專利名稱：用尿苷三磷酸及相關(guān)化合物治療支氣管炎的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過使用尿苷三磷酸和其它嘌呤類受體激動劑從對象的支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道除去滯留的粘液分泌物的方法。
背景技術(shù)：
慢性支氣管炎(CB)在支氣管里大量產(chǎn)生粘液，并伴有定期重復(fù)的咳嗽使在至少連續(xù)的兩年期間至少持續(xù)三個月。CB是重要的非哮喘性的肺部疾病。該病情影響了約一千四百萬美國人，在美國是死亡的主要原因。許多不同的因素，包括吸煙、環(huán)境污染、慢性感染和各種基因異常，引發(fā)了支氣管炎。在這些因素中，吸煙是最為主要的。肺部的病理改變由下列情況構(gòu)成(1)支氣管里粘液分泌腺體的肥大和增生，(2)杯狀(goblet)細(xì)胞增加，(3)纖毛消失或損傷，和(4)小氣道有慢性炎癥改變和變窄。通常存在細(xì)菌或病毒感染。在氣道里發(fā)現(xiàn)過量粘液，有時會使小支氣管封閉。最后會在支氣管壁上結(jié)疤。由于纖毛的減少和粘液纖毛的廓清率降低而不能適當(dāng)?shù)爻サ臍堄嗟恼骋捍碳ぎa(chǎn)生咳嗽。(K.Svartengen等，Exp.Lung Res.22,555O76(1996))。重要的是，支氣管炎病人經(jīng)咳嗽清除殘余的粘液，但咳嗽在除去這些分泌物時常常是無效的，因為支氣管炎病人的呼吸深度不足以讓空氣流到殘余分泌物的遠(yuǎn)端。
目前對慢性支氣管炎的治療包括抗生素療法，支氣管擴張劑，抗炎藥和胸物理療法。這些治療在性質(zhì)上常常是減輕而不是有效地治療和/或預(yù)防該疾病的進(jìn)程。雖然抗生素在治療由細(xì)菌感染導(dǎo)致的支氣管炎惡化上是有效的，但抗生素療法的缺點是病人會產(chǎn)生抗生素耐藥性。越來越多的證據(jù)表明，慢性支氣管炎由病毒感染引起。支氣管擴張藥的缺點在于它們有時對心血管有副作用。至于抗炎劑，人們對其在慢性支氣管炎的進(jìn)程中哪個階段起作用還有些爭論。這些治療對于增加殘余粘液分泌物的廓清均未獲得成功。
現(xiàn)已知道，諸如尿苷5′-三磷酸(UTP)和它的類似物的核苷磷酸調(diào)整了粘液纖毛的清除系統(tǒng)。UTP顯示能增加Cl-分泌，因此來自氣道上皮細(xì)胞的水分泌物到達(dá)體外(S.Mason等，Br.J.Pharmacol.103,1649-56(1991)；也參見美國專利5,292,498，授予R.Boucher(申請人在此進(jìn)行揭示，所有本文引用的其它的專利文獻(xiàn)和出版物并入供參考)。UTP也顯示體外能增加人體氣道上皮細(xì)胞的纖毛跳動頻率(D.Drutz等，Drug Dev.Res.37(3),185(1996))。UTP和其它核苷已顯示能刺激表面活性劑磷脂從Ⅱ型肺泡細(xì)胞里釋放(S.Rooney等，Progr.Respir.Res.27,84-91(1994)；L.Gobran等，Am J.Phsiol.267,L625-33(1994))。已顯示這些作用能通過P2受體調(diào)節(jié)。申請人相信，用UTP和相關(guān)化合物部分處理引起的表面活性劑或表面活性分子的釋放會改進(jìn)小氣道的順從性，結(jié)果改進(jìn)了氣體交換。臨床上已顯示UTP能使正常志愿者的肺部的粘液纖毛廓清率增加2.5倍而沒有任何明顯的副作用。(K.Olivier等，Am.J.Respir.Care Med.154,217-23(1996))。也顯示相對于賦形劑(鹽水)UTP能明顯地改進(jìn)主要的纖毛運動障礙(PCD)病人的咳嗽清除(P.Noone等，Amer.J.Respir.And Crit.Care Med.153(4),A530(1996))。在這些PCD病人的子集中，與鹽水相對，吸入UTP增加了痰的咳出(申請人未公開數(shù)據(jù))。另外，法國生物技術(shù)公司，Laboratories Synthelabo，已經(jīng)開發(fā)了治療鼻粘液液體過剩的藥物組合物，商品名為rhinATPTM，以腺苷三磷酸(ATP)作為活性化合物。
