專利名稱：鈉通道阻滯劑在制備用于防止與青光眼有關(guān)的視神經(jīng)變性的藥物中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過將能夠阻滯哺乳動物視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞假設(shè)的非失活性鈉離子通道的化合物施予所述細胞，來防止與青光眼有關(guān)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞死亡的方法。
現(xiàn)有技術(shù)簡述青光眼是與眼內(nèi)壓升高(對于眼睛的正常功能，眼內(nèi)壓太高)有關(guān)的視神經(jīng)病，并且會導致視覺功能的不可逆喪失(參見，例如Dreyer等人的“患青光眼的人和猴玻璃體內(nèi)谷氨酸鹽水平升高”，《眼科學文獻》(Arch.0phthal-mology)114299-305，1996)。在醫(yī)學科學內(nèi)，據(jù)估計，40歲以上的人群中約有2％患有青光眼，因此青光眼是一個嚴重的健康問題。據(jù)信，還沒有引起不可逆損傷的眼高壓，即眼內(nèi)壓升高狀態(tài)，代表青光眼的最早期。在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)設(shè)計和開發(fā)了多種用于治療或改善青光眼和青光眼之前的眼內(nèi)壓升高狀態(tài)的治療劑。
原發(fā)性開角型青光眼(POAG)與眼內(nèi)壓(IOP)升高有關(guān)。據(jù)信，IOP的升高導致視神經(jīng)功能損失，而視神經(jīng)功能損失最終導致失明。因此，在POAG的治療中，降低IOP是決定性因素。然而，在許多個體中，降低IOP不足以或不能有效地防止與POAG有關(guān)的視覺功能損失。
據(jù)認為，位于大鼠視神經(jīng)內(nèi)的一新類型鈉通道是引起缺氧或低氧之后大鼠視神經(jīng)損傷的原因。然而，在青光眼中，導致視神經(jīng)功能損失的病理過程尚未知道。
目前治療青光眼的藥物包括縮瞳劑(例如，毛果蕓香堿、卡巴膽堿和乙酰膽堿酯酶抑制劑)，擬交感神經(jīng)藥(例如，腎上腺素和雙特戊酰腎上腺素)，β-阻滯劑(例如，倍他洛爾、左布諾洛爾和噻嗎洛爾)，α-2激動劑(例如對氨基可樂定)和碳酸酐酶抑制劑(例如，乙酰唑胺、甲醋唑胺和乙氧苯酰胺)。據(jù)信，縮瞳劑和擬交感神經(jīng)藥能通過增加眼房水的流出量來降低眼內(nèi)壓，而β-阻滯劑、α-2激動劑以及碳酸酐酶抑制劑能通過減少房水形成來降低眼內(nèi)壓。所有這5種藥物都有潛在的副作用?？s瞳劑，例如毛果蕓香堿，會引起視覺模糊和其它視覺副作用，這些副作用要么降低病人的配合性，要么需要中止縮瞳藥物治療。碳酸酐酶抑制劑也會引起嚴重的副作用，這些副作用會影響病人的配合性和/或需要取消此類藥物治療。至少有一種β-阻滯劑，噻嗎洛爾，已經(jīng)愈加被認為與肺部副作用有關(guān)，這是由于其作用于肺組織中的β-2受體所致。
出于上述原因，現(xiàn)在正在研制其它抗青光眼藥物，例如，前列腺素衍生物，毒蕈堿拮抗劑等。然而，上述藥物沒有一種是設(shè)計成與視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞和其相關(guān)軸突進行作用的藥物。
因此，需要通過不是調(diào)節(jié)房水動力學并且因而不是調(diào)節(jié)眼內(nèi)壓的生物學機制，來防止可能與青光眼有關(guān)的神經(jīng)節(jié)細胞體和軸突功能的損失。此外，需要直接治療哺乳動物的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞體和軸突來防止由青光眼狀態(tài)對它們的破壞。
發(fā)明概述令人驚奇的是，依據(jù)本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當將能夠阻滯哺乳動物視神經(jīng)非失活性鈉離子通道的鈉通道阻滯劑給藥并且以藥物組合物形成應(yīng)用時，這些鈉通道阻滯劑可以有效地防止視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的損失。相應(yīng)地，本發(fā)明涉及通過將眼用組合物全身或直接給藥到哺乳動物眼睛中以防止與青光眼有關(guān)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞和其相關(guān)軸突(視神經(jīng))功能喪失的方法，其中所述組合物含有一定量的能阻滯所述哺乳動物神經(jīng)節(jié)細胞的非失活性鈉離子通道的鈉通道阻滯劑。
