Применение производных аминоадамантана в качестве иммунорегуляторов

 

Предложено: применение производных аминоадамантана общей формулы (1) со значениями радикалов, приведенными в формуле изобретения, в качестве средства активации ранее активированных нейтрофилов при его концентрации 10^-5-10^-6 М, лекарственный препарат и фармацевтическая композиция. Изобретение расширяет арсенал средств указанного назначения и позволяет лечить агрануломатоз, грануломатоз Вегенера и заболевания, связанные с иммунодефицитом (в частности, СПИД). 3 с. и 8 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к применению аминоадамантановых производных, в качестве иммунорегуляторов, в частности, для регулирования и модулирования уже активированных нейтрофилов.

Нейтрофилы, подкласс лейкоцитов, вовлечены в процессы иммунной защиты и другие реакции в кровеносной системе и окружающих тканях (Roitt, I.M., Leitfaden der Immunologie, Steinkopf-Verlag Darmstadt, 2^nd edition, 1984).

Нейтрофилы могут активироваться экзогенными веществами, например, такими как компоненты стенок клеток (промышленно производимым продуктом является "Зимозан" ("Zymosan")). В связи с этим образуются реакционноспособные частицы кислорода в так называемом респираторном взрыве.

На фиг. 1 показана упрощенная схема стимуляции нейтрофилов. После связывания лиганда (например, Зимозана А) со специфичным рецептором мембраны нейтрофила активируется гуанозинтрифосфат (GTP), который в свою очередь активирует специфичную к фосфатидил-инозитол-4,5-бифосфату (PIP₂) фосфолипазу С (PLC). Фосфолипаза С катализирует гидролиз фосфатидил-инозитол-4,5-бифосфата до инозитол-1,4,5-трифосфата (IР₃) и диацилглицерина (DG). Инозитол-4,5-трифосфат стимулирует выделение ионов Са²⁺ из внутриклеточных запасов. Ионы Са²⁺ с диацилглицерином активируют протеинкиназу С (РКС), которая фосфорилирует многие белки и таким путем активирует в числе прочих комплекс NADPH (восстановленный никотинамидаденин-динуклеотидфосфат) и оксидазы. В свою очередь комплекс NADPH-оксидаза катализирует реакцию: 2 О₂+NADPH-->2+NADP⁺+H⁺ в которой образуются реакционноспособные кислородные частицы О₂ ^-.

Хотя активированные нейтрофилы являются важными для функционирования иммунной защиты, в результате избыточных реакций, вызываемых в особенности реакционноспособными кислородными частицами, могут появляться симптомы заболевания, такие как острые или хронические воспаления или другие аллергические реакции. С другой стороны, активность нейтрофилов может быть слишком низкой или недостаточной для успешной иммунной защиты при наличии общего иммунодефицита, например, как это имеет место при СПИДе. Следовательно, существует потребность, в особенности с медицинской точки зрения, в возможности влиять на регулятивную и/или модулирующую активность нейтрофилов in vivo и in vitro. В связи с этим активность нейтрофилов нужно повышать или понижать в зависимости от показаний, т.е. нужно, чтобы ею можно было управлять произвольным образом.

Следовательно, целью настоящего изобретения является разработка средства для регулирования и/или модулирования активности нейтрофилов.

Неожиданно в настоящее время установлено, что определенные производные адамантана обладают регулятивным и/или модулирующим влиянием на активность нейтрофилов. Настоящее изобретение связано с этим открытием. Решающее обстоятельство в связи с этим состоит в том, чтобы нейтрофилы уже были активированы другими стимуляторами. Сами по себе аминоадамантаны не проявляют какого бы то ни было активирующего влияния на нейтрофилы.

