其用于得到用于治療與大腦衰老和神經(jīng)變性疾病相關的認知障礙的藥物組合物。
8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]-苯并三嗪-4,9-二酮是專利申請WO 2008/085506中描述的谷氨酸鹽AMPA受體正變構調(diào)節(jié)劑。更具體地,式(I)的化合物具有預知(precognitive)特性、改善突觸可塑性和顯示出神經(jīng)保護特性,從而使得它具有在治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙且更具體地是在治療與大腦衰老和神經(jīng)變性疾病相關的認知缺陷中有意義的活性。
本發(fā)明涉及式(I)的8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮或其藥學上可接受的酸或堿的加成鹽與乙酰膽堿酯酶抑制劑的組合及其在治療與大腦衰老和神經(jīng)變性疾病相關的認知障礙中有意義的特性。
與大腦衰老相關的神經(jīng)變性疾病、例如阿爾茨海默病的特征在于記憶障礙和認知功能障礙。認知障礙一般與神經(jīng)元合成和釋放一些神經(jīng)遞質(zhì)例如谷氨酸鹽和乙酰膽堿的能力下降相關(Robbins等人,Trends in Pharmacol.Sci.2006(3),27,141-148)。此外,觀察到突觸可塑性和神經(jīng)元進程進行性缺失,即神經(jīng)元缺失在大腦一些特定區(qū)域中加速。病理生理學研究清楚地顯示,谷氨酸能神經(jīng)傳遞缺陷與阿爾茨海默病的發(fā)生緊密相關(Advokat等人,Neuroscience&Biobehav.Rev.1992,16,13-24;Francis等人,Progress in Neurobiology 1992,39(5),517-545)。
在谷氨酸能系統(tǒng)中,AMPA(″α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異噁唑-丙酸″)受體顯然是主要牽涉生理學神經(jīng)元興奮性現(xiàn)象、且尤其是牽涉熟記過程現(xiàn)象的受體。例如,已經(jīng)證實學習與AMPA結(jié)合其海馬(對認知過程而言必不可少的大腦區(qū)域之一)中的受體增加相關。
同時,在阿爾茨海默病過程中觀察到膽堿能神經(jīng)元進行性退化。乙酰膽堿酯酶抑制劑例如多奈哌齊目前應用于對癥治療阿爾茨海默病,以便通過阻斷乙酰膽堿酯酶的作用限制乙酰膽堿水平降低。已經(jīng)證實,乙酰膽堿酯酶抑制劑、如AMPA受體正變構調(diào)節(jié)劑能夠使得認知特性在各種情景記憶和工作記憶的動物模型中得到改善(Black,Psychopharmacol.2005,179,154-163;O’Neill等人,IDrugs 2007,10(3),185-192;Yuede等人,Behav.Pharmacol.,2007,18(5-6),347-363)。認知功能改善由此可能基于兩種策略類型,即靶向AMPA受體或谷氨酸鹽或乙酰膽堿。
令人驚奇地,本發(fā)明證實乙酰膽堿酯酶抑制劑的作用被那些8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮或其藥學上可接受的酸或堿的加成鹽增強。因此,那些化合物的共同施用與單一施用乙酰膽堿酯酶抑制劑相比能夠使得患者的認知行為得到改善,而未觀察到與治療相關的有害作用或增加有害作用(特別是胃腸道障礙,例如惡心或腹瀉、頭痛或疲勞)。換句話說,使用低于那些常用于單一施用的乙酰膽堿酯酶抑制劑治療劑量的治療由此變?yōu)榭深A期的,具有等效乃至更優(yōu)良的認知行為且?guī)缀鯖]有有害作用。
更令人驚奇地,以亞活性劑量施用的8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮或其加成鹽與也以亞活性劑量施用的乙酰膽堿酯酶抑制劑的組合導致對認知具有良好性能的協(xié)同作用。
這些作用(并非可預期的)使得預期8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮或其加成鹽與乙酰膽堿酯酶抑制劑的組合治療與大腦衰老和神經(jīng)變性疾病相關的認知障礙成為可能。尤其是可以靶向與阿爾茨海默病相關的認知障礙。更具體地,靶向具有抑郁癥癥狀的患者中的與阿爾茨海默病相關的認知障礙。
優(yōu)選地,8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并-[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮在本發(fā)明上下文中以堿的形式使用。
在本發(fā)明的乙酰膽堿酯酶抑制劑中,選自毒扁豆堿、利斯的明、加蘭他敏、多奈哌齊、他克林和石杉堿甲A。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方案,所述乙酰膽堿酯酶抑制劑選自多奈哌齊、利斯的明和加蘭他敏。多奈哌齊優(yōu)選與鹽酸鹽形式使用,利斯的明以酒石酸氫鹽形式使用,且加蘭他敏以氫溴酸鹽形式使用。有利地,所述乙酰膽堿酯酶抑制劑是多奈哌齊。
