Применение 5-[2-хлор-1-гидроксиэтил]-4-метилтиазола для снижения поражения нейронов, подавления конвульсий и снижения двигательной активности

Применение 5-[2-хлор-1-гидроксиэтил]-4-метилтиазола для снижения поражения нейронов, подавления конвульсий и снижения двигательной активности

Реферат

 

Использование: в медицине, для снижения поражения нейронов, вызванного ишемией, подавления конвульсий и снижения двигательной активности у реципиента. Сущность изобретения: вводят 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол или его оптические изомеры или сольват, или фармацевтически приемлемую соль, выбранную из этандисульфоната и гидрохлорида, в дозе 1-3000 мг/кг веса реципиента. 2 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазолу для применения в терапии и фармацевтических композициях, включающих указанное соединение. Изобретение также касается применения указанного соединения для производства лекарственного средства. Дополнительно изобретение касается способа предупреждения или лечения нейровырождения или для достижения седативного (успокаивающего) или антиковульсивного эффекта при назначении такого соединения в достаточном количестве. Другим аспектом изобретения является фармацевтическая композиция для применения в предупреждении или лечении нейровырождения, или для достижения седативного или антиконвульсивного эффекта, включающая указанное соединение в качестве активного ингредиента.

Имеются различные публикации по метаболизму хлорметиазола. В связи с настоящим изобретением особый интерес представляют такие метаболиты, как 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол, имеющий формулу: и его оптические изомеры, или фармацевтически приемлемая соль, или сольват. В литературе упомянутое соединение указывается как метаболит, идентифицированный первоначально масс-спектрометрией. Для простоты указанные соединения в последующем указываются как 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол.

Ende. V. Spiteller G. Remberg G. в Arznlim Forsch./Drug.Res. 29 (11), N 11 (1979), с. 1655-1658 сообщается, что один из метаболитов хлорметиазола в моче человека является 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол (вещество 9 на стр.1658).

Pal R. и Spiteller G. в Xenobiotica, 1982, т.12, N 12, с.813-820 использовали 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол для сравнения метаболитов хлорметиазола, используя масс-спектрометрию.

Offen C.P. Freacson M.J. Wilson K. и Burnett D. в Xenobiotica, 1985, т. 15, N 6, с.503 511 раскрывают шесть основных метаболитных пиков хлорметиазола в моче. Пик 4 идентифицировали как 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол.

Опубликованные данные в вышеупомянутых документах относятся в основном к структурной индентификации, а не к фармакологическим свойствам метаболитов. Таким образом, на предшествующем уровне развития техники не раскрывается каких-либо фармакологических свойств 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола.

Изобретение относится к определенному метаболиту хлорметиазола, а именно к 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазолу, его оптическим изомерам, или фармацевтически приемлемой соли или сольвату. В объем изобретения входят два оптических изомера (+ и -), а также рацемическая форма ().

Различные аспекты изобретения: фармацевтическая композиция, включающая 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол или его оптические изомеры, фармацевтически приемлемую соль, или сольват, в качестве активного ингредиента; 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол и его оптические изомеры, или фармацевтически приемлемую соль, или сольват для применения в терапии, особенно в качестве средства для предупреждения или лечения нейровырождения, или в качестве антиконвульсивного или успокаивающего средства; применение 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола, и его оптических изомеров или фармацевтически приемлемой соли, или сольвата для производства лекарственного средства для предупреждения или лечения нейровырождения, особенно в связи с такими состояниями, как припадок, церебральная ишемия, гипоксия, эпилепсия, и в болезнях нейровырождения, таких как болезнь Альцгеймера, мульти-инфарктное слабоумие и болезнь Хантингтона; или для производства лекарственного средства, имеющего антиконвульсивный или седативный эффект; способ для предупреждения или лечения нейровырождения, особенно в связи с такими состояниями, как припадок, церебральная ишемия, гипоксия, эпилепсия и в болезнях нейровырождения, таких как болезнь Альцгеймера, мульти-инфарктное слабоумие и болезнь Хантингтона, или для достижения седативного или антиконвульсивного эффекта у реципиента при необходимости такого лечения путем назначения достаточного количества 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола или его оптических изомеров, или фармацевтически приемлемой соли, или сольвата; фармацевтическая композиция для использования в предупреждении или лечении нейровырождения, особенно в связи с такими состояниями, как припадок, церебральная ишемия, гипоксия, эпилепсия, и в болезнях нейровырождения, таких как болезнь Альцгеймера, мульти-инфарктное слабоумие и болезнь Хантингтона, или для применения в достижении седативного или антиконвульсивного эффекта у реципиента при необходимости такого лечения, включающая 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол или его оптические изомеры, или фармацевтически приемлемую соль, или сольват в качестве активного ингредиента.

