專利名稱：具有抗癡呆作用的5－羥皂草苷配基衍生物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及皂草苷配基衍生物及其在治療認(rèn)知障礙和類似癥狀中的用途，并涉及用于這種治療的組合物。本發(fā)明還涉及一些癥狀的治療，這些癥狀的特征在于膜結(jié)合受體的數(shù)量和功能缺陷。在下面，將主要參考早老性癡呆(AD)和早老性癡呆型的老年性癡呆(SDAT)的治療來描述本發(fā)明，其中顯示了許多受體類型的缺陷。然而，應(yīng)該明白本發(fā)明總的涉及歸因于固有病理癥狀和/或暴露于有害條件下的癥狀的治療，其中所述癥狀的特征在于膜結(jié)合受體的數(shù)量和功能的缺陷或神經(jīng)元之間接點(diǎn)處，或在神經(jīng)元和效應(yīng)細(xì)胞的接點(diǎn)處的傳遞缺陷。
上面提到的病癥類型包括帕金森氏病、Lewi體癡呆、體位性低血壓、孤獨(dú)癥、慢性疲勞綜合癥、重癥肌無力、肌無力綜合癥、與GulfWar綜合癥相關(guān)的疾病和問題，暴露于有機(jī)磷化合物的職業(yè)病和與老化有關(guān)的問題。
早老性癡呆(AD)和早老性癡呆型的老年性癡呆(SDAT)是嚴(yán)重的并日益引起全社會(huì)關(guān)注的問題，這是由于平均壽命的增加和對(duì)偶發(fā)疾病的控制，使人口統(tǒng)計(jì)分布日益向老齡人群擴(kuò)展的緣故。所以迫切需要能夠治療和幫助AD/SDAT的處理的藥物。
年齡相關(guān)的記憶損傷(AAMI)是那些抱怨記憶力退化的精神和體力正常的老年病人的特征。這是一個(gè)很難定義的綜合癥，但能夠有效治療AD/SDAT的藥物在這些人群中還是很有價(jià)值的。
用傳統(tǒng)和常規(guī)的醫(yī)學(xué)研究的方法和規(guī)則對(duì)AD/SDAT進(jìn)行了研究。在常規(guī)醫(yī)學(xué)中，有幾種方法來治療AD/SDAT。眾所周知，促進(jìn)大腦皮質(zhì)中的記憶的生物化學(xué)方法是由膽堿能介導(dǎo)的(至少部分是如此)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知“膽堿能介導(dǎo)的”機(jī)制可直接歸因于乙酰膽堿作用于受體，這是直接效應(yīng)。另外，通過調(diào)節(jié)突觸前神經(jīng)末稍釋放乙酰膽堿或抑制破壞乙酰膽堿的酶可產(chǎn)生臨床有用的效果。這些調(diào)節(jié)因子可通過其遞質(zhì)不是膽堿能的神經(jīng)元來發(fā)揮作用。這被稱為間接效應(yīng)。在治療中的幾種嘗試將注意力集中在諸如5-羥色胺這些其它遞質(zhì)的作用上，5-羥色胺是大腦的其它區(qū)域，如中腦核中的遞質(zhì)。然而，由于來自這些區(qū)域的纖維被向前投射到其初級(jí)遞質(zhì)是乙酰膽堿的大腦皮質(zhì)，所以注意力已經(jīng)集中到尋求一些適當(dāng)?shù)闹委熕幬飦硖幚磉@些遞質(zhì)的方面。
用于AD/SDAT治療的膽堿能方案針對(duì)形成途徑、突觸的釋放和已釋放的乙酰膽堿的清除幾點(diǎn)進(jìn)行了研究。
一個(gè)方法包括用大劑量的卵磷脂和其它乙酰膽堿前體進(jìn)行治療。但這在產(chǎn)生持續(xù)認(rèn)知能力改善方面的用途有限。
另一個(gè)方法包括使用植物性藥物如遠(yuǎn)志屬根提取物，它已經(jīng)顯示能夠增強(qiáng)膽堿-乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶(CAT)的活性和大腦中神經(jīng)生長因子(NGF)的分泌。口服NGF對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元無效，因?yàn)樗且环N高分子量蛋白質(zhì)，不能通過血腦屏障。然而，能夠通過血腦屏障并對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的NGF合成具有刺激效應(yīng)的藥物已經(jīng)被推薦用于改善與記憶相關(guān)的行為。
使用膽堿酯酶抑制劑如9-氨基四氫吖啶鹽酸鹽的第三種臨床方法的結(jié)果，或多或少地顯示出比以上所述藥物具有更好的效果。用于中藥或西藥的從植物中提取的物質(zhì)，例如huperzine、加蘭他敏和毒扁豆堿在臨床研究并且在實(shí)驗(yàn)室模型中都顯示在治療AD/SDAT中有一些作用，盡管作用有限。所有這些物質(zhì)都是膽堿酯酶(AChE)抑制劑。在患有AD/SDAT的病人中，可能是乙酰膽堿(ACh)的合成降低，也可能是從突觸前儲(chǔ)備物中的ACh的釋放率降低，和突觸后(M1)受體的數(shù)目或功能降低。還顯示突觸前(M2)受體減少。AChE抑制劑的有益作用歸功于通過減慢所釋放的遞質(zhì)的破壞而使大腦中在突觸處的乙酰膽堿水平升高。