由于UTPI顯示了能增強粘液分泌物的水化，增加纖毛的跳動頻率并改善全肺粘液纖毛對殘余分泌物的廓清，申請人致力于研究是否UTP、它的類似物和其它嘌呤受體激動劑能有效地治療本文定義的急性和慢性支氣管炎。
發(fā)明概述本發(fā)明揭示了一種對需要這類治療的對象治療支氣管炎的方法。所定義的支氣管炎包括慢性支氣管炎、急性支氣管炎和支氣管擴展?？人郧宄欢x為通過咳嗽清除肺部粘液。本發(fā)明的方法包括通過讓對象的支氣管、細(xì)支氣管和末端小氣道吸入可呼吸的顆粒的氣霧劑進(jìn)行給藥，所述的顆粒選自通式Ⅰ，即尿苷三磷酸[UTP]和它的類似物，通式Ⅱ，即P1P4U二(尿苷-5Ⅰ)四磷酸[U2P4]和它的類似物，通式Ⅲ，即腺苷5′-三磷酸[ATP]和它的類似物，或通式Ⅳ，即胞苷5′-三磷酸[CTP]和它的類似物，將能有效地使剩余的氣管粘液分泌物水化并增加支氣管、細(xì)支氣管和末端小氣道里纖毛跳動頻率的用量的式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ的顆粒給藥，以使殘余的粘液分泌物更容易地通過粘液纖毛運動從支氣管、細(xì)支氣管和小的末端氣道里運出。UTP及其類似物入通式Ⅰ所示式Ⅰ

其中X1、X2和X3各自為O-或S-。較佳的，X2和X3為O-。
R1是O、亞氨基、亞甲基或二鹵代亞甲基(如二氯亞甲基、二氟亞甲基)。較佳的，R1是氧或二氟亞甲基。
R2是H或Br。較佳的，R2是H。式Ⅰ的特別佳的化合物是尿苷5′-三磷酸[UTP]和尿苷5′-O-(3-硫代三磷酸)[UTPγS]。
通式Ⅱ顯示了二核苷式Ⅱ

其中
B是尿嘧啶或腺嘌呤，如式Ⅰ和Ⅱ中那樣連接。
通式Ⅲ顯示了ATP及其類似物式Ⅲ

其中R1、X1、X2和X3如式Ⅰ所確定。
當(dāng)R2不存在時，R3和R4是H,N-1和C-6間有雙鍵(腺嘌呤)，或R3和R4是H，而R2為氧，N-1和C-6間有雙鍵(腺嘌呤1-氧化物)，或R3、R4和R2合起來為-CH=CH-，形成一個從N-6到N-1的環(huán)，在N-6和C-6間有雙鍵(1,N6-亞乙烯基腺嘌呤)。
通式Ⅳ顯示了CTP及其類似物式Ⅳ

其中R1、X1、X2和X3的定義與式Ⅰ的相同。
R5和R6是H，而R7不存在，N-3和C-4間有雙鍵(胞嘧啶)，或，
R5、R6和R7合起來為-CH=CH-，形成從N-3到N-4的環(huán)，N-4和C-4間有雙鍵(3,N4-亞乙烯基胞嘧啶)。
相似的是，本文揭示的式Ⅰ-Ⅳ活性化合物為天然形成的D-構(gòu)型，但除非另作說明，本發(fā)明也包括L-構(gòu)型的化合物，及其D-和L-構(gòu)型化合物的混合物。天然形成的D-構(gòu)型較為優(yōu)選。
本發(fā)明的第二方面是UTP或式Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ化合物在制備治療上述疾病藥物里的用途。
本發(fā)明的第三方面是含有UTP，或式Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ的化合物在藥物載體里的藥物組合物，其用量是能有效地使支氣管、細(xì)支氣管和小的末端氣道里的粘液分泌物水化；增加支氣管、細(xì)支氣管和小的末端氣道的纖毛運動頻率；并增加了在支氣管、細(xì)支氣管和小的末端氣道里的殘余粘液分泌物的廓清率。
發(fā)明詳述本發(fā)明的方法可用來除去氣管主干和小氣道里的殘余粘液分泌物，包括(但不限于)由氣道疾病，如急性或慢性氣管炎、支氣管炎、哮喘和肺氣腫引起的分泌物滯留。化合物尿苷磷酸與人體氣道上皮里P2Y2嘌呤受體的激動劑相同。尿苷三磷酸的新穎特征與其它滯留支氣管炎的化合物，如抗生素、支氣管擴張藥和抗炎藥相比是該化合物可促進(jìn)水化、刺激粘液纖毛運動和/或咳嗽，以增強對殘留的氣管分泌物的清除。
本發(fā)明主要涉及對人體的治療，但也可用來治療其它哺乳動物，如供獸用，對狗、貓的治療。
