Лекарственное средство, чувствительное к комплексному соединению металл-сален, и система регуляции интракорпорального свойства для комплексного соединения металл-сален

Изобретение относится фармацевтике. Описано лекарственное средство для лечения опухолей. Средство содержит магнитное комплексное соединение Fe-сален в качестве лекарственного компонента, а также хелатирующий агент. Указанный агент используется для хелатирования металла комплексного соединения Fe-сален в качестве чувствительного компонента для подавления побочных действий комплексного соединения Fe-сален. Комплексное соединение Fe-сален локализовано в пораженном участке за счет воздействия на организм внешнего магнитного поля, а по окончании воздействия внешнего магнитного поля хелатирующий агент связывается с комплексным соединением Fe-сален, которое высвобождается из пораженного участка организма. Хелатирующим агентом является либо деферасирокс, либо дефероксамин. Использование в изобретении указанных хелатирующих агентов обеспечивает подавление побочных действий комплексного соединения Fe-сален. 3 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к лекарственному средству, чувствительному к комплексному соединению металл-сален, для нейтрализации цитотоксичности комплексного соединения металл-сален и системе регуляции интракорпореального свойства комплексного соединения металл-сален.

Уровень техники

[0002] Обычно лекарственное средство вводят в живой организм, и оно достигает пораженный участок и индуцирует терапевтическое действие локальным проявлением своего фармакологического действия у пораженного участка; однако, даже если лекарственное средство достигает тканей (которые являются нормальными тканями), других, чем ткани в пораженном участке, лекарственное средство не будет способствовать лекарственному лечению.

[0003] Соответственно этому, важным является тот факт, как эффективно доставить лекарственное средство к пораженному участку. Способ направления лекарственного средства к пораженному участку называют доставкой лекарственного средства, и такой способ доставки является областью, в которой исследования и разработки активно проводят в последние годы. Такая доставка лекарственных средств имеет по меньшей мере два преимущества. Одним преимуществом является то, что в пораженных участках тканей можно получить достаточно высокую концентрацию лекарственного средства. Конкретно говоря, фармакологические действия не могут быть достигнуты, если концентрация лекарственного средства у пораженного участка не находится на определенном уровне или выше, и терапевтические действия нельзя ожидать при низкой концентрации. Однако достаточно высокую концентрацию лекарственного средства можно получить у пораженных участков тканей направлением лекарственного средства к пораженному участку.

[0004] Вторым преимуществом является то, что побочные действия для нормальных тканей можно подавить и дозу лекарственного средства можно ограничить до необходимого минимума направлением лекарственного средства только к пораженным участкам тканей.

[0005] Такая доставка лекарственного средства является наиболее эффективной при лечении рака с применением противораковых агентов. Поскольку большинство противораковых агентов ингибирует рост раковых клеток, которые активно делятся, они ингибируют также рост клеток тканей, которые являются нормальными тканями, такими как ткани костного мозга, волосяных корней, выстилки пищеварительного тракта и тому подобное. Таким образом, пациент с раковым заболеванием, которому вводят противораковый агент, становится пациентом с побочными действиями, такими как анемия, выпадение волос и рвота.

[0006] Поскольку эти побочные действия являются тяжелой нагрузкой для пациента, необходимо ограничить дозировку. Так что проблема состоит в том, что не могут быть получены достаточные фармакологические действия противоракового агента. В сценарии наихудшего случая имеется возможность того, что побочные действия могут убить пациента.

[0007] Таким образом, предполагается, что лечение рака можно проводить эффективно при подавлении побочных действий направлением противоракового агента в раковые клетки посредством доставки лекарственного средства и достижения того, чтобы противораковый агент проявлял фармакологические действия на раковые клетки в концентрированном виде.

[0008] Местные анестетики имеют аналогичные проблемы. Местный анестетик используют для лечения геморроидального заболевания, стоматита, пародонтоза, кариеса зубов, удаления зубов и локального зуда или боли слизистой оболочки или кожи вследствие хирургических операций или тому подобного. Лидокаин (название продукта ксилокаин) является известным в качестве репрезентативного локального анестетика. Хотя лидокаин является лучшим в терминах быстродействующего эффекта, он обладает также антиаритмическим действием, если его распределять по поверхности тела системно, поэтому лидокаин оказывает значительное влияние на сердце.