更具體而言，本發(fā)明涉及改變可能與青光眼視神經(jīng)病有關(guān)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞可能的病理過程。此病理過程包括視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的病理性去極化，毫摩爾量的鈉通過非失活性鈉通道內(nèi)流，以及隨后的鈉/鈣逆交換。由膜的去極化和細胞內(nèi)鈉的增加所介導的鈉/鈣逆交換引起細胞內(nèi)鈣中毒性蓄積。改變此病理過程的方法包括阻滯視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中相關(guān)的非失活性鈉通道，以阻止鈉/鈣離子逆交換以及隨后的鈣離子在視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中蓄積到致死水平的步驟。
具體地說，此阻滯是通過將含有具有非失活通道阻滯活性的活性成份的藥物組合物施予視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞來實現(xiàn)的。此組合物可含有抗心律失常劑或化合物如苯并噻唑利魯唑，蘆貝魯唑，RS6685，聯(lián)苯乙酰胺如PD85、689，利法利嗪(RS-87476)和二苯基哌嗪抗驚厥劑如苯妥英和卡馬西平。拉莫三嗪及其衍生物。
組合物可以含有適于以眼房內(nèi)注射液的形式施予哺乳動物眼睛的眼用溶液，并且活性成份如抗心率失常劑能以0.001％-約1％(重量體積比)的含量存在于組合物中。
依據(jù)本發(fā)明的方法，對視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的直接作用是一項重要發(fā)現(xiàn)。然而，對視覺起決定性作用的神經(jīng)節(jié)細胞的正常電興奮性則不會受到損害。
此外，依據(jù)本發(fā)明的藥物組合物能用于防止與青光眼有關(guān)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的死亡，其中所述組合物含有一種或多種具有非失活性鈉通道阻滯活性的化合物作為其活性成份。
更具體而言，本發(fā)明提供在包括人在內(nèi)的哺乳類動物中防止與青光眼有關(guān)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞死亡的方法，包括將藥物組合物施予哺乳動物視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的步驟，其中所述組合物含有一種或多種具有非失活性鈉通道阻滯活性的化合物作為其活性成份。
附圖的簡要說明當與附圖一起考慮時，通過下面的


可以更好地理解本發(fā)明的優(yōu)點和特征。
圖1是正常條件下，假定的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的相關(guān)轉(zhuǎn)運機制圖；和圖2是局部缺血條件下，視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的構(gòu)圖。
發(fā)明詳述雖然不希望受理論的束縛，但是據(jù)信，軸突和含有視神經(jīng)的相關(guān)細胞體的死亡或損失是細胞內(nèi)鈣離子濃度(Ca+2)致死性增加的結(jié)果，而鈣離子濃度增加是由于鈉離子(Na+)通過非失活性鈉離子通道內(nèi)流入所致。雖然已經(jīng)用大鼠的視神經(jīng)片斷進行了一些研究(Stys等，1995；Waxman，1995)，但是沒有用于神經(jīng)節(jié)細胞?；谠缙诘拇笫笠暽窠?jīng)實驗，沒有提出任何改變視網(wǎng)膜細胞的類似病理過程以阻止缺氧后細胞死亡的預(yù)期展望，這是因為在下述方面還是不清楚的(1)在青光眼期間是否有類似的病理過程發(fā)生，或(2)在哺乳動物視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中是否存在非失活性鈉通道，并且，如果存在的話，這些鈉通道在伴隨與青光眼有關(guān)的視覺損失的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞破壞過程中所起的作用是什么。
大鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中的生理過程如下所述伴隨去極化興奮性電壓-依賴性Na通道開放約1毫秒，然后關(guān)閉。倘若細胞膜保持去極化狀態(tài)，鈉通道將不會再開放，直到細胞膜朝著其靜息狀態(tài)復(fù)極化為止。與正常興奮性Na通道相反，非失活性Na通道在正常靜息膜電位時可以開放，并在去極化電位時仍可以保持開放。在病理生理狀態(tài)如三磷酸腺苷(ATP)耗盡或持續(xù)去極化時，通過非失活性Na通道的Na內(nèi)流可基本上增加細胞內(nèi)Na的濃度。細胞內(nèi)Na的增加引起生電Na/Ca2+交換(Ransom等人，1993；Stys，1995；Waxman等人，1992)，這種交換使正常的促使Ca2+由細胞中的外流變成逆向運動，結(jié)果導致細胞內(nèi)Ca2+濃度有很大增加。細胞內(nèi)Ca2+濃度可以從納摩爾水平增加到微摩爾水平，結(jié)果導致所述神經(jīng)元細胞死亡。(細胞內(nèi)Ca2+濃度的大量增加與神經(jīng)元細胞的死亡有關(guān)，并且已經(jīng)表明，防止細胞內(nèi)Ca2+濃度的增加能保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元細胞和大鼠視神經(jīng)。)在視神經(jīng)標本中，沒有測到細胞內(nèi)的Ca2+，然而，在包括神經(jīng)元在內(nèi)的大多數(shù)細胞類型中，正常細胞Ca2+濃度約為100-200納摩爾。當細胞內(nèi)Ca2+濃度升至微摩爾水平時，它就變得具有毒性。在視神經(jīng)中，恰好能觸發(fā)細胞破壞的確切Ca2+水平尚不清楚，或至少還沒有報道。
因此，依據(jù)本發(fā)明方法而使用并且用于本發(fā)明組合物的化合物是能阻滯視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的非失活性鈉通道的鈉通道阻滯劑。本發(fā)明的鈉通道阻滯劑能阻止鈉離子通過非失活性鈉通道內(nèi)流進入神經(jīng)元細胞。本發(fā)明的鈉通道阻滯劑優(yōu)選能夠選擇性地阻滯所述的非失活性鈉通道，其中所述的非失活性鈉通道與能迅速失活的電壓控通的鈉離子通道截然相反。
依據(jù)本發(fā)明，還可以使用鈉通道阻滯劑的可藥用鹽?？伤幱名}可以是能保持母化合物的活性并且不給其施予者帶來任何有害或不利作用，并且在上下文中以此形式給藥的鹽。
所述可藥用鹽可以用有機或無極酸或堿來形成。鹽可以是單價或多價離子。當考慮酸的功能時，令人特別感興趣的是無機離子，例如堿離子如鈉離子、鉀離子等。有機胺鹽可以用胺來形成，尤其是銨鹽如一烷基胺、二烷基胺和三烷基胺，例如其中每一烷基可包含高達6個碳原子的烷基胺，或乙醇胺。鹽還可以用咖啡因、氨基三丁醇和類似分子來形成。唯一重要的是，用于本發(fā)明組合物或方法所用的鈉通道阻滯劑的任何鹽的陽離子應(yīng)當能夠阻滯視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞的非失活性鈉通道。
為了保護哺乳動物眼睛的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞免遭損害，尤其為了在患有能引起視神經(jīng)元損失的疾病的人中防止視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞損失，將混合有可眼用載體的活性化合物(或混合物或其鹽)依據(jù)本發(fā)明施予眼睛?？梢允褂萌魏芜m宜的例如常規(guī)的可眼用載體。如果載體對用其所施予的眼睛基本上沒有長期或持久的有害作用的話，那么此載體就是可眼用的?？裳塾幂d體的實例包括水(蒸餾水或去離子水)、鹽水和其它水介質(zhì)。依據(jù)本發(fā)明，活性化合物優(yōu)選溶在用于將其給藥的載體中，以使活性化合物能以溶液形式施予眼睛?；颍部梢允褂没钚曰衔锏膽腋∫夯蛟谶m當載體中的化合物(或其鹽)。
依據(jù)本發(fā)明，活性化合物(或混合物或其鹽)是以足以使有效量的活性化合物擴散到眼睛視神經(jīng)位點的濃度在可眼用載體中給藥的。眼用治療溶液優(yōu)選含有濃度約為0.0001％-約1％(重量體積比)，更優(yōu)選為約0.0005％-約0.1％(重量體積比)的一種或多種活性化合物。
依據(jù)本發(fā)明，可以采用將藥物施予哺乳動物眼睛視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞位點的任何方法，從而將活性化合物給到欲治療的眼睛中。術(shù)語“施予(adminstration)”包括常用的全身給藥方式，例如直接注射到病人的血管中、口服給藥以及能使活性化合物全身利用的給藥方法。也可以采用眼房內(nèi)注射的方法將鈉通道阻滯劑釋放到視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞位點。將活性化合物直接施予哺乳動物眼睛中對哺乳動物所產(chǎn)生的主要作用是防止視神經(jīng)損失。優(yōu)選地，將有效的活性化合物局部施用于眼睛或直接注射到眼睛中。