本文使用的術(shù)語“尿苷三磷酸”包括其藥學(xué)上可接受的鹽，諸如(但不限于)堿金屬鹽，如鈉或鉀；堿土金屬鹽，如鎂或鈣；或銨鹽或四烷基銨鹽，即，NH4+(其中X是C1-4烷基)。藥學(xué)上可接受的鹽是具有母體化合物所需的生物活性，且沒有不良的毒性效果的化合物。
本文揭示的活性化合物可通過任何合適的方法給藥于病人的肺部，但優(yōu)選地是將由活性化合物組成的可呼吸顆粒的氣霧劑懸浮液進(jìn)行給藥，讓對象吸入。可呼吸的顆?？蔀橐后w或固體?；钚曰衔锏挠昧堪ㄗ阋允够钚曰衔镌趯ο髿夤鼙砻嫔系娜芙鉂舛饶苓_(dá)到約10-7到約10-1摩爾/升，更好的是約10-6到約5×10-2摩爾/升。
根據(jù)給予的活性化合物特定制劑的溶解度，促進(jìn)分泌物排出的每天劑量可分為一次單位劑量或多次單位劑量給予。根據(jù)對象的年齡和病情，UTP的每天總劑量范圍對于人體為約6-720毫克可呼吸的尿苷三磷酸。目前較好的UTP的單位劑量為約2-100毫克可呼吸的尿苷三磷酸顆粒，每天給藥三到四次。
本發(fā)明制備的尿苷三磷酸液體或固體顆粒包括可呼吸大小的顆粒即，粒徑足以小到吸入時能通過口腔和喉頭，并進(jìn)入支氣管、細(xì)支氣管和肺部末端小氣道。總之，粒徑約1-5微米被認(rèn)為是可呼吸的。
一些式Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ化合物可通過本技術(shù)領(lǐng)域公知的方法制備；一些可購得，如從Sigma Chemical Company(美國圣路易斯)得到。式Ⅱ化合物可根據(jù)已知的方法或由E.Papaport等(Proc Natl.Acad.Sci.USA,72,838-42(1981))；和K.Ng和L.E.Orgel,Nucleic Acids Res.15(8),3572-80(1997)所述的它們的變體來制備。
在制備本發(fā)明的制劑時，典型地使活性劑或生理學(xué)上可接受的載體混合。載體必須是可接受的，它與制劑里任何其它的組分是能配伍的，對病人無毒。載體可為固體或液體，或兩者都可。本發(fā)明的制劑可摻入一種或多種活性化合物，這些制劑可通過任何藥學(xué)上公知的技術(shù)使組分混合。
含活性化合物的液體氣霧劑可通過任何合適的方法，如用加壓氣霧劑噴霧器或超聲波噴霧器來制備。參見，如美國專利4,501,729。噴霧器是市售的設(shè)備，它可通過加壓氣體，典型的是空氣或氧氣的促進(jìn)，經(jīng)窄口或通過超聲波攪動將活性組分的溶液或懸浮液轉(zhuǎn)化成治療用的氣霧。用于噴霧器的合適的制劑由液體載體里的活性組分構(gòu)成，活性組分構(gòu)成了最多達(dá)制劑的40％w/w，優(yōu)選的是低于20％w/w。載體典型的是水(最好是滅菌的、無熱原水)或稀醇水溶液，優(yōu)選的是通過加入，如氯化鈉使與體液等滲，若制劑不是無菌制備還有包括防腐劑，如羥基苯甲酸甲酯，抗氧劑，調(diào)味劑，揮發(fā)油，緩沖劑和表面活性劑的任意的添加劑。
含活性化合物的固體顆粒的氣霧劑同樣可用任何固體顆?；乃幬餁忪F發(fā)生器制備。供對象給予固體顆粒藥物的氣霧發(fā)生器產(chǎn)生的顆粒是如上所述可呼吸的，并產(chǎn)生了含預(yù)定劑量藥物其速度適合對人體給藥的氣霧。一個固體顆粒氣霧發(fā)生器的例子是吹入器。合適的通過吹入方法給藥的制劑包括細(xì)粉碎粉末，它可通過吹入器釋放或以嗅的方式進(jìn)入鼻腔。在吹入器里，粉末(如，其劑量足以進(jìn)行本文所述治療的量)被包含在，典型地由明膠或塑料制成的膠囊里或藥筒里，它們就地穿透或展開，吸入時使空氣經(jīng)過設(shè)備或通過人工控制的泵來釋放粉末。用于吹入器的粉末由單個的活性組分或含活性組分、合適的粉末稀釋劑，如乳糖和任選的表面活性劑的粉末混合物構(gòu)成?；钚越M分典型地在制劑中含0.1-0.01w/w。第二類示例性的氣霧發(fā)生器包括定量劑量吸入劑。定量劑量吸入劑是壓力氣溶膠分散物，典型地在液化的推進(jìn)劑里含活性組分的懸浮液或溶液配方。在使用這些裝置釋放定量體積期間，它典型地釋放約10-150微升，以產(chǎn)生含活性組分的微細(xì)顆粒噴灑物。合適的推進(jìn)劑包括非-氯氟碳推進(jìn)劑，及其特定的氯氟碳化合物，如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷及其混合物。制劑可另外含一種或多種助溶劑，如，乙醇，諸如油酸或山梨醇三油酸酯等的表面活性劑，抗氧劑和合適的調(diào)味劑。