[0009] Кроме того, при проведении спинальной анестезии, если лидокаин вводят инъекцией в качестве анестетика в цереброспинальную жидкость, он распределяется в цереброспинальной жидкости, и имеется возможность того, что он может вызывать критические побочные действия достижением цереброспинальных жидкостей в цервикальной области и вызывать повреждения респираторной функции.

[0010] В качестве конкретного способа доставки лекарственного средства, например, имеется способ применения носителя. В этом способе нужно использовать носитель, который может легко концентрироваться у пораженного участка, переносит лекарственное средство и доставляет его к пораженному участку.

[0011] Магнитное вещество рассматривают в качестве весьма вероятного носителя, и имеется предложенный способ прикрепления носителя, который является магнитным веществом, к лекарственному средству и аккумулирования лекарственного средства у пораженного участка при помощи магнитного поля (см., например, патентный документ 1).

[0012] Однако, было обнаружено, что, когда в качестве носителя используют магнитное вещество, пероральное введение является трудным, молекулы носителя обычно являются огромными и имеются технические проблемы в интенсивности связывания и аффинности между молекулами носителя и лекарственного средства. Поэтому практическое применение магнитного вещества было трудным в первую очередь.

[0013] Поэтому автор настоящего изобретения предложил комплексное соединение металл-сален в качестве органического магнитного соединения, которое само по себе является антикарциногенным и способен связываться с функциональными молекулами, такими как другие лекарственные молекулы, ферменты и белки (см., например, патентный документ 2). В этом случае комплексное соединение металл-сален, вводимое индивидууму, можно направить к ткани-мишени посредством магнитного поля, создаваемого для индивидуума. Таким образом, можно проводить лечение лекарственным средством при локализации действий комплексного соединения металл-сален у являющегося мишенью пораженного участка ткани и снижении его побочных действий.

[0014] Кроме того, включена обзорная статья об органических магнитных веществах, в которой описано, что магнетизм продуцируется полимерными материалами посредством синтеза “молекул с высоким спином”, имеющих более параллельные спины, чем спины у обычных металлических магнитных веществ (см., например, непатентный документ 1).

[0015] Кроме того, включен также способ, в котором платину, содержащуюся в цисплатине, заменяют другим элементом (см., например, непатентный документ 2).

Перечень ссылок

Патентный документ

[00016] [Патентный документ 1] Публикация заявки на выложенный патент (KoKai) Японии № 2001-10978.

[Патентный документ 2] Международная публикация WO2010/058280.

[Непатентный документ 1] Hizu Iwamura “Molecular Design Aimed at Organic Ferromagnetic Substances", Feb. 1989 issue, p.p. 76-88.

[Непатентный документ 2] Kristy Cochran et al., Structural Chemistry, 13 (2002), p.p. 133-140.

Сущность изобретения

Задачи, которые разрешаются изобретением

[0017] Однако ни непатентный документ 1, ни непатентный документ 2 не относится к намагничиванию самого лекарственного средства.

[0018] Кроме того, лечение противоопухолевым агентом проводят повторением цикла комбинации периода введения и периода отсутствия введения более чем один раз. Если применение внешнего магнитного поля к индивидууму останавливали во время периода перерыва введения, комплексное соединение металл-сален будет высвобождаться из пораженного участка ткани и тотчас распространяться системно вследствие кровообращения, и имеется возможность того, что внезапно могут иметь место побочные действия вследствие повышения уровней кровообращения. Однако, не имеется антидота для внезапных побочных действий комплексного соединения металл-сален.

[0019] Настоящее изобретение осуществлено в свете описанных выше обстоятельств, и задачей изобретения является предоставление чувствительного лекарственного средства комплексного соединения металл-сален, которое обладает свойствами антидота, способного нейтрализовать цитотоксичность комплексного соединения металл-сален, и системы регуляции интракорпореального свойства для комплексного соединения металл-сален.

Разрешение проблемы

[0020] В результате тщательного исследования для достижения описанной выше задачи, автором настоящего изобретения обнаружено, что комплексное соединение металл-сален инактивируется имеющим металл комплексным соединением металл-сален, связанным через координационную связь с хелатирующим металл агентом; и даже когда воздействие магнитного поля на пораженный участок ткани останавливают и комплексное соединение металл-сален циркулирует системно, цитотоксичное действие комплексного соединения металл-сален можно подавить введением хелатирующего металл агента.

[0021] Поэтому для достижения описанной выше задачи в настоящем изобретении предложено лекарственное средство, чувствительное к комплексному соединению металл-сален, которое является антидотом, содержащим эффективное количество хелатирующего металл агента для подавления побочных действий комплексного соединения металл-сален.

