Лечение неврологических заболеваний металлопорфиринами - RU2623207C2
Код документа: RU2623207C2
Чертежи
Описание
ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] В настоящей заявке заявляется приоритет по предварительной заявке на патент США с серийным №61/566530, поданной 2 декабря 2011 года, полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки для всех целей.
УТВЕРЖДЕНИЯ О ПРАВАХ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ, НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ, ФИНАНСИРУЕМЫЕ ИЗ ФЕДЕРАЛЬНОГО БЮДЖЕТА
[0002] Настоящее изобретение сделано при государственной поддержке по контрактам № R21NS072099 и R01NS039487, присужденным Национальным институтом здравоохранения, а также программой «Counter ACT». Государственная власть может иметь определенные права на данное изобретение.
ССЫЛКА НА «ПЕРЕЧЕНЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ», ТАБЛИЦУ ИЛИ ПРИЛОЖЕНИЕ С ПЕРЕЧНЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ, ЗАПИСАННЫЕ НА КОМПАКТ-ДИСК
[0003] НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0004] Химические боевые средства (например, химические отравляющие вещества) оказывают значительное отравляющее действие на военных служащих и гражданское население. Центральная нервная система (ЦНС) представляет собой чувствительную мишень для химических токсинов, которые взаимодействуют с рецепторами и сигнальными системами, например, для нервно-паралитических агентов или органофосфатных пестицидов. Исследования, описанные в литературе, выявили, что контролирование судорожной активности и нисходящих последовательностей является критическим для нейропротекции и выживания после воздействия нервно-паралитического агента. Соответственно, существует необходимость в разработке новых и эффективных нейропротекторных средств противодействия химическим отравляющим веществам. В настоящем документе представлены композиции и способы, направленные на решение этих и других проблем в данной области.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В настоящем документе представлен, помимо прочего, новый способ лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, включающий введение указанному субъекту эффективного количества соединения, выбранного из:
a) соединения, имеющего структуру формулы (I) или формулы (II),
где R1, R2, R3 и R4, каждый независимо, представляют собой –CF3, -CO2R8, -COR8',
b) соединения, имеющего структуру одной из формул (X)-(XV),
где R1a, R2a, R3a и R4a независимо представляют собой -(CH2)mCH2OX1 или -(CH2CH2O)nX1; m равен 1-6; n равен 3-50; X1 представляет собой замещенный или незамещенный C1-12 алкил; M представляет собой металл; и каждый А независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу; и
c) соединения, имеющего структуру одной из формул (XVI)-(XVII),
где по меньшей мере один из R1b или R1c, R2b или R2c, R3b или R3c и R4b или R4c независимо представляет собой (CH2)pCH2OX2 или -(CH2CH2O)qX2; другой из R1b или R1c, R2b или R2c, R3b или R3c, и R4b или R4c независимо представляет собой C1-12 алкил (прямой или разветвленный); p равен 1-6; q равен 3-50; X2 представляет собой замещенный или незамещенный C1-12 алкил; M представляет собой металл; и каждый А независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу; где указанное химическое отравляющее вещество представляет собой антихолинэстеразный агент, ГАМК-агент или метаболический яд.
[0006] В другом аспекте представлен способ уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом. Указанный способ включает введение указанному субъекту эффективного количества соединения, выбранного из любой из формул (I)-(XVII), описанных в настоящем документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0007] Фигура 1. Фиг. 1A: Изображены концентрации AEOL10150 [формула (VII)] в плазме (правая ось) и в головном мозге (левая ось) мышей C57BL/6 в зависимости от времени после однократного подкожного введения дозы AEOL10150 (15 мг/кг). Точки представляют собой среднее значение + стандартная погрешность среднего значения (S.E.M.) (n=3-4). Легенда (Фиг. 1А): головной мозг (закрашенные круги); плазма (не закрашенные круги). Фиг. 1B: Гистограмма иллюстрирует TH-позитивные нейроны в SNpc мышей C57BL/6, подсчитанные стереологическим анализом после инъекции MPTP (15 мг/кг X3, подкожно, интервалы 24 часа) отдельно или в присутствии AEOL10150 (15 мг/кг X3 подкожно, ежедневно в течение 3 дней, начиная с момента введения за 1 час до MPTP). Фиг. 1C: Гистограмма иллюстрирует концентрации 4-HNE (4-гидроксиноненаль) в SN мышей C57BL/6 после инъекции MPTP (15 мг/кг X3, подкожно, интервалы 24 часа) отдельно или в присутствии AEOL10150 (15 мг/кг X3 подкожно, ежедневно в течение 3 дней) *p<0,01 относительно контроля, #p<0,01 относительно MPTP; однофакторный дисперсионный анализ, n=6. Легенда (Фиг. 1B-1C): контроль (незакрашенный); MPTP (закрашенный); MPTP+AEOL10150 (диагональная штриховка).
[0008] Фигура 2. Гистограммы иллюстрируют концентрацию GSH (Фиг. 2A) и GSSG (Фиг. 2B), и отношение GSH/GSSG (Фиг. 2C) в гиппокампе крыс после введения только пилокарпина или с последующей обработкой AEOL10150. Столбцы иллюстрируют среднее значение + S.E.M, **p<0,01 относительно контрольных крыс, #p<0,05 относительно крыс, обработанных только пилокарпином; однофакторный дисперсионный анализ, n=3 крысы в группе. Легенда: контроль (незакрашенный); пилокарпин (закрашенный); пилокарпин + AEOL10150 (диагональная штриховка).
[0009] Фигура 3. Гистограммы иллюстрируют концентрации цистеина (Фиг. 3А) и цистина (Фиг. 3В), и отношение цистеина-цистина (Фиг. 3С) в гиппокампе крыс после введения только пилокарпина или с последующей обработкой AEOL10150. Столбцы иллюстрируют среднее значение + S.E.M, **p<0,01 относительно контрольных крыс, #p<0,05 относительно крыс, обработанных только пилокарпином; однофакторный дисперсионный анализ, n=3 крысы в группе. Легенда: контроль (незакрашенный); пилокарпин (закрашенный); пилокарпин + AEOL10150 (диагональная штриховка).
[0010] Фигура 4. Гистограммы иллюстрируют соотношение 3-NT/тирозин (Фиг. 4А) и АА (Фиг. 4В) в гиппокампе крыс после введения только пилокарпина или с последующей обработкой AEOL10150. Столбцы иллюстрируют среднее значение + S.E.M, **p<0,01 относительно контрольных крыс, #p<0,05 относительно крыс, обработанных только пилокарпином; однофакторный дисперсионный анализ, n=3 крысы в группе. Легенда: контроль (незакрашенный); пилокарпин (закрашенный); пилокарпин + AEOL10150 (диагональная штриховка).
[0011] Фигура 5. Гистограммы иллюстрируют количественный анализ флуоресценции с красителем Fluoro-jade B в хилусе (Фиг. 5А) и СА3 (Фиг. 5В) крыс после введения только пилокарпина или с последующей обработкой AEOL10150. Столбцы иллюстрируют среднее значение + S.E.M, *p<0,05, **p<0,01 относительно крыс, обработанных только пилокарпином; однофакторный дисперсионный анализ, n=3 крысы в группе. Порядок гистограммы (слева направо): пилокарпин; пилокарпин + AEOL10150; AEOL10150; контроль.
[0012] Фигура 6. Микрофотографии иллюстрируют репрезентативные изображения, окрашенные красителем Fluoro-jade B, в CA3 (Фиг. 6A-6C) и хилусе (Фиг. 6D-6F) крыс после введения только каината или с последующей обработкой AEOL 10150. (Фиг. 6A, 6D) контроль; (Фиг. 6B, 6E), только каинат; (Фиг. 6C, 6F) каинат в присутствии обработки AEOL10150.
[0013] Фигура 7. Гистограммы иллюстрируют количественный анализ флуоресценции с красителем Fluoro-jade B в хилусе (Фиг. 7А) и СА3 (Фиг. 7В) крыс после введения только каината или с последующей обработкой AEOL10150. Столбцы иллюстрируют среднее значение + S.E.M, **p<0,01 относительно контрольных крыс, #p<0,05 относительно крыс, обработанных только каинатом; однофакторный дисперсионный анализ, n=4 крысы в группе. Легенда: контроль (незакрашенный); пилокарпин (закрашенный); пилокарпин + AEOL10150 (диагональная штриховка).
[0014] Фигура 8. Фиг. 8A-8B иллюстрируют репрезентативные скорости поглощения кислорода (СПК) в изолированных гиппокампальных синаптосомах через 48 часов после инъекции пилокарпина (Фиг. 8А) или каината (Фиг. 8В) у крыс.
[0015] Фигура 9. Гистограммы иллюстрируют влияние AEOL10150 на 3-NT/тирозин (Фиг. 9А) и GSH/GSSG (Фиг. 9B) через 24 часа после пилокарпин (pilo)-индуцированный SE. AEOL 10150 вводили подкожной инъекцией в дозе 5 мг/кг каждые 4 часа, начиная через 90 минут после возникновения SE. **p<0,01, *p<0,05, ***p<0,001, n=3 в группе. Легенда: контроль (солевой раствор) (незакрашенный); пилограмма (закрашенный); пилокарпин + AEOL10150 (диагональная штриховка).
[0016] Фигура 10. Фиг. 10 иллюстрирует скорости поглощения кислорода (СПК) в изолированных гиппокампальных синаптосомах через 16 часов после инъекции солевого раствора и пилокарпина. Точки иллюстрируют средние значения для 2 крыс на группу.
[0017] Фигура 11. Фиг. 11 иллюстрирует временной отрезок для исследований, описанных в примере 2.
[0018] Фигура 12. Фиг. 12 иллюстрирует гистограммы концентрации AEOL10150 (пмоль/г ткани) в гиппокампе и пириформной коре после подкожной инъекции AEOL10150 у крыс. Легенда: (незакрашенный): однократная инъекция AEOL10150 (5 мг/кг, подкожно) через 4 часа; (закрашенный): многократные инъекции AEOL10150 (5 мг/кг, подкожно, каждые 4 часа, всего 6 инъекций) через 24 часа. «Усы» ошибки: SEM (стандартная ошибка среднего значения). Группы: n=4. Порядок гистограммы (слева направо): однократная доза, гиппокамп; многократная доза, гиппокамп; однократная доза, пириформная кора; многократная доза, пириформная кора. Легенда: однократная доза AEOL10150 (незакрашенный); многократная доза (закрашенный).
[0019] Фигура 13. Фиг. 13A-13B иллюстрируют гистограммы количественного анализа гистофлуоресцентного окрашивания красителем Fluoro-Jade B в CA3 (Фиг. 13A) и хилусе (Фиг. 13B) крыс через 24 часа после введения только пилокарпина (340 мг/кг, внутрибрюшинно) или в присутствии AEOL10150 (5 мг/кг, подкожно, начиная через 60 или 90 минут после обработки пилокарпином и продолжая каждые 4 часа до умерщвления). Положительный сигнал Fluoro-Jade B в данной области гиппокампальных субрегионов из трех срезов каждого животного оценили с помощью программы Image J. Столбцы представляют собой среднее значение + S.E.M, *p<0,01 относительно солевого раствора; #p<0,05 относительно пилокарпина; однофакторный дисперсионный анализ, n=6 крыс в группе. Легенда: контроль (солевой раствор) (незакрашенный); только пилокарпин (закрашенный); пилокарпин + AEOL10150 через 90 минут после введения пилокарпина (диагональная штриховка из верхнего левого угла в нижний правый угол); пилокарпин + AEOL10150 через 60 минут после введения пилокарпина (диагональная штриховка из верхнего левого угла в правый нижний угол).
[0020] Фигура 14. Фиг. 14A-14B иллюстрируют гистограммы концентраций GSH и GSSG, а также отношение GSH/GSSG, а Фиг. 14С иллюстрирует гистограмму отношений 3-нитротирозин/тирозин (3NT/tyr) в гиппокампе крыс через 24 часа (Фиг. 14А и Фиг. 14С на левом графике) или 48 часов (Фиг. 14В и Фиг. 14С на правом графике) после введения только пилокарпина или в комбинации с AEOL10150, с началом введения через 90 минут, через 60 минут или за 30 минут до и затем каждые 4 часа до умерщвления (24 часа или 48 часов). Столбцы иллюстрируют среднее значение + S.E.M., *p<0,05 относительно обработки солевым раствором, # p<0,05 относительно введения только пилокарпина, однофакторный дисперсионный анализ, n=3-6 в группе. Легенда порядка гистограммы: Фиг. 14А: контроль (А); пилокарпин (В), пилокарпин + AEOL10150 (90 минут после пилокарпина) (C); пилокарпин + AEOL10150 (60 минут после пилокарпина) (D); Фиг. 14B: контроль (E); пилокарпин (F); пилокарпин + AEOL10150 (90 минут после пилокарпина) (G); пилокарпин + AEOL10150 (60 минут после пилокарпина) (H); пилокарпин + AEOL10150 (30 минут до пилокарпина) (I); Фиг. 14C (левый график): контроль (солевой раствор) (J); пилокарпин (K); пилокарпин + AEOL10150 (90 минут после пилокарпина) (L); пилокарпин + AEOL10150 (60 минут после пилокарпина) (M); Фиг. 14C (правый график): контроль (солевой раствор) (N); пилокарпин (O); пилокарпин + AEOL10150 (90 минут после пилокарпина) (P); пилокарпин + AEOL10150 (60 минут после пилокарпина) (Q); пилокарпин + AEOL10150 (30 минут до пилокарпина) (R).
[0021] Фигура 15. Фиг. 15A представляет собой гистограмму, иллюстрирующую максимальный дыхательный объем крыс, обработанных контролем, пилокарпином и солевым раствором или пилокарпином и AEOL10150. n=5-8 крыс/группа. Порядок гистограммы (слева направо): контроль; пилокарпин + солевой раствор; пилокарпин + AEOL10150. Фиг. 15В иллюстрирует временную зависимость изменения скорости поглощения кислорода (СПК, пмоль/мин).
[0022] Фигура 16. Фиг. 16A-16D представляют собой микрофотографии изображений иммунофлуоресценции микроглии (iba 1) в головном мозге крыс через 24 часа после введения солевого раствора (контроль (Фиг. 16А), только пилокарпина (Фиг. 16В) или с AEOL10150 (5 мг/кг, подкожно) через 60 минут после пилокарпина (Фиг. 16C) или 90 минут после пилокарпина (Фиг. 16D) каждые 4 часа до умерщвления. Фиг. 16E и Фиг. 16F представляют собой гистограммы количественного анализа данных, представленных на Фиг. 16A-16D. Столбцы = среднее значение + S.E.M, *p<0,01 относительно солевого раствора; #p<0,05 относительно пилокарпина; однофакторный дисперсионный анализ, n=6 крыс в группе. Легенда (Фиг. 16E-16F); контроль (солевой раствор) (незакрашенный); пилокарпин + AEOL10150 через 90 минут после пилокарпина (диагональная штриховка из верхнего левого угла в нижний правый угол); пилокарпин (закрашенный); пилокарпин + AEOL10150 через 60 минут после пилокарпина (диагональная штриховка из нижнего левого угла в правый верхний угол).
[0023] Фигура 17. Фиг. 17A-16D представляют собой гистограммы, иллюстрирующие концентрации GSH (Фиг. 17A), GSSG (Фиг. 17B), а также отношения GSH/GSSG (Фиг. 17C) и 3-нитротирозин/тирозин (Фиг. 17D) в гиппокампе крыс через 24 часа после введения только пилокарпина (340 мг/кг), вместе с атропином и диазепамом или без них, или в присутствии обработки AEOL 10150 (5 мг/кг, подкожно, каждые 4 часа). Столбцы иллюстрируют среднее значение + S.E.M;ap<0,01 относительно контрольных крыс;bp<0,05 относительно крыс, обработанных пилокарпином;cp<0,05 относительно крыс, обработанных пилокарпином + атропином + диазепамом, однофакторный дисперсионный анализ, n=2-6 крыс в группе, солевой раствор, n=6; пилокарпин, n=2 (3 из 5 погибли); пилокарпин + атропин + диазепам, n=6; пилокарпин + атропин + AEOL10150 + диазепам, n=6). Порядок гистограммы (слева направо): контроль (солевой раствор) (незакрашенный); пилокарпин (закрашенный); пилокарпин + атропин + диазепам (диагональная штриховка; пилокарпин + атропин + диазепам + AEOL10150 (перекрестная штриховка).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Определения
[0024] Используемые в настоящем документе аббревиатуры имеют обычное значение в рамках химической и биологической наук. Химические структуры и формулы, представленные в настоящем документе, следует толковать в соответствии со стандартными правилами химической валентности, известными в области химии.
[0025] Если замещающие группы указаны их обычными химическими формулами, записанными слева направо, они в равной степени охватывают химически идентичные заместители, которые могут быть получены при записи этой структуры справа налево, например, -CH2O- является эквивалентом -OCH2-.
[0026] Термин «алкил», самостоятельно или как часть другого заместителя, обозначает, если не указано иное, прямую (то есть, неразветвленную) или разветвленную цепь, или их комбинацию, которая может быть полностью насыщенной, моно- или полиненасыщенной, и может включать ди- и многовалентные радикалы, имеющий указанное количество углеродных атомов (то есть, C1-C10 означает от одного до десяти углеродных атомов). Примеры насыщенных углеводородных радикалов включают, но не ограничиваясь этим, такие группы как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, трет-бутил, изобутил, втор-бутил, (циклогексил)метил, гомологи и изомеры, например, н-пентила, н-гексила, н-гептила, н-октила и тому подобные. Ненасыщенная алкильная группа представляет собой алкильную группу с одной или более двойными связями или тройными связями. Примеры ненасыщенных алкильных групп включают, но не ограничиваясь этим, винил, 2-пропенил, кротил, 2-изопентенил, 2-(бутадиенил), 2,4-пентадиенил, 3-(1,4-пентадиенил), этинил, 1- и 3-пропинил, 3-бутинил и высшие гомологи и изомеры. Алкокси представляет собой алкил, присоединенный к остальной части молекулы через кислородный линкер (-O-).
