Антиглюкокортикоидное лекарственное средство

 

Изобретение относится к медицине и ветеринарии, конкретно - к антиглюкокортикоидным лекарственным препаратам нестероидной природы. Задача изобретения - создание нового класса лекарственных препаратов с низкой токсичностью и высокой эффективностью для регуляции чувствительности клеток млекопитающих к действию глюкокортикоидных гормонов. В качестве таких препаратов предложено применение феромона насекомых нестероидной природы или его синтетического аналога или производного (представляющего собой длинноцепочечный непредельный алифатический спирт, альдегид или эфир) для избирательного подавления действия глюкокортикоидных гормонов на клетки млекопитающих. При этом длина линейной углеводородной цепи любого из указанных элементов лежит в пределах от 10 до 21 атома углерода. Кроме того, для увеличения терапевтического эффекта возможно применение одновременно двух или более феромонов и/или их синтетических аналогов и производных, выбранных по принципу существенно различной гидрофобности, пропорциональной длинам алифатических углеводородных цепей: разница в длинах указанных цепей должна быть не менее пяти. Также предложена фармацевтическая композиция на их основе. 2 с. и 2 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к медицине, конкретно к антиглюкокортикоидным препаратам нестероидной природы, т.е. не содержащих в своей химической структуре стеранового ядра, и предназначено для защиты соматических клеток млекопитающих от действия глюкокортикостероидных гормонов.

Предшествующий уровень техники.

Известны применяемые в медицине вещества подавляющие глюкокортикоидную активность: 1. Вещества, подавляющие синтез стероидных гормонов на различных стадиях (ингибиторы ферментов, катализирующих определенные стадии синтеза стероидных гормонов [1]): а) производные дифенилметана, например, амфенон Б, подавляющий синтез стероидных гормонов на стадии 11-β-, 17- и 21 - гидроксилазы; б) производные пиридина (SU-с серия), например, метирапон, подавляющий синтез на стадии 11β-гидроксилазы; в) замещенные α,α-глютарамиды, например, аминоглютетимид, препятствующий синтезу прегненолона из холестерина, подавляя 20-α-гидроксилазу и C₂₀, C₂₂-лиазу; г) стероидные вещества, например, трилостан3β- замещенный стероид-3β-гидрокси-5-андростен-17-он, подавляющий 3β-дезоксистероидгидрогеназу-5,4-изомеразу [4].

2. Вещества, подавляющие гормон-рецепторное взаимодействие глюкокортикоидных гормонов [5]: а) стероидные вещества, например, мифепристон 11β-замещенное стероидное производное- 11β-(4-диметил-аминофенил)-17β-гидрокси-17α-(проп-1-инил-1)-эстра-4,9-диен-3-он), образующий с рецептором глюкокортикоидных гормонов комплекс, неспособный запустить механизмы глюкокортикоидного эффекта [3]; б) нестероидные вещества [2] , например, дротаверина гидрохлорид (производное изохинолина-1-(3,4-диэтоксибен зилиден)-6,7-диэтокси-1,2,3,4-тетрагидроизохинолин), или ацетилсалициловая кислота [5].

Перечисленные лекарственные средства дают определенный антиглюкокортикоидный эффект, будучи примененными в составе той или иной лекарственной формы.

Известно также, что вышеперечисленные средства имеют ряд существенных недостатков: 1. Препараты, ингибирующие синтез глюкокортикоидов, ингибируют в зависимости от ферментов-мишеней также синтез других стероидных гормонов: половых стероидов и/или минералокортикоидов, вызывают накопление предшественников-субстратов ингибируемых ферментов, также обладающих гормональной активностью.

2. Препараты 2 группы имеют очень низкую специфическую активность, т.е. проявляют как антиглюкокортикоидную, так и другую стероидную антигормональную активность.

3. Все стероидные вещества так или иначе нарушают баланс стероидов в организме и потенциально могут образовывать и метаболиты, обладающие иной активностью, нежели само вещество, вводимое в организм.

Лекарственный препарат мифепристон (RU 486), содержащий стероидное ядро, в наибольшей степени свободен от указанных недостатков, наиболее специфичен в отношении блокады рецепторов глюкокортикоидов и по своим фармакологическим эффектам наиболее близок к заявляемой группе лекарственных веществ. Более подробно он описан, например, в [3] или [6]. Далее в заявке эффективность заявляемого средства мы будем сравнивать, чаще всего, с ним. Наряду с большими достоинствами, мифепристон, как и другие аналоги, имеет ряд слабых мест: - препарат эффективен лишь в высоких дозах (400 мг в день);
- препарат содержит в своей структуре стероидное ядро;
- препарат связывается также с рецепторами половых стероидов, прогестинов и минерал-кортикоидов.

