BR112018067966B1 - Composição compreendendo pró-fármaco de isômero de dinitrofenol (dnp) e usos da mesma - Google Patents

Abstract

São fornecidos uma composição e método de tratamento de doenças neuromusculares, neuromusculares degenerativas, neurodegenerativas, autoimunes, do desenvolvimento, traumáticas, perda auditiva relacionada, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMAI, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipos I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (Doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison. A composição é selecionada do grupo que consiste em pró-fármacos de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, 2,3-dinitrofenol bipartido, 2,4-dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol ou 3,5-dinitrofenol (2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6- DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP); pró-fármacos Gemini, bioprecursores - ou moléculas, e combinações destes.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Esse pedido reivindica o benefício do Pedido U.S. Provisório N° 62/304.584, depositado em 7 de março de 2016, e do Pedido U.S. Provisório N° 62/460.318, depositado em 17 de fevereiro de 2017, todos incorporados nesse relatório descritivo por referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção está relacionada ao desenvolvimento de tratamentos de modificação de doenças para reversão, lentificação ou prevenção de doenças neuromusculares, síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (Tipo I, II, III e IV), doenças neuromusculares degenerativas, neurodegenerativas, autoimunes, do desenvolvimento, lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, perda auditiva relacionada e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de Wolfram, síndrome de Wolcott-Rallison, e distúrbios em crianças, adultos e na população de idosos. Em um aspecto, os tratamentos para doenças neuromusculares, neuromusculares degenerativas, neurodegenerativas, autoimunes, do desenvolvimento, traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, e/ou doenças e distúrbios metabólicos, incluindo síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott- Rallison, estão relacionados ao uso de um ou mais isômeros de dinitrofenol (DNP). A invenção também está relacionada à síntese de pró-fármacos bipartidos de dinitrofenol (2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP), e ao uso dos pró-fármacos e/ou 2,3-dinitrofenol, 2,4-dinitrofenol, 2,5- dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4-dinitrofenol ou 3,5- dinitrofenol, para o tratamento de doenças neuromusculares, neuromusculares degenerativas, neurodegenerativas, autoimunes, do desenvolvimento, traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós- cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, e/ou doenças e distúrbios metabólicos, incluindo síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison.

FUNDAMENTOS

[003] A terapia farmacológica atual para alterar profundamente a evolução de doenças neuromusculares, neuromusculares degenerativas, neurodegenerativas, autoimunes, do desenvolvimento, traumáticas, perda auditiva relacionada e/ou doenças metabólicas insidiosas em direção à morte precoce está completamente ausente; portanto, há uma necessidade médica não atendida. Por exemplo, as recomendações atuais da “NCL-Foundation” em decorrência da severidade das consequências da doença de Batten, é uma terapia paliativa iniciada o mais cedo possível. A epilepsia é tratada com valproato e lamotrigina, espasmos com baclofeno e tetrazepam, e epilepsia de mioclono com piracetam e zonisamida (folheto distribuído por NCL-Stiftung).

[004] A esclerose lateral amiotrófica (ALS, também conhecida como doença de Lou Gehrig) é um distúrbio neurodegenerativo caracterizado por perda de neurônios no tronco cerebral, córtex cerebral e neurônios motores da medula espinhal, que leva à fraqueza progressiva e morte dentro de 3-5 anos após o surgimento. Para ALS, há diversos tratamentos, e nenhum se provou eficaz para impedir a progressão em direção à morte, exceto riluzol. Riluzol prolonga a vida em uma extensão modesta (vários meses) e estende o tempo até que o paciente precise de suporte ventilatório, mas os sinais de toxicidades hepática (aproximadamente 10%) devem ser monitorados.

[005] A doença de Alzheimer (AD), é um distúrbio caracterizado por perda de neurônios no cérebro que corresponde a um declínio na cognição e morte prematura. Apesar das tentativas de terapias farmacológicas, os fármacos falharam em alterar significantemente a expectativa de vida dos pacientes. A doença de Parkinson, bem conhecida por seu impacto sobre Michael J. Fox, Mohamed Ali e outros, é um assassino lento de neurônios produtores de dopamina denominados neurônios dopaminérgicos. As terapias atuais se concentram na substituição de dopamina e nenhum avanço tem sido feito há algum tempo.