[0027] Термин «алкилен», самостоятельно или как часть другого заместителя, означает, если не указано иное, двухвалентный радикал, полученный из алкила, например, но не ограничиваясь этим, -CH2CH2CH2CH2-. Как правило, алкильная (или алкиленовая) группа) имеет от 1 до 24 углеродных атомов, при этом группы, имеющие 10 или менее углеродных атомов, являются предпочтительными в настоящем изобретении. «Низший алкил» или «низший алкилен» представляет собой алкильную или алкиленовую группу с более короткой цепью, как правило, имеющую восемь или менее углеродных атомов.
[0028] Термин «гетероалкил», самостоятельно или в комбинации с другим термином, означает, если не указано иное, стабильную прямую или разветвленную цепь, или их комбинацию, состоящую по меньшей мере из одного углеродного атома и по меньшей мере одного гетероатома, выбранного из группы, состоящей из O, N, P, Si и S, и при этом атомы азота и серы могут быть необязательно окислены, а гетероатом азота может быть необязательно кватернизован. Гетероатом(-ы) O, N, P, S и Si могут быть помещены в любое внутреннее положение гетероалкильной группы или в положение, в котором указанная алкильная группа присоединена к остальной части молекулы. Примеры включают, но не ограничиваясь этим: -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-CH2-N(CH3)-CH3, -CH2-S-CH2-CH3, -CH2-CH2, -S(O)-CH3, -CH2-CH2-S(O)2-CH3, -CH=CH-O-CH3, -Si(CH3)3, -CH2-CH=N-OCH3, -CH=CH-N(CH3)-CH3, -O-CH3, -O-CH2-CH3 и -CN. Последовательно могут быть расположены до двух гетероатомов, как, например, -CH2-NH-OCH3.
[0029] Точно так же, термин «гетероалкилен», самостоятельно или как часть другого заместителя, означает, если не указано иное, двухвалентный радикал, полученный из гетероалкила, например, но не ограничиваясь этим, -CH2-CH2-S-CH2-CH2- и -CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-. Для гетероалкиленовых групп гетероатомы также могут занимать любое или оба из окончаний цепи (например, алкиленокси, алкилендиокси, алкиленамино, алкилендиамино и тому подобные). Далее, для алкиленовых и гетероалкиленовых линкерных групп при написании формулы указанной линкерной группы не подразумевается какая-либо конкретная ориентация линкерной группы. Например, формула -C(O)2R'- представляет собой как -C(O)2R'-, так и -R'C(O)2-. Как описано выше, гетероалкильные группы, при использовании в настоящем документе, включают такие группы, которые присоединены к остальной части молекулы через гетероатом, такие как -C(O)R', -C(O)NR', -NR'R'', -OR', -SR' и/или -SO2R'. При упоминании «гетероалкила» с последующим перечислением конкретных гетероалкильных групп, таких как -NR'R'' или тому подобные, следует понимать, что термины «гетероалкил» и -NR'R'' не являются избыточными или взаимоисключающими. Напротив, конкретные гетероалкильные группы перечисляются для внесения ясности. Так, термин «гетероалкил» не следует понимать в настоящем документе как исключающий конкретные гетероалкильные группы, такие как -NR'R'' или тому подобные.
[0030] Термины «циклоалкил» и «гетероциклоалкил», самостоятельно или в комбинации с другими терминами, означают, если не указано иное, циклические варианты «алкила» и «гетероалкила», соответственно. Кроме того, для гетероциклоалкила гетероатом может занимать положение, в котором этот гетероцикл присоединен к остальной части молекулы. Примеры циклоалкила включают, но не ограничиваясь этим, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, 1-циклогексенил, 3-циклогексенил, циклогептил и тому подобные. Примеры гетероциклоалкила включают, но не ограничиваясь этим, 1-(1,2,5,6-тетрагидропиридил), 1-пиперидинил, 2-пиперидинил, 3-пиперидинил, 4-морфолинил, 3-морфолинил, тетрагидрофуран-2-ил, тетрагидрофуран-3-ил, тетрагидротиен-2-ил, тетрагидротиен-3-ил, 1-пиперазинил, 2-пиперазинил и тому подобные. «Циклоалкилен» и «гетероциклоалкилен», самостоятельно или как часть другого заместителя, обозначают двухвалентный радикал, полученный из циклоалкила и гетероциклоалкила, соответственно.
[0031] Термины «гало» или «галоген», самостоятельно или как часть другого заместителя, означают, если не указано иное, атом фтора, хлора, брома или йода. Дополнительно, такие термины как «галоалкил» включают моногалоалкил и полигалоалкил. Например, термин «гало(C1-C4)алкил» включает, но не ограничиваясь этим, фторметил, дифторметил, трифторметил, 2,2,2-трифторэтил, 4-хлорбутил, 3-бропропил и тому подобные.
[0032] Термин «ацил» означает, если не указано иное, -C(O)R, где R представляет собой замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил или замещенный или незамещенный гетероарил.
[0033] Термин «арил» означает, если не указано иное, полиненасыщенный, ароматический углеводородный заместитель, который может быть одним кольцом или несколькими кольцами (предпочтительно, от 1 до 3 колец), которые конденсированы вместе (то есть, конденсированный кольцевой арил) или связаны ковалентно. Конденсированный кольцевой арил относится к нескольким кольцам, конденсированным вместе, при этом по меньшей мере одно из конденсированных колец представляет собой арильное кольцо. Термин «гетероарил» относится к арильным группам (или кольцам), которые содержат по меньшей мере один гетероатом, выбранный из N, O и S, где атомы азота и серы являются необязательно окисленными, а атом(-ы) азота необязательно кватернизован. Так, термин «гетероарил» включает конденсированные кольцевые гетероарильные группы (то есть, несколько колец, конденсированных вместе, при этом по меньшей мере одно из конденсированных колец представляет собой гетероароматическое кольцо). 5,6-Конденсированный кольцевой гетероарилен относится к двум кольцам, конденсированным вместе, при этом одно кольцо имеет 5 членов, а другое кольцо имеет 6 членов, и при этом по меньшей мере одно кольцо представляет собой гетероарильное кольцо. Точно так же, 6,6-конденсированный кольцевой гетероарилен относится к двум кольцам, конденсированным вместе, при этом одно кольцо имеет 6 членов, и другое кольцо имеет 6 членов, и при этом по меньшей мере одно кольцо представляет собой гетероарильное кольцо. И 6,5-конденсированный кольцевой гетероарилен относится к двум кольцам, конденсированным вместе, при этом одно кольцо имеет 6 членов, а другое кольцо имеет 5 членов, и при этом по меньшей мере одно кольцо представляет собой гетероарильное кольцо. Гетероарильная группа может быть присоединена к остальной части молекулы через атом углерода или гетероатом. Неограничивающие примеры арильных и гетероарильных групп включают фенил, 1-нафтил, 2-нафтил, 4-бифенил, 1-пирролил, 2-пирролил, 3-пирролил, 3-пиразолил, 2-имидазолил, 4-имидазолил, пиразинил, 2-оксазолил, 4-оксазолил, 2-фенил-4-оксазолил, 5-оксазолил, 3-изоксазолил, 4-изоксазолил, 5-изоксазолил, 2-тиазолил, 4-тиазолил, 5-тиазолил, 2-фурил, 3-фурил, 2-тиенил, 3-тиенил, 2-пиридил, 3-пиридил, 4-пиридил, 2-пиримидил, 4-пиримидил, 5-бензотиазолил, пуринил, 2-бензимидазолил, 5-индолил, 1-изохинолил, 5-изохинолил, 2-хиноксалинил, 5-хиноксалинил, 3-хинолил и 6-хинолил. Заместители для каждой из указанных выше арильных и гетероарильных кольцевых систем выбраны из группы приемлемых заместителей, описанных ниже. «Арилен» и «гетероарилен», отдельно или как часть другого заместителя, означает двухвалентный радикал, полученный из арила и гетероарила, соответственно.
[0034] Термин «оксо», используемый в настоящем документе, означает атом кислорода, который связан двойной связью с атомом углерода.
[0035] Термин «алкилсульфонил», используемый в настоящем документе, означает фрагмент, имеющий формулу -S(O2)-R', где R' представляет собой алкильную группу, как описано выше. R' может иметь определенное количество углеродных атомов (например, «C1-C4 алкилсульфонил»).
[0036] Каждый из описанных выше терминов (например, «алкил», «гетероалкил», «арил» и «гетероарил») включает как замещенные, так и незамещенные формы указанного радикала. Предпочтительные заместители для каждого типа радикалов представлены ниже.
[0037] Заместителями для алкильных и гетероалкильных радикалов (включая группы, часто упоминаемые как алкилен, алкенил, гетероалкилен, гетероалкенил, алкинил, циклоалкил, гетероциклоалкил, циклоалкенил и гетероциклоалкенил) могут быть одной или несколькими из различных групп, выбранных, но не ограничиваясь этим, из -OR', =O, =NR', =N-OR', -NR'R'', -SR', -галогена, -SiR'R''R''', -OC(O)R', -C(O)R', -CO2R', -CONR'R'', -OC(O)NR'R'', -NR''C(O)R', -NR'-C(O)NR''R''', -NR''C(O)2R', -NR-C(NR'R''R''')=NR'''', -NR-C(NR'R'')=NR''', -S(O)R', -S(O)2R', -S(O)2NR'R'', -NRSO2R', -CN и -NO2 в количестве от нуля до (2m'+1), где m' равен общему количеству углеродных атомов в таком радикале. R', R'', R''' и R'''', каждый независимо, предпочтительно относится к водороду, замещенному или незамещенному гетероалкилу, замещенному или незамещенному циклоалкилу, замещенному или незамещенному гетероциклоалкилу, замещенному или незамещенному арилу (например, к арилу, замещенному 1-3 галогенами), замещенному или незамещенному алкилу, алкокси или тиоалкокси-группам, или арилалкильным группам. Если соединение настоящего изобретения содержит, например, более одной группы R, каждая из групп R независимо выбрана как группа R', R'', R''' и R'''', при наличии более чем одной из этих групп. Если R' и R'' присоединены к одному и тому же атому азота, они могут объединяться с указанным атомом азота с образованием 4-, 5-, 6- или 7-членного кольца. Например, -NR'R'' включает, но не ограничиваясь этим, 1-пирролидинил и 4-морфолинил. Из представленного выше обзора заместителей специалистам в данном области понятно, что термин «алкил» включает группы, содержащие углеродные атомы, связанные с группами, отличными от водородных групп, такие как галогеналкил (например, -CF3 и -CH2CF3) и ацил (например, -C(O)CH3, -C(O)CF3, -C(O)CH2OCH3 и тому подобные).
[0038] Аналогично заместителям, описанным для алкильных радикалов, заместители для арильных и гетероарильных групп варьируются и выбираются, например, из: -OR', -NR'R'', -SR', -галогена, -SiR'R''R''', -OC(O)R', -C(O)R', -CO2R', -CONR'R'', -OC(O)NR'R'', -NR''C(O)R', -NR'-C(O)NR''R''', -NR''C(O)2R', -NR-C(NR'R''R''')=NR'''', -NR-C(NR'R'')=NR''', -S(O)R', -S(O)2R', -S(O)2NR'R'', -NRSO2R', -CN, -NO2, -R', -N3, -CH(Ph)2, фтор(C1-C4)алкокси и фтор(C1-C4)алкила, в количестве от нуля до общего количества открытых валентностей в ароматической кольцевой системе; и где R', R'', R''' и R'''' предпочтительно независимо выбраны из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного гетероалкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного гетероциклоалкила, замещенного или незамещенного арила и замещенного или незамещенного гетероарила. Если соединение настоящего изобретения содержит, например, более одной группы R, каждая из групп R независимо выбрана как группа R', R'', R''' и R'''', при наличии более чем одной из этих групп.
[0039] Два или более заместителей могут быть необязательно связаны с образованием арила, гетероарила, циклоалкильных или гетероциклоалкильных групп. Такие так называемые образующие кольцо заместители, как правило, но не обязательно, присоединены к циклической основной структуре. В одном из вариантов реализации образующие кольцо заместители присоединены к соседним членам основной структуры. Например, два образующих кольцо заместителя, присоединенные к соседним членам циклической основной структуры, образуют конденсированную кольцевую структуру. В другом варианте реализации образующие кольцо заместители присоединены к одному и тому же члену основной структуры. Например, два образующих кольцо заместителя, присоединенные к одному члену циклической основной структуры, образуют спироциклическую структуру. В другом варианте реализации образующие кольцо заместители присоединены не к соседним членам основной структуры.
[0040] Два из заместителей у соседних атомов арильного или гетероарильного кольца могут необязательно образовывать кольцо формулы -T-C(O)-(CRR')q-U-, где T и U независимо представляют собой -NR-, -O-, -CRR'- или одинарную связь, и q представляет собой целое число от 0 до 3. Альтернативно, два из заместителей у соседних атомов арильного или гетероарильного кольца могут быть необязательно заменены заместителем формулы -A-(CH2)r-B-, где A и B, каждый независимо, представляют собой -CRR'-, -O-, -NR-, -S-, -S(O) -, -S(O)2-, -S(O)2NR'- или одинарную связь, и r представляет собой целое число от 1 до 4. Одна из одинарных связей образованного таким образом кольца может быть необязательно заменена двойной связью. Альтернативно, два из заместителей у соседних атомов арильного или гетероарильного кольца могут быть необязательно заменены заместителем формулы -(CRR')s-X'-(C''R''')d-, где s и d, каждый независимо, представляют собой целое число от 0 до 3, и X' представляет собой -O-, -NR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2- или -S(O)2NR'-. Заместители R, R', R'' и R''', предпочтительно, независимо выбраны из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного гетероциклоалкила, замещенного или незамещенного арила и замещенного или незамещенного гетероарила.
[0041] При использовании в настоящем документе термины «гетероатом» или «кольцевой гетероатом» включают кислород (O), азот (N), серу (S), фосфор (P) и кремний (Si).
[0042] «Группа заместителя», при использовании в настоящем документе, означает группу, выбранную из следующих фрагментов:
(A) -OH, -NH2, -SH, -CN, -CF3, -NO2, оксо, галоген, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил, незамещенный гетероарил и
(B) алкил, гетероалкил, циклоалкил, гетероциклоалкил, арил и гетероарил, замещенный по меньшей мере одним заместителем, выбранным из:
(i) оксо, -OH, -NH2, -SH, -CN, -CF3, -NO2, галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила, незамещенного гетероарила и
(ii) алкила, гетероалкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, арила и гетероарила, замещенного по меньшей мере одним заместителем, выбранным из:
(a) оксо, -OH, -NH2, -SH, -CN, -CF3, -NO2, галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила, незамещенного гетероарила и
(b) алкила, гетероалкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, арила или гетероарила, замещенного по меньшей мере одним заместителем, выбранным из: оксо, -OH, -NH2, -SH, -CN, -CF3, -NO2, галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила и незамещенного гетероарила.
[0043] «Заместитель ограниченного размера» или «группа заместителя ограниченного размера», при использовании в настоящем документе, означает группу, выбранную из всех заместителей, описанных выше для «группы заместителя», в которой каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C20 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-20-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C4-C8 циклоалкил, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 4-8-членный гетероциклоалкил.
[0044] «Низший заместитель» или «группа низшего заместителя», при использовании в настоящем документе, означает группу, выбранную из всех заместителей, описанных выше для «группы заместителя», в которой каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C8 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-8-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C5-C7 циклоалкил, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 5-7-членный гетероциклоалкил.
[0045] Если не указано иное, то структуры, изображенные в настоящем документе, включают также все стереохимические формы этой структуры; то есть, R и S конфигурации для каждого асимметричного центра. Поэтому отдельные стереохимические изомеры, а также энантиомерные и диастереомерные смеси соединений настоящего изобретения входят в рамки настоящего изобретения.
[0046] Если не указано иное, то структуры, изображенные в настоящем документе, также включают соединения, которые отличаются только наличием одного или более изотопно обогащенных атомов. Например, соединения, имеющие представленные структуры, за исключением замены водорода дейтерием или тритием, или замены углерода обогащенным13C- или14C-обогащенным углеродом, также входят в рамки настоящего изобретения.
[0047] Соединения настоящего изобретения могут содержать также неприродные пропорции атомных изотопов у одного или более атомов, образующих эти соединения. Например, соединения могут быть радиоактивно меченными с помощью радиоактивных изотопов, например, трития (3H), йода-125 (125I) или углерода-14 (14C). Все изотопные варианты соединений настоящего изобретения, радиоактивные или нерадиоактивные, входят в рамки настоящего изобретения.
[0048] Термины в единственном числе, при использовании в отношении группы заместителей, означают по меньшей мере один заместитель. Например, если соединение замещено алкилом или арилом, то это соединение необязательно замещено по меньшей мере одним алкилом и/или по меньшей мере одним арилом. Более того, если фрагмент замещен заместителем R, то группа может быть упомянута как «R-замещенная». Если фрагмент является R-замещенным, то этот фрагмент замещен по меньшей мере одним заместителем R, и каждый заместитель R необязательно отличается. При наличии в описании химического рода (такого как формула (I)) конкретной группы R, для различия каждого случая конкретной группы R может быть использован символ латинского алфавита. Например, при наличии нескольких заместителей R27, каждый заместитель R27 может быть обозначен как R27A, R27B, R27C, R27D и так далее, при этом каждый из R27A, R27B, R27C, R27D и так далее определяется в рамках определения R27, и необязательно отличается. Термин «около» в контексте числового значения относится, при отсутствии иного описания, к числовому значению, составляющему ±10% от указанного значения.