Известны также феромоны насекомых - вещества, вырабатываемые и выделяемые окружающую среду насекомыми, имеющие специфический запах, воздействующий на специфические (феромоновые) рецепторы восприимчивых особей того же вида, вызывая у них характерную поведенческую реакцию или процесс, например, привлечение к месту скопления особей противоположного пола, подготовку к оплодотворению и др. [8].

Одна из групп феромонов представляет собой, в частности, длинноцепочечные алифатические непредельные спирты, эфиры, ацетаты, содержащие в линейной углеводородной цепи от 1 до 21 атомов углерода. Феромоны данной группы используют для борьбы с насекомыми-вредителями сельскохозяйственных растений и бытовыми насекомыми [7, 8].

Определенные физико-химические характеристики указанных феромонов и их синтетических аналогов и производных, в частности, высокая гидрофобность алифатической длинноцепочечной углеродной структуры, придает им способность легко растворяться в жирах и встраиваться в биологические мембраны, нарушая их физико-механические свойства (жидкостность, проницаемость), что позволяет применять их в составе композиций для усиления чрезкожной проницаемости последних [10].

Указанная гидрофобность объясняет и используемые в медицине и биологии в настоящее время биологические свойства данной группы феромонов:
1) АНЕСТЕЗИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ, определяющая их применение в качестве анестетиков [11].

2) СПОСОБНОСТЬ УГНЕТАТЬ БАКТЕРИИ [12] и ВИРУСЫ [13, 14], что позволяет применять из в медицине и биологии для этих целей;
3) СПОСОБНОСТЬ ИНДУЦИРОВАТЬ ЛИЗИС ЭРИТРОЦИТОВ [15], определяющая их применение в качестве индукторов лизиса эритроцитов [15].

Очевидно, что описанные выше известные свойства указанной группы феромонов и их синтетических аналогов и производных, и соответствующие им косметические, сельскохозяйственные и биологические применения не имеют никакого отношения к глюкокортикоидной активности (подробно это утверждение будет доказано ниже), поэтому ни у кого из известных нам специалистов никогда не возникало интереса к указанным веществам с точки зрения получения с их помощью антиглюкокортикоидного эффекта.

Раскрытие изобретения.

Задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных выше недостатков аналогов - антиглюкокортикоидов- и создание нового класса лекарственных веществ, эффективно специфически подавляющих эффект глюкокортикоидов и пригодных для лекарственной коррекции широкого круга патологических состояний, обладающих низкой токсичностью и высоким терапевтическим индексом.

Эта задача решается тем, что в качестве антиглюкокортикоидного средства применяют феромон насекомых нестероидной природы (т.е. не содержащий в своей химической структуре стеранового ядра) или его синтетический аналог, представляющий собой либо непредельный длинноцепочечный алифатический спирт, либо альдегид, либо эфир, содержащие в линейной углеводородной цепи от 10 до 21 атомов углерода.

Выбор основан на результатах исследований, проведенных авторами данного изобретения, обнаружившими новые биологические свойства названных соединений, в том числе - способность подавления рецепторопосредованного действия глюкокортикоидов на соматические клетки млекопитающих.

Именно эти свойства указанных соединений, неизвестные авторам из доступных источников информации, позволили реализовать поставленную задачу.

Кроме того, для усиления терапевтического эффекта, в качестве антигормонального лекарственного средства возможно применение смеси нескольких феромонов и/или их синтетических аналогов, при этом выбор указанных веществ для смеси производится по принципу существенно различной гидрофобности, пропорциональной длине углеводородной цепи: разница длин углеводородных цепей должна быть не менее пяти.

В дополнение к сказанному, для упрощения производства конкретных лекарственных форм возможно применение производных феромонов и/или их синтетических аналогов, выбранных из тех же соображений.

Лекарственная форма на основе феромонов насекомых включает в себя одно, два или более лекарственных веществ, смешанных с апирогенной водой, физиологически совместимым буферным раствором (другим фармацевтически приемлемым носителем) или включенными в микрокапсулы (например, искусственные липидные структуры - липосомы или другие фармацевтически приемлемые носители) и изготавливается в виде таблеток, капсул, инъекционных растворов, мазей и других лекарственных форм.