[006] As distrofias musculares de Duchene (DMD), uma doença neuromuscular pediátrica em meninos jovens (Cromossomo X), é um distúrbio tão agressivo que as crianças passam a usar muletas aos 8 anos de idade e estão em cadeiras de rodas aos 10. A perda do gene de distrofina afeta tanto o cérebro quanto o músculo, os únicos dois tecidos nos quais é expressa. A perda de distrofina causa inchação osmótica das mitocôndrias, rompimento e perda de massa muscular. Outras formas de ataxia, e uma série de outras doenças neurodegenerativas/neuromusculares-degenerativas, não têm tratamentos para alterar profundamente a evolução da progressão da doença em direção à morte precoce. A esclerose múltipla é um distúrbio autoimune do SNC sem etiologia conhecida. Após o início da doença, as bainhas de mielina (que isolam fibras nervosas ou axônios circundantes) são atacadas pelas células imunes, causando disfunção neuronal entre o cérebro e órgãos do corpo. O resultado é uma ampla gama de sintomas neurológicos como, por exemplo, movimentos involuntários dos membros que prejudicam a marcha, déficit visual / da fala, disfunção da vesícula e intestino etc. Embora a expectativa de vida seja apenas moderadamente encurtada, a MS tipicamente começa a se manifestar na idade de 20-30, com sintomas progressivamente piorando ao longo do tempo. Atualmente, há uma série de fármacos para supressão imune, no entanto, nenhum deles é “modificador da doença” para o tratamento de MS, e nenhum dos fármacos protege contra a progressão da doença.

[007] Além de doenças neurodegenerativas e autoimunes, há uma necessidade médica não atendida para tratamentos de doenças do desenvolvimento como, por exemplo, síndrome de Angelman (AS), um distúrbio pediátrico do neurodesenvolvimento associado a retardo do desenvolvimento, disfunção motora, ausência de fala e epilepsia, causado por mutação em um gene de imprinting denominado ubiquitina ligase E3A (UBE3A). Similarmente, a síndrome de Rett é uma doença degenerativa pediátrica que afeta meninas jovens (Cromossomo X, meninos morrem dentro do útero) e leva à morte. Atualmente não há terapias para tratar os efeitos da doença que incluem problemas respiratórios, problemas de movimento, convulsões etc.

[008] Além do tratamento útil de doenças neurodegenerativas, neuromusculares, autoimunes e do desenvolvimento, a pandemia de doenças metabólicas possui muito poucas opções de terapia farmacológica que atuem na raiz do problema para resolver os efeitos da nutrição excessiva e subsequentemente obesidade. A obesidade é pandêmica e intratável. Há aproximadamente 1 bilhão de adultos com sobrepeso em todo o mundo, com mais de 300 milhões clinicamente obesos. Somente os Estados Unidos exibe 35% de americanos com um BMI acima de 30 e 1 em 400 com um BMI de 50 (~800.000 indivíduos). A obesidade pode levar ao acúmulo ectópico de lipídeos (por exemplo, doença gordurosa do fígado não alcoólica, NAFLD) e dano oxidativo de espécies reativas ao oxigênio. Como resultado, indivíduos obesos estão em risco aumentado para várias outras doenças, incluindo resistência à insulina, apneia do sono, hipertensão, doença renal, inflamação, complicações na articulação do joelho, depressão, pressão arterial elevada, doença cardiovascular, diabetes Tipo-2 (T2D), e até mesmo alguns cânceres. Embora até mesmo uma pequena quantidade (aproximadamente 5%) de perda de peso possa gerar benefícios metabólicos, é difícil para a maioria dos pacientes obter e sustentar essa perda de peso. Dessa forma, a cirurgia bariátrica é agora considerada como o melhor método para reverter a obesidade. Embora cada vez mais popular, a cirurgia bariátrica frequentemente exige uma alteração anatômica permanente do trato gastrintestinal que basicamente força a ingestão reduzida de calorias. Esses procedimentos estão associados com mortalidade (1/200) e morbidade de curto e longo prazo como, por exemplo, complicações de feridas e trombose venosa, bem como hipoglicemia reativa, deficiência de micronutrientes, síndrome de dumping etc. Esses procedimentos impõem desafios adicionais em pacientes com obesidade extrema (BMI> 50 kg/m2). Abordagens farmacêuticas para remediar a obesidade se concentraram na indução de malabsorção (por exemplo, orlistat) ou saciedade (por exemplo, rimonobant, sibutramina), mas são minimamente eficazes (aproximadamente 5% do peso do corporal) e associadas com efeitos adversos significantes (por exemplo, esteatorréia, depressão e MI, respectivamente). São necessárias novas terapias farmacológicas.

[009] Consequentemente, há uma necessidade profunda por tratamentos aprimorados para doenças neurodegenerativas, neuromusculares, do desenvolvimento, autoimunes e/ou metabólicas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[010] Um primeiro aspecto da presente invenção fornece uma composição para o tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, concussão, lesão cerebral traumática (TBI), induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós- cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, que compreende um ou mais isômeros de dinitrofenol (DNP), ou seja, 2,3-DNP, 2,4- DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP.