可這樣制備含微化的尿苷三磷酸的可呼吸干燥顆粒的組合物用研缽和杵研磨干燥的尿苷三磷酸，然后將微化的組合物通過400目篩網(wǎng)以打碎或分離出大的聚集物。在干燥的粉末里，可單獨配制尿苷三磷酸，或與稀釋劑或載體，如糖一起配制，其中化合物可通過玻璃化緊密地?fù)饺牖|(zhì)里，或簡單地與載體(即，乳糖，蔗糖、海藻糖、甘露醇)或其它肺部或氣道傳送可接受的賦形劑混合。干燥的粉末可通過本技術(shù)領(lǐng)域公知的方法，如噴霧干燥、研磨、凍干等得到。
從固體或液體顆粒形成的氣霧劑可通過氣霧發(fā)生器以約10-150升/分鐘，更優(yōu)選的是約30-150升/分鐘，最好是約60升/分鐘的速率產(chǎn)生。藥物含量較大的氣霧劑可更迅速地給藥。
尿苷三磷酸組合物顆?？扇我獾睾子谂渲茪忪F劑的分散劑。合適的分散劑是乳糖，它可與尿苷三磷酸以任何合適的比例(如1∶1重量比)進(jìn)行混合。
對對象的氣管給予活性化合物的另一種手段涉及給予由活性化合物組成的液/液懸浮液(對象吸入的可呼吸顆粒的鼻噴霧劑，或液體制劑的鼻滴劑，或液體制劑的滴眼劑)。用于制備鼻噴霧劑或鼻滴劑或滴眼劑的活性化合物的液體藥物組合物可通過使活性化合物與合適的賦形劑，如無菌無熱原水或無菌鹽水，用本技術(shù)領(lǐng)域人員公知的技術(shù)組合來制備。
給予活性化合物的另一個手段涉及口服給藥，其中含式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ的藥物組合物為片劑、錠劑、水或油懸浮液、可分散粉末或顆粒、乳劑、硬膠囊或軟膠囊或糖漿劑或酏劑。供口服給藥的組合物可根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域公知的用于制備藥物組合物的任何方法來制備，這類組合物可含一種或多種選自甜味劑、調(diào)味劑、著色劑和防腐劑以賦予藥學(xué)上美觀和舒適的制劑的試劑。片劑含活性組分與無毒性藥學(xué)上可接受的、適合用來制備片劑的賦形劑混合。這些賦形劑可為，例如，惰性稀釋劑，如碳酸鈣、碳酸鈉、乳糖、磷酸鈣或磷酸鈉；成粒和崩解劑，如玉米淀粉，或海藻酸；粘合劑，如淀粉、明膠或阿拉伯膠；和潤滑劑，如硬脂酸鎂、硬脂酸或滑石粉。片劑可不包衣或通過已知的技術(shù)進(jìn)行包衣以減緩在胃腸道里的崩解和吸收，從而在較長的時間里有緩釋作用。例如，可用諸如單硬脂酸甘油酯或二硬脂酸甘油酯的緩釋材料。用于口服的制劑也可為硬膠囊，其中活性組分與惰性固體稀釋劑，如碳酸鈣、磷酸鈣或高嶺土混合，或可為軟膠囊，其中活性組分與水性或油性介質(zhì)，如花生油、液體石蠟或橄欖油混合。
對對象的氣管給予活性化合物的另一個手段涉及活性化合物的栓劑形式，使治療有效量的化合物通過全身吸收和循環(huán)到達(dá)肺部。
給予活性化合物的另一個手段涉及直接手術(shù)期間滴注治療有效量的活性化合物的凝膠、霜劑或液體懸浮液劑型。這類手術(shù)期間滴注可在支氣管鏡、胸廓切開術(shù)期間或在支氣管炎、支氣管擴張或肺氣腫發(fā)展階段有時需要的除去肺部無功能性的、膨脹過度部分的手術(shù)期間進(jìn)行。
本技術(shù)領(lǐng)域人員應(yīng)當(dāng)知道，可以改變起始物質(zhì)，并可有除了下列實施例所示之外的用于生成本發(fā)明化合物的另外步驟。某些反應(yīng)官能團(tuán)可進(jìn)行保護(hù)以得到上述轉(zhuǎn)化。一般來說，這類需要保護(hù)的基團(tuán)及其達(dá)到和除去這類基團(tuán)的條件對于有機合成技術(shù)領(lǐng)域人員來說是顯而易于見的。
下列實施例更詳盡地解釋了本發(fā)明。這些實施例僅供闡述，不用于限定。