更具體地,8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮與選自多奈哌齊、利斯的明和加蘭他敏的乙酰膽堿酯酶抑制劑的組合用于治療與阿爾茨海默病相關的認知障礙,且尤其是與具有抑郁癥癥狀的患者中與阿爾茨海默病相關的認知障礙。
本發(fā)明還涉及8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮或其藥學上可接受的酸或堿的加成鹽與乙酰膽堿酯酶抑制劑的組合在得到藥物組合物中的用途,所述藥物組合物用于治療與大腦衰老和神經(jīng)變性疾病相關的認知障礙。
更具體地,本發(fā)明涉及8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮或其藥學上可接受的酸或堿的加成鹽與選自多奈哌齊、利斯的明和加蘭他敏的乙酰膽堿酯酶抑制劑的組合在得到藥物組合物中的用途,所述藥物組合物用于治療與阿爾茨海默病相關的認知障礙,且尤其是與具有抑郁癥癥狀的患者中與阿爾茨海默病相關的認知障礙。
本發(fā)明還涉及藥物組合物,其包含8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮或其藥學上可接受的酸或堿的加成鹽與乙酰膽堿酯酶抑制劑的組合以及一種或多種藥學上可接受的賦形劑。
有利地,本發(fā)明涉及藥物組合物,其包含8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮或其藥學上可接受的酸或堿的加成鹽與選自多奈哌齊、利斯的明和加蘭他敏的乙酰膽堿酯酶抑制劑的組合以及一種或多種藥學上可接受的賦形劑。
在本發(fā)明的藥物組合物中,活性成分的質(zhì)量分數(shù)(活性成分質(zhì)量除以組合物的總質(zhì)量)為5-50%。
在本發(fā)明的藥物組合物,更具體地可以舉出適合于通過口服、胃腸外且尤其是通過靜脈內(nèi)、經(jīng)皮或跨皮膚、鼻部、直腸、經(jīng)舌、眼部或呼吸器官途經(jīng)且更具體地是通過片劑、糖錠劑、舌下片、明膠膠囊、glossettes、膠囊、錠劑、可注射制劑、氣霧劑、滴眼液或滴鼻劑、栓劑、霜劑、軟膏劑、皮膚用凝膠、透皮貼劑等施用的那些。
除8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和乙酰膽堿酯酶抑制劑化合物外,本發(fā)明的藥物組合物還包含一種或多種賦形劑或載體,其選自稀釋劑、潤滑劑、粘合劑、崩解劑、穩(wěn)定劑、防腐劑、吸收劑、著色劑、甜味劑、矯味劑等。
可以舉出的實例包括,但不限于此:
-對于稀釋劑:乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘露糖醇、山梨醇、纖維素、甘油;
-對于潤滑劑:二氧化硅、滑石粉、硬脂酸及其鎂和鈣鹽、聚乙二醇;
-對于粘合劑:硅酸鋁和硅酸鎂、淀粉、明膠、黃蓍膠、甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和聚乙烯吡咯烷酮;
-對于崩解劑:瓊脂、藻酸及其鈉鹽、泡騰混合物。
可以同時或依次施用所述組合中的化合物。優(yōu)選的施用途經(jīng)是口服途經(jīng)。另一種有利的施用途經(jīng)是透皮貼劑。相應的藥物組合物可以允許活性成分速釋或緩釋。此外,可以以兩種單獨的藥物組合物(各自包含活性成分之一)的形式或者混合了所述活性成分的單一藥物組合物的形式施用所述組合中的化合物。
優(yōu)選的藥物組合物為片劑。
所用的劑量根據(jù)患者的性別、年齡和體重、施用途經(jīng)、障礙和任何相關治療的性質(zhì)的不同而改變,并且可以為1-200mg當量的8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮游離堿/24小時,且更優(yōu)選5-50mg/天。乙酰膽堿酯酶抑制劑的劑量等于或低于其自身應用時施用的劑量。就多奈哌齊而言,該劑量為0.5-30mg/天,優(yōu)選的每日劑量為5-10mg。就利斯的明而言,該劑量為0.5-20mg/天,優(yōu)選的每日劑量為1.5-14mg。就加蘭他敏而言,該劑量為1-30mg/天,優(yōu)選的每日劑量為8-24mg。
藥理學研究
實施例A:情景記憶模型中的實驗,背景連續(xù)辨別測試
使用背景連續(xù)辨別測試在具有平均年齡為14-15個月的C57BL/6小鼠中(n=12/組)研究各自與自身或組合形式施用的8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和多奈哌齊(后者以鹽酸鹽形式使用)的作用(Célérier等人Learn Mem.2004,11(2),196-204;Tronche等人,Behav.Brain Res.2010,215(2),255-260)。在該模型中,中間年齡的小鼠與幼鼠相比顯示出背景記憶的特定的功能障礙,沒有任何空間記憶缺陷。該模型涉及評價產(chǎn)品在阿爾茨海默病中的作用,因為受該癡呆侵害的患者在極低年齡段上也顯示出背景情景記憶障礙(Gold等人,Expert Rev.Neurother.2008,8(12),1879-1891)。