[011] Um segundo aspecto da presente invenção fornece uma composição para o tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós- cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, que compreende um pró-fármaco, o pró-fármaco sendo selecionado do grupo que consiste em: um éster de aminoácido (AA) de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I-1 a I-10; Esquema 2, Fórmulas II-1 a II-10; Esquema 3, Fórmulas III-1 a III-10; Esquema 4, Fórmulas IV-1 a IV-10; Esquema 5, Fórmulas V-1 a V-10; e Esquema 6, Fórmulas VI-1 a VI-10); ésteres de AA que incorporam um espaçador de dióxido de metileno (um equivalente de formaldeído) (Esquema 1, Fórmulas I-11 a I-13; Esquema 2, Fórmulas II-11 a II-13; Esquema 3, Fórmulas III-11 a III-13; Esquema 4, Fórmulas IV11 a IV-13; Esquema 5, Fórmulas V-11 a V-13; e Esquema 6, Fórmulas VI-11 a VI-13); pró-fármacos de amino carbamato de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I14 a I-17; Esquema 2, Fórmulas II-14 a II-17; Esquema 3, Fórmulas III-14 a III-17; Esquema 4, Fórmulas IV-14 a IV-17; Esquema 5, Fórmulas V-14 a V-17; e Esquema 6, Fórmulas VI14 a VI-17); pró-fármacos de amino carbonato de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I18 e I-19; Esquema 2, Fórmulas II-18 e II-19; Esquema 3, Fórmulas III-18 e III-19; Esquema 4, Fórmulas IV-18 e IV-19; Esquema 5, Fórmulas V-18 e V-19; e Esquema 6, Fórmulas VI18 e VI-19); análogos de fosfato de I-20, I-21, II-20, II-21, III-20, III-21, IV-20, IV-21, V-20, V-21, VI-20, e VI-21 (Esquemas 1-6); análogos de 1,3-diceto de I-22 a I-32; II-22 a II-32; III-22 a III-32; IV-22 a IV-32; V-22 a V-32; e VI-22 a VI32 (Esquemas 1-6); análogos de carbonato e carbamato de I-33 a I-39; II-33 a II-39; III-33 a III-39; IV-33 a IV-39; V-33 a V-39; e VI33 a VI-39 (Esquemas 1-6); análogos de benzoato de I-40, II-40, III-40, IV-40, V40, e VI-40 (Esquemas 1-6); e combinações destes.

[012] Um terteira aspecto da presente invenção fornece uma composição para o tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, que compreende: um pró-fármaco de fosfato alterado por introdução de uma porção de pró-fármaco hidrossolúvel na molécula por meio de conjugação com a funcionalidade fenólica livre. Esquema I Esquema II Esquema III Esquema IV Esquema V squema VI

[013] Um quarto aspecto da presente invenção fornece uma composição para o tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós- cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, que compreende: um pró-fármaco, o pró-fármaco sendo selecionado do grupo que consiste em pró-fármacos “Gemini” de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, em que o pró-fármaco é representado pela Fórmula VII:

[014] Um quinto aspecto da presente invenção fornece um método para a síntese da composição de um pró-fármaco para o tratamento de doenças neurodegenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison. Em uma modalidade, o método compreende: a reação de 2,3-dinitrofenol, 2,4-dinitrofenol, 2,5- dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4-dinitrofenol e/ou 3,5- dinitrofenol com 5-(tert-butildimetilsiloxi)isoftaloil dicloreto (2) na presença de piridina/diclorometano para gerar precursor (3); e remoção do grupo de proteção de TBDMS em acetona/HCl para gerar o pró-fármaco (Esquema 7). Esquema 7

[015] Um sexto aspecto da presente invenção fornece uma composição para o tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós- cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, que compreende: bioprecursores de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4- DNP ou 3,5-DNP que liberam 2,3-dinitrofenol, 2,4- dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5-dinitrofenol após metabolismo oxidativo por citocromo P-450, em que os bioprecursores são representados pelas Fórmulas VIII e IX (Esquema 8; incluindo via de síntese e metabolismo oxidativo): Esquema 8

[016] Um sétimo aspecto da presente invenção fornece uma composição para o tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós- cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, que compreende: pró- fármacos e bioprecursores de DNP com vinculadores que contêm grupos funcionais abertos liberados como formulações de nanopartículas de depósito que liberam DNP de uma forma sustentada, lenta, em doses baixas, comparadas com a dose e liberação de DNP isoladamente.