可以使用眼用制劑的注射劑，例如滴眼劑、眼用凝膠或眼藥膏，因為它們施用方便，劑量釋放方便并且全身性副作用如心血管性低血壓較小。局部施用的眼用制劑的實例呈現(xiàn)在下面的表I中。q.s.(適量)縮寫表示足以能影響結(jié)果或達到所需體積的量。
表I成份 含量(％重量體積比)本發(fā)明的活性組分約0.0001-約1防腐劑0-0.10載體 0-40張力調(diào)節(jié)劑 1-10緩沖劑0.01-10pH調(diào)節(jié)劑 適量，pH4.5-7.5抗氧化劑 按照需要加純化水 按照需要加至100％在上述表I中所述的眼用制劑中，可以使用多種防腐劑。優(yōu)選的防腐劑包括但不限于，苯甲烴銨鉀、氯丁醇、硫汞撒、乙酸苯汞和硝酸苯汞。同樣，在此眼用制劑中也可以使用多種優(yōu)選的載體。這些載體包括但不限于，聚乙烯醇、聚維酮、羥丙基甲基纖維素、泊咯沙姆、羧甲基纖維素和羥乙基纖維素。
張力調(diào)節(jié)劑可按照需要量或適當量加入。張力調(diào)節(jié)劑包括但不限于，鹽，尤其是氯化鈉、氯化鉀等，甘露糖醇和甘油，或其它合適的可眼用張力調(diào)節(jié)劑。
只要制得的制劑可眼用，可以使用多種用來調(diào)節(jié)pH值的緩沖劑和手段。相應(yīng)地，緩沖劑包括但不限于，醋酸鹽緩沖劑、檸檬酸鹽緩沖劑、磷酸鹽緩沖劑和硼酸鹽緩沖劑。按照需要，可用酸或堿來調(diào)節(jié)這些制劑的pH值。
以類似葉脈，可眼用抗氧化劑包括但不限于，焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、乙酰半胱氨酸、叔丁對甲氧酚、和丁化羥基甲苯。
本領(lǐng)域技術(shù)人員會認識到，給藥頻率取決于活性化合物的確實性質(zhì)和其在眼用制劑中的濃度。作為非失活性鈉通道阻滯劑的化合物是I類抗心律失常藥，例如苯妥英、利多卡因、拉莫三嗪、美西律、丙緩脈靈、妥卡胺、QX-314、QX-222和其它功能上相關(guān)的化合物。與正常的電壓控通的Na通道相比，這些活性劑能優(yōu)先阻滯非失活性Na通道。
在本發(fā)明眼用組合物中，用作有效的活性組分的具體實例有奎尼丁、緩脈靈、丙緩脈靈、普魯卡因胺、丙吡胺、普羅帕酮、利多卡因、妥卡胺、美西律、苯妥英、氟卡胺、氯卡胺、茚丙胺、恩卡胺、QX-314、普魯卡因、QX-222、丁卡因、苯佐卡因、GEA-968、天青A、泮庫銨(pancuronium)、N-甲基士的寧、磷苯妥英、CNS 1237、BW1003C87、BW619C89、U54494A、PD85639、雷利托林、C1953、利法利嗪、唑尼沙胺和利魯唑。
依據(jù)本發(fā)明的鈉通道阻滯劑可以通過在下述文獻中公開的方法來確定“細胞外膜片鉗解決經(jīng)過生物膜中單個開放通道的電流的方法”，Neher等人，Pflugers Archiv V375第219-228頁(1978)；和“為以高分辨率記錄細胞和無細胞膜片之間電流的改進的膜片鉗技術(shù)”，Hamill等人，Pflugers Archiv V391第85-100頁(1981)。這些文獻全部列入本發(fā)明的參考文獻，以提供確定能依據(jù)本發(fā)明而使用的鈉通道阻滯劑的方法。
實施例圖1表示在正常條件下的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞10，和假設(shè)的有關(guān)轉(zhuǎn)運機制12、14、16、18，它們分別負責維持鈉(Na+)、鉀(K+)和鈣(Ca2+)的梯度和細胞的電活性。如圖所示，在正常條件下，ATP水平是適當?shù)?，并且提供?qū)動Na+/K+泵14所需的能量，其中Na+/K+泵14維持著K+和Na+的梯度，使細胞內(nèi)K+濃度比其在細胞外的濃度要高，細胞內(nèi)Na+濃度比其在細胞外的濃度要低。電壓控通的Na+和K+通道12、16提供構(gòu)建動作電位的電流。生電Na+/Ca2+交換器18使細胞的Ca2+水平維持在生理范圍(納摩爾)內(nèi)。
然而，如果由于一些病生理因素導致ATP水平下降，如圖2中處于局部缺血條件下的細胞20所示，軸突就會去極化，并且由于Na+/K+泵14被抑制，會使Na+/K+梯度長時間被破壞。細胞中Na+的增加由不會長時間失活的電壓控通的Na+通道所介導。這些Na+通道稱為“非失活性”通道。膜的去極化和細胞內(nèi)Na+濃度增加足以驅(qū)動Na+/Ca2+交換器18起反向交換作用(參見圖2)，由此神經(jīng)節(jié)細胞就負荷有致死水平的Ca2+。假定此變化過程發(fā)生在青光眼患者的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中。