Заявленная структура лекарственной формы позволяет получать лекарственные средства эффективно специфически подавляющие функцию глюкокортикоидных рецепторов, пригодных для лекарственной коррекции широкого круга патологических состояний.

Возможность получения заявляемого лекарственного средства иллюстрируется следующими практическими примерами.

Пример 1. На основе одного феромона или его синтетического аналога.

500 мг липидов (дипальмитоилфосфатидилхолин, фосфатидилсерин в молярном отношении 10:0,1) и 100 мг Z-11-тетрадецинола (неопределенный алифатический спирт с длиной углеводородной цепи 14 и транс-двойной связью в 11 положении) растворяют в 500 мл хлороформа при 22^oC и помещают в толстостенную круглодонную колбу объемом 4 литра. Колбу помещают на роторный испаритель и удаляют растворитель при 65^oC. На стенках колбы образовывается тонкая полупрозрачная пленка. Колбу помещают в сушильный шкаф и досушивают в вакууме в течение 1 часа. В колбу вносят 10 мл дважды дистиллированной деионизированной воды и после продувки колбы гелием регидрируют пленку путем интенсивного встряхивания при 65^oC в течение 1 часа. Образуется 10 мл густого геля с зеленоватым оттенком. Гель разводят 90 мл фосфатного буфера (pH 7,4; 22^oC) и встряхивают в течение 30 минут при 22^oC. Образуется 100 миллилитров суспензии, которую обрабатывают ультразвуком при 44 кГц 30 раз по 30 секунд с минутными интервалами. Обработанную ультразвуком суспензию дважды последовательно продавливают под давлением азота через поликарбонатные мембраны с диаметром пор сначала 500, и далее 100 нанометров. Образуется опалесцирующая суспензия, представляющая собой водную взвесь маленьких однослойных липосом размером 80 - 130 нанометров, содержащих 500 мг липидов и 100 мг Z-(11)-тетрадецинола. 100 мл полученной суспензии диспергируют в 120 мл нагретой до 80^oC мазевой основы, состоящей из вазелина, воска, сорбитола триолеата (30:2:5).

Полученный крем фасуют в тубы по 2 г, содержащие 1 мг Z-11-тетрадеценола в 2 г липосомального крема.

Пример 2. На основе двух феромонов или их синтетических аналогов. 100 мг Z-(9)-тетрадеценилацетата (непредельный алифатический эфир с длиной углеводородной цепи 14 и транс-двойной связью в 9 положении) и 30 мг Z-(11)-гептадецинола (непрерывный алифатический спирт с длиной цепи 19 и транс-двойной связью в 11 положении) растворяют в 500 мл стерильного оливкового масла. Полученный раствор разливают по флаконам с последующей стерилизацией и герметизацией. Получают лекарственную форму, готовую для парентерального (подкожного) применения.

Пример 3. На основе одного производного феромона - бензилового эфира алифатического непрерывного спирта (Z-(14)-гептадецинола) 500 мг липидов (фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, холестерин в молярном соотношении 1: 0,01: 0,5) растворяют в 400 мл диэтилового эфира при температуре 22^oC. 50 мл Z-(14)-гептадецинилбензоата растворяют в 1 мл диметилсульфоксида при 60^oC, затем охлаждают до 22^oC и приливают по каплям к 400 милилитрам раствора липидов в диэтиловом эфире при интенсивном перемещении. К полученному в результате раствору добавляют 100 мл дважды дистиллированной деионизированной воды и образовавшуюся двухфазную систему обрабатывают ультразвуком до исчезновения границы раздела фаз и получения дисперстной системы (эмульсии). Органическую фазу удаляют на роторном испарителе при температуре, превышающей температуру фазового перехода наиболее тугоплавкого из присутствующих в смеси фосфолипидов (60^oC) при постепенном усилении вакуума до 0,1 тор (к концу упаривания). Образуется 100 мл густого геля, который после замораживания в жидком азоте подвергают лиофильному высушиванию. Образуется порошок общей массой 550 мг. Порошок прессуют в таблетки, содержащие 50 мг липида и 5 мг Z-(14)-гептадецинилбензоата, либо упаковывают во флаконы, содержащие 50 мг липида и 5 мг Z-(14)-гептадецинилацеталя. Получается лекарственная форма, готовая для перорального, парентерального или интраназального приема.