[017] Um oitavo aspecto da presente invenção fornece um método de tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, que compreende: administração a um paciente necessitado de tratamento de uma dose de uma composição, em que a composição é selecionada do grupo que consiste em 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, pró-fármacos bipartidos de 2,3-dinitrofenol, 2,4- dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5-dinitrofenol (2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP); pró-fármacos Gemini, moléculas bioprecursoras, e combinações destes, e em que a dose de fármaco ativo é de cerca de 0,01 mg/kg de peso corporal até cerca de 50 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento ou de cerca de 0,01 mg/kg de peso corporal até cerca de 25 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento.

[018] Um nono aspecto da presente invenção fornece um método de tratamento de lesão cerebral traumática (TBI), acidente vascular encefálico isquêmico, doença de Huntington (doença de Huntington de surgimento no adulto, doença de Huntington juvenil), epilepsia (crises em salvas, crises refratárias, crises de ausência atípicas, crises atônicas, crises clônicas, crises mioclônicas, crises tônicas, crises tônicas-clônicas, crises parciais simples, crises parciais complexas, crises generalizadas secundárias, crises febris, crises não epiléticas, crises gelásticas e dacrísticas e crises de ausência), esclerose múltipla (MS) (esclerose múltipla recidivante-recorrente (RRMS), MS progressiva secundária (SPMS), MS progressiva primária (PPMS) e MS recidivante progressiva (PRMS)), lúpus (lúpus eritematoso sistêmico (SLE), lúpus discoide (cutâneo), lúpus induzido por fármacos (DIL) e lúpus neonatal), diabetes mellitus (diabetes Tipo-1, diabetes Tipo-2, diabetes do jovem de início na maturidade (MODY: MODY1, MODY2, MODY3, MODY4, MODY5, MODY6, MODY7, MODY8, MODY9, MODY10, MODY11)), esteatohepatite não alcoólica (NASH), esquizofrenia (esquizofrenia paranoide, esquizofrenia desorganizada, esquizofrenia catatônica, esquizofrenia residual, transtorno esquizoafetivo), miastenia grave (MG) (miastenia grave ocular, MG congênita e miastenia grave generalizada), artrite reumatoide (RA), doença de Graves, síndrome de Guillain-Barré (GBS), distrofia muscular (distrofia muscular de Duchenne (DMD), de Becker, miotônica, congênita, de Emery- Dreifuss, facioescapuloumeral, das cinturas, distal e oculofaríngea), queimaduras graves, envelhecimento, esclerose lateral amiotrófica (ALS), ataxia (ataxia de Friedreich, ataxias espinocerebelares 1 (SCA1), ataxias espinocerebelares 2 (SCA2), ataxias espinocerebelares 3 (SCA3), ataxias espinocerebelares 6 (SCA6), ataxias espinocerebelares 7 (SCA7), ataxias espinocerebelares 11 (SCA11), atrofia denteadorrubra-palidolusiana (DRPLA) e ataxia por glúten), doença de Batten ou lipofuscinoses ceroides neuronais (NCL) (NCL infantil (INCL), NCL infantil tardia (LINCL), NCL juvenil (JNCL) ou NCL do adulto (ANCL)), doença de Alzheimer (doença de Alzheimer de surgimento precoce, doença de Alzheimer de surgimento tardio e doença de Alzheimer familiar (FAD)), neurite óptica (ON), neuropatia óptica hereditária de Leber (LHON), transtornos do espectro do autismo (ASD) (síndrome de Asperger, transtornos invasivos do desenvolvimento (PDDs), transtorno desintegrativo da infância (CDD) e transtorno autístico), síndrome de Rett, síndrome de Angelman, doença de Leigh, síndrome de Prader Willi, síndrome do X frágil, depressão (depressão maior, distimia, depressão pós-parto, transtorno afetivo sazonal, depressão atípica, depressão psicótica, transtorno bipolar, transtorno disfórico pré-menstrual, depressão situacional), doença de Parkinson (doença de Parkinson idiopática, parkinsonismo vascular, demência com corpos de Lewy, doença de Parkinson herdada, parkinsonismo induzido por fármacos, doença de Parkinson juvenil e parkinsonismo atípico), síndrome de Wolfram (e quaisquer condições associadas como, por exemplo, questões de diabetes, audição, visão, ataxia, neurodegeneração etc.), atrofia muscular espinhal (SMA; tipos I, II, III e IV), perda auditiva em decorrência de ruído (ruído de explosão e elevado), perda auditiva relacionada ao envelhecimento, perda auditiva induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolcott-Rallison, doenças mitocondriais, distúrbios do desenvolvimento, síndrome metabólica (pressão arterial elevada, glicemia elevada, excesso de gordura corporal em torno da cintura e níveis de colesterol anormais) e/ou distúrbios autoimunes por aumento do dispêndio de energia e/ou por indução de expressão de mRNA e níveis de proteína de BDNF com tratamento com DNP para reverter, tornar mais lenta ou evitar doença neuromuscular e/ou neurodegeneração e/ou perda de massa muscular, que compreende: administração a um paciente necessitado de tratamento de uma dose de 0,01 mg/kg a 50 mg/kg, em que a composição é selecionada do grupo que consiste em 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP; pró-fármacos bipartidos de 2,3-dinitrofenol, 2,4-dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5-dinitrofenol (2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP); pró-fármacos Gemini, moléculas bioprecursoras para o tratamento de doenças neurodegenerativas, neuromusculares, do desenvolvimento, autoimune e/ou metabólicas, e combinações destas, em que a dose da composição é de cerca de 0,01 mg/kg a 50 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento.