已知調(diào)節(jié)膽堿能功能的組合物可影響記憶和回憶。例如，煙堿刺激煙堿乙酰膽堿受體，香煙對(duì)短期記憶的增強(qiáng)作用被認(rèn)為是由于煙堿的作用。乙酰膽堿拮抗劑-東莨菪堿，在作為簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)間(times)的延長部分的精神運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)中將產(chǎn)生健忘癥和認(rèn)知功能受損的表現(xiàn)，可能是由于損害了注意力的結(jié)果，并用于輔助止痛治療的目的。東莨菪堿的健忘效應(yīng)可以用煙堿來對(duì)抗。
煙堿類受體亞型有兩族(α和β)，每一族包括配體特異性不同的四個(gè)亞組。煙堿受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用在分子水平尚未完全了解。有可能是結(jié)合煙堿受體的藥物改變大腦中蕈毒堿受體位點(diǎn)的反轉(zhuǎn)率。煙堿受體是配體門控離子通道，它們的興奮引起細(xì)胞對(duì)Na+和Ca2+的通透性迅速(毫秒)增加，去極化和興奮。
另一組膽堿能受體可被毒蕈堿刺激，這種毒蕈堿(M)受體是G蛋白偶聯(lián)的受體。毒蕈堿受體的反應(yīng)較慢，它們可能被興奮或抑制。它們不需要被連接以改變離子的通透性。用膽堿能受體克隆已發(fā)現(xiàn)五種毒蕈堿受體類型，它們被指定為m1-m5。藥物作用與克隆的受體中的四種有關(guān)，根據(jù)藥理特異性將它們指定為m1-m4。
利用特異性受體蛋白和單克隆抗體，已經(jīng)可能進(jìn)一步定位大腦中毒蕈堿受體為m1(突觸后)和m2(突觸前)。在心臟內(nèi)m2受體是突觸后受體。突觸前毒蕈堿受體被認(rèn)為是抑制性的，Ach與這些受體的結(jié)合減少了ACh的進(jìn)一步釋放，以提供對(duì)Ach釋放的負(fù)反饋機(jī)制。因此，優(yōu)選分布在大腦的選擇性m2受體拮抗劑可用于早老性癡呆疾病的治療。
已知，在諸如AD/SDAT這類疾病中，一般有神經(jīng)元卻失和膽堿能神經(jīng)功能缺陷。據(jù)推測(cè)，在治療這種疾病時(shí)，在剩余的膽堿能神經(jīng)元中煙堿結(jié)合位點(diǎn)的高親合力將轉(zhuǎn)變成低親合力結(jié)合位點(diǎn)，從而維持遞質(zhì)的釋放。通過降低煙堿結(jié)合位點(diǎn)的親合力可避免快速脫敏過程。
腦中煙堿受體的興奮活性迅速出現(xiàn)和消失(offset)。煙堿受體的親合力下降將減少去敏化過程。Schwarz R.D.等《神經(jīng)化學(xué)雜志》42卷，1984年，1495-8)已顯示煙堿結(jié)合位點(diǎn)是突觸前定位于膽堿能(還有5-羥色胺能和兒茶酚胺能)軸突終端。在AD/SDAT上高親合力結(jié)合位點(diǎn)的改變也可以引起煙堿結(jié)合位點(diǎn)對(duì)其他遞質(zhì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用的改變。
突觸前膽堿能機(jī)制也受GABA能神經(jīng)元的抑制控制，認(rèn)為這種抑制作用在AD/SDAT中強(qiáng)化。這種抑制作用的去除或減少強(qiáng)化了突觸前皮質(zhì)膽堿能活性并增強(qiáng)認(rèn)知能力。
受煙堿支配的中間神經(jīng)元纖維的相互作用(減少結(jié)合親合力)和GABA能纖維的去抑制都具有突觸前位點(diǎn)。
這是中樞傳遞的簡(jiǎn)單模式，但提供了理解使中樞突觸中乙酰膽堿的有效濃度增加的方法的框架。這進(jìn)一步說明了直接和間接作用的概念。上述三種傳統(tǒng)的治療AD/SDAT的方法中的缺點(diǎn)是Ach前體補(bǔ)充、興奮劑更換和乙酰膽堿酯酶的抑制。這些治療可導(dǎo)致Ach利用度的短期增加，這將激活產(chǎn)生突觸后受體的去敏化的反饋機(jī)制。在理論基礎(chǔ)上，不能預(yù)言長期效益，并且當(dāng)治療中斷時(shí)，任何在AD/SDAT和AAMI治療中的好處消失，并且癥狀可能加重。
已經(jīng)顯示具有m1興奮劑和m2/m3拮抗劑活性的化合物在SDAT病人中改善認(rèn)知性能(Sramak等《生命科學(xué)》第2卷，第3期，195-202，1997)，然而，該化合物引起難以接受的膽堿能副作用，如疲乏、腹瀉、惡心。
一種治療AD/SDAT和AAMI的更基本的方法致力于增加大腦中突觸后(M1)受體的數(shù)量。從中國專利CN1096031A中知道，薩灑皂草配基(SaG)可上調(diào)M1膽堿能受體。