放入高側(cè)面箱內(nèi)的小鼠學習具有4個孔的地板上兩種類型的連續(xù)空間辨別(D1:白色地板,然后是D2:黑色地板),其中僅1個孔中放置誘餌,在D1和D2的相對的孔中放置誘餌。每次辨別在特定的地板上進行(白色或黑色),其構成了對每次辨別特定的內(nèi)部背景。學習步驟后的24小時,將小鼠放回到白色背景地板上并且測量如下參數(shù):
-正確響應百分比(即在白色地板上獲取訓練過程中放置誘餌的孔中頭部進入的%);
-干擾性反應百分比(即在黑色地板上獲取訓練過程中放置誘餌的孔中頭部進入的%,最后的背景呈現(xiàn)給小鼠);
-和誤差百分比(即在白色地板或黑色地板上獲取過程中放置誘餌的2個孔中頭部進入的%)(參見圖1)。
結(jié)果顯示,用載體治療的中間年齡的小鼠顯示出正確的響應百分比,其與在4-孔板上的本測試中的機會水平接近(≈25%)。在用鹽酸多奈哌齊(0.1mg/kg堿口服)長期治療9天后,相對于載體觀察到正確響應百分比適度的非顯著性的增加(35.5%與26.4%,參見圖2)。相反,在使用8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮以0.1和0.3mg/kg口服劑量長期治療9天后,正確響應百分比相對于載體顯著地增加40%以上(在0.1mg/kg下正確響應率43.7%,且在0.3mg/kg下正確響應率48%)(圖2中s表示的化合物)。最終,施用8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮(0.1mg/kg堿口服)與多奈哌齊(0.1mg/kg堿口服)導致正確響應水平顯著增加,因為那些響應相對于載體自身超過100%(使用這種組合的正確響應率為61.1%,與之相比,使用載體自身的正確響應率為26.4%)。這些結(jié)果表明多奈哌齊在8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮的存在下的作用明顯增強。
此外,觀察到正確響應水平的增加與干擾性反應水平的降低之間極為良好的相關性,由此證實每種化合物及其組合對背景記憶的特定作用。因此,施用8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮(0.1mg/kg堿口服)與多奈哌齊(0.1mg/kg堿口服)與單獨使用所述化合物觀察到的相比顯著地增加背景記憶強度(正確響應-干擾反應性)。這種對所述組合物觀察到的增加不能解釋為僅僅是單獨施用的化合物作用的累加,而是顯示出共同施用它們時兩種化合物活性的協(xié)同作用(參見圖3)。
結(jié)果清楚地顯示,施用8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮與多奈哌齊的組合能夠得到顯著的協(xié)同作用,這是完全令人意外的。此外,藥代動力學分析已經(jīng)證實,可以證明或干擾上述協(xié)同作用的兩種治療方法之間不存在藥代動力學類型的相互作用。
實施例B:Irwin′s主要觀察試驗
使用Irwin′s主要觀察試驗在C57BL/6小鼠中(n=4只個體/組)研究單獨或以組合形式施用的8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和多奈哌齊(后者為鹽酸鹽形式)在安全性方面的作用。
使用來源于Irwin的標準化觀察表格記錄行為改變、生理學和神經(jīng)中毒癥狀、直腸溫度且還有瞳孔直徑。
根據(jù)標準化觀察表格觀察到,單獨或共同施用緊急施用的8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮(3-100mg/kg堿口服劑量)和多奈哌齊(在0.3和1mg/kg堿口服)不會誘發(fā)小鼠的任何改變。在較高劑量(3和10mg/kg堿口服)下,單獨施用的多奈哌齊誘發(fā)搖動、適度至中度鎮(zhèn)靜、肌緊張缺失和對觸覺的反應性下降。當與8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮(3-100mg/kg堿口服)共同施用時,使用多奈哌齊在3和10mg/kg下未觀察到作用增強。此外,在本研究中,藥代動力學分析顯示,在證明或干擾上述觀察結(jié)果的兩種治療方法之間不存在藥代動力學類型的相互作用。
總之,上述呈現(xiàn)的結(jié)果表明,8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和多奈哌齊在認知行為方面具有活性協(xié)同作用,并且具有良好的安全性且無藥代動力學相互作用。
實施例C:通過在警醒小鼠中的電刺激誘發(fā)的興奮性突觸后電位(EPSP)的研究