Соответственно указанная выше проблема решается путем применение производного аминоадамантана формулы (I) (I) где R₁, R₂, R₃ и R₄ независимо выбраны из -NR₅R₆, -NR₅R₆R₇ ⁺ , водорода, арила или гетероарила с кольцом вплоть до 7-членного, С₁-С₂₀-алкила, С₁-С₂₀-алкенила и С₁-С₂₀-алкинила, где остатки алкил, алкенил и алкинил могут быть разветвленными, неразветвленными или циклизированными и необязательно замещенными галогеном, арилом или гетероарилом с кольцом вплоть до 7-членного, при условии, что, по меньшей мере, один из остатков R₁, R₂, R₃ и R₄ представляет собой -NR₅R₆ или -NR₅R₆R₇; и R₅, R₆ и R₇ независимо выбраны из водорода, арила или гетероарила с кольцом вплоть до 7-членного, С₁-С₂₀-алкила, C₁-С₂₀-алкенила и С₁-С₂₀-алкинила, где остатки алкил, алкенил и алкинил могут быть разветвленными, неразветвленными или циклизированными и необязательно замещенными галогеном, арилом или гетероарилом с кольцом вплоть до 7-членного, или R₅ и R₆ вместе с атомом азота образуют гетероциклическую группу с кольцом вплоть до 7-членного; для регулирования активности уже активированных нейтрофилов.

Известны производные аминоадаманта этого типа. Так, 1-аминоадамантаны описаны в DE 2219256, DE 2856393, DE 2232735, US 3450761 или 4122193. Получение соединений формулы (I) обычно осуществляется известными методами, такими как, например, алкилирование галогенадамантанов. Следующее затем дальнейшее галогенирование и алкилирование дает отдельные ди- и/или тризамещенные адамантаны. Патент ЕР 392059, содержание которого включено здесь для сведения, относится к получению аминоадамантанов.

Производные аминоадамантана также уже использовались в фармацевтических целях. Так, в ЕР 392059 описывается применение производных аминоадамантана для лечения болезни Альцгеймера или повреждения клеток головного мозга в результате церебральной ишемии. В патенте US 3450761 описываются аминоадамантаны с противовирусной активностью.

Происходит ли повышение или частичное или полное подавление активности нейтрофилов, зависит от концентрации используемого производного аминоадамантана. Так, концентрации от 10^-6 до 10^-5 М обладают повышающим активность действием. Показано, что концентрация около 5•10^-6 М особенно эффективна для повышения активности нейтрофилов, причем эта концентрация вполне может быть достигнута in vivo в плазме крови. В противоположность этому в результате повышения концентрации аминоадамантана происходит торможение активности. Подходящая для этой цели концентрация составляет от 10^-4 до 10^-3 М.

Изобретение включает производные адамантана, замещенные одной или несколькими аминогруппами, среди которых моноаминоадамантаны являются предпочтительными. Следовательно, подходящими соединениями формулы (I) являются те, в которых R₁ представляет собой аминогруппу, например, такие как 1-амино-3-этил-5,7-диметиладамантан; а также соединения, в которых R₁ представляет собой аминогруппу, а R₃ и R₄ представляют атом водорода, например, такие как 1-амино-3-циклогексиладамантан; 1-амино-3-этиладамантан.

Предпочтительными производными адамантана являются 1-амино-3,5-диметиладамантан, 1-амино-3,5-диэтиладамантан и N-замещенные соединения l-N-метиламино-3,5-диметиладамантан и соединение 1-N-этиламино-3,5-диметиладамантан. Особенно предпочтительным является 1-амино-3,5-диметиладамантан, называемый мемантин (INN, Akatinol Memantine®). В работе Görtelmeyer, R., et al. , Spectrum of Neurorehabilitation, W. Zuckschwerdt Publishers, Munich, 1993, 50ff, описано лечение мемантином синдрома Деменса (Demens syndrome).

Как пояснялось выше, производные аминоадамантана согласно настоящему изобретению оказывают регулирующее влияние только на нейтрофилы, которые предварительно активированы или были стимулированы специальными активаторами.

В качестве активаторов известны вещества природного происхождения, такие как Зимозан, N-формил-Меt-Leu-Рhе (N-FMLP, известный из работы Governa M. et al. Arch. Toxicol, 1987, 59(6): 421-5) или А 23187 (антагонист Са, известный из работы Fridman F. et al/ Biochemistry 1975, 14(6): 1315-20). Эти вещества могут применяться, если кто-либо намеревается провести специфичное и более сильное активирование нейтрофилов как in vitro, так и in vivo. Благодаря этому возможно обнаружение нейтрофилов в образце, например в образце жидкости из организма, в частности в образце крови, даже в том случае, когда присутствует лишь малое количество нейтрофилов или когда их активность очень слаба. В связи с этим в сочетании с производными аминоадамантана может присутствовать активатор. Степень активации нейтрофилов, вызванной активатором, увеличивается путем одновременного добавления производного аминоадамантана.