已經(jīng)公開了宣稱許多具有螺旋甾烷、furo-螺旋甾烷、.螺旋甾堿烷或茄啶結(jié)構(gòu)的甾體皂草苷配基在治療包括SDAT在內(nèi)的疾病中的用途的專利申請(qǐng)。兩個(gè)公開的專利與此特別有關(guān)中國專利公開號(hào)CN1096031A要求了螺旋甾烷皂草苷配基薩灑皂草配基在治療SDAT中的用途。然而，在該文獻(xiàn)中的描述很簡(jiǎn)短。另一個(gè)相關(guān)的文獻(xiàn)是專利公開DE4303214A1，它要求了皂草苷和皂草苷配基在治療發(fā)明者認(rèn)為是源自于病毒感染疾病的所有范圍的非常廣泛的用途。然而，這個(gè)公開是不確定的值，因?yàn)楹芎帽嬲J(rèn)對(duì)于非常多的癥狀來說沒有感染性因素，這些癥狀的特征在于缺乏突觸傳遞，因此所謂的發(fā)明的基本關(guān)鍵是有缺陷的。另外，他們沒有提供任何能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員從他們所要求的大量化合物中選擇出優(yōu)選的化合物的數(shù)據(jù)。
發(fā)明者發(fā)現(xiàn)某些皂草苷配基衍生物顯示出調(diào)節(jié)受體的能力。具體地說，已發(fā)現(xiàn)這些化合物能增加腦中M2受體的數(shù)量。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供通式(I)的皂草苷配基衍生物在制備用于治療以膜結(jié)合受體數(shù)量或功能缺陷為特征的疾病的藥物中的用途。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解皂草苷和它們的皂草苷配基之間的關(guān)系，后一種傾向于脂溶性，而皂草苷傾向于水溶性。因此皂草苷配基能更好地穿過血腦屏障。本領(lǐng)域技術(shù)人員也會(huì)知道某些皂草苷配基在酸性水解條件下的差向異構(gòu)作用。
各種類型的皂草苷配基的藥理學(xué)特性和藥代動(dòng)力學(xué)作用的變異是為了滿足選擇在治療AD/SDAT中最有效的藥物的需要。關(guān)于皂草苷配基衍生物的作用的新的事實(shí)的發(fā)現(xiàn)已有可能確定哪一種物質(zhì)對(duì)于AD/SDAT的治療最有用。
發(fā)明者發(fā)現(xiàn)皂草苷配基衍生物展示了上述特性，其中皂草苷配基衍生物中稠合環(huán)體系中的C5位是氫原子。
因此，本發(fā)明關(guān)注的皂草苷配基衍生物具有下列通式(I)的結(jié)構(gòu) 它們的立體異構(gòu)體和外消旋混合物，它們的可藥用前藥和鹽。在通式(I)中，-R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R10，各自獨(dú)立地代表H，OH，＝O，和OR，其中R＝任選取代的烷基，任選取代的?；⑷芜x取代的氨基甲?；?、烷氧羰基；-R9，R12，R11，R13可以是任意的H，OH，OR，其中R＝任選取代的烷基，任選取代的?；⑷芜x取代的氨基甲?；⑼檠豸驶?；-R14＝任選取代的烷基；代表任意的雙鍵；以及在立體化學(xué)結(jié)構(gòu)中C5可以是R或S。
優(yōu)選在通式(I)中-R4，R9，R12，R13＝H-R1，R2，R3，R5，R6，R7，R8，R10，各自獨(dú)立地代表H，OH，＝O，和OR，其中R＝任選取代的烷基，任選取代的?；?、任選取代的氨基甲?；?、烷氧羰基；-R11＝H，OH，OR，其中R＝任選取代的烷基，任選取代的?；?，任選取代的氨基甲?；⑼檠豸驶?；-R14＝任選取代的烷基；代表任意的雙鍵；以及在立體化學(xué)結(jié)構(gòu)中C5可以是R或S。
更優(yōu)選在通式(I)中-R1＝R2＝R4＝R6＝R7＝R8＝R10＝R11＝R9＝R12＝R13＝H，-R3＝H，OH，或OCOCH3，或＝O；-R5＝H，OH，或OCOCH3，或＝O；-R14＝CH3代表任意的雙鍵；以及在立體化學(xué)結(jié)構(gòu)中C5可以是R或S。
在上文和下文中所用的“?；币馑际侵窰-CO-或烷基-CO基團(tuán)，其中烷基如這里所描述的一樣。優(yōu)選?；图?jí)烷基。示例性的烷基基團(tuán)包括甲?；⒁阴；?、丙酰基、2-甲基丙酰基、丁酰基和棕櫚?；?。
“烷基”是指脂肪族烴基基團(tuán)，它可以是碳鏈中有1-20個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，優(yōu)選的烷基是在碳鏈中具有1-12個(gè)碳原子?！爸ф湣笔侵高B于直鏈烷基上的一個(gè)或多個(gè)低級(jí)烷基，如甲基、乙基或丙基。“低級(jí)烷基”是指在直鏈或支鏈上包含約1個(gè)到大約4個(gè)碳原子。示例性烷基包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、3-戊基。
