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CN1305377A - 提高乙酰胆碱水平的方法 - Google Patents

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CN1305377A
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H·U·布赖安特
M·A·格林
S·M·保罗
吴欣
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Eli Lilly and Co
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Abstract

本发明涉及提高动物乙酰胆碱水平的方法,该方法包括给予需要的哺乳动物有效量的式(Ⅰ)化合物和任选的AChE抑制剂。

Description

提高乙酰胆碱水平的方法
本发明涉及药物化学、神经生理学和神经药理学学科内容。尤其是，本发明涉及通过给予2-芳基-3-芳酰基苯并[b]噻吩来提高乙酰胆碱的水平。
胆碱能神经元构成中枢和外周神经系统的主要神经元系统。胆碱能神经元尤其与神经递质乙酰胆碱有关。在中枢神经系统中，乙酰胆碱是神经递质，能出现在在其它位置、大脑的海马和前皮层中。
据信大脑的海马区，尤其所知与胆碱能神经元有关的区域，具有与认知、学习和记忆有关的功能。具有如认知、学习和记忆的丧失等症状的变性疾病一直与胆碱能神经元的丧失有关联。例如，已知在Alzheimer氏症患者中，在其海马中胆碱能神经元的水平明显降低。这些胆碱能神经元逐渐的丧失似乎反映这些患者记忆和认知功能的逐步丧失。据认为这些神经元衰退的一个原因是由于该神经递质，即乙酰胆碱功能的丧失或降低。某些设计以提高乙酰胆碱水平的有效疗法目前正在临床评估中。
神经元中的乙酰胆碱水平基本上由其生物合成和生物降解之间所处的平衡来确定。该酶胆碱乙酰基转移酶(ChAT)主要负责乙酰胆碱的合成，而乙酰基胆碱酯酶(AChE)主要负责其降解。提高乙酰胆碱水平的一个治疗策略是基于通过AChE的抑制作用阻断其降解，例如，用AChE抑制剂，如毒扁豆碱水杨酸盐、盐酸他克林和donepezil盐酸盐等。虽然临床应用AChE抑制剂具有一些令人兴奋的结果，尤其是在早期的Alzheimer氏症中，但是由于这些药物非专一性、全身的作用，它们通常具有不良的副作用。目前，已批准用他克林治疗早期的Alzheimer氏症(见“Goodman and Gilman’s,ThePharmacological Basis of Therapeutics”,Ed.Gilman等，Pergamon Press,第8版，第7章(1990)，在此引用)。
提高乙酰胆碱水平的另一个治疗策略是基于增量调节神经元中的ChAT。已发现激素，雌激素，可通过增量调节大鼠海马中的ChAT提高乙酰胆碱的水平(见“服用雌二醇后大鼠视交叉前区提高的胆碱乙酰基转移酶浓度的免疫化学实验”，Luine等，Brain Res.,191:273-277,1980，“雌二醇可增加雌性大鼠专一基底前脑核和投射区中胆碱乙酰基转移酶的活性”，Luine.V.,Exp.Neurology,89:484-490,1985，“卵巢类固醇丧失可导致雌性Sprague-Dawley大鼠可逆性学习损伤和胆碱能功能的损害”，Singh,M.等，Brain Res.,644:305-312,1994)。因此，推测并从初步的临床信息证实：用激素替代疗法(雌激素用或不用孕酮)所治疗的绝经后妇女患有Alzheimer氏症的可能性较低，或者可使已存在的症状缓解。
但是，雌激素疗法存在着不良副作用，包括亲子宫作用、乳腺癌发病率可能性增加、胃气胀、月经恢复等，这些副作用限制了患者依从性。因此，为提高乙酰胆碱的水平，存在寻找新的和改进的疗法的发明机会。
本发明涉及增量调节哺乳动物胆碱乙酰基转移酶(ChAT)的方法，该方法包括给予所需的哺乳动物有效量的式Ⅰ化合物或其药学上的酸加成盐或溶剂化物和任选的胆碱酯酶抑制剂：其中：