[019] Um décimo aspecto da presente invenção está relacionado a um método de tratamento de doenças neurodegenerativas, doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças do desenvolvimento, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, e/ou doenças metabólicas, e/ou doenças relacionadas à perda auditiva decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, que compreende: o fornecimento de instruções para administrar uma dose eficaz de DNP ou um sal farmaceuticamente aceitável deste, ou qualquer pró-fármaco descrito nesse relatório descritivo, ao longo de um período suficientemente longo para obter remissão dos sintomas da doença, em que a dose eficaz do DNP e/ou pró-fármaco deste é instruída para ser recebida na faixa de dose de 0,001 mg/kg de peso corporal até 50 mg/kg de peso corporal.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[020] O sumário anterior, bem como a descrição detalhada seguinte de modalidades da invenção, será mais bem compreendido quando lido em conjunto com os desenhos e figuras em anexo.

[021] A Figura 1 é um diagrama que ilustra o efeito comparativo de dois compostos da invenção na redução ou bloqueio da progressão de paralisia, como monitorada como uma Pontuação clínica (modelo de MS EAE que compara (2,4- DNP) parental com pró-fármaco (II-38) em exposições equivalentes de 5 mpk parental para 80 mpk de pró-fármaco para eficácia). Legenda: diamante - placebo; quadrado - 2,4- DNP 5 mpk; triângulo - II-38 8 mpk; x - II-38 16 mpk; asterisco - II-38 80 mpk. Valores P por Regressão Ordinal: 2,4-DNP 5 mpk = 0,0192; II-38 8 mpk = 0,000954; II-38 16 mpk = 0,000124; II-38 80 mpk = 0,00014 (resultados de modelo de regressão logística usando o pacote ordinal de Cran Project, www.cran.r-project.org).

[022] A Figura 2 é um diagrama que ilustra o efeito comparativo de dois compostos da invenção na prevenção de perda de peso observada nos camundongos em Placebo (modelo de MS EAE que compara (2,4-DNP) parental com pró-fármaco (II-38) em exposições equivalentes de 5 mpk parental para 80 mpk de pró-fármaco para alterações do peso corporal). Legenda: diamante - placebo; quadrado - 2,4-DNP 5 mpk; triângulo - II-38 8 mpk; x - II-38 16 mpk; asterisco - II38 80 mpk. Todas as doses significantes para a preservação do peso corporal. Valores P por Regressão Ordinal: 2,4-DNP 5 mpk = 0,0188; II-38 8 mpk < 0,0001; II-38 16 mpk = 0,044; II-38 80 mpk < 0,0001.

[023] A Figura 3 é um diagrama que ilustra os resultados comparativos de um experimento de exposição ao ruído in vivo, incluindo DNP (2,4-DNP) e um pró-fármaco de DNP (II-38); II38 + Limiares de ruído foram de 5 dB, aproximadamente 20 dB menores (melhores) do que o grupo de Ruído isoladamente; DNP (2,4-DNP) + Limiares de ruído foram de 15 dB, cerca de 10 dB menores do que Ruído isoladamente, sugerindo que DNP (2,4- DNP) pode proteger contra perda auditiva induzida por ruído. Legenda: círculo - controle (0 dB); triângulo (apontando para baixo) - II-38 (5 dB); triângulo (apontando para cima) - 2,4-DNP (15 dB); círculo (sólido) ruído (25 dB).

[024] A Figura 4 ilustra os resultados de difração de raios-X de monocristal de 2,4-dinitrofenil morfolina-4- carboxilato.

[025] A Figura 5 ilustra um cromatograma de II-38 eluído a 8,04 min.

[026] A Figura 6 ilustra a fase de equilíbrio (solubilidade) de II-38 em tampão de HCl, pH 1,2.

[027] A Figura 7 ilustra cromatogramas de 2,4-DNP e pró- fármaco II-38 em tampão fosfato, pH 7,4, eluído a 6,854 e 8,023 min, respectivamente.