“任選地取代”意思是指所述基團(tuán)可以被一個(gè)或多個(gè)相同或不同的取代基，包括鹵素、烷基、環(huán)烷基、羥基、烷氧基、氨基、酰胺基、芳基、芳酰氨基、羧基、烷氧羰基、芳氧羰基、雜芳氧羰基，選擇性地被氨甲?；〈?br> 術(shù)語“藥物組合物”是指包含式(I)的化合物和至少一個(gè)選自下組的成分的組合物，該組包括可藥用載體、稀釋劑、佐劑、賦形劑或載體，如防腐劑、填充劑、崩解劑、加濕劑、乳化劑、懸浮劑、甜味劑、矯味劑、增香劑、抗菌劑、抗真菌劑、潤滑劑和分散劑，這依賴于給藥的模式和劑型特點(diǎn)而定。
“可藥用的”是指在健康醫(yī)療判斷標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域內(nèi)，適用于與人體細(xì)胞和低等動(dòng)物細(xì)胞接觸，而沒有不當(dāng)?shù)亩拘?，激惹、過敏反應(yīng)等，并且效益/風(fēng)險(xiǎn)比在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
“可藥用劑型“是指本發(fā)明的化合物劑型，包括，例如片劑、糖衣丸、粉劑、酏劑、糖漿、液體制劑，包括懸浮液、噴霧劑、吸入片劑、錠劑、乳劑、溶液、顆粒、膠囊和栓劑，以及用于注射的液體制劑，包括微脂粒制劑、一般可從Remington，《藥物科學(xué)》，Mack出版公司，Easton.PA.最新版中發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)和配方。
“可藥用前藥”在這里意思是指根據(jù)本發(fā)明所用化合物的前藥，它是在健康醫(yī)療判斷范圍內(nèi)，適合與人體組織和低等動(dòng)物組織接觸但有不適當(dāng)?shù)亩拘?、激惹、過敏反應(yīng)等。合適的效益/風(fēng)險(xiǎn)比，對(duì)于其計(jì)劃治療的疾病有效，以及可能的本發(fā)明的化合物的兩性離子形式。術(shù)語“前藥”是指在體內(nèi)，例如通過在血液內(nèi)水解能很迅速地轉(zhuǎn)變以生成上述通式的母體化合物。通過代謝裂解能迅速轉(zhuǎn)變的官能團(tuán)在體內(nèi)形成與本發(fā)明的化合物中的羧基反應(yīng)的基團(tuán)。由于本發(fā)明的化合物的代謝性可裂解基團(tuán)在體內(nèi)很容易裂解，有這種基團(tuán)的化合物就可作為前藥。關(guān)于前藥的詳細(xì)討論可見《前藥的設(shè)計(jì)》H.Bundgaard編輯，Elsevier，1985年；《藥物設(shè)計(jì)和進(jìn)展手冊(cè)》(A Textbook of DrugDesign and Development)，Krogsgaard-Larsen and H.Bundgaar編輯，第5章；《前藥的設(shè)計(jì)和應(yīng)用》(Design and Application ofProdrug)第113-191頁，1991年；《藥物傳輸研究的進(jìn)展》(AdvancedDrug Delivery Review)H.Bundgard，8，第1-38頁，1992年；《藥物科學(xué)雜志》77卷，第285頁，1998年；《化學(xué)藥物公告》(Chem.Pharm.Bull.)，N.Nakeya等，32卷，第692頁，1984年；《作為新的傳輸系統(tǒng)的前藥》(Pro-drug as Novel Delivery Systems)，T.Higuchi和V.Stella，《A.C.S.討論會(huì)叢書》(A.C.S.Symposium Series)第14卷，和《藥物設(shè)計(jì)中的可生物逆轉(zhuǎn)載體》(BioreversibleCarriers in Drug Design)，Edward B.Rouche編輯，《美國藥物協(xié)會(huì)和Pergamon出版社》(American Pharmaceutical Associationand Pergamon Press)，1987年，引用在此作為參考。
“可藥用鹽”是指本發(fā)明的相對(duì)無毒、無機(jī)或有機(jī)酸加成鹽和堿加成鹽。這些鹽可以在化合物的最后分離和純化期間在原位配制。具體地說，可通過分別使游離堿形式的純化的化合物與適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)或無機(jī)酸反應(yīng)，并分離所形成的鹽。參見例如S.M.Berge等的《可藥用鹽》《藥物科學(xué)雜志》66卷，第1-19頁(1997)在這里用作參考。通過分別將以它的酸的形式的純化的化合物與適當(dāng)?shù)臒o機(jī)或有機(jī)堿反應(yīng)并分離這樣形成的鹽來制備堿加成鹽。堿加成鹽包括可藥用金屬和胺鹽。