實驗實施例1對羊氣管粘液的研究用下列步驟來研究UTP和U2P4對氣管粘液速度(TMV)影響作用用2％的利多卡因溶液來麻醉清醒的成年母羊的鼻通道。在產(chǎn)生局部麻醉后，插入改制的氣管內(nèi)插管7.5mm，使得套夾在聲帶下面(通過熒光透視法檢查確定)。吸入的空氣被溫?zé)岷驮鰸瘛夤軆?nèi)插管的套夾只是在給予測試化合物期間才膨脹，以使套夾造成的可能的TMV損傷達(dá)到最小。測試化合物通過噴霧來給藥，在10-12分鐘內(nèi)給藥4ml。
通過熒光透視法檢查來測定TMV。將10-20個不透輻射的小盤(Teflon/三氧化鉍；直徑為1mm，厚0.8mm，重1.8mg)用一股壓縮空氣(3-4L/min)通過改裝的空吸導(dǎo)管導(dǎo)入氣管中。在便攜式圖象放大裝置的錄像帶上記錄單個小盤的速度。通過測定每個小盤在1分鐘觀察期內(nèi)移動的距離來計算單個小盤的速度。報道的數(shù)值是單個小盤速度的平均值。給作為標(biāo)準(zhǔn)的母羊戴上頸圈，以校正熒光透視檢查中固有的放大誤差。
UTP和U2P4對氣管粘液速度均有明顯的劑量相關(guān)效果。劑量在4-400μmol范圍內(nèi)。兩種化合物均在400μmol(4ml 10-1M)劑量下達(dá)到最大效果。UTP產(chǎn)生的最大效果為基線的125±7％(平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差，n=6)。U2P4產(chǎn)生的最大效果為基線的144±9％(n=6)。兩種化合物均在給藥的15分鐘后產(chǎn)生最大效果。最高劑量的UTP在給藥4小時內(nèi)對TMV有顯著效果。U2P4在給藥2小時后仍有顯著效果。結(jié)果顯示在

圖1-3中。
實施例2對羊的粘液纖毛清除的研究在這個研究中，給予健康的成年母羊99mTc-標(biāo)記的人血清白蛋白(99mTc-HSA)噴霧化氣霧劑。在5分鐘內(nèi)通過鼻氣管插管給予99mTc-HSA(20mCi)，該插管在2％利多卡因局部麻醉下插入。在給予99mTc-HSA后，給予動物測試化合物UTP或U2P4。測試化合物通過噴霧給藥，在10-12分鐘內(nèi)給予4ml。測試化合物的劑量為400μmol。在給予測試化合物后，拔出動物體內(nèi)的導(dǎo)管。用γ相機檢測放射性標(biāo)記顆粒的清除情況。在0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、76、90、105和120分鐘時進(jìn)行測定。最初的結(jié)果(n=7)顯示出兩種測試化合物均能促進(jìn)放射性標(biāo)記顆粒的清除(與鹽水對照比較)。結(jié)果顯示在圖4中。
在母羊中對氣管粘液速度(TMV)和全肺粘液纖毛清除(WLC)的研究結(jié)果證明了UTP和U2P4能增強插管動物體內(nèi)的粘液纖毛清除。UTP和U2P4能增強TMV。這些數(shù)據(jù)強烈表明，UTP和U2P4能增強TMV和粘液纖毛清除，這在下列臨床試驗里顯示是有用的(實施例4)。
實施例3對患有輕微慢性支氣管炎的人體的治療業(yè)已顯示，吸入腺苷三磷酸的兩種不同的劑量(含5毫克/毫升或25毫克/毫升UTP的液體溶液4毫升)對患有輕微的慢性支氣管炎病人，能增加基底(未經(jīng)吸入處理)和安慰劑的粘液纖毛清除。在該研究中，病人在分開的數(shù)天里吸入不同劑量的UTP和安慰劑。按下列次序給病人吸入锝標(biāo)記的氧化鐵顆粒，然后吸入兩種UTP劑量中的一種或安慰劑，然后測量粘液纖毛清除。吸入UTP或安慰劑后，通過連續(xù)的2-分鐘γ閃爍成像達(dá)2.5小時來測量放射標(biāo)記顆粒的清除。為了在研究的第一天建立基底的粘液纖毛清除，讓病人只吸入放射標(biāo)記物，然后進(jìn)行2.5小時的γ閃爍成像。在吸入所有劑量前、期間和吸入后通過脈沖量氧器來檢測心率、ECG、血壓、氧血紅蛋白飽和情況來收集安全數(shù)據(jù)。對在該研究和實施例4所述的研究的病人在每個劑量階段全程觀察任何副作用。