R1和R3独立是氢、甲基、苯甲酰基、取代的苯甲酰基或者C(O)-(C1-C6烷基)；
R2选自吡咯烷-1-基、哌啶-1-基和六亚甲基亚胺-1-基；其中R2任选是N-氧化物。
另外，本发明涉及提高哺乳动物前脑皮层和/或大脑海马区的乙酰胆碱水平的方法，该方法包括给予所需的哺乳动物有效量的式Ⅰ化合物或其药学上的酸加成盐或溶剂化物以及任选的胆碱酯酶抑制剂。
另外，本发明涉及抑制哺乳动物大脑前脑皮层和/或海马区的胆碱乙酰基转移酶和/或乙酰胆碱缺乏而引起的症状或不利影响的方法，该方法包括给予所需的哺乳动物有效量的式Ⅰ化合物或其药用的盐或溶剂化物和任选的胆碱酯酶抑制剂。
另外，本发明还涉及药用制剂，其包括式Ⅰ化合物或其药用的酸加成盐或溶剂化物、乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂和药用载体、稀释剂或赋形剂。
本发明涉及发现一选择组的2-芳基-3-芳酰基苯并[b]噻吩，即式Ⅰ化合物，用于增量调节ChAT，并因此可用于提高含有乙酰胆碱和ChAT的神经元中的乙酰胆碱水平。
本发明所有方法的优选实施方案是其中服用式Ⅰ化合物的哺乳动物是人，尤其是女性，并且最优选的是雌激素缺乏的女性。但是，男性也包括在术语“哺乳动物”项下，尤其是睾丸素缺乏的男性。
本发明另一优选实施方案是其中由于大脑前脑皮层和/或海马区中胆碱乙酰基转移酶和/或乙酰胆碱缺乏而引起的症状是Alzheimer氏症。
另外，本发明所有方法的另一优选实施方案是应用式Ⅰ化合物的药用的酸加成盐，其中R1和R3是氢，R2是吡咯烷-1-基。更优选该盐是盐酸盐。这个更优选的化合物命名为[2-(4-羟基苯基)-6-羟基苯并[b]噻吩-3-基][4-[2-(1-吡咯烷基)乙氧基]苯基]甲酮盐酸盐。
本发明所有方法的更加优选的实施方案是应用式Ⅰ化合物的药用的酸加成盐，其中R1和R3是氢，R2是哌啶-1-基。最优选该盐是盐酸盐。这个最优选的化合物命名为[2-(4-羟基苯基)-6-羟基苯并[b]噻吩-3-基][4-[2-(1-哌啶基)乙氧基]苯基]甲酮盐酸盐或者盐酸雷洛昔芬。
本发明包括任选应用通常已知的AChE抑制剂，如毒扁豆碱水杨酸盐、盐酸他克林和donepezil盐酸盐等，以及后来发现的作为AChE抑制剂的药物。
此处所用术语“有效量”是指式Ⅰ化合物的量，该量能够在哺乳动物中增量调节ChAT和/或提高大脑的海马区和前脑皮层区的乙酰胆碱水平和/或抑制由于胆碱乙酰基转移酶和/或乙酰胆碱缺乏而引起的症状或不利影响。当将式Ⅰ化合物与AChE抑制剂共同给药时，术语“有效量”还指能够抑制AChE的药物的量。
术语“雌激素缺乏”是指当妇女不能产生足够量的雌性激素以保持雌激素相关的功能时，自然产生或临床所引发的症状如，月经、骨质体内平衡、神经元功能、心血管病等。这些丧失雌激素的状况起因于，但不限于绝经和手术或化学卵巢切除术，包括其功能性相当的化学方法，如使用GnRH激动剂或拮抗剂、ICI 182780等药物。
在抑制由于大脑前脑皮层和/或海马区中ChAT和/或乙酰胆碱缺乏而引起的症状或不利影响的内容中，术语“抑制”包括其通常所接受的意义，即抑制、阻止、缓和、改善、减缓、阻断或逆转ChAT和乙酰胆碱减低的过程或严重性以及病理后遗症，即由这些过程引起的症状。
术语“增量调节ChAT”指增加ChAT的酶活性，即促进胆碱转化成乙酰胆碱。该促进作用包括增加ChAT和胆碱的反应效率和/或速率和/或增加作用部位存在的ChAT的量。酶存在量的增加可归因于基因的调节或该酶形成的其它合成步骤和/或该酶失活作用和代谢作用的降低。
在此处所描述化合物的说明中所用的一般术语具有其通常的意义。例如，“C1-C6烷基”是指1-6个碳原子的直、支或环状脂族链，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、正丁基、戊基、己基等。
术语“取代的苯甲酰基”指具有1-5个独立选自C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、羟基、硝基、氯代、氟代或三(氯或氟)甲基的取代基的苯甲酰基。