Следующей областью применения является улучшение иммунной защиты для пациентов с различными формами иммунной недостаточности, в особенности для пациентов со СПИДом. В таком случае может вводиться фармацевтическая композиция, которая содержит производное аминоадамантана согласно изобретению, необязательно в сочетании с активатором нейтрофилов. Кроме того, возможно применение при следующих заболеваниях: агрануломатоз (CGD), грануломатоз Вегенера и/или накопление гликогена.

Само собой разумеется, нейтрофилы могут также активироваться вследствие естественной иммунной реакции организма, как, например, реакция на различные иммуногены и аллергические реакции, воспаления и ревматические симптомы, инициированные вследствие избыточной реакции. В таких случаях активность нейтрофилов может ослабляться аминоадамантаном в повышенной до подходящего уровня концентрации и пациент может получить облегчение. Содержащие аминоадамантан лекарственные препараты могут особенно эффективно бороться с состояниями внешнего и внутреннего воспаления, например, колена, тазобедренного сустава или челюсти, а также с аутоиммунными заболеваниями. Другой областью применения является лечение паразитарных заболеваний, таких как лейшманиоз.

В связи с этим обеспечение подходящей концентрации производных аминоадамантана для регулирования и модулирования активности нейтрофилов путем выбора подходящей дозы и формы введения оставляется на усмотрение лечащего врача. В зависимости от области применения здесь возможны парентеральные формы например, внутривенные или пероральные формы введения; подходящими являются также формы длительного действия. Изобретение включает также сочетания производных аминоадамантана согласно изобретению, а также их фармацевтически приемлемых солей, в особенности кислотно-аддитивных солей; в качестве примера здесь должны быть названы гидрохлориды, гидробромиды, сульфаты, ацетаты, сукцинаты, тартраты или соединения присоединения фумаровой, малеиновой, лимонной или фосфорной кислот. Фармацевтические композиции могут дополнительно содержать активатор нейтрофилов в зависимости от круга показаний. Для приготовления состава используются обычные фармацевтически приемлемые носители и адъюванты.

Следующий пример иллюстрирует при помощи определенного соединения - мемантина - зависимость влияния производных аминоадамантана на повышение или подавление активности.

ПРИМЕР Принцип измерения.

Определение активности стимулированных нейтрофилов при различных концентрациях мемантина проводили путем измерения с применением хемилюминесценции. Активированные нейтрофилы образуют реакционноспособные кислородные частицы при респираторном взрыве, которые регистрируются в виде очень слабой хемилюминесценции - так называемый низкий уровень сверх слабой хемилюминесценции. Чтобы повысить выход фотонов, в качестве сенсибилизатора добавляют люминол (зависимая от индикатора хемилюминесценция). Люминол представляет собой циклический гидразид, который может окисляться реакционноспособными кислородными частицами до диазохинона. При нуклеофильной атаке аниона перекиси водорода этот диазохинон далее превращается в а-гидроксигидропероксид, который при испускании света разлагается до аминофталата.

Состав для реакции: Нейтрофилы: - 10⁶ i.A.(?) ЗФР-буфер, рН (7,4): - До 250 мл
Люминол: - 80 мМ
Мемантин: - Изменяемая концентрация
Стимулирующее средство:
Зимозан - 2,5 мг/мл
или
РМА - 1 мМ
или
А 23 187 - 20 мM
или
N-FLMP - 10 мМ
ЗФР - забуференный фосфатом физиологический раствор
РМА - Форбол-Мистрат-Ацетат (Phorbol-Mystrate-Acetate)
Аналогичные реакционные составы могут быть приготовлены с другими производными адамантана.

Измерение.

Измерение проводили при помощи высокочувствительных фотоумножителей с низким уровнем шума, которые преобразуют фотоны на фотокатоде в первичные электроны и затем многократно усиливают последние до сигнала в виде электрического импульса.

Реакцию начинали при помощи стимулятора и проводили измерения без инкубационного периода в течение 40 минут (= 80 циклов).