[028] A Figura 8 ilustra a estabilidade de II-38 em tampão PB em pH = 7,4.

[029] A Figura 9 ilustra um cromatograma de II-38 eluído a 3,08 min em SGF.

[030] A Figura 10A ilustra a estabilidade de II-38 em SGF em pH = 1,2.

[031] A Figura 10B ilustra a estabilidade de DNP- morfolina em SGF em pH = 1,2.

[032] A Figura 11 ilustra um cromatograma de II-38 eluído a 2,187 min em SIF.

[033] A Figura 12A ilustra a estabilidade de II-38 em SIF em pH = 6,8.

[034] A Figura 12 B ilustra a estabilidade de DNP- morfolina em SIF em pH = 6,8.

[035] A Figura 13 ilustra II-38 e 2,4-DNP liberado por II-38 em plasma de rato. Legenda: diamante - 2,4-DNP; círculo - II-38.

[036] A Figura 14 ilustra II-38 e 2,4-DNP liberado por II-38 em plasma humano. Legenda: diamante - 2,4-DNP; círculo - II-38.

[037] A Figura 15 ilustra o padrão de calibração de 2,4- DNP em acetonitrila.

[038] A Figura 16 ilustra o padrão de calibração de 2,4- DNP em plasma de rato, n = 5.

[039] A Figura 17 ilustra a curva-padrão de II-38 em plasma de rato, n=3.

[040] A Figura 18 ilustra a concentração plasmática de 2,4-DNP vs. tempo após uma única injeção iv de 1 mg/kg (n = 3) ou uma dose oral de 5 mg/kg (n = 4) de 2,4-DNP em ratos. Legenda: diamante - 2,4-DNP, iv, 1 mg/kg; círculo - 2,4-DNP, oral, 5 mg/kg.

[041] A Figura 19 ilustra as concentrações plasmáticas médias vs. tempo de II-38 e 2,4-DNP liberado por pró-fármaco II-38 após a administração de uma dose oral de 8 mg/kg de II-38 (equivalente a 5 mg/kg de II-38). Legenda: diamante - II-38, oral: eq. 5 mg/kg; quadrado - 2,4-DNP, liberado por II-38, oral.

[042] A Figura 20 ilustra as concentrações plasmáticas médias vs. tempo de II-38 e 2,4-DNP liberado por pró-fármaco II-38 após a administração de uma dose oral de 40 mg/kg de II-38 (equivalente a 25 mg/kg de II-38 formulado em metocel). Legenda: diamante - 2,4-DNP, liberado por II-38, oral; quadrado - II-38, oral: eq. 25 mg/kg (metocel).

[043] A Figura 21 ilustra as concentrações plasmáticas médias vs. tempo de II-38 e 2,4-DNP liberado por pró-fármaco II-38 após a administração de uma dose oral de 40 mg/kg de II-38 (equivalente a 25 mg/kg de II-38 formulado em PEG- 400). Legenda: diamante - 2,4-DNP, liberado por II-38, oral; quadrado - II-38, oral: eq. 25 mg/kg (PEG-400).

[044] A Figura 22 ilustra as concentrações plasmáticas médias vs. tempo de II-38 e 2,4-DNP liberado por pró-fármaco II-38 após a administração de uma dose oral de 80 mg/kg de II-38 (equivalente a 50 mg/kg de II-38). Legenda: diamante - 2,4-DNP, liberado por II-38, oral; quadrado - II-38, oral: eq. 50 mg/kg.

[045] A Figura 23 ilustra a concentração plasmática média de 2,4-DNP e 2,4-DNP liberado por II-38 após a administração de 2,4-DNP em uma dose de 5 mg/kg e II-38 em doses de 8, 40 (metocel), 40 (PEG-400) e 80 mg/kg (equivalentes a 5, 25 (metocel), 25 (PEG-400) e 50 mg/kg de DNP), respectivamente. n = 4. Legenda: diamante - 2,4-DNP, oral, 5 mg/kg; quadrado (vermelho) 2,4-DNP, liberado por II-38 eq. 5 mg; triângulo - 2,4-DNP, liberado por II-38 eq. 25 mg/kg (metocel); quadrado (roxo) - 2,4-DNP, liberado por II-38 eq. 50 mg/kg; quadrado (azul) - 2,4-DNP, liberado por II-38 equivalente a 25 mg/kg (PEG-400).

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DA INVENÇÃO Definições:

[046] Daqui por diante, a menos que definido de forma diferente, o termo “pró-fármaco” se refere a um fármaco inativo ou parcialmente ativo que é metabolicamente alterado no corpo em um fármaco ativo.