本發(fā)明研究的皂草苷配基衍生物可在很大范圍的天然植物中發(fā)現(xiàn)，顯著的是從菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬和龍舌蘭屬中得到。本發(fā)明最感興趣的種類包括菝葜regelii Kilip & Morton，通常稱為洪都拉斯洋菝葜、菝葜aristolochiaefolia Miller-通常稱為墨西哥洋菝葜、菝葜ornata Hooker-通常稱為牙買加洋菝葜、穗菝葜-通常稱為西班牙洋菝葜、光葉菝葜Roxburgh；菝葜febrifuga-Kunth-通常稱為厄瓜多爾或秘魯洋菝葜；知母；絲蘭schidigera Roezl exOrtgies；和短葉絲蘭Engelm。最有興趣的皂草苷配基衍生物也可以在其它種屬植物中發(fā)現(xiàn)，例如，薯蕷屬、延齡草屬、茄屬、毒毛旋花屬、洋地黃屬和胡蘆巴堿。然而，從這些植物來源的一些皂草苷配基衍生物具有不理想的特性，因此在本發(fā)明中不推薦使用。
本發(fā)明的皂草苷配基衍生物可以從市場(chǎng)上買到。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的供應(yīng)商包括Sigma Aldrica，Reasearch Plus Inc.，Steraloids Inc.，等。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供用于制備本發(fā)明的化合物的方法。
可通過合成方法制備本發(fā)明的取代的皂草苷配基。例如，可從未取代的皂草苷配基衍生物(可從天然植物中得到或市售的)制備。
從這些非取代的皂草苷配基起始的反應(yīng)可包括至少一取代步驟，其中在皂草苷配基衍生物上的官能團(tuán)被取代。通常，起始產(chǎn)品是具有所需的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)的未取代的皂草苷配基，該反應(yīng)可包括用所需的官能團(tuán)取代OH-基團(tuán)，優(yōu)選的起始產(chǎn)品是菝葜配基和表菝葜配基。
可用已知的方法制備本發(fā)明的化合物。這些方法包括，例如在R.C.Larock在《綜合有機(jī)轉(zhuǎn)換》(Comprehensive Organictransformation)，VCH出版商，1989描述的方法。
在下文描述的反應(yīng)中可能需要保護(hù)反應(yīng)官能團(tuán)，例如羥基或羧基使其不參加反應(yīng)，這些基團(tuán)是終產(chǎn)品所需要的。常規(guī)的保護(hù)基團(tuán)可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則使用，這些標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則可參見，例如T.W.Green和P.G.M.Wuts的”有機(jī)化學(xué)中的保護(hù)性基團(tuán)”，John Wiley和Sons，1991；J.F.W.McOmie在“有機(jī)化學(xué)中的保護(hù)性基團(tuán)”，Plenum出版社出版，1973。
這樣制備的化合物可用傳統(tǒng)方法從反應(yīng)混合物中回收。例如，可通過從反應(yīng)混合物中蒸餾掉溶劑，或者，如果需要，在從反應(yīng)混合物中蒸餾溶劑后，將殘余物倒入水中，之后用和水不混溶的有機(jī)溶劑提取，并從提取物中蒸餾掉溶劑。另外，如果需要，可以用各種很好的技術(shù)，例如重結(jié)晶、再沉淀或各種色譜技術(shù)，特別是柱層析或石蠟薄層色譜法進(jìn)一步純化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種具有增強(qiáng)認(rèn)知功能特性的藥物組合物，它包括有效量的本發(fā)明的皂草苷配基衍生物。
還有另一個(gè)方面是本發(fā)明的皂草苷配基衍生物是甾族化合物。優(yōu)選其不具有雌激素作用。
另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種具有增強(qiáng)認(rèn)知功能特性的藥物組合物，它包括有效量的本發(fā)明的皂草苷配基衍生物，它是以源自于菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬或龍舌蘭屬這些植物的提取物的形式存在的。
值得欣賞的是，本發(fā)明的范圍內(nèi)包括上述組合物的用途。因此，根據(jù)第五個(gè)方面，本發(fā)明提供一種增強(qiáng)認(rèn)知功能的方法，它包括給人或動(dòng)物服用有效量的本發(fā)明的組合物。
本發(fā)明還提供一種增強(qiáng)人或非人類動(dòng)物認(rèn)知功能的方法，它包括服用有效量的本發(fā)明的皂草苷配基衍生物。同樣，它還涉及將本發(fā)明的皂草苷配基衍生物用于食品或飲料中以增強(qiáng)認(rèn)知能力。