[0022] Кроме того, лекарственное средство, чувствительное к комплексному соединению металл-сален, согласно настоящему изобретению может быть антидотом, который является комбинацией комплексного соединения металл-сален, которое вводят человеку или животному и затем доставляют к пораженному участку ткани магнитным полем, воздействующим на пораженный участок ткани, и эффективного количества халатирующего металл агента для подавления побочных действий комплексного соединения металл-сален, которые могут быть вызваны, когда комплексное соединение металл-сален высвобождается из магнитного поля.

[0023] Эффективным количеством халатирующего металл агента для нейтрализации цитотоксичности комплексного соединения металл-сален является 0,3 мкМ или более и 50 мкМ или менее или более предпочтительно 7,5 мкМ или более и 30 мкМ или менее. Если содержание хелатирующего металл агента 0,3 мкМ, трудно эффективно нейтрализовать цитотоксичность комплексного соединения металл-сален, и, если содержание хелатирующего металл агента 50 мкМ или более, концентрация хелатирующего агента является избыточной и хелатирующий металл агент уже не является эффективным.

[0024] Кроме того, настоящее изобретение относится к лекарственному средству, чувствительному к содержащему металл противоопухолевому агенту, который содержит эффективное количество халатирующего металл агента для подавления побочных действий противоопухолевого агента, содержащего металл.

[0025] Кроме того, настоящее изобретение относится к системе регуляции интракорпореального свойства для комплексного соединения металл-сален, включающей стадию введения комплексного соединения металл-сален человеку или животному; стадию внешнего создания магнитного поля для пораженного участка ткани и доставку соединения металла к участку, который находится под действием магнитного поля; стадию введения эффективного количества хелатирующего металл агента для подавления побочных действий комплексного соединения металл-сален, которые вызываются высвобождением комплексного соединения металл-сален из пораженного участка ткани и системной циркуляцией комплексного соединения металл-сален вследствие прекращения или окончания применения магнитного поля.

Благоприятные эффекты изобретения

[0026] Согласно настоящему изобретению, можно предложить чувствительное лекарственное средство, комплексное соединение металл-сален, которое обладает свойством антидота, способного нейтрализовать цитотоксичность комплексного соединения металл-сален, и систему регуляции интракорпореального свойства комплексного соединения металл-сален.

Краткое описание графических материалов

Фиг. 1 представляет собой график, показывающий результаты измерения примера 1 (введение дефероксамина (первого хелатирующего металл агента) настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой график, показывающий результаты измерения примера 2 (введение деферасирокса (второго хелатирующего металл агента) настоящего изобретения.

Описание вариантов осуществления

[0028] Например, можно применять известный пероральный хелатирующий железо агент, который указан ниже (I) и является терапевтическим лекарственным средством для лечения хронического нарушения из-за избыточного железа, связанного с переливанием крови.

(I)

[0029]

Обычное название: деферасирокс.

Химическое название: 4-[3,5-бис-(2-гидроксифенил)-1,2,4-триазол-1-ил]бензойная кислота.

Молекулярная формула C₂₁H₁₅N₃O₄.

Молекулярная масса 373,36.

Регистрационный номер CAS: 201530-41-8.

[0030] Кроме того, в качестве другого, хелатирующего металл соединения можно использовать, например, соединение, которое указано ниже как (II), которое является одним из халатирующих агентов, применяемых для удаления избыточного железа из организма, известно как терапевтическое лекарственное средство для лечения нарушения из-за избыточного железа и интоксикации железом и которое вводят посредством внутримышечной инъекции и капельной внутривенной инъекции.

(II)

[0031]

Обычное название: дефероксамин.

Химическое название: (N-(5-аминопентил)-N-гидрокси-N'-[5-(N-гидрокси-3-{[5-(N-гидроксиацетамидо)пентил]карбамоил} пропанамидо)пентил]бутандиамид).

Молекулярная формула C₂₅H₄₈N₆O₈.

Молекулярная масса 560,684.

Регистрационный номер CAS: 70-51-9.