[0049] Описание соединений настоящего изобретения ограничено принципами химической связи, известными специалистам в данной области. Соответственно, если группа может быть замещена одним или более заместителями, то такие заместители выбраны так, чтобы соответствовать принципам химической связи и чтобы получались соединения, которые не являются нестабильными по своей природе и/или не являются известными специалистам в данной области как вероятно нестабильные в условиях окружающей среды, таких как водные, нейтральные и некоторые известные физиологические условия. Например, гетероциклоалкил или гетероарил присоединяется к остальной части молекулы через кольцевой гетероатом в соответствии с принципами химической связи, известными специалистам в данной области, избегая таким образом образования нестабильного по своей природе соединения.
[0050] Термины «эффективное количество», «терапевтически эффективное количество» и тому подобные относятся к количеству активного агента, достаточному для обеспечения заданного биологического результата. Такой результат может представлять собой смягчение признаков, симптомов или причин заболевания, или любые другие заданные изменения биологической системы. Термин «терапевтически эффективное количество» используется в настоящем документе для обозначения любого количества соединения, описанного в настоящем документе, или его композиции, которое обеспечивает улучшение болезненного состояния (например, воздействие химического отравляющего вещества) при его введении. Количество варьируется от состояния, подлежащего лечению, стадии развития указанного состояния и типа и концентрации используемой композиции. Соответствующие количества в любом конкретном случае легко понятны специалистам в данной области или могут быть определены стандартным экспериментированием.
[0051] Термины «химический агент», «химическое отравляющее вещество» и тому подобные относятся в обычном смысле к соединениям, которые вызывают у субъекта патологическое состояние, например, потерю трудоспособности, конвульсии и тому подобное. Примеры химических отравляющих веществ включают биотоксины, отравляющие вещества кожно-нарывного действия, отравляющие вещества общеядовитого действия, едкие вещества (например, кислоты, щелочи), вещества удушающего действия, легочные отравляющие вещества, дыхательные отравляющие вещества, отравляющие вещества, приводящие к потере боеспособности, антикоагулянты пролонгированного действия, металлы, нервно-паралитические вещества, органические растворители, химические средства для борьбы с беспорядками, слезоточивые газы, токсичные спирты и отравляющие вещества рвотного действия. Химическое отравляющее вещество может быть химическим оружием. Химическое отравляющее вещество также может быть нервно-паралитическим веществом, которое нарушает механизм, по которому нервные волокна передают сообщения в органы. Такое нарушение может быть обусловлено ингибированием (то есть, снижением активности) ацетилхолинэстеразы; например, зарин (изопропил метилфосфонофлуоридат), паратион (O,O-диэтил O-4-нитрофенил фосфоротиоат), алдикарб ((E-2-метил-(метилтио)пропаналь O-метилкарбамоил-оксим) и VX (S-2-(диизопропиламино)этил O-этил-метилфосфонотиоат). Химическое отравляющее вещество (например, нервно-паралитического действия) может быть фосфорсодержащим органическим веществом (органофосфатом). Некоторые химические отравляющие вещества (так называемые «ГАМК-агенты») взаимодействуют с нейрональной функцией ГАМК и/или хлоридными каналами, например, тетраметилендисульфотетрамин, известный также как тетрамин (TETS)» (2,6-дитиа-1,3,5,7-тетрааза-трицикло[3.3.1.13,7]декан-2,2,6,6-тетраоксид). Некоторые химические отравляющие вещества представляют собой так называемые «метаболические яды» или соединения, которые поражают кровь, что является известным в данной области, например, цианид, фторацетат натрия, триоксид мышьяка и стрихнин. В одном из вариантов реализации химические отравляющие вещества, предполагаемые настоящим документом, не включают агенты, описанные в международной публикации WO 2010/016965, в том числе сернистый иприт, газообразный хлор, фосген или 2-хлорэтил-этилсульфид (CEES).
[0052] При использовании в настоящем документе термины «лечение» или «лечение», или «облегчение», или «улучшение» используются взаимозаменяемо. Эти термины относятся к подходу для получения благотворных или заданных результатов, включая, но не ограничиваясь этим, терапевтическую пользу и/или профилактическую пользу. Под терапевтической пользой понимается искоренение или улучшение основного заболевания, подлежащего лечению. Также терапевтическая польза достигается при исключении или улучшении одного или более физиологических симптомов, связанных с основным заболеванием, так что такое улучшение наблюдается у пациента, несмотря на то, что пациент все еще болен этим заболеванием. Для профилактической пользы композиции могут быть введены пациенту, имеющему риск развития конкретного заболевания, или пациенту, у которого отмечен один или более физиологических симптомов заболевания, даже если не был поставлен диагноз этого заболевания. Лечение включает предупреждение заболевания, то есть предотвращение развития клинических симптомов заболевания за счет введения защитной композиции до начала заболевания; подавление заболевания, то есть предотвращение развития клинических симптомов заболевания за счет введения защитной композиции после индуктивного события, но до клинического возникновения или рецидива заболевания; ингибирование заболевания, то есть остановку развития клинических симптомов за счет введения защитной композиции после их первоначального возникновения; предупреждение рецидива заболевания и/или облегчение заболевания, то есть, обеспечение регрессии клинических симптомов за счет введения защитной композиции после их первоначального возникновения.
[0053] Термин «фармацевтически приемлемая соль» относится к солям, полученным из различных органических и неорганических противоионов, хорошо известных в данной области, и включает, лишь в качестве примера, натрий, калий, кальций, магний, аммоний, тетраалкиламмоний и тому подобные; а если молекула содержит основную функциональность - соли органических или неорганических кислот, такие как гидрохлорид, гидробромид, тартрат, мезилат, ацетат, малеат, оксалат и тому подобные.
[0054] «Субъект», «индивидуум» или «пациент» используются в настоящем документе взаимозаменяемо и относятся к позвоночному животному, предпочтительно к млекопитающему, более предпочтительно к человеку. Млекопитающие включают, но не ограничиваясь этим, мышей, обезьян, людей, сельскохозяйственных животных, спортивных животных и домашних животных. Подразумеваются также ткани, клетки и их потомство, полученные из биологического организма in vitro или выращенные in vitro. В одном из вариантов реализации субъект или пациент представляет собой ребенка. В некоторых вариантах реализации субъект или пациент представляет собой маленького ребенка. В некоторых вариантах реализации субъект или пациент представляет собой младенца. В одном из вариантов реализации субъект или пациент представляет собой взрослого человека.
[0055] По определению настоящего документа, термин «ребенок» или «дети», используемый в настоящем документе, означает людей в возрасте более 3 лет и до пубертатного возраста. При использовании в настоящем документе, термин «маленький ребенок» или «маленькие дети» означает людей в возрасте более 12 месяцев до возраста трех лет. При использовании в настоящем документе, термин «младенец» означает человека возрастом не более 12 месяцев. Термин «взрослый» означает людей старше пубертатного возраста.
Способы
[0056] В настоящем документе представлен способ лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества. Химическое отравляющее вещество может быть нервно-паралитическим веществом. Химическое отравляющее вещество может действовать как антихолинэстеразный агент, ГАМК-агент или метаболический яд. Указанный способ включает введение субъекту эффективного количества соединения, выбранного из группы, имеющей структуру любой из формул (I)-(XVII), описанных в настоящем документе.
[0057] В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (I) или формулы (II),
[0058] В формуле (I) замещенный порфирин может быть связан с металлом, например, формула (II). Металл может быть марганцем, железом, кобальтом, медью, никелем или цинком, включая их ионы. Например, в формуле (II) или в любой формуле, представленной в настоящем документе, M представляет собой марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк, включая их ионы: Следовательно, в конкретном варианте реализации металл представляет собой марганец, а соединение имеет структуру формулы (III):
[0059] В любой из формул (I)-(III), R1, R2, R3 и R4, каждый независимо, представляют собой -CF3, -CO2R8, -COR8',
[0060] В другом варианте реализации для формул (I)-(III), R1, R2, R3 и R4 могут быть
[0061]В одном из вариантов реализации R1 и R3 независимо представляют собой -CO2R8 или -COR8'. R2 и R4 независимо могут быть CF3 или
[0062] Если R1, R2, R3 и R4 содержат положительный заряд, специалистам в данной области понятно, что при растворении указанного соединения в растворе присутствует анионное соединение или молекула. В качестве противоиона для положительно заряженных заместителей могут быть использованы любые подходящие анионные соединения и молекулы, включая, например, хлорид, фторид, сульфид, сульфат, карбонат или фосфат.
[0063] Дополнительно к этому варианту реализации, R5, R6, R7, R8, R8', R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23 и R24, каждый независимо, представляют собой водород, галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, незамещенный или замещенный алкил, незамещенный или замещенный гетероалкил, незамещенный или замещенный циклоалкил, незамещенный или замещенный гетероциклоалкил, незамещенный или замещенный арил или незамещенный или замещенный гетероарил. R25 представляет собой незамещенный алкил. В одном из вариантов реализации R25 представляет собой незамещенный алкил, такой как C1-10 алкил (например, -CH3 или C1-5 алкил). M представляет собой металл (например, представляет собой марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк).
[0064] В одном из вариантом реализации R5, R6, R7, R8, R8', R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23 и R24, каждый независимо, могут быть водородом, галогеном, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, замещенным или незамещенным C1-C10 (например, C1-C6) алкилом, замещенным или незамещенным 2-10-членным (например, 2-6-членным) гетероалкилом, замещенным или незамещенным C3-C8 (например, C5-C7) циклоалкилом, замещенным или незамещенным 3-8-членным (например, 3-6-членным) гетероциклоалкилом, замещенным или незамещенным C5-C8 (например, C5-C6) арилом или замещенным или незамещенным 5-8-членным (например, 5-6-членным) гетероарилом. В одном из вариантов реализации один или более из R5, R6, R7, R8, R8', R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23 и R24 являются незамещенными. В одном из вариантов реализации R5, R6, R7, R8, R8', R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23 и R24 независимо представляют собой водород или замещенный или незамещенный C1-C10 (например, C1-C6 или C1-C3) алкил.
[0065] В одном из вариантов реализации R5, R6, R7, R8, R8', R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23 и R24 независимо могут быть водородом, галогеном, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, R26-замещенным или незамещенным алкилом, R26-замещенным или незамещенным гетероалкилом, R26-замещенным или незамещенным циклоалкилом, R26-замещенным или незамещенным гетероциклоалкилом, R26-замещенным или незамещенным арилом или R26-замещенным или незамещенным гетероарилом. R26 представляет собой галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, R27-замещенный или незамещенный алкил, R27-замещенный или незамещенный гетероалкил, R27-замещенный или незамещенный циклоалкил, R27-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R27-замещенный или незамещенный арил или R27-замещенный или незамещенный гетероарил. В одном из вариантов реализации R26 представляет собой галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, R27-замещенный или незамещенный C1-C10 (например, C1-C6) алкил, R27-замещенный или незамещенный 2-10-членный (например, 2-6-членный) гетероалкил, R27-замещенный или незамещенный C3-C8 (например, C5-C7) циклоалкил, R27-замещенный или незамещенный 3-8-членный (например, 3-6-членный) гетероциклоалкил, R27-замещенный или незамещенный C5-C8 (например, C5-C6) арил или R27-замещенный или незамещенный 5-8-членный (например, 5-6-членный) гетероарил. R27 представляет собой галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, R28-замещенный или незамещенный алкил, R28-замещенный или незамещенный гетероалкил, R28-замещенный или незамещенный циклоалкил, R28-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R28-замещенный или незамещенный арил или R28-замещенный или незамещенный гетероарил. В одном из вариантов реализации R27 представляет собой галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, R28-замещенный или незамещенный C1-C10 (например, C1-C6) алкил, R28-замещенный или незамещенный 2-10-членный (например, 2-6-членный) гетероалкил, R28-замещенный или незамещенный C3-C8 (например, C5-C7) циклоалкил, R28-замещенный или незамещенный 3-8-членный (например, 3-6-членный) гетероциклоалкил, R28-замещенный или незамещенный C5-C8 (например, C5-C6) арил или R28-замещенный или незамещенный 5-8-членный (например, 5-6-членный) гетероарил. R28 представляет собой галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил.
[0066] В одном из вариантов реализации R26 и/или R27 замещены группой заместителя, группой заместителя ограниченного размера или группой низшего заместителя. В другом варианте реализации R27 и R28 независимо представляют собой галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, незамещенный C1-C10 (например, C1-C6) алкил, незамещенный 2-10-членный (например, 2-6-членный) гетероалкил, незамещенный C3-C8 (например, C5-C7) циклоалкил, незамещенный 3-8-членный (например, 3-6-членный) гетероциклоалкил, незамещенный C5-C8 (например, C5-C6) арил или незамещенный 5-8-членный (например, 5-6-членный) гетероарил.
[0067] В одном из вариантов реализации каждый R5, R6, R7, R8, R8', R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23, R24 и R25 может быть одинаковым или различным, и каждый независимо может быть алкилом, и в частности C1-20 алкилом, более конкретно C1-10алкилом, и еще более конкретно C1-4алкилом, и еще более конкретно метилом, этилом или пропилом.
[0068] В одном из вариантов реализации R8 и R8' независимо представляют собой водород или незамещенный алкил (например, незамещенный C1-10 алкил). R8' также может быть водородом. R8 может быть метилом.
[0069] В одном из вариантов реализации R9 представляет собой -COOH, -COOR25, -CH2COOR25 или -CH2COOH. R9 также может быть -COOR25 или -CH2COOR25. В некоторых вариантах реализации R9 представляет собой -COOR25. В одном из родственных вариантов реализации R25 представляет собой незамещенный C1-C10 алкил, такой как метил.
[0070] В одном из вариантов реализации R1 и R3, каждый независимо, могут быть -CO2-CH3 или
[0071] В одном из вариантов реализации металлопорфириновое соединение может иметь формулу:
[0072] В другом конкретном варианте реализации R1, R2, R3 и R4, каждый независимо, могут быть
[0073] В одном из вариантов реализации металлопорфириновое соединение настоящего изобретения может иметь формулу:
[0074] В одном из вариантов реализации каждая группа заместителя, описанная в указанных выше соединениях (например, формул (I)-(IX)), является замещенной по меньшей мере одной группой заместителя. Более конкретно, в одном из вариантов реализации каждый замещенный алкил, замещенный гетероалкил, замещенный циклоалкил, замещенный гетероциклоалкил, замещенный арил, замещенный гетероарил, описанный в представленных выше соединениях (например, формул (I)-(IX)) является замещенным по меньшей мере одной группой заместителя. В одном из вариантов реализации по меньшей мере одна или все эти группы замещены по меньшей мере одной группой заместителя ограниченного размера. Альтернативно, по меньшей мере одна или все эти группы замещены по меньшей мере одной группой низшего заместителя.
[0075] В одном из вариантов реализации соединений, описанных выше (например, формул (I)-(IX)) каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C20 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-20-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C3-C8 циклоалкил, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 3-8-членный гетероциклоалкил.
[0076] В одном из вариантов реализации каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C8 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-8-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C5-C7 циклоалкил, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 5-7-членный гетероциклоалкил.
[0077] В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру одной из формул (X)-(XV),
[0078] Дополнительно к этому варианту реализации, R1a, R2a, R3a и R4a независимо представляют собой -(CH2)mCH2OX1 или -(CH2CH2O)nX1; m равен 1-6, предпочтительно 1-4, более предпочтительно 1 или 2; n равен 3-50, предпочтительно 3-10, более предпочтительно 3, 4 или 5; X1 представляет собой замещенный или незамещенный C1-12 алкил, предпочтительно незамещенный C1-12 алкил (прямой или разветвленный), более предпочтительно C1-8 алкил, еще более предпочтительно C1-4 алкил; M представляет собой металл (марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк); и каждый A независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу. Каждый R1a, R2a, R3a и R4a может быть одинаковым. Термины «электроноакцепторная группа», «ЭАГ» и тому подобные относятся, в обычном и традиционном значении, к атому или функциональной группе, которая удаляет электронную плотность из системы (например, пи-системы), таким образом, делая эту систему более электрофильной.
[0079] В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру одной из формул (XVI)-(XVII),
[0080] Дополнительно к этому варианту реализации, по меньшей мере один из R1b или R1c, R2b или R2c, R3b или R3c, и R4b или R4c независимо представляет собой -(CH2)pCH2OX2 или -(CH2CH2O)qX2; а другой из R1b или R1c, R2b или R2c, R3b или R3c, и R4b или R4c независимо представляет собой C1-12 алкил (прямой или разветвленный), предпочтительно C1-8 алкил, более предпочтительно C1, C2, C3 или C4 алкил; p равен 1-6, предпочтительно 1-4, более предпочтительно 1 или 2; q равен 3-50, предпочтительно 3-10, более предпочтительно 3, 4 или 5; X2 представляет собой замещенный или незамещенный C1-12 алкил, предпочтительно представляет собой C1-12 алкил (прямой или разветвленный), более предпочтительно C1-8 алкил, еще более предпочтительно C1-4 алкил; M представляет собой металл (например, марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк); и каждый A независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу. Преимущественно, каждый R1b, R1c, R2b, R2c, R3b, R3c, R4b и R4c может быть одинаковым и представляет собой -(CH2CH2O)qX2.
[0081] Если соединение имеет формулы (X)-(XVII), то каждый А независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу, например, галоген (например, Cl, Br или F), NO2 или CHO, предпочтительно каждый А представляет собой водород или галоген, более предпочтительно по меньшей мере один А представляет собой галоген, а остальные А представляют собой водород, еще более предпочтительно 1-4 А независимо представляют собой Cl или Br, а остальные А представляют собой водород. M представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из марганца, железа, меди, кобальта, никеля и цинка (предпочтительно марганец).