Фармацевтически приемлемые соли являются новыми и включают соль гидрохлорида, соль с этандисульфоновой кислотой, соли с метанполисульфоновыми кислотами, этанмоносульфоновыми кислотами и этанполисульфоновыми кислотами. Соль с этандисульфоновой кислотой и соль гидрохлорида являются предпочтительными солями.

Рацемат 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола можно разделить, используя стандартную технику, например HPLC (высокоэффективную жидкостную хроматографию), или кристаллизацию солей.

Рассматриваются наиболее важные клинически области использования, а именно предупреждение и/или лечение нейровырождения в связи с припадком, церебральной ишемией, мульти-инфарктным слабоумием и гипоксией, и получение седативного или антиконвульсивного эффекта у реципиента при необходимости подобного лечения.

Эффективность 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола для применения согласно изобретению в предупреждении или лечении нейровырождения может быть продемонстрирована способность уменьшить поражение CA1/CA2 пирамидальных нейронов гиппокампа в гербилах, вызываемого ишемией, индуцируемой периодом окклюзии сонных артерий с последующей реперфузией. Детальные механизмы, которые лежат в основе индуцируемого ишемией вырождения нейронов гиппокампа, следует еще прояснить, но вышеупомянутая система испытания на гербиле широко использовалась как предсказательная модель нейрозащитной активности (см. например, B.J.Alps, C.Calder, W.K.Hass и A.D.Wilson, Brit.J.Pharmacol. 1988, 93, 877-883; P. G. 11, A.C.Foster и G.N.Woodruff, J.Neuroscience, 1987, 7, 3343-3349.

Особенным признаком является то, что соединение настоящего изобретения эффективно в предупреждении и/или лечении нейровырождения, даже если назначается исключительно после ишемического инсульта, даже через несколько часов после ишемического инсульта. Следует ожидать, что эффективность при назначении после индукции ишемии будет особенно уместна при вероятном клиническом использовании.

Эффективность 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола для применения согласно настоящему изобретению в достижении седативного эффекта может быть продемонстрирована способностью соединения подавлять двигательную активность, как описывается ниже (S.O.Ogren, Acta psychiatr. Scand. Suppl. 329, т.73, 1986, c.13-29).

Эффективность 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола для применения согласно настоящему изобретению в достижении антиконвульсивного эффекта описывается ниже.

В заявленном способе лечения назначение лекарственного средства может быть в зависимости от удобства пероральным, ректальным, или парентеральным в дозах, например, около 1-3000 мг/кг, предпочтительно примерно 10-1000 мг/кг, особенно предпочтительно примерно 25-250 мг/кг, и может назначаться в режиме 1-4 ч в день. Доза зависит от способа назначения, особенно предпочтительным способом является внутривенное вливание водного раствора, содержащего 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол этандисульфоната, например водного раствора, содержащего 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол этандисульфоната 8 мг/мл. Надо отметить, что тяжесть болезни, возраст пациента и другие факторы, обычно учитываемые наблюдающим врачом, будут влиять на индивидуальный режим и дозу, наиболее подходящие для конкретного пациента.

Лекарственные средства, включающие фармацевтические композиции, согласно изобретению, могут быть таблетками, пилюлями, капсулами, сиропами, порошками или гранулами для перорального назначения; стерильными парентеральными растворами или суспензиями для парентерального назначения; или в виде суппозиториев для ректального назначения.