圖5顯示基底(沒有吸入UTP或安慰劑)、兩種劑量的UTP(5毫克/毫升標(biāo)記為處理3；25毫克標(biāo)記為處理2)和安慰劑(標(biāo)記為處理1)在2.5小時里的的全肺保持曲線。保持的下降顯示了肺部對放射顆粒分泌物的清除。在本實驗中，兩種劑量的UTP對分泌物的清除(粘液纖毛清除)都很明顯比安慰劑和基底都有增加。
實施例4對患有慢性支氣管炎病人的臨床研究在美國一個主要的學(xué)院中心進(jìn)行的該單中心研究是隨機、雙盲的、逐步擴大交叉評價的，讓26個患有慢性支氣管炎(CB)的成年病人吸入單劑量UTP。進(jìn)行該研究的病人符合美國胸腔協(xié)會對慢性支氣管炎的定義(一年有3個月以上產(chǎn)生過量的粘液，至少連續(xù)2年)。病人包括有輕微到中等的氣流阻塞的病人(在進(jìn)入該研究前的強迫呼出體積為1秒＞65％)。該研究病人的大多數(shù)吸煙；14個病人是女性，12個是男性。讓5個對象成一組的連續(xù)5組(由于一個退出又增加了一個病人)隨機地接受單劑量的安慰劑和合適劑量UTP(2.5,5,15,25和45毫克/毫升)。UTP和安慰劑的劑量分隔至少24小時。該研究的目的是更仔細(xì)地定義UTP增加患有慢性支氣管炎病人中咳痰咳出的時間進(jìn)程。該研究也包括評估痰特定細(xì)胞類型(肺泡巨噬細(xì)胞、纖毛化的上皮細(xì)胞、嗜酸性細(xì)胞和嗜中性細(xì)胞)的數(shù)目。
對研究藥物的治療分配和給藥在分別的兩天里，每個對象被隨機地安排接受1)單次吸入安慰劑(生理鹽水)或2)5個劑量UTP中的一個。對于劑量，每個劑量是4毫升2.5,5,15,25或45mg/ml溶液或安慰劑(生理鹽水)用噴射噴霧器(PariLC PLUSTM)通過便攜式壓縮器以14升/分鐘成粉末化。約在8-15分鐘吸入安慰劑或UTP。
-效果在基底和給予UTP和安慰劑后不同時間點上收集咳出的痰(重量克)。時間點為給藥后即刻到給藥后5分鐘，給藥后6分鐘到30分鐘，給藥后31分鐘到實驗結(jié)束(給藥后數(shù)小時里)。
為了分析，合并接受安慰劑和所有劑量的病人(n=25)；合并接受UTP(所有劑量)的病人；合并接受三個最高劑量(15、25和45毫克/毫升)的病人[n=15]。圖6顯示安慰劑對UTP在兩個時間點基底(自發(fā)咳出)對給藥后即刻到5分鐘處咳出的痰量(重量克)。UTP(所有合并的劑量)與基底和安慰劑(所有合并的劑量)相比明顯增加了咳出的痰量。當(dāng)將三個高劑量的UTP(n=15)與安慰劑組相比，UTP的作用更為顯著。UTP比安慰劑和基底增加痰的咳出量的能力在給藥后6-30分鐘里也相當(dāng)明顯，如圖7所示。圖8顯示了在31分鐘到實驗結(jié)束期間，UTP和安慰劑對痰的咳出量之間沒有本質(zhì)的不同，這表示UTP的作用在短的時間里很明顯，這與以前對其它病人進(jìn)行的研究是一致的。
在給藥后6-30分鐘時間點處收集的痰樣品里的細(xì)胞學(xué)結(jié)果如圖9(含肺泡巨噬細(xì)胞的痰)和圖10(含呼吸道的纖毛化的上皮細(xì)胞的痰)所示。與安慰劑相比，UTP(所有合并的劑量)和UTP(三個合并的最高劑量)明顯改進(jìn)了病人的痰樣品中肺泡巨噬細(xì)胞(AM)的百分?jǐn)?shù)(圖9)。與安慰劑相比，UTP(所有合并的劑量)和UTP(三個最高的劑量合并)也明顯改進(jìn)了病人的痰樣品中呼吸道纖毛化上皮細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)(圖10)。值得注意的是，圖10中在基底或氣霧化地給予安慰劑后僅有8％病人能產(chǎn)生含纖毛化上皮細(xì)胞的樣品；而在UTP(3個最高劑量)組中有73％病人能產(chǎn)生這類樣品。這些UTP對于肺泡巨噬細(xì)胞的作用在給藥后0-5分鐘也可觀察到(UTP[所有劑量]=32％；基底/安慰劑=8％/4％；UTP[3個最高劑量]=50％)。UTP的作用在31分鐘到實驗結(jié)束時恢復(fù)到接近基底/安慰劑值處，痰的重量也與之一致。