[0082] В одном из вариантов реализации каждая группа заместителя, описанная в соединениях со структурой формул (X)-(XVII), замещена по меньшей мере одной группой заместителя. Более конкретно, в одном из вариантов реализации каждый замещенный алкил, замещенный гетероалкил, замещенный циклоалкил, замещенный гетероциклоалкил, замещенный арил, замещенный гетероарил, описанный в соединениях со структурой формул (X)-(XVII) является замещенным по меньшей мере одной группой заместителя. В одном из вариантов реализации по меньшей мере одна или все эти группы замещены по меньшей мере одной группой заместителя ограниченного размера. Альтернативно, по меньшей мере одна или все эти группы замещены по меньшей мере одной группой низшего заместителя.
[0083] В одном из вариантов реализации соединений со структурой формул (X)-(XVII) каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C20 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-20-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C3-C8 циклоалкил, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 3-8-членный гетероциклоалкил. В одном из вариантов реализации каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный C1-C8 алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-8-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный C5-C7 циклоалкил, и каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 5-7-членный гетероциклоалкил.
[0084] Дополнительно к любому из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, соединение может быть образовано с противоионом Z, например, но не ограничиваясь этим, как показано ниже для соединений формул (X)-(XVII):
[0085] В одном из вариантов реализации соединение формулы (I) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (II) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (III) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (IV) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (V) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (VI) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (VII) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (VIII) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (IX) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (X) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (XI) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (XII) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (XIII) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (XIV) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (XV) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (XVI) может быть образовано с противоионом Z. В одном из вариантов реализации соединение формулы (XVII) может быть образовано с противоионом Z.
[0086] Противоион Z представляет собой анион, например, галоген (хлорид, бромид, йодид), органическое анионное основание (например, ацетат и тому подобные), неорганическое основание (например, сульфид, сульфат, карбонат, фосфат) или тому подобные.
[0087] В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (I). В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (II). Если соединение имеет структуру формулы (II), то в одном из вариантов реализации металл представляет собой марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк. В одном из вариантов реализации металл представляет собой марганец.
[0088] Дополнительно к вариантам реализации, в которых соединение имеет структуру формулы (I) или формулы (II), в одном из вариантов реализации каждый R1, R2, R3 и R4 представляет собой
R5 и R6 независимо представляют собой незамещенный алкил (например, незамещенный C1-C10 алкил). R5 и R6 независимо могут быть незамещенным C1-C6 алкилом. R5 и R6 независимо могут быть незамещенным C1-C5 алкилом. R5 и R6 независимо могут быть незамещенным C1-C4 алкилом. R5 и R6 независимо могут быть незамещенным C1-C3 алкилом. R5 и R6 независимо могут быть незамещенным C1-C2 алкилом. В одном из вариантов реализации соединение имеет следующую структуру формулы (VII).
[0089] Дополнительно к любому из вариантов реализации, описанных в настоящем документе, в одном из вариантов реализации химическое отравляющее вещество вызывает конвульсии, нейропатологию или одновременно конвульсии и нейропатологию. В одном из вариантов реализации химическое отравляющее вещество вызывает конвульсии. В одном из вариантов реализации химическое отравляющее вещество вызывает нейропатологию.
[0090] В одном из вариантов реализации химическое отравляющее вещество представляет собой нервно-паралитическое вещество. Термины «нервно-паралитическое вещество» и тому подобные, в обычном и стандартном понимании, относятся к соединениям, которые нарушают механизм, по которому нервы передают сообщения. В одном из вариантов реализации нервно-паралитическое вещество нарушает нервные сигналы за счет ингибирования ацетилхолинэстеразы. Термины «анти-ацетилхолинэстеразные», «антихолинэстеразный» и тому подобные относятся, в обычном и стандартном значении, к агенту, который может ингибировать активность ацетилхолинэстеразы (например, при воздействии химического отравляющего вещества). В данной области известно, что ацетилхолинэстераза гидролизует нейротрансмиттерный ацетилхолин с образованием ацетильной группы и холина. В одном из вариантов реализации ингибирование ацетилхолинэстеразы приводит к повышенным уровням и продолжительности нахождения ацетилхолина в организме субъекта. Влияние антихолинэстеразных веществ на вегетативную нервную систему может включать брадикардию, гипотензию, гиперсекрецию, бронхоконстрикцию, гиперподвижность ЖК тракта и понижение внутриглазного давления. Действие на нейромышечное соединение может включать пролонгированное сокращение мышц. Влияние антихолинэстеразных веществ может включать конвульсии и/или нейропатологию.
[0091] В одном из вариантов реализации химическое отравляющее вещество представляет собой зарин, паратион, алдикарб или тетрамин (TETS). В одном из вариантов реализации химическое отравляющее вещество действует на кровь. В одном из вариантов реализации химическое отравляющее вещество представляет собой цианид, фторацетат натрия, триоксид мышьяка или стрихнин.
[0092] В одном из вариантов реализации действие лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, длится в течение определенного периода времени (то есть, «эффективного периода») после введения соединения, описанного в настоящем документе. В одном из вариантов реализации указанный эффект длится в течение эффективного периода по меньшей мере 10, 20, 30, 40, 50, 60, 90, 120, 150, 180 или 240 минут или даже дольше. В одном из вариантов реализации указанный эффект длится в течение эффективного периода по меньшей мере 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 или даже 24 часов. В одном из вариантов реализации указанный эффект длится в течение по меньшей мере 90 минут.
[0093] В одном из вариантов реализации соединение со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), вводят (например, парентерально или локально) в дозе, находящейся в диапазоне от около 0,01 до 50 мг/кг/сутки, предпочтительно от 0,1 до 10 мг/кг/сутки, более предпочтительно от 0,1 до 6 мг/кг/сутки. В одном из вариантов реализации доза составляет около 1, 3, 5, 7, 10, 20, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 мг/сутки или даже более, для взрослого человека.
[0094] В одном из вариантов реализации соединение со структурой формул (I)-(XVII) вводят в комбинации с любым антидотом или профилактическим средством против химического отравляющего вещества (например, нервно-паралитического вещества, такого как антихолинэстеразный агент, ГАМК-агент или метаболический яд).
[0095] Антидот или профилактическое средство может быть антихолинергическим, противоэпилептическим агентом или агентом, реактивирующим ацетилхолинэстеразу, или комбинацией одного, двух или трех из антихолинергического, противоэпилептического агента или агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу. Антихолинергический агент может быть антихолинергическим агентом, описанным в настоящем документе, или известным в данной области. Противоэпилептический агент может быть противоэпилептическим агентом, описанным в настоящем документе, или известным в данной области. Агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу, может быть агентом, реактивирующим ацетилхолинэстеразу, описанным в настоящем документе, или известным в данной области. В одном из вариантов реализации антидот или профилактическое средство восстанавливает активность ацетилхолинэстеразы, которая ингибирована химическим отравляющим веществом.
[0096] В другом аспекте представлен способ уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом. Указанный способ включает введение указанному субъекту эффективного количества соединения, выбранного из любой из формул (I)-(XVII), описанных выше. В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (VII).
[0097] В одном из вариантов реализации повреждение головного мозга является результатом конвульсий. Конвульсии могут быть результатом воздействия химического отравляющего вещества. В одном из вариантов реализации повреждение головного мозга представляет собой когнитивную дисфункцию. Термины «когнитивная дисфункция» и подобные относятся, в обычном и стандартном смысле, к снижению интеллектуальной функции, такой как мышление, запоминание, способность осмысливания и тому подобные.
[0098] В одном из вариантов реализации повреждение головного мозга является результатом конвульсий, конвульсии являются результатом воздействия химического отравляющего вещества, а химическое отравляющее вещество представляет собой антихолинэстеразный агент.
[0099] В одном из вариантов реализации соединение со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), вводят (например, парентерально или локально) в дозе, находящейся в диапазоне от около 0,01 до 50 мг/кг/сутки, предпочтительно от 0,1 до 10 мг/кг/сутки, более предпочтительно от 0,1 до 6 мг/кг/сутки. В одном из вариантов реализации доза составляет около 1, 3, 5, 7, 10, 20, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 мг/сутки или даже более, для взрослого человека.
[0100] Дополнительно к указанному способу лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, или к способу уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, в одном из вариантов реализации указанный способ дополнительно включает введение указанному субъекту антихолинергического агента. Термины «антихолинергический агент(существительное)», «антихолинергическое средство» и тому подобные относятся, в обычном и стандартном смысле, к соединениям, которые блокируют действие нейтротрансмиттерного ацетилхолина в центральной и периферической нервной системе. Иллюстративные антихолинэргические средства в мускариновом рецепторе, то есть, «антимускариновые агенты», как известно в данной области, включают атропин, бензтропин, ипратропий, окситропий, тиотропий, гликопирролат, оксибутинин, толтеродин, хлорфенамин, дифенгидрамин, дименгидринат и тому подобные. Иллюстративные антихолинергические агенты в никотиновом рецепторе, то есть, «антиникотиновые агенты», как известно в данной области, включают бупропион, гексаметоний, тобокурарин, декстрометорфан, мекамиламин, доксакурий и тому подобные.
[0101] В одном из вариантов реализации антихолинергический агент представляет собой атропин. Как известно в данной области, атропин конкурентно блокирует ацетилхолин (ACh) на сайтах мускаринового рецептора, конкурируя за мускариновые рецепторы. Так, блокирование мускаринового рецептора способствует повышению уровней ацетилхолина. В одном из вариантов реализации предпочтительный антихолинергический агент менее токсичен, чем атропин у субъекта, представляющего собой человека. Токсичность может быть оценена различными способами, известными в данной области, включая расчет LD50, токсичной дозы для 50% популяции.
[0102] В одном из вариантов реализации антихолинергический агент вводят в дозе около 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0 мг или даже более для взрослого человека. Введение может быть болюсным или последовательным введением меньших аликвот антихолинергического агента, введение в быстром порядке, например, с интервалами 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20 минут. Введение антихолинергического агента может при необходимости повторяться для предупреждения или лечения симптомов парасимпатомиметической активности, комы и/или сердечно-сосудистой недостаточности, как известно в данной области. В одном из вариантов реализации атропин вводят в дозе около 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0 мг или даже более для взрослого человека. Дозы для детей могут быть при необходимости отрегулированы. Например, дозы для младенцев, обычно в возрасте менее шести месяцев, могут составлять около 0,10, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30, 0,35, 0,40, 0,45, 0,50, 0,55, 0,60, 0,65, 0,70, 0,75 мг или более. Дозы могут быть введены последовательным введением меньших аликвот антихолинергического агента, например, атропина. Дозы для младенцев и детей весом от 15 до 40 фунтов могут составлять 0,10, 0,20, 0,30, 0,40, 0,50, 0,60, 0,70, 0,80, 0,90, 1,00, 1,10, 1,20, 1,30, 1,40, 1,50 мг или даже более. Дозы для детей весом от 40 до 90 фунтов могут составлять около 0,20, 0,40, 0,60, 0,80, 1,00, 1,20, 1,40, 1,60, 1,80, 2,00, 2,20, 2,40, 2,60, 2,80, 3,00 мг или даже более.
[0103] В одном из вариантов реализации соединение формулы (VII) вводят в комбинации с антихолинергическим агентом. В одном из вариантов реализации антихолинергический агент представляет собой атропин.
[0104] Дополнительно к указанному способу лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, или к способу уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, в одном из вариантов реализации указанный способ дополнительно включает введение указанному субъекту противоэпилептического агента. Термин «противоэпилептический агент» и тому подобные относятся, в обычном и стандартном смысле, к соединениям, пригодным для подавления быстрого и избыточного возбуждения нейронов до или во время конвульсий. Иллюстративные противоэпилептические агенты включают бензодиазепины: клобазам, клоназепам, клоразепат, диазепам, мидазолам, лоразепам и тому подобные. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой бензодиазепин. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой диазепам. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой мидазолам.
[0105] В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент вводят в дозе около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 мг или даже более, для взрослого человека. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент вводят в дозе около 10, 50, 100, 200, 300 400, 500 мг/кг или даже более, у детей. В одном из вариантов реализации введение осуществляют внутривенно (i.v.) или внутримышечно (i.m.) В одном из вариантов реализации введение осуществляют внутримышечно (i.m.) В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой диазепам, который вводят в дозе около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20 мг или даже более, для взрослого человека. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой мидазолам, который вводят в дозе около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20 мг или даже более, для взрослого человека.
[0106] В одном из вариантов реализации соединение формулы (VII) вводят в комбинации с противоэпилептическим агентом. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой диазепам. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой мидазолам.
[0107] Дополнительно к указанному способу лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, или к способу уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, в одном из вариантов реализации указанный способ дополнительно включает введение указанному субъекту комбинации антихолинергического агента и противоэпилептического агента, как описано в настоящем документе.
[0108] В одном из вариантов реализации введенное соединение имеет структуру формулы (VII), а указанный способ дополнительно включает введение субъекту комбинации антихолинергического агента и противоэпилептического агента, как описано в настоящем документе. В одном из вариантов реализации антихолинергический агент представляет собой атропин. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой диазепам. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой мидазолам.
[0109] В одном из вариантов реализации введение соединение со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), в комбинации с антихолинергическим агентом и противоэпилептическим агентом приводит к синергетическому преимуществу для субъекта. Термины «синергетический», «синергетическое преимущество», «синергетический эффект», «синергетический терапевтический эффект», «синергетически эффективное количество» и тому подобные в контексте совместного введения соединений, описанных в настоящем документе, относятся более чем к аддитивной (например, сверхаддитивной) реакции (например, биологической реакции), при использовании двух или более соединений, по сравнению с суммарным действием при введении каждого соединения в отсутствие другого соединения или соединений. Например, если два соединения обеспечивают синергетический терапевтический эффект, то терапевтический эффект, наблюдаемый при совместном введении обоих соединений выше, чем суммарный терапевтический эффект, наблюдаемый при введении любого из этих соединений в отсутствие другого соединения. Точно так же, первое количество первого соединения и второе количество второго соединения вместе обеспечивают синергетически эффективное количество, если терапевтический эффект, наблюдаемый при совместном введении обоих соединений, выше, чем суммарный терапевтический эффект, наблюдаемый при введении любого из этих соединений в отсутствие другого соединения. Если достигается синергетическое преимущество, то фармацевтически активные агенты представляют в комбинированном синергетическом количестве.
[0110] В одном из вариантов реализации введение соединения со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), в комбинации с антихолинергическим агентом и противоэпилептическим агентом обеспечивает более высокую эффективность (то есть синергетическое преимущество, причем указанное соединение и агенты представлены в комбинированном синергетическом количестве), по сравнению с суммарным действием 1) лечения введением только соединения структуры формул (I)-(XVII), и 2) лечения только антихолинергическим агентом в комбинации с противоэпилептическим агентом. В одном из вариантов реализации синергетическое преимущество составляет по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%.
[0111] В одном из вариантов реализации соединение со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII) вводят (например, парентерально или локально) в дозе, находящейся в диапазоне от около 0,01 до 50 мг/кг, предпочтительно от 0,1 до 10 мг/кг, более предпочтительно от 1,0 до 6 мг/кг. Эффект только этого введения можно сравнить с суммарным эффектом при введении антихолинергического агента, введенного в дозе, составляющей около 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 4,0, 5,0 или 6,0 мг, предпочтительно в диапазоне около 2-6 мг, и противоэпилептического агента, введенного в дозе, составляющей около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 мг, предпочтительно в диапазоне около 10-30 мг. Действие тройной комбинации соединения со структурой формул (I)-(XVII), антихолинергического агента и противоэпилептического агента можно сравнить с суммарным эффектом от введения только соединения со структурой формул (I)-(XVII) и эффектом от введения только двойной комбинации антихолинергического агента и противоэпилептического агента, для количественной оценки синергетического преимущества. В одном из вариантов реализации синергетическое преимущество составляет по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%.
[0112] В одном из вариантов реализации соединение со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), вводят (например, парентерально или локально) в дозе, находящейся в диапазоне от около 0,01 до 50 мг/кг, предпочтительно от 0,1 до 10 мг/кг, более предпочтительно от 1,0 до 6 мг/кг. Антихолинергический агент, предпочтительно атропин, может быть введен в дозе около 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 4,0, 5,0 или 6,0 мг, предпочтительно в диапазоне около 2-6 мг. Противоэпилептический агент, предпочтительно диазепам или мидазолам, может быть введен в дозе около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 мг, предпочтительно в диапазоне около 10-30 мг. Действие тройной комбинации соединения со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), антихолинергического агента и противоэпилептического агента можно сравнить с суммарным эффектом от введения только соединения со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), и эффектом от введения только двойной комбинации антихолинергического агента и противоэпилептического агента, для количественной оценки синергетического преимущества. В одном из вариантов реализации синергетическое преимущество составляет по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%.
[0113] В одном из вариантов реализации соединение со структурой формулы (VII) вводят (например, парентерально или локально) в дозе, находящейся в диапазоне от около 0,01 до 50 мг/кг, предпочтительно от 0,1 до 10 мг/кг, более предпочтительно от 1,0 до 6 мг/кг. Атропин может быть введен в дозе около 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 4,0, 5,0 или 6,0 мг, предпочтительно в диапазоне около 2-6 мг. Диазепам может быть введен в дозе около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 мг, предпочтительно в диапазоне около 10-30 мг. Эффект тройной комбинации соединения со структурой формулы (VII), атропина и диазепама можно сравнить с суммарным эффектом от введения только соединения со структурой формулы (VII) и эффектом от введения только двойной комбинации атропина и диазепама, для количественной оценки синергетического преимущества. В одном из вариантов реализации синергетическое преимущество составляет по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%.
[0114] В одном из вариантов реализации соединение со структурой формулы (VII) вводят (например, парентерально или локально) в дозе, находящейся в диапазоне от около 0,01 до 50 мг/кг, предпочтительно от 0,1 до 10 мг/кг, более предпочтительно от 1,0 до 6 мг/кг. Атропин может быть введен в дозе около 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 4,0, 5,0 или 6,0 мг, предпочтительно в диапазоне около 2-6 мг. Мидазолам может быть введен в дозе около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 мг, предпочтительно в диапазоне около 10-30 мг. Эффект тройной комбинации соединения со структурой формулы (VII), атропина и мидазолама можно сравнить с суммарным эффектом от введения только соединения со структурой формулы (VII) и эффектом от введения только двойной комбинации атропина и мидазолама, для количественной оценки синергетического преимущества. В одном из вариантов реализации синергетическое преимущество составляет по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%.