Для производства фармацевтических композиций, содержащих соединение в соответствии с настоящим изобретение в форме унифицированных доз для перорального применения, могут использоваться, например, лактоза, сахароза, сорбитол, маннитол, крахмалы, такие как картофельный крахмал, зерновой крахмал или амилопектин, производные целлюлозы, связующее вещество, такое как желатин или поливинилпирролидон, и смазочное вещество, такое как стеарат магния, стеарат кальция, полиэтиленгликоль, воски, парафин, и т.п. и затем прессоваться в таблетки. Если требуются покрытые таблетки, ядра, приготовленные как описано выше, могут быть покрыты концентрированным раствором сахара, который может содержать, например, гуммиарабик, желатин, тальк, диоксид титана и т. п. Таблетку можно покрыть полимером, известным специалисту, растворенным в легко летучем органическом растворителе или смеси органических растворителей. К этим покрытиям можно добавить красители, для того чтобы легко различать таблетки, содержащие различные активные вещества или различные количества активных соединений.

Для получения мягких желатиновых капсул активное вещество может быть смешано, например, с растительным маслом или полиэтиленгликолем. Твердые желатиновые капсулы могут содержать гранулы активного вещества, используя либо вышеупомянутые разбавители для таблеток, например, лактозу, сахарозу, сорбитол, маннитол, крахмалы (например, картофельный крахмал, зерновой крахмал или амилопектин), производные целлюлозы или желатин. Твердые желатиновые капсулы можно также заполнить жидким или полужидким лекарственным средством.

Унифицированными дозами для ректального применения могут быть растворы или суспензии, или они могут быть получены в форме суппозиториев, включающих активное вещество в смеси с нейтральным жирным основанием, или желатиновых ректальных капсул, включающих активное вещество в смеси с растительным маслом или парафиновым маслом.

Жидкие препараты для перорального применения могут быть в форме сиропов или суспензий, например, растворов, содержащих около 0,2-20 мас. активного вещества, описанного здесь, а балансом является сахар и смесь этанола, воды, глицерина и пропиленгликоля. Дополнительно такие жидкие препараты могут содержать красящие вещества, ароматизирующие вещества, сахарин и карбоксиметилцеллюлозу в качестве загустителя или другие разбавители, известные специалисту.

Растворы для парентеральных применений путем инъекции могут быть получены в виде водного раствора водорастворимой фармацевтически приемлемой соли активного вещества, предпочтительно при концентрации около 0,5-10 мас. Эти растворы могут также содержать стабилизаторы и/или буферные вещества, могут быть представлены в виде ампул различных единичных доз.

Способы получения 5-/2-хлор-1-гидроксиэтил/-4метилтиазола и его солей.

5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол этандисульфонат.

К суспензии 4-метил-5-винилтиазола (8,76 г, 70 ммоль) в 80 мл воды и 8 мл уксусной кислоты добавляли трет.бутил гипохлорит (7,8 г, 72 ммоль) в течение 45 мин при температуре окружающей среды. После перемешивания в течение 1 ч при комнатной температуре добавили 100 мл диэтилового эфира и фазы разделили. Растворитель удалили из органической фазы, а осадок очищали тонкослойной хроматографией с выходом 1,85 г масла.

Это масло растворяли в 3,5 мл изопропанола, 3 мл воды и концентрированной серной кислоты (0,5 г). После добавления этандисульфоната кальция (1,15 г) смесь перемешивали при 40^oC в течение 3 ч. Осадок отфильтровали, и фильтрат выпаривали тремя успешными добавлениями изопропанола. Остаток перекристаллизовывали из раствора 20 мл диизопропилового эфира, 30 мл этанола и 15 мл метанола с выходом 1,35 г белого кристаллического продукта. Точка плавления 165-168^oC.

¹Н ЯМР-спектр этандисульфоната (в ДМСО) 2.5 (ЗН, S), 2.85 (2H, S), 3.85 (2H, d), 4.8 (широкий), 5.25 (1Н, t), 9.25 (1H, S) м.д.

Соль 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол гидрохлорид.

Свободное основание 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазол обрабатывали раствором хлорида водорода в этаноле. Добавляли диэтиловый эфир, и результирующий осадок собирали и перекристаллизовывали из смеси метанол-диэтиловый эфир с выходом соли гидрохлорида, точка плавления 136-136.5^oC.

¹Н ЯМР-спектр (в ДМСО) 2.5 (3Н, S), 3.85 (2H, d), 5.25 (1H, t), 8.4 (2H, широкий) и 9.45 (1Н, S) м. д. ¹³С ЯМР-спектр (в ДМСО) 13.9, 49.4, 65.8, 135.9, 145.0 и 153.5 м.д.