[0032] Применение и дозировка этих хелатирующих агентов могут быть предметом известного применения и дозировок. Однако, дозу хелатирующего металл агента можно увеличить или уменьшить в зависимости от концентрации комплексного соединения металл-сален, вводимого индивидууму. Эффективным количеством хелатирующего металл агента для нейтрализации цитотоксичности является 0,3 мкМ или более и 50 мкМ или менее или более предпочтительно 7,5 мкМ или более и 30 мкМ или менее. Эти хелатирующие агенты являются эффективными при выведении железа, которое было избыточно введено приемом внутрь в виде комплексного соединения металл-сален. Более эффективным является добавление известного витамина С, который обладает действием антидота против побочных действий противоопухолевых агентов, к лекарственному средству согласно настоящему изобретению.

[0033] Комплексное соединение металл-сален, которое является мишенью для детоксикации хелатирующим металл агентом, имеет квадридентатный лиганд (N, N, O, O) для металла и является органическим соединением металла (III), имеющим, например, сален (N,N′-бис-(2-гидроксибензилиден)этилендиамин (систематическое название, N,N'-бис(салицилиден)этилендиамин) в качестве лиганда. Не имеется конкретного ограничения, относящегося к металлу (М), пока он может образовывать комплекс салена; и металлом (М) может быть, например, железо, кобальт, никель, марганец, хром, молибден, платина, иридий, рутений или палладий. Комплексное соединение металл-сален описывается в международной публикации WO 2008/001851 и международной публикации WO 2010/058280.

[0034]

(III)

Примеры

[0035] Пример 1

Способ детоксификации удалением комплексного соединения двухвалентное железо-сален с применением дефероксамина

Принцип

Если используют только кальцеин (кальцеин: флуоресцентный индикатор), он излучает свет (величина FRU повышается); однако, если кальцеин связывается с комплексным соединением железо(II)-сален, эмиссия света уменьшается (величина RFU уменьшается). Согласно этому, если имеется дефероксамин (дефероксамин: указанная выше структурная формула (II)), ионы железа комплексного соединения железо(II)-сален адсорбируются дефероксамином и лиганды железо(II)-сален отделяются от кальцеина. В результате этого, количество комплексного соединения кальцеин-двухвалентное железо-сален снижается и эмиссия света уменьшается. Можно сказать, что, когда количество испускаемого света уменьшается, комплексное соединение металл-сален соединяется с хелатирующим металл агентом.

[0036]

Способ

Комплексное соединение железо(II)-сален (М=Fe, R=R′=H), обозначенное как указанная выше структурная формулы (III), получали на основе описаний WO2010/058280. Затем смешивали 10 мкМ комплексного соединение железо(II)-сален и 10 мкМ кальцеина АМ (фирменное название; изготовлен корпорацией SIGMA), смесь оставляли на один час и затем измеряли поглощение, результат измерения подтвердил, что произошло испускание достаточного света. Затем 15 мкМ дефероксамина вводили к этому комплексу комплексное соединение железо(II)-сален-кальцеин АМ и измерение проводили один час спустя с применением устройства для измерения (parkinermar ARVO) (λexc=485 нм, λem=520 нм). Результаты показаны на фиг. 1.

[0037]

Результаты

Как показано на фиг. 1, было подтверждено, что при добавлении комплексного соединения железо(II)-сален к кальцеину АМ величина RFU (единица относительной флуоресценции) была низкой. Однако, было также подтверждено, что, когда хелатообразующий реагент (дефероксамин) продолжали добавлять, величина RFU уменьшалась. Кроме того, когда концентрация комплексного соединения железо(II)-сален (NBEI) была высокой, как показано на фиг. 1, эта кривая смещалась направо. Другими словами, большее количество хелатообразующего реагента требуется для сохранения той же самой величины RFU. Это означает, что, если концентрация комплексного соединения железо(II)-сален является высокой, для нейтрализации его требуется большое количество хелатообразующего реагента. Как показано на фиг.1, единицей для [хелатообразующего реагента] является молярная концентрация на объем [моль/л], которая является единицей концентрации. Когда концентрация комплексного соединения железо(II)-сален (NBEI) была 50 мкМ, ЕС50 (50% эффективная концентрация максимальной величины реакции) была 1,627е-006; и когда концентрация комплексное соединение железо(II)-сален была 10 мкМ, ЕС50 была 9,661е-007.