[0115] Дополнительно к указанному способу лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, или к способу уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, в одном из вариантов реализации указанный способ дополнительно включает введение указанному субъекту агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу. Термины «агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу» и тому подобные относятся, в обычном и стандартом смысле, к соединениям, пригодным для восстановления каталитической активности на сайте ацетилхолинэстеразы, который стал неактивным в результате химической реакции, например, с химическим отравляющим веществом, таким как ингибитор ацетилхолинэстеразы. См., например, Luo, C., et al., 2007, Biochemistry 46:11771-11779. Пригодные агенты, реактивирующие ацетилхолинэстеразу, известны в данной области и включают HI-6 ([(E)-[1-[(4-карбамоилпиридин-1-ий-1-ил)метоксиметил]пиридин-2-илиден]метил]-оксоазанийдихлорид), пралидоксим (2-пиридин-альдоксим метилхлорид (2-PAM) и обидоксим (1,1'-[оксибис(метилен)]бис{4-[(E)-(гидроксиимино)метил]пиридиний}) и тому подобные. См., например, Dawson, R.M., 1994, J. Appl. Toxicol. 14:317-331; Koplovitz, I. & Stewart, J.R., 1994, Toxicol. Lett. 70:269-279; Marrs, TC, 1993, Pharmac. Ther. 58:51-66; Rousseaux, C.G. & Dua, A.K., 1989, Can. J. Physiol. Pharmacol., 67:1183-1189. В одном из вариантов реализации способы, представленные в настоящем документе, включают введение соединений формул (I)-(XVII) и 2-PAM (например, в комбинированном синергетическом количестве с обеспечением синергетического преимущества).
[0116] В одном из вариантов реализации агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу, вводят в дозе около 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 мг/кг или даже более, для взрослых, предпочтительно около 30 мг/кг. В одном из вариантов реализации агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу вводят в дозе около 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 или 100 мг/кг, или даже более, для детей, предпочтительно, 20-50 мг/кг. В одном из вариантов реализации после первоначального введения агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, следует поддерживающая инфузия 1-20 мг/кг/ч, предпочтительно 5-10 мг/кг/ч. Первоначальное введение агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, может быть выполнено любым способом, например, внутривенно, внутримышечно или подкожно. В одном из вариантов реализации первоначальное введение выполняют внутривенно в виде непрерывной инфузии со скоростью около 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 мг/час или даже более. В одном из вариантов реализации введение агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, является последовательным, при этом введение аликвот агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, происходит с интервалами времени, например, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60 минут или даже больше. В предпочтительном варианте реализации первоначальное введение агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, выполняют внутримышечно. В одном из вариантов реализации агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу, представляет собой пралидоксим. В одном из вариантов реализации пралидоксим вводят в дозе около 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 мг/кг или даже более, для взрослых. В предпочтительном варианте реализации введение пралидоксима выполняют внутримышечно, а доза пралидоксима составляет 1-2 г.
[0117] В одном из вариантов реализации введение соединения со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), в комбинации с антихолинергическим агентом, противоэпилептическим агентом и агентом, реактивирующим ацетилхолинэстеразу, приводит к синергетическому преимуществу, по сравнению с суммарными эффектами 1) лечения введением только соединения структуры формул (I)-(XVII) и 2) лечения только антихолинергическим агентом в комбинации с противоэпилептическим агентом, в дополнительной комбинации с агентом, реактивирующим ацетилхолинэстеразу. В одном из вариантов реализации синергетическое преимущество составляет по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или даже 95%.
[0118] В одном из вариантов реализации соединение со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), вводят (например, парентерально или локально) в дозе, находящейся в диапазоне от около 0,01 до 50 мг/кг, предпочтительно от 0,1 до 10 мг/кг, более предпочтительно от 1,0 до 6 мг/кг. Эффект только этого введения можно сравнить с комбинированным эффектом при введении антихолинергического агента, введенного в дозе около 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 4,0, 5,0 или 6,0 мг, предпочтительно в диапазоне около 2-6 мг, противоэпилептического агента, введенного в дозе около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 мг, предпочтительно в диапазоне около 10-30 мг, и агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, в дозе около 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 мг/кг. Эффект четырехкомпонентной комбинации соединения со структурой формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), антихолинергического агента, противоэпилептического агента и агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, можно сравнить с суммарным эффектом от введения только соединения со структурой формул (I)-(XVII) и эффектом от введения только тройной комбинации антихолинергического агента, противоэпилептического агента и агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, для количественной оценки синергетического преимущества. В одном из вариантов реализации синергетическое преимущество составляет по меньшей мере 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95%. В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (VII), антихолинергический агент представляет собой атропин, противоэпилептический агент представляет собой диазепам, а агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу, представляет собой пралидоксим. В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (VII), антихолинергический агент представляет собой атропин, противоэпилептический агент представляет собой мидазолам, а агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу, представляет собой пралидоксим.
[0119] В одном из вариантов реализации, дополнительно к способу лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, или к способу уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, указанный способ дополнительно включает введение субъекту соединения формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), и агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, в комбинации с антихолинергическим агентом и противоэпилептическим агентом. В одном из вариантов реализации введенное соединение имеет структуру формулы (VII), а указанный способ дополнительно включает введение субъекту комбинации агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу, антихолинергического агента и противоэпилептического агента, как описано в настоящем документе. В одном из вариантов реализации антихолинергический агент представляет собой атропин. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой диазепам. В одном из вариантов реализации противоэпилептический агент представляет собой мидазолам. В одном из вариантов реализации агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу, представляет собой пралидоксим.
[0120] Дополнительно к указанному способу лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, или к способу уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, причем повреждение головного мозга является результатом конвульсий, а конвульсии являются результатом воздействия химического отравляющего вещества, в одном из вариантов реализации введение соединения, имеющего структур одной из формул (I)-(XVII), например, формулы (VII), происходит до воздействия химического отравляющего агента. В одном из вариантов реализации соединение любой из формул (I)-(XVII) вводят по меньшей мере за 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120 минут или даже более до воздействия химического отравляющего вещества. В одном из вариантов реализации соединение любой из формул (I)-(XVII) вводят по меньшей мере за 30 минут до воздействия химического отравляющего вещества. В одном из вариантов реализации соединение любой из формул (I)-(XVII) вводят по меньшей мере за 60 минут до воздействия химического отравляющего вещества. В одном из вариантов реализации соединение любой из формул (I)-(XVII) вводят по меньшей мере за 90 минут до воздействия химического отравляющего вещества. В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (VII).
[0121] Дополнительно к указанному способу уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, эффект уменьшения повреждения головного мозга длится в течение по меньшей мере 30, 60, 90, 120, 180, 240, 300 минут или даже дольше, после введения соединения формул (I)-(XVII). В одном из вариантов реализации эффект уменьшения повреждения головного мозга длится по меньшей мере 30 минут. В одном из вариантов реализации эффект уменьшения повреждения головного мозга длится по меньшей мере 60 минут. В одном из вариантов реализации эффект уменьшения повреждения головного мозга длится по меньшей мере 90 минут. В одном из вариантов реализации эффект уменьшения повреждения головного мозга длится по меньшей мере 120 минут. В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (VII).
[0122] Дополнительно к указанному способу уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, в одном варианте реализации указанное соединение имеет структуру формулы (I) или формулы (II). В одном из вариантов реализации соединение имеет структуру формулы (II). В одном из вариантов реализации металл представляет собой марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк. В одном из вариантов реализации металл представляет собой марганец. В одном из вариантов реализации для соединения со структурой формулы (I) или формулы (II), каждый R1, R2, R3 и R4 представляют собой
III. Фармацевтические композиции
[0123] Соединения, описанные выше, в форме связанного металла и свободного металла, могут быть составлены в фармацевтические композиции, пригодные для применения в способах настоящего изобретения. Такие композиции могут содержать активный агент (металлопорфириновые соединения) вместе с фармацевтически приемлемым носителем, эксципиентом или разбавителем. Композиция может быть представлена в разовой лекарственной форме, например, таблетках, капсулах или суппозиториях. Композиция также может быть в форме стерильного раствора, например, раствора, пригодного для инъекций (например, подкожных, внутрибрюшинных или внутривенных) или распыления. Композиции также могут быть в форме, пригодной для офтальмического применения. Настоящее изобретение включает также композиции, составленные для локального нанесения, такие как композиции, принимающие формы, например, лосьона, крема, геля или мази. Концентрация активного агента, входящего в композицию, может быть выбрана на основании природы указанного агента, схемы дозирования и желаемого результата. Соединения также могут быть инкапсулированы в лизосомы и, посредством этого, направлены на улучшенную доставку.
[0124] В одном из вариантов реализации металлопорфириновое соединение может составлять часть фармацевтической композиции. Фармацевтическая композиция может содержать металлопорфириновое соединение, описанное в настоящем документе, и фармацевтически приемлемый эксципиент. «Фармацевтически приемлемый эксципиент» включает фармацевтически и физиологически приемлемые, органические или неорганические вещества-носители, пригодные для энтерального или парентерального введения, которые не вступают в разрушительные реакции с активным агентом. Подходящие фармацевтически приемлемые носители включают воду, солевые растворы (такие как раствор Рингера), спирты, масла, желатины и углеводы, такие как лактоза, амилоза или крахмал, сложные эфиры жирных кислот, гидроксиметилцеллюлозу и поливинилпирролидон. Такие препараты могут быть стерилизованы и, при необходимости, смешаны со вспомогательными агентами, такими как смазывающие вещества, консерванты, стабилизаторы, увлажняющие агенты, эмульгаторы, соли для изменения осмотического давления, буферы, красители и/или ароматизаторы и тому подобные, которые не вступают в разрушительные реакции с активным агентом.
[0125] В одном из вариантов реализации лекарственное соединение (например, металлопорфириновые соединения или металлопорфириновые каталитические композиции антиоксидантов, описанные в настоящем документе) составляют часть фармацевтической композиции, при этом указанная фармацевтическая композиция содержит лекарственное соединение и фармацевтически приемлемый эксципиент. В одном из вариантов реализации фармацевтическая композиция содержит средство для улучшения проницаемости (например, салицилат, жирную кислоту или металлохелатор).
[0126] Фармацевтическая композиция может быть составлена для любого способа введения, включая энтеральный, пероральный, сублингвальный, буккальный, парентеральный, окулярный, интраназальный, пульмональный, ректальный, внутривагинальный, трансдермальный и локальный способы. Парентеральное введение включает, но не ограничиваясь этим, внутривенные, внутримышечные, подкожные, внутрикожные, внутрибрюшинные, интрастернальные, внутриартериальные инъекции и инфузии.
[0127] Фармацевтическая композиция может быть составлена для незамедлительного высвобождения или модифицированного высвобождения, например, модифицированного, замедленного, растянутого, отсроченного или импульсного высвобождения, с помощью известных способов и вспомогательных веществ.
[0128] В одном из вариантов реализации фармацевтическую композицию составляют в форме композиции для местного применения, композиции для инъекций, композиции для ингаляций, композиции с устойчивым высвобождением или пероральной композиции. Лекарственное соединение предпочтительно составляют в композицию для парентерального введения, например, подкожной инъекцией. При использовании подкожного или альтернативного типа введения, соединения могут быть дериватизованы или составлены в композицию для обеспечения растянутого профиля действия.
[0129] В другом варианте реализации фармацевтическую композицию составляют в специальную мицеллу, лекарственную форму из разлагаемого полимера, пористую микросферу, полимерную оболочку, липосому или гидрогель.
[0130] Лечебное соединение может быть составлено в композицию по известным способам получения фармацевтически применимых композиций. Иллюстративная композиция представляет собой композицию, которая является стабильной и восстановленной в подходящем разбавителе или водном растворе высокой чистоты с необязательными фармацевтически приемлемыми носителями, консервантами, эксципиентами или стабилизаторами. См., например, Remington, 1980, Pharmaceutical Sciences, 16ое издание. Фармацевтическая композиция может содержать фармацевтически приемлемый буфер для достижения подходящего рН для обеспечения стабильности и для введения.
[0131] Для парентерального введения лекарственное соединение может быть составлено в единичную лекарственную форму для инъекций (раствор, суспензия или эмульсия) с фармацевтически приемлемым носителем. Предпочтительно, может быть добавлены один или более фармацевтически приемлемых антимикробных агентов, таких как фенол, м-крезол, бензиловый спирт и тому подобные, известные в данной области.
[0132] В одном из вариантов реализации может быть добавлена одна или более фармацевтически приемлемых солей (например, хлорид натрия), сахаров (например, маннит) или других вспомогательных веществ (например, глицерин) для регулировки ионной силы или тоничности.
[0133] Доза композиции, подлежащая введению, может быть определена без излишнего экспериментирования, и она зависит от различных факторов, включая природу активного агента (в том числе, является ли металл связанным или свободным), способ введения, пациента и ожидаемый результат. Подходящая доза миметика, подлежащего введению (например, внутривенно или локально) может быть, предположительно, в диапазоне от около 0,01 до 50 мг/кг/сутки, предпочтительно от 0,1 до 10 мг/кг/сутки, более предпочтительно от 0,1 до 6 мг/кг/сутки. Для аэрозольного введения дозы, предположительно, находятся в диапазоне от 0,001 до 5,0 мг/кг/сутки, предпочтительно, от 0,01 до 1 мг/кг/сутки. Пригодные дозы варьируются, например, в зависимости от соединения и ожидаемого результата.
[0134] Концентрация соединения, присутствующего в растворе, используемом для лечения клеток/тканей/органов в соответствии со способами, описанными в настоящем документе, может быть легко определена, и она варьируется в зависимости от активного агента, клетки/ткани/органа и ожидаемого результата.
[0135] Некоторые аспекты, описанные в настоящем документе, могут быть более подробно описаны в следующих неограничивающих примерах.
IV. Примеры
[0136] Следующие примеры иллюстрируют некоторые конкретные варианты реализации настоящего изобретения, и они не ограничивают рамки настоящего изобретения.
[0137] Представленные в настоящем документе варианты реализации дополнительно иллюстрированы следующими примерами и подробными протоколами. Однако эти примеры предназначены лишь для иллюстрации вариантов реализации, и их не следует толковать как ограничение рамок настоящего изобретения. Содержание всех ссылок и опубликованных патентов, а также патентных заявок, цитируемых в тексте настоящей заявки, включено в настоящий документ посредством ссылки.
Пример 1. Нейропротекция каталитическим антиоксидантом после эпилептического статуса, вызванного пилокарпином и каинатом
Реферат
[0138] Обоснование: не ограничиваясь какой-либо теорией, предполагается, что эпилептический статус (ЭС) приводит к выраженному окислительному стрессу и митохондриальной дисфункции. Химически активные частицы кислорода представляют собой медиаторы митохондриальной дисфункции, которые могут быть активными при промотировании нейрональной гибели, связанной с развитием эпилепсии височной доли (ЭВД). Цель настоящего исследования заключается в определении участия митохондриального окислительного стресса в гиппокампальной нейрональной гибели после ЭС, и в определении того, обеспечивает ли синтетический каталитический антиоксидант, введенный после ЭС, нейропротекцию в двух хемоконвульсивных моделях.
[0139] Способы: взрослым крысам Спрага-Доули вводили инъекцию носителя, каината (11 мг/кг) или пилокарпина (340 мг/кг) для инициации ЭС, с последующей обработкой носителем или сиснтетическим металлопорфириновым каталитическим антиоксидантом, AEOL 10150 (5 мг/кг, подкожно), начиная через 60-90 минут после начала ЭС и каждые 4-6 часов до умерщвления через 48 часов. Данные о нейропротекции в гиппокампе крыс, обработанных хемоконвульсивным агентом/AEOL 10150, измеряли через 48 часов после ЭС, используя окрашивание красителем Fluoro-Jade B, маркером дегенерирующих нейронов, и анализом Image J. Оксидативное повреждение оценивали через 24 часа после ЭС путем измерения отношений 3-нитротирозина/тирозина (3NT/tyr) и восстановленного/окисленного глютатиона (GSH/GSSG), соответственно, методами ВЭЖХ. Определяли также концентрации AEOL 10150 в головном мозге крыс.
[0140] Результаты: окрашивание красителем Fluoro-Jade B, индикативное для повреждения клеток, преобладало в гиппокампе крыс, обработанных пилокарпином и каинатом, через 48 часов после ЭС. У крыс, обработанных пилокарпином и получивших AEOL 10150, повреждение клеток уменьшилось приблизительно на 40% в CA1, и на 60% в CA3 и хилусе. У крыс, обработанных каинатом и получивших AEOL 10150, повреждение клеток уменьшилось приблизительно на 40% в CA3 и хилусе. AEOL 10150 существенно уменьшает показатели окислительного стресса (отношения 3-NT/tyr и GSH/GSSG) в гиппокампе крыс, обработанных пилокарпином. Измерение уровней AEOL 10150 в головном мозге выявило его способность достигать нейрозащитных концентраций в гиппокампе и коре после системного введения.
[0141] Выводы: эти данные демонстрируют способность каталитического металлопорфиринового антиоксиданта ингибировать оксидативное повреждение и обеспечивать нейропротекцию в гиппокампе при введении через 60-90 минут после начала ЭС. Эти результаты позволяют предположить, что окислительный стресс может представлять собой потенциальную мишень для нейропротекции после ЭС.