[047] Daqui por diante, o termo “formulação de depósito de nanopartículas”, a menos que definido de forma diferente, se refere a uma nanopartícula liberável biologicamente, que compreende uma ampla gama de 1) pró-fármacos bipartidos de 2,3-dinitrofenol, 2,4-dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6- dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5-dinitrofenol (2,3- DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP), 2) pró- fármacos Gemini e 3) moléculas bioprecursoras para o tratamento de doenças neurodegenerativas ou metabólicas.

[048] Daqui por diante, a menos que definido de forma diferente, o termo “cerca de” significa mais ou menos 10% do valor citado. Por exemplo, “cerca de 1 mg/kg” significa 0,9 mg/kg a 1,1 mg/kg.

[049] Daqui por diante, a menos que definido de forma diferente, 2,3-dinitrofenol, 2,4-dinitrofenol, 2,5- dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol ou 3,5- dinitrofenol bipartido são representados por 2,3-DNP, 2,4- DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP; o pró-fármaco de cada isômero está representado nas fórmulas I-VI; sendo selecionados do grupo que consiste em: um éster de aminoácido (AA) de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou0 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I-1 a I-10; Esquema 2, Fórmulas II-1 a II-10; Esquema 3, Fórmulas III-1 a III-10; Esquema 4, Fórmulas IV-1 a IV-10; Esquema 5, Fórmulas V-1 a V-10; e Esquema 6, Fórmulas VI-1 a VI-10); ésteres de AA que incorporam um espaçador de dióxido de metileno (um equivalente de formaldeído) (Esquema 1, Fórmulas I-11 a I-13; Esquema 2, Fórmulas II-11 a II-13; Esquema 3, Fórmulas III-11 a III-13; Esquema 4, Fórmulas IV11 a IV-13; Esquema 5, Fórmulas V-11 a V-13; e Esquema 6, Fórmulas VI-11 a VI-13); pró-fármacos de amino carbamato de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I14 a I-17; Esquema 2, Fórmulas II-14 a II-17; Esquema 3, Fórmulas III-14 a III-17; Esquema 4, Fórmulas IV-14 a IV-17; Esquema 5, Fórmulas V-14 a V-17; e Esquema 6, Fórmulas VI14 a VI-17); pró-fármacos de amino carbonato de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I18 e I-19; Esquema 2, Fórmulas II-18 e II-19; Esquema 3, Fórmulas III-18 e III-19; Esquema 4, Fórmulas IV-18 e IV-19; Esquema 5, Fórmulas V-18 e V-19; e Esquema 6, Fórmulas VI18 e VI-19); análogos de fosfato de I-20, I-21, II-20, II-21, III-20, III-21, IV-20, IV-21, V-20, V-21, VI-20, e VI-21 (Esquemas 1-6); análogos de 1,3-diceto de I-22 a I-32; II-22 a II-32; III-22 a III-32; IV-22 a IV-32; V-22 a V-32; e VI-22 a VI32 (Esquemas 1-6); análogos de carbonato e carbamato de I-33 a I-39; II-33 a II-39; III-33 a III-39; IV-33 a IV-39; V-33 a V-39; e VI33 a VI-39 (Esquemas 1-6); análogos de benzoato de I-40, II-40, III-40, IV-40, V40, e VI-40 (Esquemas 1-6); e combinações destes.

[050] Em uma modalidade, a invenção fornece composições e métodos para o tratamento de doenças neurodegenerativas como, por exemplo, doença de Alzheimer, Parkinson e doença de Huntington. Acredita-se que a ausência completa de sucesso histórico decorra do fato de que a maioria das indústrias farmacêuticas se concentra em um evento a jusante, por exemplo, placas/emaranhados, enquanto o problema está provavelmente a montante nas mitocôndrias que causam alto estresse celular. Em estudos nos quais um modelo em camundongo de doença de Alzheimer foi tratado com DNP sob tratamento crônico, a memória de curto prazo foi acentuadamente aumentada no Labirinto Aquático de Morris, tendo um impacto profundo sobre a progressão da doença. Dados de um estudo recente em um modelo de Parkinson usando 6-OHDA para destruir os neurônios dopaminérgicos mostrou que o tratamento com DNP teve um efeito protetor positivo com tratamento crônico.

[051] Em uma modalidade, a invenção fornece composições e métodos para o tratamento de doença de Huntington. Em um modelo de doença de Huntington, o tratamento com DNP por mais de 17 semanas mostrou proteção nos neurônios espinhosos, que recebem dopamina; portanto, os compostos e fármacos da invenção devem ser ideais para o tratamento dessa doença. DNP deve evitar perda muscular, na medida em que reduz a inchação osmótica mitocondrial por redução da concentração de cálcio intramitocondrial e indução de BDNF, que é uma miocina (protetor muscular) fora do cérebro.