Способы оптического разрешения 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола.

(а) 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола (2 г) в сухом дихлорметане (200 мл) обрабатывали триэтиламином (10 мл), а затем (1S)-(-)-камфан хлоридом (9,7 г). Смесь перемешивали при комнатной температуре в течение двух часов. Реакционную смесь промывали 1N раствором гидроксида натрия, а затем водой. Органический слой отделяли, высушивали и выпаривали при пониженном давлении с выходом масла. Это масло очищали тонкослойной хроматографией на силикагеле с выходом (1S)-(-)-камфанатного эфира 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола (диастереомерная смесь) в виде масла, которое легко затвердевает.

¹Н ЯМР-спектр этого материала в CDCl₃ показывает, в частности, пики при 0.89 и 0.94 (комбинированный интеграл 3Н), 1.04 и 1.06 (комбинированный интеграл 3Н) и 1.10 3Н(широкий S) м.д.

(b) Диастереомерную смесь сложных эфиров, полученную, как описано в (а), разделяли на отдельные диастереоизомеры методом HPLC (высокоэффективной жидкостной хроматографии), используя полигосил диоксид кремния, 7 um, 225 см колонка, разбавитель 70%-ный гексан; 30%-ный этилацетат; скорость потока 20 мл/мин; УФ детектор.

Диастереомер 1: точка плавления 127-128^oC. ¹Н ЯМР-спектр (CDCL₃) 0.94, 1.04 и 1.10 (каждый 3Н, S) м.д.

Диастереомер 2: точка плавления 120-121^oC. ¹Н ЯМР-спектр (CDCL₃) 0.89, 1.06 и 1.10 (каждый 3Н, S) м.д.

с) Диастереомерную смесь сложных эфиров, полученную, как описано в (а), (5 г) в ацетоне (100 мл) обрабатывали раствором (1S)-(+)-10-камфорсульфоновой кислоты (1,3 г) в ацетоне (100 мл). Смесь перемешивали при комнатной температуре, после чего выкристаллизовывали более твердое тело. Это твердое тело собирали фильтрованием, промывали и высушивали с выходом вещества с точкой плавления 178-179^oC, которое, как показала ЯМР-спектроскопия, является оптически чистым [0.88, 1.0, 1.07, 1.08 и 1.14 (каждый 3Н, S) м.д. Эту соль превращали обратно в свободное основание с выходом (1S)-(-)-камфанатного эфира 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола диастереоизомера 1(¹Н ЯМР 0.94, 1.04 и 1.1 (каждый 3Н, S) м.д.). HPLC показала, что это вещество является оптически чистым и идентичным диастереоизомеру 1, полученному в (b) препаративным HPLC с разделением.

(d) Диастереомерную смесь сложных эфиров, полученную, как описано в (а), (200 мг) в минимальном объеме ацетона обрабатывали раствором (1S)-(-)-камфановой кислоты (117 мг) также в минимальном объеме ацетона. Полученный раствор оставили на ночь при -20^oC. Белое твердое тело, которое отделилось, собирали, промывали и высушивали с выходом вещества, которое, как показала ЯМР-спектроскопия, является оптически чистым (0.90, 1.02, 1.08, 1.105, 1.115 и 1.14 (каждый 3Н,S) м.д.). Эту соль превращали обратно в свободное основание с выходом (1S)-(-)-камфанатного эфира 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола диастереоизомера 2(¹Н ЯМР 0.89, 1.06 и 1.10 (каждый 3Н, S) м.д. ). HPLC показала, что это вещество является оптически чистым и идентично диастереоизомеру 2, полученному в (b) препаративным HPLC разделением.

(е) (1S)-(-)-камфантаный эфир 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола диастереоизомер 1, полученный как в (b) или (с), или диастереоизомер 2, полученный как в (b) или (d), гидролизовали отдельно, используя избыток 5М соляной кислоты в метаноле при 60^oC с выходом (+)- и (-)-изомеров 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола в виде масел.

¹Н ЯМР (CDCl₃) 2.5 (3H, S), 3.7 (2H), 5.1 (1H) м.д. и 8.7 (1Н) м.д.