Авторами опробованы большинство известных феромонов указанной группы или их синтетических аналогов для определения наличия у них антиглюкокортикоидного действия на соматичесские клетки млекопитающих. Оказалось, что эта способность в той или иной степени присуща всем им. Конкретный выбор феромона определяется доступностью феромонов, их способностью к взаимодействию с носителями, проницаемостью в биологические структуры, временем хранения готовых форм, токсичностью и другими причинами, непринципиальными с точки зрения заявленного нами антигормонального эффекта. Очевидно, что для эффективного лечения конкретных видов нарушений возможен выбор феромонов данной группы в самых разных сочетаниях. Что касается выбора сочетаний феромонов или их синтетических аналогов, то он определен различной гидрофобностью составляющих, что обуславливает их различную биодоступность для различных тканей и органов. Например, в почки лучше проникают менее гидрофобные вещества, а в печень и мозг - более гидрофобные.

Промышленная применимость.

В предлагаемых таблицах 1, 2, 3 приведены результаты сравнительных испытаний заявленного лекарственного средства с аналогами и контрольной группой.

Таблица 1 - эффективность применения заявленного лекарственного средства при различной моделируемой соматической патологии, вызываемой избыточным эффектом глюкокортикоидных гормонов.

Таблица 2 - эффективность применения заявленного лекарственного средства при развитии индуцированной глюкокортикостероидами атрофии кожи (подавление вызванного бетаметазоном истончения кожи).

Таблица 3 - антиглюкокортикоидная (антикатаболическая) активность заявленного лекарственного средства при моделировании изнуряющих физических нагрузок (плавание в бассейне).

Из таблиц 1 и 2 следует, что заявленное средство имеет более широкую область эффективного применения при патологических соматических процессах, связанных с действием глюкокортикостероидов и цитотоксических факторов, причем его эффективность значительно выше, чем у аналогов и широко применяемых препаратов.

Из таблицы 3 следует, что заявленное средство значительно эффективней аналога препятствует развитию катаболических (опосредованных глюкокортикоидами) изменений в организме при действии интенсивных физических нагрузок.

Кроме целевых экспериментов, в процессе исследований постоянно контролировалось наличие побочных и токсических эффектов - раздражений кожи, слизистых оболочек, расстройства пищеварительной, сердечно-сосудистой и нервной систем, аллергических реакций и т.п.

Терапевтический индекс составил для заявляемого средства 100 - 300, что значительно шире терапевтического индекса мифепристона (RU 486). Мониторинг уровня половых стероидов и минералокортикоидов в крови опытных животных не выявил изменений при применении заявляемого средства.

По нашему мнению, заявленное лекарственное средство соответствует всем критериям патентоспособности: оно является новым (из доступных нам источников неизвестно применение феромонов насекомых в качестве антигормонального средства), промышленно применимо (что убедительно показывают приведенные в примерах и таблицах результаты) и имеет изобретательский уровень, т.е. неочевидно для специалиста.

Последнее утверждение можно обосновать следующими доводами.

1) Насколько авторам известно, ни один из известных нестероидных глюкокортикоидных препаратов не угнетает бактерии и вирусы и не индуцирует лизиса эритроцитов за счет своего антиглюкокортикоидного действия, и.е. до настоящего времени неизвестна связь антикортикоидного эффекта с указанными выше (в разделе уровень техники) биологическими свойствами феромонов.

2) Указанные в разделе "уровень техники" биологические свойства данной группы феромонов (угнетение бактерий, вирусов, индуцирование лизиса эритроцитов) проявляются только в концентрациях на несколько порядков выше, чем (как следует из результатов проверки, приведенных в таблицах) проявляется их глюкокортикоидное действие, что с позицией классической эндокринологии является одним из показателей неспецифичности этих свойств (т.е. подавления, индукции).

Это дополнительно доказывает, что ранее известные свойства феромонов не имеют отношения к антиглюкокортикоидному действию.

3) Известно, что ни вирусы, ни бактерии не имеют рецепторов к глюкокортикоидам, не синтезируют их и поэтому не обладают точками приложения действия ни глюкокортикоидных гормонов, ни, соответственно, антиглюкокортикоидов.

4) Известно, что эритроциты не обладают ядром и, таким образом, не имеют точки приложения действия глюкокортикоидов и не синтезируют рецепторов к ним. Таким образом, столь мощный эффект-лизис мембраны не может быть вызван действием антикортикоидов.