該研究清楚地表明，UTP氣霧化劑型(特別是三個最高劑量15、25和45毫克/毫升)比安慰劑(生理鹽水)在增加痰咳出上更為有效。根據(jù)存在的細(xì)胞類型，很清楚痰是從肺的深部產(chǎn)生，而不是簡單地從口咽部分泌出來的。UTP增加肺部分泌物(痰)的清除作用在極短的時間里很明顯(在給藥后30分鐘里)，這與UTP對正常對象(包括吸煙者)和對患有慢性支氣管炎一個成年病人的全肺粘液纖毛清除研究(實施例3)的結(jié)果是一致的。
對沒有任何肺阻塞(即，吸煙具有的類似于慢性支氣管炎的肺病)的吸煙的成年男性進(jìn)行的另一研究，通過一天吸入氣霧劑三次對對象給予配制到的UTP連續(xù)三天。該研究是隨機的，安慰劑對照，交叉設(shè)計(每個對象接受UTP和安慰劑達(dá)3天，間隔一周；可隨機決定處理次序)。在吸入UTP對安慰劑后增加的痰生成(及其粘液纖毛清除)在如上所述的相同時間段里發(fā)生(數(shù)據(jù)未知)。
總之，來自一些臨床前(動物)和臨床(人體)研究的數(shù)據(jù)(實施例1-4)通過γ閃爍成像研究測量顯示吸入UTP明顯增加了全肺的粘液纖毛清除，并如圖所示增加了對剩余肺部分泌物(痰的咳出)的除去。這些殘余分泌物的清除預(yù)防了并發(fā)癥，并改善了患有慢性支氣管炎病人的健康。
本文所述的方法和化合物提供了治療支氣管炎的手段。該方法包括對對象的氣道給予尿苷三磷酸，如尿苷5’-三磷酸(UTP)或UTP的任何類似物，如，U2P4，其用量能有效地使粘液分泌物水化，促進(jìn)粘液纖毛和/或咳嗽清除，或刺激纖毛跳動頻率和釋放表面活性劑或表面活性分子以促進(jìn)癥狀改善和肺部的氣體交換。
現(xiàn)在已經(jīng)描述了全部發(fā)明，在不脫離附加權(quán)利要求的精神或范圍下，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說明顯可以對本發(fā)明作許多變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1．一種治療需要這種治療的對象的支氣管炎的方法，所述方法包括對患者給予在藥物載體中的式Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，所述化合物的量能有效地使支氣管粘液分泌物水化或增加支氣管纖毛的跳動頻率，結(jié)果增加了粘液纖毛的清除或咳嗽清除式Ⅰ
其中X1、X2和X3各自獨立地選自O(shè)H或SH；R1選自O(shè)、亞氨基、亞甲基和二鹵代亞甲基；和R2選自H或Br，式Ⅱ
其中B是尿嘧啶或腺嘌呤，如式Ⅰ和Ⅲ所示那樣連接；式Ⅲ
其中R1、X1、X2和X3如式Ⅰ所定；R3和R4是H，而R2不存在，N-1和C-6間有雙鍵時，是腺嘌呤，或R3和R4是H，而R2為氧，N-1和C-6間有雙鍵時，是腺嘌呤1-氧化物，或R3、R4和R2合起來為-CH=CH-，形成一個從N-6到N-1的環(huán)，N-6和C-6間有雙鍵，它是1,N6-亞乙烯基腺嘌呤；式Ⅳ
其中R1、X1、X2和X3如式Ⅰ所確定；R5和R6是H，而R7不存在，N-3和C-4間有雙鍵時，是胞苷，或，R5、R6和R7合起來構(gòu)成-CH=CH-，形成從N-3到N-4的環(huán)、N-4和C-4間有雙鍵，是3,N4-亞乙烯基胞苷。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過對所述對象的鼻咽氣道給予所述化合物的噴霧化的氣霧劑或懸浮液或溶液來輸遞所述化合物，使有效治療量的所述化合物與所述患者的支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道直接接觸或經(jīng)全身吸收和循環(huán)接觸。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過給予所述化合物通過所述化合物的口服形式來輸遞，使治療有效量的所述化合物經(jīng)全身吸收和循環(huán)與所述患者的支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道接觸。