Введение
[0142] Центральная нервная система представляет собой чувствительную мишень для химических токсинов, которые взаимодействуют с рецепторами и сигнальными системами, например, для нервно-паралитических агентов или органофосфатных пестицидов. Исследования, описанные в литературе, выявили, что контролирование судорожной активности и нисходящих последовательностей является критическим для нейропротекции и выживания после воздействия нервно-паралитического агента. Недавние попытки разработать медицинские средства противодействия, предпринятые программой CounterAct Национального института здравоохранения США, выявили AEOL10150 как главное соединение с широким спектром действия против различных химических ядов. AEOL10150 представляет собой каталитический антиоксидант с широким спектром активности против супероксидных радикалов (O2-.), пероксида водорода (H2O2), пероксинитритных (ONOO-) и липид-пероксильных радикалов. Работы, выполненные за последние десять лет в лаборатории авторов настоящего изобретения, демонстрируют эффективность металлопорфиринов в многочисленных клеточных и животных моделях нейрональных повреждений. Авторы настоящего изобретения установили также, что окислительный стресс представляет собой важнейшее последствие пролонгированных конвульсий и вносит свой вклад в нейрональную гибель, вызванную конвульсиями. Поскольку инициация судорожной активности представляет собой важный механизм для нескольких химических отравляющих веществ, например, нервно-паралитических агентов и органофосфатных пестицидов, важно определить, оказывает ли AEOL10150 нейропротекцию против таких агентов. Цель настоящего исследования заключается в определении того, оказывает ли AEOL10150 нейропротекцию против конвульсий, вызванных пилокарпином и каинатом, при введении через 90 минут после инъекции агентов, вызывающих судороги.
[0143] Цель настоящего исследования заключается в определении участия митохондриального окислительного стресса в гиппокампальной нейрональной гибели после ЭС, и в определении того, обеспечивает ли синтетический каталитический антиоксидант, введенный после ЭС, нейропротекцию в двух хемоконвульсивных моделях.
Способы
[0144] Животные. Самцов крыс Спрага-Доули обрабатывали внутрибрюшинным введением гидрохлорида пилокарпина (340 мг/кг) после предварительной внутрибрюшинной обработки метил-скополамином (1 мг/кг) или каинатом (11 мг/кг, подкожно) для инициации эпилептического статуса (ЭС). Животных обрабатывали солевым раствором или AEOL 10150 (5 мг/кг), подкожно, через 90 минут после ЭС и затем каждые 4 часа до умерщвления. Окислительный стресс измеряли через 24 часа после ЭС, а гибель нейронов оценивали по окрашиванию красителем Fluoro-Jade B через 48 часов после ЭС.
[0145] Мониторинг поведенческих судорог. Тяжесть поведенческих судорог во время ЭС оценивали прямым наблюдением в течение 6 часов после первоначальной обработки и классифицировали по модифицированной шкале Расина, учитывая только двигательные конвульсии (конвульсии класса I и II не классифицировали). См. публикацию Racine R. J., 1972, Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 32:269-279. Вкратце, тяжесть поведенческих судорог охарактеризовали следующим образом: класс III, животные проявляют сокращение передних конечностей с лордотическим положением тела; класс IV, животные одновременно поднимают обе передние конечности; и класс V, животные имеют конвульсии класса IV и опрокидываются. В исследование включали только крыс, имеющих конвульсивные судороги по меньшей мере III класса.
[0146] Гистохимические анализы. Парафиновые срезы головного мозга крыс (10 мкм) отрезали фронтально и окрашивали красителем Fluoro-Jade B (Histo-Chem Inc., Джефферсон, штат Арканзас) по способу, описанному в литературе. См., например, Hopkins, KJ, et al., 2000, Brain Res 864:69-80; Liang LP, et al., 2008, J Neurosci 28:11550-11556. Положительный сигнал Fluoro-Jade B в данной области оценивали с помощью Image J (Национальный институт здравоохранения США, Бетесда, штат Мэриленд).
[0147] ВЭЖХ анализ. Анализ аскорбата, цистеина, цистина, глутатиона (GSH), дисульфида глутатиона (GSSG), тирозина, 3-нитротирозина (3-NT) выполнили с помощью системы ВЭЖХ ESA (Челмсфорд, штат Массачусетс) 5600 CoulArray®, оснащенной восемью электрохимическими детекторными ячейками, как описано ранее в литературе. См., например, Beal MF, et al., 1990, J Neurochem 55:1327-1339; Liang LP, et al., 2007, J Neurosci 27:4326-4333.
[0148] Статистические анализы. Анализ выживаемости выполнили по способу Каплана-Мейера. Для всех биохимических анализов использовали двухфакторный дисперсионный анализ. Значения P менее 0,05 считали значимыми.
Результаты
[0149] Ниже представлена структура AEOL 10150. Антиокислительное действие AEOL10150 по сравнению с Cu-Zn SOD (супероксид-дисмутаза) представлено в таблице 1. Единицу активности SOD определили как количество соединения, которое ингибирует половину восстановления эпинефрина супероксидом при рН 10,2. CAT: активность каталазы, измеренная электродом Кларка. Анализ 4HNE с помощью ВЭЖХ.
[0150] Фиг. 1A-1C демонстрируют, что AEOL10150 проникает через ГЭБ (гематоэнцефалический барьер) после системного введения мышам и защищает от нейротоксичности MPTP (1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин), известной в данной области.
[0151] Фиг. 2A-2C демонстрируют, что AEOL10150 ослабляет изменения GSH/GSSG, вызванные пилокарпином.
[0152] Фиг. 3A-3C демонстрируют, что AEOL10150 ослабляет изменения цистеина/цистина, вызванные пилокарпином.
[0153] Фиг. 4A-4B демонстрируют, что AEOL10150 ослабляет увеличение отношения 3-нитротирозин/тирозин, вызванное пилокарпином.
[0154] Фиг. 5A-5B демонстрируют, что AEOL10150 ослабляет гибель гиппокампальных клеток, вызванную пилокарпином.
[0155] Фиг. 6A-6F и Фиг. 7A-7B демонстрируют, что AEOL10150 ослабляет гибель гиппокампальных клеток, вызванную каинатом.
[0156] Фиг. 8A-8B демонстрируют, что скорости поглощения кислорода (СПК) в изолированных гиппокампальных синаптосомах снижены после инъекции пилокарпина или каината.
[0157] Выводы. Фиг. 1-8 демонстрируют, что AEOL10150 проникает через ГЭБ после системного введения мышам; AEOL10150 ингибирует показатели окислительного стресса через 90 минут после обработки пилокарпином или каинатом; AEOL10150 ингибирует потерю гиппокампальных клеток через 90 минут после обработки пилокарпином или каинатом; и конвульсии, вызванные пилокарпином или каинатом, приводят к снижению скорости поглощения кислорода.
Пример 2. Нейрозащитная эффективность AEOL10150 против нейротоксичных агентов.
[0158] Введение. Химические боевые средства (например, химические отравляющие вещества) оказывают значительное отравляющее действие на военных служащих и гражданское население. Центральная нервная система (ЦНС) представляет собой чувствительную мишень для химических токсинов, которые взаимодействуют с рецепторами и сигнальными системами, например, для нервно-паралитических агентов или органофосфатных пестицидов. См., например, Jett, D.A. & D.T. Yeung, Proc Am Thorac Soc. 7(4): 254-6. Исследования, описанные в литературе, выявили, что контролирование судорожной активности и нисходящих последовательностей является критическим для нейропротекции и выживания после воздействия нервно-паралитического агента. См., например, Shih, T.M., et al., 2003, Toxicol Appl Pharmacol 188(2):69-80. Соответственно, целью настоящего исследовательского проекта является разработка новых и эффективных нейрозащитных средств противодействия против нервно-паралитических агентов. Недавние попытки разработать медицинские средства противодействия, предпринятые программой CounterAct Национального института здравоохранения США, выявили AEOL10150 как главное соединение с широким спектром действия против различных химических ядов. AEOL10150 представляет собой каталитический антиоксидант с широким спектром активности против супероксидных радикалов (O2-.), пероксида водорода (H2O2), пероксинитритных (ONOO-) и липид-пероксильных радикалов. См., например, Day, B.J., 2004, Drug Discovery Today 9(13):557-66. Работы, выполненные за последние десять лет научным руководителем и его коллегами, демонстрируют эффективность металлопорфиринов в многочисленных клеточных и животных моделях нейрональных повреждений. См., например, Patel, M., 2003, Aging Cell 2(4): 219-222; Patel, M., 1998, Neurochem 71:1068-1074; Patel, M. & B.J. Day, 1999, Trends Pharmacol Sci 20:359-364; Patel, M., et al., 1996, Neuron 16:345-355; Sheng, H., et al., 2002, Free Radical Biology & Medicine 33(7):947-61; Li, Q.Y., et al., 2001, J Neurochem 78(4):746-55; Liang, L.P., et al., 2000, Neuroscience 101(3):563-70. Сотрудники лаборатории научного руководителя установили также, что окислительный стресс представляет собой важнейшее последствие пролонгированных конвульсий и вносит свой вклад в нейрональную гибель, вызванную конвульсиями. См., например, Liang, L.P., Y, 2000, Id.; Liang, L.P., et al., 2008, J Neurosci 28(45):11550-6; Waldbaum, S., et al., 2010, Journal of Neurochemistry 115(5):1172-1182. Поскольку инициация судорожной активности представляет собой важный механизм для нескольких химических отравляющих веществ, например, нервно-паралитических агентов и органофосфатных пестицидов, важно определить, оказывает ли AEOL10150 нейропротекцию против таких агентов.
[0159] Некоторые важные качества AEOL10150 поддерживают его быстрое развитие как основного медицинского средства противодействия. 1) Для него завершены клинические испытания на людях Фазы 1 для проверки безопасности с низкой инцидентностью неблагоприятных явлений, что может ускорить его развитие. 2) Он эффективен против нескольких отравляющих веществ, включая радиацию, хлор и иприт. См., например, O'Neill, H.C., et al., 2010, Free Radic Biol Med 48(9):1188-96; Gould, N.S., et al., 2009, J Pharmacol Exp Ther 328(3):732-9. 3) Он обладает благоприятными фармакокинетическими свойствами после подкожной инъекции, что является идеальным для его применения в качестве медицинского средства противодействия. 4) Он эффективен в экспериментальных моделях при введении после воздействия, то есть, после химического отравляющего вещества, что обеспечивает возможность его самостоятельного применения после химического воздействия.
[0160] Поэтому целью настоящего проекта является определение того, является ли AEOL10150 нейрозащитным медицинским средством противодействия против нервно-паралитических агентов, с использованием пилокарпина в качестве суррогатного агента. Нервно-паралитические агенты, такие как зарин и VX, как известно, быстро вызывают конвульсии у животных и подвергшихся его воздействию индивидуумов, что подтверждается данными атаки в метро Токио и их применение в Ирано-Иракской войне. См., например, Jett, D.A. & D.T. Yeung, Proc Am Thorac Soc. 7(4):254-6; Jett, D.A., Sci Transl Med. 2(23):23ps12. Авторы настоящего изобретения показали, что конвульсии, вызванные пилокарпином, приводят к выраженному окислительному стрессу. См., например, Waldbaum, S., et al., 2010, Id. Следовательно, каталитическое удаление химически активных частиц кислорода (ROS) с помощью AEOL10150 предположительно смягчает окислительный стресс и предотвращает последующие изменения, такие как метаболическая дисфункция, глиоз и нейрональная потеря.
[0161] Убедительные предварительные данные in vivo демонстрируют, что 1) пилокарпин вызывает окислительный стресс и митохондриальную дисфункцию, 2) AEOL10150 может проникать в головной мозг грызунов, и 3) ингибирует окислительный стресс и нейрональную гибель, вызванные пилокарпином. Конкретные задачи для каждой конкретной цели, представленной ниже, включают определение дозы, механизма и терапевтического диапазона нейропротекции. Могут быть измерены следующие параметры: 1) проницаемость гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) и фармакокинетические параметры для оптимизации дозирования, 2) показатели окислительного стресса (восстановленный и окисленный глутатион, уровни 3-нитротирозина, уровни 8-гидрокси-2'-дезоксигуанозина (8-OHdG), 4-гидроксиноненаля (4-HNE)), 3) митохондриальные скорости поглощения кислорода и гликолитический метаболизм, 4) конвульсивная активность с использованием 24/7 видео EEG мониторинга и 5) нейрональные потери (анализ Fluoro-Jade B), и 5) глиоз (астроцитные и микроглиальные маркеры).
[0162] Конкретные цели. Первая конкретная цель заключается в определении ГЭБ проницаемости AEOL10150 у крыс. Она включает а) определение концентраций в плазме и головном мозге и b) определение оптимальной дозы и схемы дозирования. Вторая конкретная цель заключается в оценке нейрозащитной эффективности AEOL10150 против воздействия пилокарпина у крыс. Она включает а) определение эффективности и терапевтического диапазона действия AEOL10150 на конвульсии, вызванные пилокарпином, окислительный стресс, митохондриальную дисфункцию, нейрональные потери и глиоз, и b) определение нейрозащитной эффективности AEOL10150 после введения со стандартной терапией (диазепам и атропин).
Уровень техники и значимость
[0163] Конвульсии представляют собой опасные последствия действия нервно-паралитического агента. Воздействие нервно-паралитических агентов, метаболических ядов или высоких концентраций сернистого иприта может инициировать судороги и потерю сознания. Начало конвульсий представляет собой распространенное проявление действия нервно-паралитических агентов, поражающих ЦНС. См., например, Jett, D.A. & D.T. Yeung, Id.; Jett, D.A., Id. Поэтому важно, чтобы медицинские средства противодействия работали на двух уровнях. Первый уровень взаимодействия, как правило, заключается в облегчении симптомов, возникающих в результате специфического взаимодействия указанного агента и клеточных мишеней. Нервно-паралитические агенты и органофосфатные пестициды связываются с ацетилхолинэстеразой (AChE) и ингибируют ее, что приводит к устойчивому увеличению холинергического тона. Это вызывает острое отравляющее действие нервно-паралитического агента, включая мышечный паралич, подавление кардиореспираторной деятельности, обильную секрецию из слизистых оболочке, раздражение глаз и расплывчатое или туманное видение, которое может контролироваться атропином и другими холинергическими антагонистами. Второй уровень взаимодействия представляет собой таргетинг на отсроченную реакцию на поражение отравляющими веществами. Конвульсивная активность представляет собой наиболее опасную реакцию на поражение, стандартную для нервно-воздействия паралитических агентов и органофосфатов. См., например, Shih, T.M., et al., 2003, Toxicol Appl Pharmacol 188(2):69-80; Shih, T., et al., 1999, J Biomed Sci 6(2):86-96.
[0164] Окислительный стресс представляет собой последствие действия химических средств, вызывающих судороги: Важным побочным продуктом митохондриального метаболизма, ксенобиотической детоксификации и других ферментативных цепных реакций является выработка химически активных кислородных частиц (ROS). Избыточная выработка ROS может перекрывать защитное действие антиоксиданта, приводя к окислению уязвимых клеточных мишеней. Работы, выполненные в этой лаборатории, показали, что конвульсии в результате действия химических средств, вызывающих судороги, таких как пилокарпин и каиновая кислота, окислительно нарушают митохондриальную ДНК, восприимчивые митохондриальные белки и клеточные липиды. См., например, Patel, M., 2004, Free Radic Biol Med 37(12):1951-62. Помимо того, что выработка митохондриальных ROS представляет собой острое последствие ЭС, она также снова возникает непосредственно перед развитием хронической эпилепсии, как показано в поведенческих анализах, что позволяет предположить, что образование ROS может участвовать в эпилептогенезе. См., например, Jarrett, S.G., et al., 2008, Neurobiol Dis, 30:130-138.
[0165] AEOL10150, каталитический антиоксидант, представляет собой медицинское средство противодействие с широкой эффективностью против многих агентов: Каталитические антиоксиданты, которые представляют собой небольшие молекулярные миметики супероксид-дисмутазы (SOD) и/или каталазы, потенциальные ингибиторы липидных пероксидов и ONOO-, являются особенно переспективными. См., например, Day, B.J., 2004, Drug Discov Today 9(13):557-66. Поскольку они являются каталитическими, а не просто поглотителями свободных радикалов, эти соединения представляют собой гораздо более сильнодействующие антиоксиданты, чем пищевые добавки, такие как витамин Е, который действует стехиометрически. Марганцевые мезо-порфириновые каталитические антиоксиданты (например, AEOL10150, таблица 2) сочетают широкий спектр химической активности, присущей стехиометрическим антиоксидантам, с каталитической эффективностью эндогенных ферментов-антиоксидантов. В таблице 2 описано действие AEOL 10150 для разрушения супероксида (по результатам измерения импульсным радиолизом), перекиси водорода (кислородный электрод Кларка [Day, B.J., 2004, Drug Discovery Today 9(13): 57-66]), пероксинитрита (остановка потока) и ингибирования перекисного окисления липидов (F2-изопростанов [Kachadourian, R., et al., 2004, Biochemical Pharmacology, 67(1): 77-85]).
[0166] Эти синтетические соединения могут быть химически модифицированы для увеличения их способности пересекать ГЭБ и различные внутриклеточные отделы. Металлопорфирины имеют период полувыведения из плазмы в диапазоне от 4 до 48 часов. Ученые Patel et al. первыми показали нейрозащитное действие MnTBAP, прототипа первого поколения металлопорфиринов. См., например, Patel, M., et al., 1996, Id. Поскольку позже их свойства были оптимизированы, были разработаны AEOL10113, AEOL10150 и перорально биодоступный AEOL11207. Эффективность этих соединений была показана во многих моделях нейронального повреждения. См., например, Trova, M.P., et al., 2003, Bioorganic & Medicinal Chemistry 11(13):695-707. Например, для AEOL11207, липофильного металлопорфирина, показана защита от нейротоксичности 1-метил 4-фенил-тетрагидрпиридина (MPTP) in vivo после перорального введения. См., например, Liang, L.P., et al., 2007, Id. Большинство металлопорфиринов не метаболизируются в значительной степени в организме, и они по большей части выводятся в неизменном виде с мочой. AEOL10150 представляет собой прототипный водорастворимый металлопорфирин, обладающий чрезвычайно высокой SOD активностью. В весовом выражении, его SOD активность превосходит активность CuZnSOD. Он также катализирует дисмутацию H2O2 и ингибирует перекисное окисление липидов с высокими IC50 и эффективно поглощает ONOO-. См., например, Day, B.J., Drug Discovery Today, 2004 9(13): 557-66; Day, B.J., et al., 1999, Id.; Day, B.J. & J.D. Crapo, 1996, Toxicology and Applied Pharmacology 140(1):4-100; Day, B.J., et al., 1997, Archives of Biochemistry and Biophysics 347(2):256-262.