在單一口服施用或以組合方式施用亞活性劑量的兩種化合物之后,在警醒動物中以電生理學方式評價8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和利斯的明,以便研究兩種化合物之間在海馬中的協(xié)同作用潛能。在警醒小鼠中研究電刺激誘發(fā)的EPSPs能夠以生理學方式研究作為神經(jīng)元活性基礎和與熟記和學習過程相關的電生理學現(xiàn)象成為可能。學習和記憶事實上要求神經(jīng)元回路的改變。因此,借助于產(chǎn)品或產(chǎn)品組合通過對興奮性突觸后電位起作用有利于突觸響應能夠有利于學習或抵抗與年齡相關的記憶障礙或發(fā)生在神經(jīng)變性疾病、例如阿爾茨海默病情況中的記憶障礙(Shapiro,Arch.Neurol.2001,58,874-881)。
如下進行研究:
用通過面罩遞送的0.8-3%氟烷麻醉3-月齡C57BL/6小鼠。一旦麻醉,則將刺激和記錄電極分別插入動物海馬的穿通通路和齒狀回。在植入電極后,將小鼠保持在籠中5-7天,可隨意飲食和取水,以便完全恢復。將每只植入的動物單獨保持在籠中,直到本實驗結(jié)束。
在恢復后,使用以3次脈沖/分鐘對位于穿通通路中的刺激電極施用的配對脈沖(脈沖期限100μs,負-正)誘導誘發(fā)反應的穩(wěn)定基線。將脈沖之間的間隔固定在40ms(Gruart等人,J.Neurosci.2006,24,1077-1087)。監(jiān)測場EPSPs,直到得到穩(wěn)定基線(30分鐘)。然后施用產(chǎn)品或載體,并且記錄誘發(fā)性場電位。按照如下劑量單獨口服或共同施用所述化合物:利斯的明(0.03mg/kg,p.o.);8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮(圖4中表示為S的化合物;3mg/kg,p.o.);載體(在蒸餾水中1%(w/v)羥乙基纖維素和1%(v/v)聚山梨醇酯80)。由于與產(chǎn)品各自的tmax相關的動力學原因,所以如下施用所述化合物:分別在如上所述誘導配對脈沖前45分鐘和30分鐘灌胃施用8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和利斯的明。為了使動物組均勻,僅接受兩種產(chǎn)品之一的動物在第二次施用期間接受載體。然后在最終施用化合物或載體后約2.5小時記錄誘發(fā)電位。
結(jié)果表明,在基線水平上,全部組均相同(無顯著性差異)(參見圖4,″基線″)。在施用不同化合物后,結(jié)果具有顯著性差異(治療與期限之間的雙向ANOVA;p<0.001)。事后分析顯示:
-當以3mg/kg p.o.單劑量單獨施用時,8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮相對于載體組不會誘發(fā)場EPSPs振幅的顯著性改變,除外在3個分離的時間(在誘導配對電位后的45、115和120分鐘),表明該劑量時亞活性的(參見圖4,具有三角形的曲線和表1);
-當以0.03mg/kg單劑量單獨施用時,利斯的明相對于載體組不會誘發(fā)場EPSPs振幅的顯著性改變,除外在3個分離的時間(在誘導配對電位后的45、65和115分鐘),表明該劑量時亞活性的(參見圖4,具有正方形的曲線和表1);
-兩種化合物的組合,3mg/kg p.o.單劑量的8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和0.03mg/kg p.o.單劑量的利斯的明相對于載體組在幾乎全部記錄期間均誘發(fā)場EPSPs振幅的顯著性增加(尤其是在施用利斯的明后25-80分鐘,且然后是90-95分鐘,然后是105-130分鐘,且然后是140-150分鐘;p<0.05)(參見,圖4,具有十字形的曲線和表1)。
表1:事后分析結(jié)果
結(jié)果清楚地表明,施用8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和利斯的明的組合能夠得到顯著和完全令人意外的協(xié)同作用。
實施例D:藥物組合物
包含5mg的8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮和10mg選自多奈哌齊、利斯的明和加蘭他敏的乙酰膽堿酯酶抑制劑的劑量的1000片片劑的制劑處方:8-環(huán)丙基-3-[2-(3-氟苯基)乙基]-7,8-二氫-3H-[1,3]噁嗪并[6,5-g][1,2,3]苯并三嗪-4,9-二酮…………………………………………………………………………5g乙酰膽堿酯酶抑制劑………………………………………………………………10g玉米淀粉…………………………………………………………………………………20g麥芽糖糊精……………………………………………………………………………7.5g膠體二氧化硅…………………………………………………………………………0.2g羥基乙酸淀粉鈉………………………………………………………………………3g硬脂酸鎂……………………………………………………………………………………1g乳糖…………………………………………………………………………………………55g。