[0038]

Способ детоксификации удалением комплексного соединения железо(II)-сален с применением дефероксамина и витамина C

15 мкМ дефероксамина и витамин C вводили к комплексному соединению железо(II)-сален-кальцеин АМ, которое получали в приведенном выше примере 1, и спустя один час проводили измерение с применением устройства для измерения (parkinermar ARVO) (λexc=485 нм, λem=520 нм). В результате этого было также подтверждено, что, когда комплексное соединение железо(II)-сален добавляли к кальцеину АМ, величина RFU (относительная величина флуоресценции) была низкой. Однако, было подтверждено, что, когда хелатообразующий реагент (дефероксамин и витамин С) продолжали добавлять, величина RFU увеличивалась.

Пример 2

Способ детоксификации удалением комплексного соединения железо(II)-сален с применением деферасирокса

Способ

Клетки POS-1 (клетки мышиной остеосаркомы), которые являются раковыми клетками, культивировали в 24-луночных планшетах (1,0Ч104/лунку). После культивирования в течение 24 часов микропипеткой вводили 7,5 мкМ комплексного соединения железо(II)-сален (NBEI) и затем вводили деферасирокс (DFO) изменением его концентрации до 0,1 мкМ, 0,3 мкМ, 0,45 мкМ, 0,9 мкМ, 1,8 мкМ, 7,5 мкМ и 15 мкМ, соответственно. Клетки собирали спустя 24 часа и вводили реагент МТТ для анализа выживания клеток, спустя 45 минут добавляли 400 мкл 0,04 молярного раствора HCl в изопропиловом спирте, 100 мкл полученной смеси микропипеткой добавляли в 96-луночные планшеты и измеряли поглощение при 570 нм, тем самым определяя выживание клеток. Результаты показаны на фиг. 2.

[0039]

Результаты

Было подтверждено, как показано на фиг. 2, что когда добавляли 7,5 мкМ комплексного соединения железо(II)-сален (NBEI), относительно которого выживание клеток контроля было 100%, выживание клеток снижалась. Однако, когда к полученной смеси затем добавляли деферасирокс, выживание клеток повышалось, когда концентрация деферасирокса повышалась. Другими словами, токсичность комплексного соединения железо(II)-сален нейтрализовалась деферасироксом. В данном случае указанный эффект не изменялся, когда концентрация деферасирокса была 1,8 мкМ или больше.

[0040]

Способ детоксификации удалением комплексного соединения железо(II)-сален с применением деферасирокса и витамина C

10 мкМ комплексного соединения железо(II)-сален (NBEI) вводили микропипеткой к клеткам, культивированным таким же способом, как в указанном выше примере 2 (после культивирования в течение 24 часов) и дополнительно вводили 7,5 мкМ деферасирокса (DFO) и витамин С изменением концентрации витамина С до 0,1 мкМ, 0,3 мкМ, 0,45 мкМ, 0,9 мкМ, 1,8 мкМ, 7,5 мкМ и 15 мкМ, соответственно. Клетки собирали спустя 24 часа и вводили реагент МТТ для анализа выживания клеток, спустя 45 минут добавляли 400 мкл 0,04 молярного раствора HCl в изопропиловом спирте, 100 мкл полученной смеси микропипеткой добавляли в 96-луночные планшеты и измеряли поглощение при 570 нм, тем самым определяя выживание клеток. В результате этого было подтверждено, что выживание клеток становится выше, чем выживание контроля. Другими словами, было подтверждено, что токсичность комплексного соединения железо(II)-сален была нейтрализована деферасироксом и витамином С.

1. Средство для лечения опухолей, содержащее магнитное комплексное соединение Fe-сален в качестве лекарственного компонента и содержащее хелатирующий агент для хелатирования металла комплексного соединения Fe-сален в качестве чувствительного компонента для подавления побочных действий комплексного соединения Fe-сален, где комплексное соединение Fe-сален локализовано в пораженном участке за счет воздействия на организм внешнего магнитного поля, а по окончании воздействия внешнего магнитного поля хелатирующий агент связывается с комплексным соединением Fe-сален, которое высвобождается из пораженного участка организма,
причем хелатирующим агентом является следующее соединение:

обычное название: деферасирокс,
либо следующее соединение:

общее название: дефероксамин.

2. Лекарственное средство по п.1, где хелатирующий агент содержится в количестве 0,3 мкМ или более и 50 мкМ или менее.

3. Лекарственное средство по любому из пп.1-2, дополнительно содержащее витамин С.

4. Лекарственное средство по любому из пп.1-2, где в случае, когда комплексное соединение Fe-сален применяется в качестве противоопухолевого агента, хелатирующий агент нейтрализует цитотоксичность комплексного соединения Fe-сален.