Можно привести и другие убедительные доводы неочевидности, неожиданности для специалиста, применения феромонов в качестве антиглюкокортикоидного средства, т.е. соответствия заявленного решения критерию "изобретательский уровень".

Источники информации
1) Mobifiers of steroid-hormone metabolism: a review of their chemistry, doichemistry and clinical applications., J. Steroid Biochem. vol. 5, pp. 501 - 523, 1974.

2) Duax W. L. , Griffin J.F., Weeks C.M. and Wawrzak. The mechanism of action of steroid antagonist: insights from cristallographic studies., J. Steroid Biochem., v 31, pp 481 - 492, 1988.

3) C. M. Bamberger and G.P. Chrousos, Glucocortcoid receptor and RU 486 in man.In: Steroid receptor and antihormones. Annals of New-York Academy of Science. v. 761, pp 296 - 310, 1995.

4) Potts G.O., Creange J.E., Hording H.R. and Shahe, H.P., Trilostane, an orally active inhibitor of steroid biosynthesis., Steroids, v. 32, pp. 257.

5) Голиков В. П. Рецепторные механизмы глюкокортикоидного эффекта. М.: Медицина, 1990.

6) H.J. Klosterterboer, G.H. Deckers, M.E. de Grooer, R. Dijkema, E.O.M. Orlemans, and W.G.E.J. Schoonen. Pharmacollogical properties of a new selective antiprogesten: Oeg 33628. In: Steroid receptor and antihormones. Annals of New-York Academy of Science. v. 761, pp. 192 - 201, 1995.

7) В.Н. Буров, А.П. Сазон Биологически активные вещества в защите растений. М., 1987, с. 96 - 116.

8) Там же с. 79.

9) Insect Pheromone Technology: chemistry and application, Wachington, 1982.

10) R.O. Potts, Francoerr M.L. Topical phatmaceutical containing penetration enchancers. Eur. Pat. Appl. EP 331382 (Cl. A 61 K 47/00/06 Sep 1989, US Appl 161926, 29 Feb 1988).

11) M.J. Pringle, K.B. Brown, K. Miller, Can the lipid theories of anaestesia account for the cutoff in anestetic potency in homologous series of alcohols? Mol. Pharmacol., 1981, vol. 19, N 1, 49 - 55.

12) T. Nanba, Y. Hattori, Y. Tsuda, H. Miyaji, Dentifrices containing fatty acids and unsaturated alcohols for dental caries control., Jpn Kokai Tokio Koho JP 63 88123 [88 88 123] (CI A 61 K 31/20) 19 Apr. 1988.

13) J.Sands, D. Auperin, W. Snipes Extreme sensitivity of enveloped viruses, including herpes simplex, to long-chain unsaturated monoglycerides and alocohols, Antimicrob. Agent Chemother., Vpl. 15, N. 1 p 67 - 73.

14) J. Sands, P.Landin, D. Auperin, A. Reinhardt, Enveloped virus inactivation by fatty acid derivatives, Antimicrob. Agent Chemother., vol. 15, N. 1 p 134 - 136.

15) Osorio e Castro, et al. Hemolysis of erytrocytes and fluorescence polarusation changes elicited by peptide toxines, aliphatic alcohols related fglycols and benzylidene derivatives, Biochim. Biophys. Acta, 1990, vol. 1029, N 2, p 252 - 258.

Формула изобретения

1. Применение феромона насекомых нестероидной природы или его производного или их синтетического аналога, представляющего собой непредельный алифатический спирт, альдегид или эфир с длительной линейной алифатической углеводной цепи 10 - 21 атомов углерода, в качестве антиглюкокортикоидного средства.

2. Антиглюкокортикоидное средство, отличающееся тем, что оно включает феромон насекомых нестероидной природы, или его производное, или синтетический аналог, представляющее собой непредельный алифатический спирт, альдегид или эфир, содержащее в линейной углеводородной цепи от 10 до 21 атомов углерода в количестве 1, 5, 30 или 100 мг и воду, или физиологически совместимый буферный раствор, или другой фармацевтически приемлемый носитель или носители.

3. Средство по п.2, отличающееся тем, что оно содержит смесь двух или более феромонов насекомых нестероидной природы, и/или их производных, и/или их синтетических аналогов.

4. Средство по п.3, отличающееся тем, что разница длин линейных алифатических цепей, составляющих смеси, не менее 5.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 01.02.2006

Извещение опубликовано: 20.02.2007        БИ: 05/2007

---