Результаты.

Для нейтрофилов, которые были активированы естественными стимуляторами (Зимозан А; А 23187; N-формил-Меt-Leu-Рhе), исходный показатель RLU (RLU = Relative Light Units, относительные световые единицы) может быть дополнительно повышен при помощи 10^-6 М метамина (для Зимозана А приблизительно на 90%; для А 23187 приблизительно на 60%; для N-FMLP приблизительно на 78% от исходной стимуляции) (фиг. 2-4). Это предполагает повышенный респираторный взрыв и повышенную активность фагоцитоза. Эта реакция не происходит при стимуляции токсичным соединением Форбол-Мистрат-Ацетат (Phorbol-Mystrate-Acetate) (около - 20% от исходной стимуляции) (фиг.5). В противоположность этому мемантин в концентрации 10^-3 почти полностью подавляет исходную стимуляцию любыми стимуляторами.

В контрольном эксперименте можно показать, что сам по себе мемантин не обладает хемилюминесценцией и не гасит хемилюминесценцию (не показано).

Специфичность регуляции активации.

Регулятивное влияние производных аминоадамантана согласно изобретению является весьма специфичным для нейтрофилов. Так, у производных аминоадамантана не проявляется никакого воздействия на эффект дерегулирования активированных лейкоцитов. Из фиг.6 следует, что сама по себе АСС (1-аминоциклопропан-1-карбоновая кислота) не взаимодействует с мемантином в относительно высоких концентрациях. АСС является специфичным индикатором для миелопероксидазы, которая выделяется посредством дегрануляции лейкоцитов и образует в межклеточном пространстве разрушительный гипохлорит. Миелопероксидаза специфично взаимодействует с АСС с образованием этилена, который может детектироваться газохроматографическим способом. Вследствие этого образовавшееся количество этилена представляет косвенное измерение количественного выражения активности лейкоцитов.

В противоположность этому индикатор для респираторного взрыва и возникающие из него кислородные радикалы (супероксид, ОН-радикалы и гидропероксид) активируются мемантином. Это проявляется уже при концентрации лишь 10^-7 М, которая может быть легко получена in vivo. Влияние активации может быть сделано видимым путем добавления Fe³⁺, который сдвигает равновесие реакции благодаря реакции Хабера-Вайса (Haber-Weiβ reaction) от супероксида и гидропероксида в направлении ОН-радикалов. Чувствительным индикатором для частиц кислорода является КМВ (а-кето-g-метилтиобутират), который разлагается в окислительных условиях в числе прочего до этилена и который может легко детектироваться (фиг.7).

В качестве контрольного опыта на фиг.8 показано, что при добавлении Fe³⁺ в концентрации > 5•10^-4 М первой стимулируется реакция КМВ, но не реакция АСС. Сам по себе Fe³⁺ влияния не оказывает.

Формула изобретения

1. Применение аминоадамантанового соединения формулы (I)

где R₁, R₂ R₃ и R₄ независимо выбраны из -NR₅ R₆, NR₅ R₆ R₇ водорода, арила или гетероарила с кольцом вплоть до 7-членного, С₁-С₂₀-алкила, - С₁-С₂₀-алкенила и С₁-С₂₀-алкинила, где остатки алкил, алкенил и алкинил могут быть разветвленными, неразветвленными или циклизованными и необязательно замещенными галогеном, арилом или гетероарилом с кольцом вплоть до 7-членного, при условии, что, по меньшей мере, один из остатков R₁, R₂ R₃ и R₄ представляет собой NR₅ R₆ или - NR₅ R₆ R₇ и R₅ R₆ R₇ независимо выбраны из водорода, арила или гетероарила с кольцом вплоть до 7-членного, С₁-С₂₀-алкила, С₁-С₂₀-алкенила и С₁-С₂₀-алкинила, где остатки алкил, алкенил и алкинил могут быть разветвленными, неразветвленными или циклизованными и необязательно замещенными галогеном, арилом или гетероарилом с кольцом вплоть до 7-членного, или R₅ и R₆ вместе с атомом азота образуют гетероциклическую группу с кольцом вплоть до 7-членного для увеличения активности уже активированных нейтрофиллов, где активность нейтрофиллов увеличивается при концентрации аминоадамантанового соединения формулы (I) от 10^-6 до 10^-5 М.