[0167] Исследование 1: AEOL10150 проникает через ГЭБ после системного введения мышам и защищает от нейротоксичности MPTP.
[0168] MPTP представляет собой прототипный нейротоксичный агент, который широко используют для инициации паркинсонизма у мышей. Нейротоксичность MPTP предположительно возникает, в основном, за счет ингибирования митохондриальной цепи транспорта электронов на уровне комплекса I, с результирующим метаболическим ингибированием и выработкой ROS. Фиг. 1A-1C (пример 1) иллюстрируют способность AEOL 10150 проникать через ГЭБ мышей и ингибировать MPTP-индуцированную допаминергическую нейрональную потерю и окислительный стресс.
[0169] Результаты и интерпретация: Как показано на Фиг. 1А, концентрация AEOL10150 достигает 150-200 пмоль/г в головном мозге мышей после однократной инъекции. Оценочные концентрации AEOL10150 на основании его молекулярного веса составляют 100-200 нМ. На основании профиля эффективной антиокислительной активности AEOL10150, эти концентрации предположительно оказывают нейропротекцию.
[0170] Исследование 2. AEOL10150 ингибирует показатели окислительного стресса через 90 минут после обработки пилокарпином.
[0171] Предыдущие работы в лаборатории авторов настоящего изобретения показали заметный окислительный стресс и митохондриальную дисфункцию в гиппокампе крыс, которым ввели инъекцию пилокарпина. См., например, Waldbaum, S., et al., 2008, Soc Neurosci Abstr, 511.6. Выполнено исследование для определения влияния AEOL10150 на окислительный стресс, вызванный пилокарпином. Как показано на Фиг. 3A-3B, инъекция AEOL10150 через 90 минут после пилокарпина приводит к статистически значимому ингибированию показателей окислительного стресса (отношения 3-нитротирозин/тирозин; 3-NT/tyr и GSH/GSSG) в гиппокампе через 24 часа.
[0172] Исследование 3. AEOL10150 ингибирует потерю гиппокампальных клеток через 90 минут после обработки пилокарпином.
[0173] Выполнили исследование для определения влияния AEOL10150 на потерю гиппокампальных клеток, вызванную пилокарпином.
[0174] Способы и результаты: Крысам ввели подкожную инъекцию AEOL10150 через 90 минут после введения солевого раствора (CON) или пилокарпина (Pilo) и умертвили через 24 часа. Замороженные срезы (15 мкм) отрезали фронтально и окрашивали красителем Fluoro-Jade B (Histo-Chem Inc., Джефферсон, штат Арканзас) по способу, описанному в литературе. См., например, Hopkins, K.Jet al., 2000, Brain Res., 864(1): 69-80. Изображения получили с помощью микроскопа Nikon Optiphot-2 80i, оснащенного эпифлуоресцентной оптикой (Nikon Inc., Мелвилл, штат Нью-Йорк). Положительный сигнал Fluoro-Jade B данной области измеряли с помощью программы Image J. Среднюю относительную плотность флуоресценции выразили как процент от контрольного значения. Как показано на Фиг. 5A-5B, это исследование демонстрирует способность AEOL10150 существенно снижать гиппокампальную потерю клеток в прикорневой и CA3 области.
[0175] Исследование 4. Пилокарпин снижает скорости поглощения кислорода в гиппокампе.
[0176] Основная конечная точка Конкретной цели 2 представляет собой оценку потока метаболитов (скорости поглощения кислорода; СПК) в реальном времени с помощью внеклеточного анализатора потока Seahorse Biosciences. Для подкрепления обоснованности этих исследований, авторы настоящего изобретения представляют исследовательские данные, ясно демонстрирующие снижение СПК в гиппокампальных синаптосомах, полученных из крыс, обработанных пилокарпином, в сравнении с солевым раствором, через 16 часов после инъекции (средние значения из n=2 крысы в группе, Фиг. 10). Это исследование позволяет предположить, что пилокарпиновые судороги приводят к снижению стимулированных СПК в гиппокампальных синаптосомах, и подчеркивает обоснованность испытания влияния AEOL10150 на пилокарпин-индуцированные изменения в СПК in vivo.
[0177] Выводы. Данные Исследований 1-4 демонстрируют способность AEOL10150 проникать в головной мозг мышей в терапевтических концентрациях и защищать от окислительного стресса и нейрональных потерь, вызванных пилокарпином. Кроме того, пилокарпин снижает СПК, основной показатель митохондриальной функции.
[0178] Стратегия исследования: Конкретная цель 1: Определить проницаемость ГЭБ для AEOL10150 у крыс.
[0179] Обоснование: Может быть определен фармакокинетический профиль AEOL10150 для направления исследований его эффективности. Измерения концентраций соединения в плазме и головном мозге крыс необходимы для определения оптимальной схемы дозирования и корреляции его биологического эффекта с in vivo эффективностью в пилокарпиновой модели на крысах. Кроме того, данные с использованием AEOL10150 у мышей указывают, что он пересекает ГЭБ мышей.
[0180] Экспериментальный подход: Группам по 6-10 мышей может быть введено 2,5, 5 или 10 мг/кг AEOL10150 подкожным путем (однократно или многократно, то есть, каждые 4, 8 и 24 часа), они могут быть умерщвлены в разное время (через 1, 3, 6, 12, 24 и 48 часов) после последней инъекции. После сбора образцов крови у крыс можно слить кровь и собрать головной мозг (гиппокамп, пириформную кору и лобную кору) для анализа. Соединения могут быть измерены с помощью известных в данной области способов. См., например, Kachadourian, R., et al., 2004, Id.; Kachadourian, R., et al., 2003, Journal of Inorganic Biochemistry, 95(4): 240-8.
[0181] Измерение AEOL10150: AEOL10150 можно измерить в образцах плазы м головного мозга с помощью способов ВЭЖХ-УФ, описанных ранее для AEOL11207. См., например, Liang, L.P., et al., 2007, J Neurosci 27(16): 4326-33.
[0182] Анализ: фармакокинетический анализ содержания лекарства можно выполнить с помощью PKAnalyst® (программа MicroMath®). Могут быть получены следующие параметры: 1) T1/2 выведения из плазмы и головного мозга; 2) T1/2 распределения в плазме и зонах головного мозга; 3) объем распределения AEOL10150 (Vd); 4) Время достижения пика концентраций в плазме; 5) Время достижения пика концентрации в ткани; 6) ППК (площадь под кривой концентрации в плазме в зависимости от времени), которая дает меру степени биодоступности лекарства; и 7) Пиковые содержания AEOL101050 в плазме и головном мозге.
[0183] Стратегия исследования: Конкретная цель 2: Оценить нейрозащитную эффективность AEOL10150 против воздействия пилокарпина у крыс.
[0184] Обоснование: цель данного проекта заключается в определении того, является ли AEOL10150 нейрозащитным медицинским средством противодействия против химических отравляющих веществ, которые опосредуют окислительный стресс, вызывая конвульсии. Работа научного руководителя показала, что различные химические средства, вызывающие судороги, в том числе пилокарпин, вызывают выраженный окислительный стресс в уязвимых областях головного мозга. См., например, Liang, L.P., et al., 2000, Neuroscience 101(3):563-570; Waldbaum, S., et al., 2010, Journal of Neurochemistry 115(5):1172-1182; Liang, L.P. & M. Patel, 2006, Free Radic Biol Med 40(2):316-22. Следовательно, каталитическое удаление ROS с помощью AEOL10150 предположительно смягчает окислительный стресс и предотвращает последующие изменения, такие как метаболическая дисфункция, глиоз и нейрональная потеря, способствуя, таким образом, восстановлению головного мозга после химической атаки. Видео-ЭЭГ анализ, показатели окислительного стресса, метохондриальные функции, гликолитические скорости и маркеры нейрональной гибели/глиоза, а также временные точки их оценки - все они основаны на пробных исследованиях и предварительной работе в указанной лаборатории.
[0185] Цель 2a: обоснование испытания только AEOL10150 заключается в определении его терапевтического диапазона и того факта, является ли он достаточным для создания нейропротекции в парадигме предварительной обработки и последующей обработки. В Конкретной цели 2а авторы настоящего изобретения могут определить нейрозащитную дозу AEOL10150 и его терапевтический диапазон (при обработке за 30 минут до, через 60 минут, 90 минут, 3 часа и 6 часов после пилокарпина) в присутствии и в отсутствие скополамина, антихолинергического агента, который не проникает через ГЭБ. Видео-ЭЭГ анализ может определить, оказывает ли AEOL10150 какое-либо действие на конвульсивную активность, вызванную пилокарпином. Используя оптимальную дозу, в двух отдельных временных точках (за 30 минут до и в определенное время после пилокарпина) можно определить влияние AEOL10150 на конвульсивную активность в течение 24-часового периода.
[0186] Цель 2b: важно определить нейрозащитную эффективность AEOL10150 в отсутствие и в присутствии стандартной терапии при воздействии нервно-паралитического агента, то есть, антихолинергических агентов и бензодиазепинов. Хотя пралидоксимин (2-PAM) и/или диазепам представляют собой первоочередные терапии при отравлении нервно-паралитическим агентом, важно определить, может ли новая терапия работать самостоятельно и в комбинации со стандартными терапиями. Цель 2b определяет нейрозащитную способность AEOL10150 в комбинации со стандартными средствами лечения (антихолинергическим агентом и диазепамом). Обоснование для применения атропина вместо 2-PAM или карбаматов зависит от модели, то есть, обусловлено тем, что пилокарпин представляет собой мускариновый агонист, и поэтому 2-PAM, который действует через холинэстеразу, предположительно является неэффективным. Лечение атропином (0,5-2 мг/кг, внутримышечно) через 5 минут после пилокарпина и диазепамом (10-20 мг/кг, внутрибрюшинно) через 30 минут после двигательных конвульсий обусловлено на опыте авторов настоящего изобретения, литературных описаниях и стандартном применении этих контрмер, рассмотренном в Стратегическом плане медицинских контрмер Национального института здравоохранения США. См., например, Shih, T.M., et al., 3004, Toxicol Appl Pharmacol 188(2):69-80; Shih, T., et al., 1999, J Biomed Sci 6(2):86-96; Shih, T.M., et al., 2011, Toxicol Mech Methods 21(1):53-62. Дополнительные исследования и Цели 1 и 2а могут определить оптимальные дозы, порядок и время для каждого агента. Способность указанной комбинации влиять на конвульсии, вызванные пилокарпином, окислительный стресс и повреждения может быть оценена с помощью видео-ЭЭГ анализа, показателей окислительного стресса, митохондриальных функций и маркеров нейрональной гибели/глиоза.
[0187] Экспериментальный подход
[0188] Экспериментальный регламент. Схематическая диаграмма хронологии экспериментальных условий для исследований для Целей 2а и 2b описана на Фиг. 11.
[0189] Цель 2a. Задача данного исследования заключается в ответе на следующие вопросы. 1) Какова оптимальная доза и схема дозирования AEOL10150? Фармакокинетический анализ (Конкретная Цель 1) и измерение показателей окислительного стресса и гибели клеток позволило определить дозу и частоту дозирования AEOL10150 для оптимального ингибирования окислительного стресса и гибели клеток, вызванных пилокарпином. 2) Каков терапевтический диапазон для нейропротекции AEOL10150? После определения дозы и частоты дозирования можно определить диапазон возможностей лечения после пилокарпина, который дает статистически значимую нейропротекцию (см. конечные точки, представленные ниже). Это можно осуществить варьированием времени лечения с помощью AEOL10150 до или после пилокарпина (за 30 минут до, через 60 минут, 90 минут, 3 часа и 6 часов после пилокарпина). Для определения того, нуждается ли периферические холинергические системы в блокировании для достижения оптимальной нейропротекции ЦНС с помощью AEOL10150, авторы настоящего изобретения планируют включать группу животных, которым ввели инъекцию скополамина (за 30 минут до пилокарпина). Наконец, 3) оказывает ли AEOL10150 какое-либо действие на конвульсивную активность? Используя оптимальную дозу AEOL10150, можно оценить его способность влиять на конвульсивную активность с помощью непрерывного видео-ЭЭГ в течение 24-часового периода. AEOL10150 можно вводить за 30 минут до пилокарпина для определения того, оказывает ли действие предварительное лечение, а также в определенное время после пилокарпина для определения возможного влияния на текущую конвульсивную активность.
[0190] Цель 2b. Для определения нейрозащитной эффективности AEOL10150 в отсутствие и в присутствии стандартной терапии при воздействии нервно-паралитического агента, можно сделать следующие группы обработки: 1) контроль, 2) пилокарпин, 3) пилокарпин + атропин, 4) пилокарпин + диазепам, 5) пилокарпин + атропин + AEOL10150 + диазепам. Контрольные группы только с лекарством (для определения влияния на конечные точки): 1) диазепам, 2) AEOL10150 и 3) атропин. Оптимальную дозу и время введения для атропина (0,5-2 мг/кг, диапазон внутримышечных доз, через 5 минут после пилокарпина) и для диазепама (10-20 мг/кг, диапазон внутрибрюшинных доз, через 30 минут после первой двигательной конвульсии) можно определить из исследований. AEOL 10150 можно вводить подкожным путем (доза и время могут быть определены из Конкретной цели 2a). Конечные точки могут быть такими же, как рассмотрены в Конкретной цели 2a.
[0191] Конечные точки. Конечные точки для нейропротекции включают митохондриальные функции (основное дыхание, обмен АТФ, отщепление протона и максимальная дыхательная емкость) и гликолитические скорости, которые могут быть измерены с помощью внеклеточного анализатора потока (Seahorse Biosciences) через 16 часов после пилокарпина в гиппокампальных синаптосомах. Авторы настоящего изобретения оптимизировали этот анализ в синаптосомах, полученных из крыс, обработанных пилокарпином и каинитом. Может быть измерена активность митохондриальной аконитазы, благодаря ее известной чувствительности к ROS и ее митохондриальной локализации, а также активность фумаразы, поскольку она служит как контрольный фермент, не восприимчивый к окислительному повреждению. См., например, Patel, M., 1996, Molecular Psychiatry 1:362-363. Уровни АТФ (а также АДФ и АМФ) могут быть измерены для контролирования биоэнергетического статуса (16 часов).
[0192] Дополнительные конечные точки для нейропротекции включают показатели окислительного стресса (24 часа): могут быть измерены некоторые показатели окислительного стресса, включая GSH и GSSG, которые определяют клеточный редокс статус, 4-HNE, который представляет собой конечный продукт окислительного пероксидирования электрофильного липида, 8OHdG/2dG, поторый представляет собой показатель окислительного повреждения ДНК, и 3-NT, который представляет собой индикатор нитрования белка. Выбор показателей окислительного стресса (GSH/GSSG, 4-NHE и 8-OHdg/2dG) сверили со стандартными маркерами, используемыми для оценки защитного действия AEOL10150 в других исследованиях. Кроме того, авторы настоящего изобретения включили два дополнительных маркера, 3-NT/tyr и аконитаза/фумараза, для получения информации о нитрозативном стрессе (3-NT) и митохондриальном окислительном стрессе (инактивация аконитазы).
[0193] Дополнительные конечные точки для нейропротекции включают гибель клеток и глиоз: принципиальная конечная точка данного исследования представляет собой оценку нейрональной жизнеспособности и глиального ответа на повреждение. Нейрональная жизнеспособность может быть оценена анализом с красителем Fluoro Jade B, который обнаруживает поврежденные нейроны по стереологическому способу. Глиоз может быть оценен анализом GFAP, маркера астроцитов, и Iba1, маркера активированного микроглия во временных точках 2 и 7 дней.
[0194] Ткань и области головного мозга: уровни AEOL10150 могут быть измерены в плазме и гиппокампе, пириформной коре и лобной коре. Конечные точки окислительного стресса могут быть измерены в гиппокампе, пириформной коре и мозжечке (контрольная область). Нейрональная жизнеспособность и глиоз могут быть оценены в гиппокампе, пириформной коре, лобной коре и мозжечке (контрольная область). Анализы митохондриальной и гликолитической функции могут быть выполнены в синаптосомах из гиппокампа и пириформной коры.
[0195] Способы: самцы крыс Спрага-Доули (200-250 г) могут быть обработаны только внутрибрюшинным введением 340 мг/кг гидрохлорида пилокарпина или после предварительной обработки метил-скополамином (1 мг/кг), внутрибрюшинно (Цель 2а), или за 5 минут до атропина (0,5-2 мг/кг, внутримышечно), с последующим введением AEOL10150 в различные временные точки после пилокарпина, а затем диазепамом (10-20 мг/кг, внутрибрюшинно) через 30 минут после первой двигательной конвульсии (Цель 2b). Все крысы могут наблюдаться напрямую, а крысы, имеющие минимум 5 судорог P3 по модифицированной шкале Расина [Racine, R.J., 1972, Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 32:281-94.], могут быть обработаны либо солевым раствором, либо AEOL10150, подкожно, начиная за 30 минут до или через 90 минут, 3 часа или 6 часов после пилокарпина, а затем каждые 4, 8, 24 часа до умерщвления (Цель 2а). Измерение GSH, GSSG, 8OHDdG/2dG, 3NT и тирозина может быть выполнено с помощью ВЭЖХ, оснащенной электрохимическими и УФ детекторами по описанным ранее способам. См., например, Liang, L.P., et al., 2007, Id.; Day, B.J., et al., 1999, Free Radical Biology and Medicine 26(5-6):730-6; Hensley, K., et al., 1998, J Neurosci 18(20):8126-32. 4-HNE может быть измерен с помощью способов ВЭЖХ-ЭХ, а также ГХ масс-спектрометрии для верификации. Митохондриальные функции могут быть анализированы в изолированных синаптосомах (субрегионы в Цели 2) через 16 часов после пилокарпина, с помощью рентгенофлуоресцентного анализатора. Влияние на скорости клеточного дыхания [СКД] может быть измерено после введения носителя, 1,2 мкМ олигомицина (ингибитор АТФ-синтазы), 4 мкМ FCCP (для сокращения протонного цикла и достижения максимального дыхания), 1 мкМ миксотиазола и 2 мкМ ротенона (для ингибирования переноса электронов). АМФ, АДФ и АТФ могут быть количественно определены с помощью ВЭЖХ-УФ при 258 нм. См., например, Sellevold, O.F., et al., 1986, J Mol Cell Cardiol 18(5):517-27; Botker, H.E., et al., 1994, J Mol Cell Cardiol, 26(1):41-8.