這里所用的術(shù)語“認(rèn)知功能”涉及思考、推理、記憶、想象和學(xué)習(xí)功能。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明還涉及具有增強(qiáng)認(rèn)知功能特性的組合物，它包括至少兩種，優(yōu)選兩種本發(fā)明的皂草苷配基衍生物。
在鑒別那些用于以受體數(shù)量或突觸傳遞減少為特征的SDAT和其它疾病的治療的化合物中，發(fā)明者考慮了需要鑒別具有所需效應(yīng)，但避免任何雌激素效應(yīng)(這是難以接受的，尤其對(duì)于男性患者)的化合物。在專利DE4303214A1中公開了具有活性的許多化合物有明顯的雌激素效應(yīng)，因此是不可以接受的。然而，優(yōu)選本發(fā)明的皂草苷配基衍生物不顯示雌激素活性。對(duì)這些化合物還測(cè)試了其它甾體受體，并發(fā)現(xiàn)下列激素的任何一種受體都無活性孕酮糖皮質(zhì)激素睪酮還在許多體外試驗(yàn)中測(cè)試了本發(fā)明的皂草苷配基衍生物的活性。認(rèn)為在確定有升高膜結(jié)合受體數(shù)量的可能活性有重要作用的分析/試驗(yàn)如下用編碼毒蕈堿受體的DNA片斷轉(zhuǎn)染中國倉鼠卵巢(CHO)細(xì)胞。大部分試驗(yàn)中所用的細(xì)胞系是表達(dá)m2受體的細(xì)胞系。
現(xiàn)在將依次描寫這些試驗(yàn)的方法和結(jié)果。
CHO細(xì)胞系試驗(yàn)調(diào)查了各種化合物對(duì)用m2受體DNA轉(zhuǎn)染的CHO細(xì)胞上的m2受體的表達(dá)的作用。用氚化了的QNB結(jié)合并扣除非特異性結(jié)合未測(cè)定受體數(shù)目。將化合物溶解于DMSO中，并用DMSO作為對(duì)照。在終濃度范圍內(nèi)測(cè)定化合物。還在有或無他莫西芬存在的情況下測(cè)定化合物，以試圖區(qū)別雌激素受體介導(dǎo)機(jī)制。
結(jié)果顯示在下表1。與對(duì)照相比，當(dāng)受體表達(dá)效應(yīng)增加多于15％時(shí)，該化合物有活性。
表1皂草苷配基衍生物對(duì)CHO細(xì)胞m2受體的表達(dá)的作用
因此，該試驗(yàn)表明，本發(fā)明的皂草苷配基衍生物能增強(qiáng)表達(dá)在體外培養(yǎng)的CHO細(xì)胞表面的毒蕈堿受體的數(shù)量，該作用不被他莫西芬拮抗，表明所包含的機(jī)制不包括雌激素受體。
從進(jìn)行的試驗(yàn)工作中表明，本發(fā)明的化合物用作使毒蕈堿受體正?；?，它們有防止受體數(shù)量隨時(shí)間下降的趨勢(shì)。而且當(dāng)給予受體數(shù)量下降的細(xì)胞時(shí)能恢復(fù)受體數(shù)量到正常水平。
從這里可以看出該專利公開的活性化合物的作用可能是通過G蛋白而發(fā)揮作用的，而受體數(shù)量上的作用繼發(fā)于G蛋白的作用。當(dāng)刺激膜結(jié)合G蛋白偶聯(lián)的受體時(shí)，激發(fā)兩套基本活動(dòng)效應(yīng)器反應(yīng)；受體的內(nèi)活動(dòng)。隨后受體進(jìn)行到一個(gè)狀態(tài)，即它再一次以可與另一個(gè)受體配體接觸的細(xì)胞表面或其它膜表面的形式的狀態(tài)似乎受許多因素的影響。這許多因素或機(jī)制似乎與G蛋白相關(guān)。很顯然，m3受體的活化對(duì)G蛋白的表達(dá)或水平有影響。推測(cè)本專利中所描述的化合物的作用可歸因于在受體再生、G蛋白鍵合或G蛋白穩(wěn)態(tài)的過程中的相互作用。
還有一種假設(shè)使該化合物增加了合成或釋放，或諸如腦源的生長因子和/或神經(jīng)生長因子這類神經(jīng)的因子的降解的下降率。對(duì)生長因子的這些作用可能是由于化合物對(duì)胞質(zhì)或胞核受體的作用，或化合物與啟動(dòng)區(qū)的結(jié)合，結(jié)果直接影響生長因子的mRNA的產(chǎn)率或作為增加另一種物質(zhì)因素，如G蛋白產(chǎn)量的結(jié)果，或者最后該作用可能繼發(fā)于在受體上或G蛋白處理上的作用。
淀粉狀蛋白前體蛋白(APP)的增加的表達(dá)和/或異常處理與淀粉樣噬菌斑的形成和腦血管系統(tǒng)淀粉狀蛋白沉積(早老性癡呆的主要形態(tài)學(xué)特征)有關(guān)。特別重要的是調(diào)節(jié)APP的蛋白酶剪切成為淀粉樣蛋白基因和非淀粉樣蛋白基因片斷。通過蛋白質(zhì)的β-淀粉樣蛋白序列內(nèi)的酶α-腸促胰液肽酶(secretase)對(duì)APP的裂解導(dǎo)致非淀粉樣蛋白基因C末端片斷的形成，和可溶性APPsα片斷的形成。這后一種片斷已經(jīng)顯示具有親神經(jīng)性和神經(jīng)保護(hù)性活性，以及當(dāng)注射到小鼠腦室(ICV)時(shí)可增強(qiáng)記憶。相反，用β-腸促胰液肽酶處理APP則使β-淀粉樣蛋白的N末端暴露，這是由γ腸促胰液肽酶裂解可變C末端所釋放的。所得到的β-淀粉樣肽(包含39-43個(gè)氨基酸)已顯示具有神經(jīng)毒性，并使噬菌斑堆積，這干擾了中間神經(jīng)元的連接。