Аналитическая HPLC на хиральной AGP колонке с использованием фосфатного буфера рН 7,3 показала, что каждый изомер был в пределах детектирования оптически чистым.

Фармакологические испытания.

Используемыми животными были крысы Вистара мужского пола (140-170 г) и мыши ТО мужского пола (18-30 г).

Все лекарства растворяли в изотоническом растворе. Веса относятся к свободному основанию.

Исследования нейрозащиты.

Индуцировали ишемию в гербилах окклюзией сонных артерий с последующей общепринятой процедурой (см. например, в ЕР 230370 и R.Gill, A.C.Foster и G. N.Woodruff, J.Neuroscience, 1987, 7, 3343-3349).

Типичные процедуры и результаты иллюстрируются следующим образом.

Назначение испытываемого соединения после индукции ишемии.

Индуцировали ишемию у животных путем 5-минутной окклюзии обеих сонных артерий. Температуру тела поддерживали при 37^oC в течение всего эксперимента. Восстановление тока крови после окклюзии проверяли визуально, и животным позволялось оставаться в живых 4 дня. Затем оценивали степень нейронного вырождения в гиппокампе. Испытываемые соединения назначали (i.p. - внутрибрюшинно) в виде одной дозы через 60 мин после окклюзии. Типичные результаты показаны в табл. 1. До окклюзии назначения не делали. Как видно из табл. 1, 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола гидрохлорида соль была эффективна в снижении поражения СА1/СА2 нейронов гиппокампа.

Как проиллюстрировано вышеприведенными результатами, эффективность 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола в снижении поражения к СА1/СА2 нейронов гиппокампа в гербилах после ишемического инсульта иллюстрирует полезность этого соединения в предупреждении нейровырождения. Поэтому предполагается, что соединение является полезным для предупреждения и/или лечения нейровырождения, особенно в связи с такими состояниями, как припадок, церебральная ишемия, гипоксия, эпилепсия, и в болезнях нейровырождения, таких как болезнь Альцгеймера, мульти-инфарктное слабоумие и болезнь Хантингтона.

Как показано вышеприведенными результатами, способность 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола снижать двигательную активность придает седативные/гипнотические свойства, показательные для возможного клинического использования в качестве успокаивающего средства.

Исследования седативного эффекта.

Испытываемое лекарство назначали мышам и через 20 мин записывали двигательную активность в течение 30-минутного периода. Активность контролировали, используя систему прерывания пучка инфракрасного света в ящиках 4040 см. Данные выражали как дозу, необходимую для снижения двигательной активности на 50% (ED₅₀). Типичный результат показан в табл. 2.

Исследования антиконвульсивного эффекта.

Пентилентетразольные /PTZ/ припадки.

Оценивали порог припадка у крыс измерением дозы PTZ, необходимой для вызывания припадка при вливании через хвостовую вену, PTZ (10 мг/мл) вливали в хвостовую вену при скорости 2.6 мл/мин и измеряли время до первой клонической судороги. Порог припадка вычисляли, как описано Green Murray, J.Pharmacol. 1989, 41: 879-880. Лекарства назначали за 15 мин до PTZ. Данные выражали как дозу, необходимую для увеличения порога припадка на 50% (TI₅₀).

S-метил-D-аспарат /NMDA/припадки.

Группам из восьми мышей впрыскивали NMDA (300 мг/кг i.p.) и записывали количество мышей, проявляющих тонические судороги в течение последующего 15-минутного периода. Лекарства назначали за 15 мин до NMDA, и данные выражали как дозу, необходимую для снижения частоты тонических судорог на 50% (ED₅₀). Типичные результаты припадка показаны в табл. 2.

Формула изобретения

1. Способ снижения поражения нейронов, вызванного ишемией, подавления конвульсий и снижения двигательной активности у реципиента путем введения 5-(2-хлор-1-гидроксиэтил)-4-метилтиазола, или его оптических изомеров, или сольвата, или фармацевтически приемлемой соли, выбранной из этандисульфоната и гидрохлорида, в дозе 1 3000 мг/кг веса реципиента.

2. Способ по п. 1 путем введения указанных соединений в дозе 10 1000 мг/кг веса реципиента.

3. Способ по п.2 путем введения указанных соединений в дозе 25 250 мг/кг веса реципиента.

РИСУНКИ

Рисунок 1