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過對所述患者的鼻咽氣道給予所述化合物的液體/液體懸浮液，包括對眼睛的滴眼劑，或鼻滴劑，粉末劑或噴霧劑來輸遞所述化合物，使治療有效量的所述化合物與所述患者的支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道直接接觸或經(jīng)全身吸收和循環(huán)接觸。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過給予注射用形式的所述化合物來輸遞所述化合物，使治療有效量的所述化合物與所述患者的支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道經(jīng)全身吸收和循環(huán)接觸。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過給予栓劑形式的所述化合物來輸遞所述化合物，使治療有效量的所述化合物經(jīng)全身吸收和循環(huán)與所述患者的支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道接觸。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過給予手術(shù)期間滴注活性化合物的凝膠、霜劑、粉末劑、泡沫劑、晶體或液體懸浮液形式來輸遞所述化合物，使治療有效量的所述化合物與支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道直接接觸或經(jīng)全身吸收和循環(huán)接觸。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述化合物的給予量應(yīng)足以使所述患者的支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道表面的濃度為約10-7到約10-1摩爾/升。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中X2和X3是OH。
10．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中R1是氧。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中R2是H。
12．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式Ⅰ化合物選自尿苷5′-三磷酸、尿苷5′-三磷酸，尿苷-5′-O-(3-硫代三磷酸)、5-溴-尿苷5′三磷酸及其藥學(xué)上可接受的鹽。
13．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式Ⅱ化合物選自P1,P4-二(尿苷-5′)四磷酸(U2P4)和P1,P4-二(腺苷-5′)四磷酸(A2P4)及其藥學(xué)上可接受的鹽。
14．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式Ⅲ化合物選自腺苷5′-三磷酸、1,N6-亞乙烯基腺苷5′-三磷酸、腺苷1-氧化物5′-三磷酸及其藥學(xué)上可接受的鹽。
15．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述式Ⅳ化合物選自胞苷5′-三磷酸(CTP)、3,N4-亞乙烯基胞苷5′-三磷酸及其藥學(xué)上可接受的鹽。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種促進(jìn)需要這類治療的對象的支氣管、細(xì)支氣管和小末端氣道里殘留的粘液分泌物清除的方法。該方法包括對患者支氣管給予有效量的尿苷磷酸,如尿苷5’－三磷酸(UTP)或P
文檔編號C07H19/10GK1236318SQ97199444
公開日1999年11月24日 申請日期1997年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月7日
發(fā)明者C·L·謝弗, R·C·鮑徹, J·L·賴德奧特, K·M·雅格布斯 申請人:印斯拜爾藥品股份有限公司