許多研究顯示，連接毒蕈堿M1和M3受體的蛋白激酶(PKC)的刺激導(dǎo)致α-腸促胰液肽酶活性增強(qiáng)。結(jié)果，APP轉(zhuǎn)變成具有神經(jīng)保護(hù)作用的APPsα的處理增強(qiáng)。同時(shí)，被β-和γ-腸促胰液肽酶對(duì)APP的處理降低，結(jié)果β-淀粉樣蛋白降低。其他的神經(jīng)遞質(zhì)，如神經(jīng)生長因子(NGF)和腦源的親神經(jīng)因子(BDNF)以及緩激肽和抗利尿激素可具有相似的增加APP轉(zhuǎn)變成APPsα的比例的作用。NGF的作用中可能包含許多因子，它可能包括該因子與酪氨酸酶激酶受體(TrkA)結(jié)合和磷脂酶Cγ的刺激，隨后的磷酸化作用和蛋白激酶C(PKC)的活化，并相對(duì)增加α-腸促胰液肽酶活性。
因此，任何選擇性地增加腦中蛋白激酶C活性的治療都可期望能夠用于早老性癡呆的治療。截至目前，還沒有使用能選擇性作用于M1受體的興奮劑。非選擇性興奮劑預(yù)計(jì)能刺激突觸前M2受體，這可以引起負(fù)反饋，因此將會(huì)更加嚴(yán)重地?fù)p害毒蕈堿傳遞。選擇性的M1受體興奮劑現(xiàn)正在加以利用(talsaclidine)，并正在研究這種藥劑治療AD的用途。然而，與長期服用任何受體興奮劑一樣有很大的風(fēng)險(xiǎn)，觀察到在通過減少受體數(shù)量或減少敏感性方面獲益的大小，和由于缺乏受體特異性而引起的副作用，使臨床效益嚴(yán)重受限。因此，能夠選擇性調(diào)節(jié)毒蕈堿受體數(shù)量或功能的本發(fā)明的化合物，期望能夠避免毒蕈堿受體興奮劑引起的那類問題，因此具有特別的實(shí)用性。它的實(shí)際效益從下面三個(gè)部分將可以看到1.選擇性地增加導(dǎo)致突觸傳遞增強(qiáng)的M1受體數(shù)量增加。而長期服用選擇性興奮劑最多是對(duì)傳遞沒有副作用。
2.繼發(fā)于受體數(shù)量的增加的PKC的刺激增加，結(jié)果引起α-腸促胰液肽酶活性增強(qiáng)，這將導(dǎo)致2.1β-淀粉樣蛋白的產(chǎn)生降低，結(jié)果減少噬菌斑的形成和神經(jīng)元的傷亡。
2.2APPsα增加，結(jié)果腦功能得到改善，這可以通過短期和長期記憶增強(qiáng)來證明。
通過限制性實(shí)施例，參考附圖和下面的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。附圖中

圖1說明從下面的實(shí)施例1所獲得的結(jié)果。
圖2說明皂草苷配基衍生物的作用的假想模式。
參考圖2，顯示了本發(fā)明的皂草苷配基衍生物的功能圖示。認(rèn)為皂草苷配基衍生物主要作用于細(xì)胞核。然而，本發(fā)明并不限于特定的作用模式。服用皂草苷配基衍生物后所觀察到的毒蕈堿受體數(shù)目的增加被解釋成導(dǎo)致毒蕈堿受體蛋白表達(dá)增強(qiáng)的結(jié)果。圖中顯示了在腸促胰液肽酶活性和β-淀粉樣蛋白形成(如上所述)之間的關(guān)系。
提供下列實(shí)施例，以非限制模式說明本發(fā)明。
實(shí)施例1在體外表達(dá)重組人毒蕈堿受體的CHO細(xì)胞系中，毒蕈堿受體的數(shù)量趨向于隨時(shí)間減少。用本發(fā)明的皂草苷配基衍生物(1-10μm)溫育72小時(shí)后增加毒蕈堿受體密度。
方法本發(fā)明的皂草苷配基衍生物對(duì)表達(dá)重組人毒蕈堿受體的CHO細(xì)胞中的毒蕈堿受體密度的作用。
表達(dá)高水平受體(～2.2pmole受體/mg蛋白質(zhì))的中國倉鼠卵巢(CHO)細(xì)胞在開始試驗(yàn)前在燒瓶(150毫升)中培養(yǎng)24小時(shí)。將載體(DMSO)和皂草苷配基衍生物(1和10μM)加入到介質(zhì)中48小時(shí)。將培養(yǎng)介質(zhì)除去，刮取細(xì)胞并再懸浮于Hanks液中，離心，并通過與[3H]-QNB一起溫育30分鐘，之后用液體閃爍計(jì)數(shù)器來確定m受體的水平。通過微量勞里反應(yīng)來測(cè)定蛋白質(zhì)水平結(jié)果圖1顯示了這些結(jié)果。在用本發(fā)明的皂草苷配基衍生物治療的培養(yǎng)期間，濃度依賴性地防止了毒蕈堿受體數(shù)量的下降。
權(quán)利要求