2. Применение по п.1, где аминоадамантановое соединение формулы (I) выбрано из

1-амино-3-этил-5,7-диметиладамантана,

1-амино-3-циклогексиладамантана,

1-амино-3-этиладамантана,

1-амино-3,5-диметиладамантана,

1-амино-3,5-диэтиладамантана,

1-N-мeтилaминo-3,5-димeтилaдaмaнтaнa,

1-N-этиламино-3,5-диметиладамантана.

3. Применение по п.1 или 2 для увеличения активности нейтрофиллов in vitro.

4. Применение по п.1 или 2 для лечения агрануломатоза (CGD), грануломатоза Вегенера и/или заболеваний, связанных с иммунодефицитом.

5. Применение по п.4, где заболеванием, связанным с иммунодефицитом, является СПИД.

6. Лекарственный препарат для увеличения активности уже активированных нейтрофиллов, содержащий аминоадамантановое соединение формулы (I)

где R₁, R₂ R₃ и R₄ независимо выбраны из –NR₅ R₆, NR₅ R₆ R₇ водорода, арила или гетероарила с кольцом вплоть до 7-членного, С₁-С₂₀-алкила, - С₁-С₂₀-алкенила и С₁-С₂₀-алкинила, где остатки алкил, алкенил и алкинил могут быть разветвленными, неразветвленными или циклизованными и необязательно замещенными галогеном, арилом или гетероарилом с кольцом вплоть до 7-членного, при условии, что, по меньшей мере, один из остатков R₁, R₂ R₃ и R₄ представляет собой NR₅ R₆ или - NR₅ R₆ R₇ и R₅ R₆ R₇ независимо выбраны из водорода, арила или гетероарила с кольцом вплоть до 7-членного, C₁-C₂₀-алкила, - С₁-С₂₀-алкенила и С₁-С₂₀-алкинила, где остатки алкил, алкенил и алкинил могут быть разветвленными, неразветвленными или циклизованными и необязательно замещенными галогеном, арилом или гетероарилом с кольцом вплоть до 7-членного, или R₅ и R₆ вместе с атомом азота образуют гетероциклическую группу с кольцом вплоть до 7-членного.

7. Лекарственный препарат по п.6, который дополнительно содержит активатор нейтрофиллов.

8. Лекарственный препарат по п.7, где указанный активатор выбирают из группы, содержащей зимозан, N-формил-Меt-Lеu-Рhе и A 23187.

9. Композиция для усиленной специфической активации нейтрофиллов in vivo и in vitro, содержащая аминоадамантановое соединение формулы (I)

где R₁, R₂ R₃ и R₄ независимо выбраны из -NR₅ R₆, NR₅ R₆ R₇ водорода, арила или гетероарила с кольцом вплоть до 7-членного, С₁-С₂₀-алкила, - C₁-С₂₀-алкенила и С₁-С₂₀-алкинила, где остатки алкил, алкенил и алкинил могут быть разветвленными, неразветвленными или циклизованными и необязательно замещенными галогеном, арилом или гетероарилом с кольцом вплоть до 7-членного, при условии, что, по меньшей мере, один из остатков R₁, R₂ R₃ и R₄ представляет собой NR₅ R₆ или – NR₅ R₆ R₇ и R₅ R₆ R₇ независимо выбраны из водорода, арила или гетероарила с кольцом вплоть до 7-членного, С₁-С₂₀-алкила, С₁-С₂₀-алкенила и С₁-С₂₀-алкинила, где остатки алкил, алкенил и алкинил могут быть разветвленными, неразветвленными или циклизованными и необязательно замещенными галогеном, арилом или гетероарилом с кольцом вплоть до 7-членного, или R₅ и R₆ вместе с атомом азота образуют гетероциклическую группу с кольцом вплоть до 7-членного и активатор усиления специфической активации нейтрофиллов.

10. Композиция по п.9 для использования в способе определения нейтрофиллов в образце.

11. Композиция по п.9 или 10, где указанный активатор выбирают из группы, содержащей зимозан, N-формил-Met-Leu-Phe и А 23187.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8