相應(yīng)地，依據(jù)本發(fā)明，當存在治療濃度的能選擇性地阻滯非失活型Na+通道的Na+通道阻滯劑時，希望發(fā)生下述過程。首先，Na+通道阻滯劑對正常動作電位影響很小或沒有影響。這對于維護正常神經(jīng)節(jié)細胞的功能至關(guān)重要。其次，Na+通道阻滯劑能阻滯細胞內(nèi)Na+的有害性增加以及隨后細胞內(nèi)Ca2+的致死性增加。由此，將正常神經(jīng)節(jié)細胞的機能障礙降至最小，因而有助于防止與青光眼有關(guān)的視野損失。此外，非失活性Na+通道阻滯劑可以產(chǎn)生其它有益作用。這是因為，據(jù)認為Na+通道在局部缺血、低氧和其它病理狀態(tài)期間會阻止神經(jīng)元組織中致毒性谷氨酸鹽的釋放。細胞外過高的谷氨酸鹽水平具有神經(jīng)破壞性并且可能也是導致青光視眼神經(jīng)病的原因。因此，依據(jù)本發(fā)明，一種藥物，即非失活性Na+通道阻滯劑在治療濃度下，能防止Na+超負荷和細胞外谷氨酸鹽的致毒性增加。
綜上所述，很明顯本發(fā)明的保護范圍只能由后面的權(quán)利要求確定，這些權(quán)利要求是根據(jù)本發(fā)明的公開來閱讀和理解的。
權(quán)利要求
1.使缺氧后的神經(jīng)節(jié)細胞維持正常的細胞內(nèi)Na+和Ca2+水平的方法，所述方法包括所述神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元細胞與用于阻滯視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞非失活性鈉通道活性的組合物進行接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用于阻滯非失活性鈉通道的組合物選自苯并噻唑利魯唑、蘆貝魯唑、苯基苯并噻唑和利法利嗪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中具有非失活性鈉通道阻滯活性的組合物含有抗心律失常劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中組合物包括適于以眼房內(nèi)注射液形式施予哺乳動物眼睛的眼用溶液。
5.用于防止哺乳動物眼中與青光眼有關(guān)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞死亡的藥物組合物，其中所述組合物含有一種或多種具有非失活性鈉通道阻滯活性的化合物作為活性組分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的組合物，其中具有非失活性鈉通道阻滯活性的化合物選自苯并噻唑利魯唑、蘆貝魯唑、苯基苯并噻唑和利法利嗪。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的組合物，其中組合物是適于以眼房內(nèi)注射液形式施予哺乳動物眼睛的眼用溶液。
8.防止包括人在內(nèi)的哺乳類動物的與青光眼有關(guān)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞死亡的方法，包括將藥物組合物施予所述哺乳動物的神經(jīng)節(jié)視神經(jīng)的步驟，其中所述組合物含有一種或多種具有非失活性鈉通道阻滯活性的化合物作為其活性成份。
9.對人眼視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞提供神經(jīng)保護作用的方法，包括將含有一種或多種具有非失活性鈉通道阻滯活性的化合物作為活性成份的藥物組合物施予人。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中具有非失活性鈉通道阻滯活性的化合物選自苯并噻唑利魯唑、蘆貝魯唑、苯基苯并噻唑和利法利嗪。
全文摘要
改變與青光眼有關(guān)的視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞可能的病理過程的方法和組合物。此病理過程包括膜的去極化、毫摩爾量的鈉經(jīng)非失活性鈉通道內(nèi)流、由于Na
文檔編號A61K31/428GK1251520SQ98803734
公開日2000年4月26日 申請日期1998年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月27日
發(fā)明者J·S·阿多爾安特 申請人:阿勒根銷售公司