1.通式I的皂草苷配基衍生物 和它們的立體異構(gòu)體，和外消旋混合物，它們的可藥用前藥和鹽。其中在通式(I)中，-R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8，R10，各自獨(dú)立地代表H，OH，＝O，和OR，其中R＝任選取代的烷基，任選取代的?；?、任選取代的氨基甲酰基、烷氧羰基；-R9，R12，R11，R13可以是任意的H，OH，OR，其中R＝任選取代的烷基，任選取代的?；?、任選取代的氨基甲酰基、烷氧羰基；-R14＝任選取代的烷基；代表任意的雙鍵；以及在立體化學(xué)結(jié)構(gòu)中C5可以是R或S。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的皂草苷配基衍生物，其中在通式(I)中-R4，R9，R12，R13＝H-R1，R2，R3，R5，R6，R7，R8，R10，各自獨(dú)立地代表H，OH，＝O，和OR，其中R＝任選取代的烷基，任選取代的?；?、任選取代的氨基甲?；?、烷氧羰基；-R11＝H，OH，OR，其中R＝任選取代的烷基，任選取代的?；?，任選取代的氨基甲酰基、烷氧羰基；-R14＝任選取代的烷基；代表任意的雙鍵；以及在立體化學(xué)結(jié)構(gòu)中C5可以是R或S。
3.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的衍生物，其中在通式(I)中-R1＝R2＝R4＝R6＝R7＝R8＝R10＝R11＝R9＝R12＝R13＝H，-R3＝OH，或OCOCH3，或＝O；-R5＝OH，或OCOCH3，或＝O；-R14＝CH3；代表任意的雙鍵；以及在立體化學(xué)結(jié)構(gòu)中C5可以是R或S。
4.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所定義的化合物在制備用于增加毒蕈堿受體數(shù)量或增強(qiáng)人類或非人類的動(dòng)物中毒蕈堿受體功能的藥物中的用途。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的用途，其中所述藥物用于治療認(rèn)知障礙。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的用途，其中所述藥物用于增強(qiáng)與年齡相關(guān)的認(rèn)知障礙病人的認(rèn)知功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6的用途，其中所述藥物用于治療選自下組的疾病早老性癡呆、早老性癡呆型的老年性癡呆、帕金森氏病、路易斯體癡呆、體位性低血壓、孤獨(dú)癥、慢性疲乏綜合征、重癥肌無力、肌無力綜合癥、與Gulf war綜合癥相關(guān)的疾病和癥狀，暴露于有機(jī)磷化合物的職業(yè)病和與衰老有關(guān)的疾病。
8.根據(jù)權(quán)利要求4到7中任意一項(xiàng)的用途，其中所述藥物用于治療其特征在于存在神經(jīng)原纖維紊亂和/或β-淀粉樣噬菌斑癥狀的疾病。
9.根據(jù)權(quán)利要求4到8中任意一項(xiàng)的用途，其中所述藥物用于治療選自早老性癡呆或早老性癡呆型的老年性癡呆的疾病。
10.一種具有增強(qiáng)認(rèn)知功能特性的藥物組合物，它包括藥物有效量的權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所定義的通式(I)的皂草苷配基衍生物。
11.一種具有增強(qiáng)認(rèn)知功能特性的藥物組合物，它包括藥物有效量的權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所定義的通式(I)的皂草苷配基衍生物，該衍生物以源自于菝葜屬、天門冬屬、知母屬、絲蘭屬或龍舌蘭屬的植物提取物形式存在。
12.一種增強(qiáng)認(rèn)知功能的非醫(yī)療方法包括給人或動(dòng)物施用有效量的權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所定義的通式(I)的皂草苷配基衍生物。
13.權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所定義的通式(I)的皂草苷配基衍生物在食品或飲料中以增強(qiáng)認(rèn)知功能的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及5－羥皂草苷配基衍生物在治療認(rèn)知功能障礙和類似癥狀中的用途。還涉及治療方法和藥物組合物。
文檔編號(hào)A61P21/04GK1377366SQ0081360
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日
發(fā)明者P·巴勒克拉夫, J·漢森, P·岡寧, D·里斯, 夏宗勤, 胡雅兒 申請(qǐng)人:植物藥物公共有限公司