在此作为形容词所用的术语“药用的”是指对接受者基本上无毒性并且基本上无损害。
“药物制剂”还指该载体、溶剂、赋形剂和盐必须与该制剂的活性组分(式Ⅰ化合物)相适应。
术语“酸加成盐”指通过式Ⅰ化合物与无机或有机酸反应所制备的式Ⅰ化合物的盐。药用的酸加成盐的实例见，如Berge,S.M,Bighley,L.D.，和Monkhouse,D.C.,J.Pharm.Sci.,66:1,1977。
术语“溶剂化物”代表聚集体，其包含一或多个溶质分子，如式Ⅰ化合物，以及一或多个药用溶剂分子，如水、乙醇等。
其中R和/或R3是氢或甲基的式Ⅰ化合物可根据所知的方法制备，如美国专利4,133,814、4,418,068和5,731,342中详述的那些步骤，各自内容结合到本发明中作为参考。为羧酸酯的式Ⅰ化合物(R1和/或R3是C(O)-(C1-C6烷基)、苯甲酰基或取代的苯甲酰基)可用其中R和/或R3是氢的式Ⅰ化合物，通过美国专利5,393,763中所述的方法来制备，该专利内容结合到本发明中作为参考。
本发明的药用的酸加成盐一般可通过式Ⅰ化合物与等摩尔或过量的酸的反应形成。一般将该反应物在互溶剂，如乙醚、四氢呋喃、甲醇、乙醇、异丙醇、苯等中混合。在大约1小时至10日内，该盐一般从溶液中沉淀出来，然后通过过滤或其它常用的方法分离。
形成酸加成盐一般所用的酸是无机酸，如盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、磷酸等，以及有机酸，如对甲苯磺酸、甲磺酸、乙磺酸、草酸、对溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、酒石酸、苯甲酸、乙酸等。
毒扁豆碱水杨酸盐、盐酸他克林、donepezil盐酸盐和其它AChE抑制剂可由市售获得。
药用制剂可通过本领域所知的方法制备，如1995年9月6日公布的EP公开申请670162A1和1997年10月2日公布的WO 97/35571中的方法，两者都结合到本发明中作为参考。例如，可将式Ⅰ化合物和任选的AChE抑制剂与常用的赋形剂、稀释剂或载体一起配制，然后形成片剂、胶囊等。因此，可将式Ⅰ化合物和AChE抑制剂制成制剂并一起给药。还可将式Ⅰ化合物和AChE抑制剂分别给药。
适于制剂的赋形剂、稀释剂和载体的实例包括下列填充剂和增量剂，如淀粉、糖、甘露醇糖和硅酸衍生物；粘合剂，如羧甲基纤维素和其它纤维素衍生物、藻酸盐、明胶和聚乙烯吡咯烷酮；湿润剂，如甘油；崩解剂，如琼脂、碳酸钙和碳酸氢钠；延缓溶解剂例如石蜡；吸收加速剂，如季铵化合物；表面活性剂，如十六烷醇、单硬脂酸甘油酯；吸附载体，如高岭土和皂土；以及润滑剂，如滑石粉、硬脂酸钙和硬脂酸镁和固体聚乙二醇。依据所用的赋形剂的类型，最后的药用形式可以是丸剂、片剂、粉末剂、锭剂、糖浆剂、气溶胶、saches、cachets、酏剂、悬浮剂、乳剂、软膏、栓剂、无菌注射溶液或无菌包装的粉末剂。
另外，非常适于将式Ⅰ化合物制成缓释剂型的制剂。还可将制剂制成在可能的时间范围内，仅在或者优选在胃肠道的特定部分释放该活性组分的剂型。这些制剂需要包衣、包封或可由聚合物或蜡制成的保护基质。
本发明所需增量调节ChAT的式Ⅰ化合物的特定剂量以及任选所需抑制AChE的AChE抑制剂的剂量将根据所治疗的症状的具体情况决定。主治医生决定最佳的所考虑的事项，如剂量、给药途径和给药次数。一般地，式Ⅰ化合物的口服或非肠道给药的最低有效剂量大约是1、5、10、15或20mg。通常最高有效剂量大约是800、100、60、50或40mg。特别有效的量是每日口服途径给予盐酸雷洛昔芬60mg(56mg游离碱)。可每日给予需要此种治疗的患者1-3次的这些剂量，或者每当需要有效地增量调节ChAT，和/或提高大脑的前脑皮层和/或海马区的乙酰胆碱水平和/或抑制由大脑前脑皮层和/或海马区的胆碱乙酰基转移酶和/或乙酰胆碱缺乏而引起的症状或不利影响时服用。