[0196] Статистический анализ: Может быть использован двухфакторный дисперсионный анализ для определения различий между лечением и лекарством. Групповые измерения могут быть выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего значения (SEM). Статистическая значимость различий может быть оценена с помощью ретроспективного теста Ньюмена-Кеулса. Степень значимости может быть на уровне p<0,05.
Пример 3. Дополнительное исследование проникновения AEOL10150 через ГЭБ.
[0197] Поскольку тетракис-диэтилимидазолиния порфирин AEOL10150 при физиологических условиях рН имеет результирующий заряд по меньшей мере +5, нельзя ожидать a priori, что это соединение пересекает гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) исключительно за счет пассивной диффузии, например, в отсутствие активной транспортной системы в клетках, образующих ГЭБ, включая эндотелиальную, базальную мембрану и/или астроцитные клетки. Более того, авторы настоящего изобретения не нашли никаких данных об активной транспортной системе для AEOL10150. Так, было неожиданно обнаружено, что AEOL10150 действительно пересекает ГЭБ.
[0198] Для определения степени и распределения AEOL10150 при введении различными способами, которые не включают интрацеребральную имплантацию, интрацеребровентрикулярную или конвекционно-усиленную диффузию, как известно в данной области, крысам вводили либо однократную инъекцию (5 мг/кг, подкожно), либо несколько инъекций (5 мг/кг, подкожно, каждые 4 часа в течение 24 часов) AEOL10150. Как показано на Фиг. 12, концентрацию (пмоль/г ткани) AEOL10150 количественно определили в гиппокампе и пириформной коре. На основании профиля эффективной антиокислительной активности AEOL10150, концентрации, указанные на Фиг. 12, предположительно оказывают нейропротекцию при введении каждые 4 часа в течение по меньшей мере 24 часов, например, 24-48 часов.
Пример 4. Терапевтический диапазон нейрозащитного действия AEOL10150.
[0199] Были выполнены исследования для определения терапевтического эффекта, включая время введения (то есть, так называемый «терапевтический диапазон») AEOL10150, на окислительный стресс и нейрональное повреждение, вызванные пилокарпином. Крысам вводили только пилокарпин (340 мг/кг, внутрибрюшинно) или в комбинации с AEOL10150 (5 мг/кг, подкожно).
[0200] На гистограммах Фиг. 13A-13B представлен количественный анализ гистофлуоресцентного окрашивания с помощью Fluoro-Jade B в CA3 (Фиг. 13A) и хилусе (Фиг. 13B) крыс через 24 часа после введения только пилокарпина или в присутствии AEOL10150 через 60 или 90 минут после обработки пилокарпином и затем каждые 4 часа до умерщвления. Положительные сигналы Fluoro-Jade B в данной области гиппокампальных субрегионов из трех срезов каждого животного оценили с помощью программы Image J (доступной на веб-сайте rsb.info.nih.gov). Для Фиг. 13А-13В, столбцы представляют собой среднее значение + S.E.M, *p<0,01 относительно солевого раствора; #p<0,05 относительно пилокарпина; однофакторный дисперсионный анализ, n=6 крыс в группе.
[0201] Как показано на Фиг. 14A-14B, инъекция AEOL10150 через 60 или 90 минут после введения пилокарпина приводит к ингибированию показателей окислительного стресса (то есть, GSH, GSSG и отношений GSH/GSSG, графики слева, по центру и справа, соответственно) в гиппокампе.
[0202] Как показано на Фиг. 14В, предварительная, за 30 минут, обработка AEOL10150 приводит к максимальной защите показателей окислительного стресса, затем следуют показатели для 60 минут, которые обеспечивают лучшую защиту, чем через 90 минут после обработки пилокарпином.
[0203] Как показано на Фиг. 14С, отношение 3-нитротирозин/тирозин в гиппокампе крыс через 24 часа (левый график) и 48 часов (правый график) после введения только пилокарпина или дополнительно с введением AEOL10150 через 90 минут, через 60 минут или за 30 минут (только правый график) и продолжая каждые 4 часа до умерщвления.
Пример 5. Влияние AEOL10150 на митохондриальные дыхательные дефекты, вызванные пилокарпином.
[0204] Для испытания гипотезы, что митохондриальная выработка ROS опосредует метаболическую дисфункцию, которая возникает после воздействия пилокарпина, авторы настоящего изобретения определили скорости поглощения кислорода (СПК) в синаптосомах, выделенных из солевого раствора, только пилокарпина и пилокарпина + AEOL10150 (последний вводили инъекцией через 60 минут и затем каждые 4 часа (q4h) в течение 24 часов). Способы определения СПК хорошо известны в данной области. Как показано на Фиг. 15А, максимальная дыхательная емкость восстанавливается при введении AEOL10150 и пилокарпина. Действительно, максимальная интенсивность дыхания (Фиг. 15В), а также скорость круговорота АТФ, базовая интенсивность дыхания и гликолитическая скорость (данные не показаны), пониженные действием пилокарпина, были в значительной степени предотвращены с помощью AEOL10150. Это дает первые данные, что метаболическая дисфункция после пилокарпина ингибируется каталитическим антиоксидантом, например, AEOL10150.
Пример 6. AEOL10150 ингибирует микроглиальную активацию, вызванную пилокарпином.
[0205] Окислительный стресс и нейрональное повреждение могут активировать воспаление. Соответственно, авторы настоящего изобретения исследовали ингибирование активации воспалительных клеток в результате конвульсий, вызванных пилокарпином, с помощью AEOL10150. См. Фиг. 16A-16D. Гиппокампальная микроглиальная активация у крыс, обработанных пилокарпином, анализированная с помощью гистохимических приемов окрашивания антител Iba1, была существенно снижена под действием AEOL10150. См. Фиг. 16E-16F. Это дает данные, что воспаление в этой модели, вероятно, возникает как результат окислительного повреждения, и что поглощение ROS может ингибировать воспаление.
Пример 7. AEOL10150 в комплексной терапии.
[0206] Для определения влияния комбинации AEOL10150 при лечении субъектов, которым ввели пилокарпин, использовали модель на крысах. Самцов крыс Спрага-Доули (300-350 г) разделили на четыре различные группы: солевой раствор, только пилокарпин, пилокарпин + атропин + диазепам и пилокарпин + атропин + AEOL10150 + диазепам.
[0207] Субъектам вводили пилокарпин (340 мг/кг, подкожно) или солевой раствор. Атропин (1 мг/кг, внутримышечно) или солевой раствор вводили через 10 минут после пилокарпина. AEOL10150 (5 мг/кг, подкожно) или солевой раствор вводили через 60 минут после пилокарпина и затем каждые 4 часа до умерщвления. Диазепам (10 мг/кг, внутрибрюшинно) или солевой раствор вводили через 90 минут после пилокарпина.
[0208] Как показано на Фиг. 17A-17D, которые представляют собой гистограммы, иллюстрирующие концентрации GSH (Фиг. 17A), GSSG (Фиг. 17B) и отношения GSH/GSSG (Фиг. 17С), а также отношение 3-нитротирозин/тирозин (Фиг. 17D) в гиппокампе крыс через 24 часа после указанной схемы введения, наблюдали, что добавление AEOL10150 в протокол лечения усиливает влияние атропина и диазепама, что следует из увеличения концентрации GSH и отношения GSH/GSSG, а также снижения GSSG и отношения 3-нитротирозин/тирозин.
V. Варианты реализации
[0209] Варианты реализации, предполагаемые в настоящем документе, включают следующие.
[0210] Вариант реализации 1. Способ лечения субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, включающий введение указанному субъекту эффективного количества соединения, выбранного из: а) соединения, имеющего структуру формулы (I) или формулы (II),
где R1, R2, R3 и R4, каждый независимо, представляют собой -CF3, -CO2R8, -COR8',
R5, R6, R7, R8, R8', R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23 и R24, каждый независимо, представляют собой водород, галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, незамещенный или замещенный алкил, незамещенный или замещенный гетероалкил, незамещенный или замещенный циклоалкил, незамещенный или замещенный гетероциклоалкил, незамещенный или замещенный арил или незамещенный или замещенный гетероарил; R25 представляет собой незамещенный алкил; и M представляет собой металл; b) соединения, имеющего структуру одной из формул (X)-(XV),
где R1a, R2a, R3a и R4a независимо представляют собой -(CH2)mCH2OX1 или -(CH2CH2O)nX1; m равен 1-6; n равен 3-50; X1 представляет собой замещенный или незамещенный C1-12 алкил; M представляет собой металл; и каждый А независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу; и c) соединения, имеющего структуру одной из формул (XVI)-(XVII),
где по меньшей мере один из R1b или R1c, R2b или R2c, R3b или R3c и R4b или R4c независимо представляет собой -(CH2)pCH2OX2 или -(CH2CH2O)qX2; другой из R1b или R1c, R2b или R2c, R3b или R3c и R4b или R4c независимо представляет собой C1-12 алкил (прямой или разветвленный); p равен 1-6; q равен 3-50; X2 представляет собой замещенный или незамещенный C1-12 алкил; M представляет собой металл; и каждый А независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу; при этом указанное химическое отравляющее вещество представляет собой антихолинэстеразный агент, ГАМК-агент или метаболический яд.
[0211] Вариант реализации 2. Способ по варианту реализации 1, где указанное соединение имеет структуру формулы (I) или формулы (II).
[0212] Вариант реализации 3. Способ по варианту реализации 2, где указанное соединение имеет структуру формулы (II).
[0213] Вариант реализации 4. Способ по варианту реализации 3, где указанный металл представляет собой марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк.
[0214] Вариант реализации 5. Способ по варианту реализации 4, где указанный металл представляет собой марганец.
[0215] Вариант реализации 6. Способ по варианту реализации 2, где каждый R1, R2, R3 и R4 представляет собой
[0216] Вариант реализации 7. Способ по варианту реализации 6, где указанное соединение имеет структуру формулы (VII).
[0217] Вариант реализации 8. Способ по варианту реализации 1, где указанное соединение имеет структуру одной из формул (X)-(XV).
[0218] Вариант реализации 9. Способ по варианту реализации 8, где указанный металл представляет собой марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк.
[0219] Вариант реализации 10. Способ по варианту реализации 9, где указанный металл представляет собой марганец.
[0220] Вариант реализации 11. Способ по варианту реализации 1, где указанное соединение имеет структуру одной из формул (XVI)-(XVII).
[0221] Вариант реализации 12. Способ по варианту реализации 11, где указанный металл представляет собой марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк.
[0222] Вариант реализации 13. Способ по варианту реализации 12, где указанный металл представляет собой марганец.
[0223] Вариант реализации 14. Способ по любому из вариантов реализации 1-13, где указанное химическое отравляющее вещество вызывает конвульсии и нейропатологию.
[0224] Вариант реализации 15. Способ по варианту реализации 14, где указанное химическое отравляющее вещество представляет собой нервно-паралитический агент.
[0225] Вариант реализации 16. Способ по варианту реализации 15, где указанное нервно-паралитическое вещество нарушает нервные сигналы за счет ингибирования ацетилхолинэстеразы.
[0226] Вариант реализации 17. Способ по варианту реализации 14, где указанное химическое отравляющее вещество представляет собой зарин, паратион, алдикарб или тетрамин (TETS).
[0227] Вариант реализации 18. Способ по любому из вариантов реализации 1-13, где указанное химическое отравляющее вещество действует на кровь.
[0228] Вариант реализации 19. Способ по варианту реализации 18, где указанное химическое отравляющее вещество представляет собой цианид, фторацетат натрия, триоксид мышьяка или стрихнин.
[0229] Вариант реализации 20. Способ по варианту реализации 1, где эффект указанного лечения у субъекта, страдающего от воздействия химического отравляющего вещества, длится в течение по меньшей мере 90 минут после указанного введения.
[0230] Вариант реализации 21. Способ уменьшения повреждения головного мозга у субъекта, нуждающегося в этом, включающий введение указанному субъекту эффективного количества соединения, выбранного из: а) соединения, имеющего структуру формулы (I) или формулы (II),
где R1, R2, R3 и R4, каждый независимо, представляют собой -CF3, -CO2R8, -COR8',
R5, R6, R7, R8, R8', R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23 и R24, каждый независимо, представляют собой водород, галоген, -CN, -CF3, -OH, -NH2, -COOH, -COOR25, -CH2COOR25, -CH2COOH, незамещенный или замещенный алкил, незамещенный или замещенный гетероалкил, незамещенный или замещенный циклоалкил, незамещенный или замещенный гетероциклоалкил, незамещенный или замещенный арил или незамещенный или замещенный гетероарил; R25 представляет собой незамещенный алкил; и M представляет собой металл; b) соединения, имеющего структуру одной из формул (X)-(XV),
где R1a, R2a, R3a и R4a независимо представляют собой -(CH2)mCH2OX1 или -(CH2CH2O)nX1; m равен 1-6; n равен 3-50; X1 представляет собой замещенный или незамещенный C1-12 алкил; M представляет собой металл; и каждый А независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу; и с) соединения, имеющего структуру одной из формул (XVI)-(XVII),
где по меньшей мере один из R1b или R1c, R2b или R2c, R3b или R3c и R4b или R4c независимо представляет собой -(CH2)pCH2OX2 или -(CH2CH2O)qX2; другой из R1b или R1c, R2b или R2c, R3b или R3c и R4b или R4c независимо представляет собой C1-12 алкил (прямой или разветвленный); p равен 1-6; q равен 3-50; X2 представляет собой замещенный или незамещенный C1-12 алкил; M представляет собой металл; и каждый А независимо представляет собой водород или электроноакцепторную группу.
[0231] Вариант реализации 22. Способ по варианту реализации 21, где указанное повреждение головного мозга является результатом судорог.
[0232] Вариант реализации 23. Способ по варианту реализации 22, где указанное повреждение головного мозга представляет собой когнитивную дисфункцию.
[0233] Вариант реализации 24. Способ по варианту реализации 22, где указанные судороги являются результатом воздействия химического отравляющего вещества.
[0234] Вариант реализации 25. Способ по любому из вариантов реализации 1 или 24, где указанное химическое отравляющее вещество представляет собой антихолинэстеразный агент.
[0235] Вариант реализации 26. Способ по любому из вариантов реализации 1 или 24, дополнительно включающий введение указанному субъекту антихолинергического агента.
[0236] Вариант реализации 27. Способ по любому из вариантов реализации 1 или 24, дополнительно включающий введение указанному субъекту противоэпилептического агента.
[0237] Вариант реализации 28. Способ по варианту реализации 27, где указанный противоэпилептический агент представляет собой бензодиазепин.
[0238] Вариант реализации 29. Способ по любому из вариантов реализации 1 или 24, дополнительно включающий введение указанному субъекту антихолинергического агента и противоэпилептического агента.
[0239] Вариант реализации 30. Способ по любому из вариантов реализации 1 или 24, дополнительно включающий введение указанному субъекту агента, реактивирующего ацетилхолинэстеразу.
[0240] Вариант реализации 31. Способ по варианту реализации 30, где указанный агент, реактивирующий ацетилхолинэстеразу, представляет собой пралидоксим.
[0241] Вариант реализации 32. Способ по любому из вариантов реализации 1 или 24, где указанное введение происходит до указанного воздействия указанного химического отравляющего вещества.
[0242] Вариант реализации 33. Способ по варианту реализации 32, где указанное введение происходит по меньшей мере за 30 минут до указанного воздействия указанного химического отравляющего вещества.
[0243] Вариант реализации 34. Способ по варианту реализации 21, где эффект указанного уменьшения повреждения головного мозга длится в течение по меньшей мере 90 минут после указанного введения.
[0244] Вариант реализации 35. Способ по варианту реализации 21, где указанное соединение имеет структуру формулы (I) или формулы (II).
[0245] Вариант реализации 36. Способ по варианту реализации 35, где указанное соединение имеет структуру формулы (II).
[0246] Вариант реализации 37. Способ по варианту реализации 36, где указанный металл представляет собой марганец, железо, кобальт, медь, никель или цинк.
[0247] Вариант реализации 38. Способ по варианту реализации 37, где указанный металл представляет собой марганец.
[0248] Вариант реализации 39. Способ по варианту реализации 35, где каждый R1, R2, R3 и R4 представляет собой
[0249] Вариант реализации 40. Способ по варианту реализации 39, где указанное соединение имеет структуру формулы (VII)
Реферат
Настоящая группа изобретений относится к медицине, а именно к неврологии и токсикологии, и касается лечения неврологических заболеваний металлопорфиринами. Для этого вводят эффективное количество соединения AEOL10150. Это обеспечивает уменьшение повреждения головного мозга при воздействии химического отравляющего вещества за счет уменьшения окислительного стресса и митохондриальной дисфункции в клетках мозга. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 пр., 17 ил., 2 табл.
Формула