以下所给出的制剂仅供说明之用，并不作任何限制。这些制剂中总的活性组分占该制剂的0.1％-99.9％(重量)。术语“活性组分”指式Ⅰ化合物或其药用的盐或溶剂化物(优选盐酸雷洛昔芬)和任选的AChE抑制剂。式Ⅰ化合物的更加优选的制剂是美国专利5,731,327和PCT申请WO 97/35571(1997年10月2日)中说明的具体结晶形式、粒子大小和组成的盐酸雷洛昔芬，该专利内容结合到本发明中作为参孝。
制剂1
明胶胶囊
组分                  用量(mg/胶囊)
活性组分                50-600
淀粉NF                   0-500
可流动淀粉粉末           0-500
聚硅氧烷流体350厘沲       0-15
将该组分混合，通过45目美国筛，然后填充入硬明胶胶囊中。
制剂2
片剂
组分                  用量(mg/片)
活性组分                50-600
淀粉                     10-50
微晶纤维素       10-20
聚乙烯吡咯烷酮    5
(10％水溶液)
羧甲基纤维素钠    5
硬脂酸镁          1
滑石粉           1-5
将该活性组分、淀粉和纤维素通过45目美国筛，然后充分混合。将聚乙烯吡咯烷酮溶液与所得到的粉末混合，然后通过14目美国筛。将所得到的颗粒在50-60℃下干燥，然后通过18目美国筛。向以上的颗粒中加入预先通过60目美国筛的羧甲基纤维素钠、硬脂酸镁和滑石粉，然后充分混合。用压片机将所得到的材料压制成片。制剂3气溶胶
组分               ％(重量)
活性组分            0.50
乙醇               29.50
抛射剂22           70.00
(氯代二氟代甲烷)
将该活性组分与乙醇混合，然后将该混合液加入到部分的抛射剂22中，冷却至-30℃，再转移至填充装置中。然后将所需的量加入到不锈钢容器中，用剩余的抛射剂稀释。然后将阀门装到该容器上。
制剂4
栓剂
组分               重量/体积
活性组分             100mg
羧甲基纤维素钠        50mg
糖浆                1.25mL
苯甲酸溶液(0.1 M)   0.10mL
矫味剂               适量
着色剂               适量
加纯水至总量          5mL
按如下操作制备每5mL含有100mg式Ⅰ化合物的栓剂：将该活性组分通过45目美国筛，然后与羧甲基纤维素钠和糖浆混合形成调匀的糊。加入苯甲酸溶液、矫味剂和水稀释的着色剂，将该混合液充分搅拌。再加入水使该混合液达到所要求的体积。
以下给出的本发明方法的示范实验仅供说明之用，对本发明范围不作任何限定。
由Harlan购得40只雌性Sprague-Dawley大鼠(体重为300-325g，6个月大)。将该动物或者施行两侧卵巢切除术(OVX)或者施行假手术法，然后两星期后发运。到达后，将它们以每笼3或4只装入金属挂笼中，可以随意进食和饮水一周。室温保持在22.2±1.7℃，最低相对湿度为40％。室内光照周期为12小时明，12小时暗。
每日通过皮下注射或口腔管饲法给予该动物3mg/kg/日溶于含有10％环糊精溶媒中的盐酸雷洛昔芬、0.03或0.3mg/kg/日的雌二醇苯甲酸酯或对照溶媒。将动物处理3或10。每个给药方案有20只动物。在适当的时间间隔，将该动物处死，解剖其大脑。将该大脑的具体部分匀化，试验。处理海马和前脑皮层的匀浆，用乙酰胆碱生物合成的放射性标记试验进行ChAT活性的测定。该方法可见Schoepp等，J.Neural Transmiss.,78:183-193,1989，其内容结合到本发明中作为参考。
如所预测的，与假手术对照组相比，OVX动物中ChAT水平降低＞50％(p＜0.001)。相反地，与OVX对照组相比，接受了盐酸雷洛昔芬或雌二醇苯甲酸酯的动物其ChAT水平有明显增加(P＜0.05)，并且与假手术对照组无显著性差别。
因此，本发明提供治疗和预防与记忆、学习和认知功能丧失有关的症状，常见于雌激素缺乏的妇女，尤其是绝经后的妇女。该症状的实例是Alzheimer氏类型的老年性痴呆。长期服用本发明化合物后，明显显示出与服用本发明化合物有关的有益作用，如降低记忆损失。例如患有Alzheimer氏症的绝经后妇女每日口服60mg盐酸雷洛昔芬2-12个月后，可预期能缓解其病症。
还可将本发明的方法用于预防上。例如，绝经前或绝经后的妇女可根据标准试验评估其认知和记忆功能。确立该基线后，妇女可在1-5年期间内每日口服60mg盐酸雷洛昔芬。该阶段结束时，根据标准试验对认知和记忆功能的重新评估显示：相对于相同长度时间内给予安慰剂的对照组患者，服药组降低了这些功能的损失。

Claims (18)

1．应用式Ⅰ化合物或其药用的酸加成盐或溶剂化物和任选的乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂来制备用于增量调节哺乳动物胆碱乙酰基转移酶(ChAT)的药物：其中
R1和R3独立是氢、甲基、苯甲酰基、取代的苯甲酰基或者C(O)-(C1-C6烷基)；
R2选自吡咯烷-1-基、哌啶-1-基和六亚甲基亚胺-1-基；其中R2任选是N-氧化物。
2．应用式Ⅰ化合物或其药用的酸加成盐或溶剂化物和任选的乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂来制备用于提高哺乳动物大脑前脑皮层和/或海马区的乙酰胆碱水平的药物：其中：
R1和R3独立是氢、甲基、苯甲酰基、取代的苯甲酰基或者C(O)-(C1-C6烷基)；
R2选自吡咯烷-1-基、哌啶-1-基和六亚甲基亚胺-1-基；其中R2任选是N-氧化物。
3．应用式Ⅰ化合物或其药用的酸加成盐或溶剂化物和任选的乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂，来制备用于抑制哺乳动物大脑前脑皮层和/或海马区的胆碱乙酰基转移酶和/或乙酰胆碱缺乏而引起的症状或不利影响的药物：其中：
R1和R3独立是氢、甲基、苯甲酰基、取代的苯甲酰基或者C(O)-(C1-C6烷基)；
R2选自N-吡咯烷-1-基、哌啶-1-基和六亚甲基亚胺-1-基；其中R2任选是N-氧化物。
4．根据权利要求1-3中任一项的应用，其中所述哺乳动物是妇女。
5．根据权利要求4的应用，其中所述妇女缺乏雌激素。
6．根据权利要求5的应用，其中该式Ⅰ化合物是药用的酸加成盐，R1和R3是氢，R2是哌啶-1-基。
7．根据权利要求6的应用，其中该式Ⅰ化合物是盐酸盐。
8．根据权利要求5的应用，其中该式Ⅰ化合物是药用的酸加成盐，R1和R3是氢，R2是吡咯烷-1-基。
9．根据权利要求8的应用，其中该式Ⅰ化合物是盐酸盐。
10．根据权利要求3的应用，其中该哺乳动物是人，所抑制的症状是Alzheimer氏症。
11．根据权利要求10的应用，其中所述人为雌激素缺乏的妇女。
12．根据权利要求11的应用，其中该式Ⅰ化合物是药用的酸加成盐，R1和R3是氢，R2是哌啶-1-基。
13．根据权利要求12的应用，其中该式Ⅰ化合物是盐酸盐。
14．根据权利要求2或3中任一项的应用，其中该乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂选自毒扁豆碱水杨酸盐、盐酸他克林和donepezil盐酸盐。
15．药物制剂，其包括式Ⅰ化合物或其药用的酸加成盐或溶剂化物以及乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂和药用载体、稀释剂或赋形剂：
Figure A9980728500041
其中：
R1和R3独立是氢、甲基、苯甲酰基、取代的苯甲酰基或者C(O)-(C1-C6烷基)；
R2选自N-吡咯烷-1-基、哌啶-1-基和六亚甲基亚胺-1-基；其中R2任选是N-氧化物。
16．根据权利要求15的制剂，其中该式Ⅰ化合物是药用的酸加成盐，R1和R3是氢，R2是哌啶-1-基。
17．根据权利要求16的制剂，其中该式Ⅰ化合物是盐酸盐。
18．根据权利要求17的制剂，其中该乙酰胆碱酯酶(ACHE)抑制剂选自毒扁豆碱水杨酸盐、盐酸他克林和donepezil盐酸盐。
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