[052] Em uma modalidade, a invenção fornece composições e métodos para o tratamento de distúrbios cognitivos associados com DMD no SNC. 2,4-DNP deve, por exemplo, ajudar nos distúrbios cognitivos associados com DMD no SNC.

[053] Em uma modalidade, a invenção fornece composições e métodos para o tratamento das síndromes de Angelman e de Rett. Acredita-se que o estresse oxidativo participe do dano ao neurodesenvolvimento, no entanto, o fato de que DNP evita a formação manifesta de ROS, induz BDNF, reduz atividade e duração da convulsão, pode ter um efeito terapêutico em indivíduos que sofrem desses distúrbios, incluindo crianças.

[054] Em uma modalidade, a invenção fornece composições e métodos para o tratamento de obesidade. O fato crucial para a perda de peso eficaz ou para mecanismos eficazes para reduzir a gordura ectópica para aumentar a resistência à insulina, doenças gordurosas do fígado, diabetes Tipo-2, doença cardiovascular etc., sem necessariamente ter alterações acentuadas no peso corporal, é fazer com que o corpo saia do equilíbrio em relação à entrada-saída de energia, e manter um mecanismo que gaste energia. Dessa forma, novas terapias farmacológicas focadas no aumento do dispêndio de energia, que abordem a doença metabólica e fenótipos hipernutricionais, poderiam potencialmente ter um efeito dramático sobre as vidas de indivíduos que sofrem dessas doenças.

[055] Estudos preliminares demonstram (1) aumento da capacidade de redução de ROS e da expectativa de vida por tratamento com desacoplador químico mitocondrial em camundongos do tipo selvagem, e (2) o perfil metabólico aprimorado, sugerindo que o tratamento crônico por desacoplamento químico mitocondrial é seguro e melhora os resultados finais de saúde em doses baixas (aproximadamente 1-50 mg/dia). Esses estudos preliminares demonstram a lógica para a avaliação de um desacoplador químico mitocondrial como DNP e uma formulação de pró-fármaco para liberação estendida em modelos animais representativos de doenças neurodegenerativas, neuromusculares, do desenvolvimento, autoimunes e/ou metabólicas, e outros casos de produção manifesta de ROS, por exemplo, durante acidente vascular encefálico ou eventos isquêmicos em humanos.

[056] Em uma modalidade, as composições e métodos da invenção estão relacionados a uma intervenção farmacológica que abole a produção manifesta de ROS e melhora a qualidade da população mitocondrial por mitofagia, induz Fator de Neurotrofina Derivado do Cérebro (BDNF), aumenta cAMP e/ou remodela a expressão celular. Em uma modalidade, um fármaco da invenção, dessa forma, se torna “modificador de doença”. Em uma modalidade, um pró-fármaco de DNP (II-38) foi administrado a um modelo em camundongo de esclerose múltipla, denominado EAE, 7 dias após indução do peptídeo de mielina MOG35-55. O pró-fármaco de DNP, II-38, foi administrado em múltiplos de exposição a 2,4-DNP ou DNP. Ambos os compostos forneceram um efeito impressionante na redução ou bloqueio da progressão de paralisia, como monitorada como uma Pontuação clínica (Figura 1), bem como na prevenção de perda de peso observada nos camundongos em Placebo (Figura 2). Embora DNP historicamente fosse usado nos anos de 1930 para perda de peso em altas doses, aqui é demonstrado que pode paradoxalmente ser reposicionado para evitar emaciação associada com doenças neurodegenerativas/autoimunes em doses baixas.

[057] Em uma modalidade, as composições descritas nesse relatório descritivo podem ser usadas para tratar perda auditiva. Em uma modalidade desse tipo, 2,4-dinitrofenol (DNP) pode ser usado em uma faixa de dose selecionada independentemente de: 1 mg/dia a 50 mg/dia; 1 mg/dia a 45 mg/dia; 1 mg/dia a 40 mg/dia; 1 mg/dia a 35 mg/dia; 1 mg/dia a 30 mg/dia; 1 mg/dia a 25 mg/dia; 1 mg/dia a 20 mg/dia; 1 mg/dia a 15 mg/dia; 1 mg/dia a 10 mg/dia; 1 mg/dia a 5 mg/dia; 1 mg/dia a 4 mg/dia; 1 mg/dia a 3 mg/dia; 1 mg/dia a 2 mg/dia; 2 mg/dia a 50 mg/dia; 2 mg/dia a 45 mg/dia; 2 mg/dia a 40 mg/dia; 2 mg/dia a 35 mg/dia; 2 mg/dia a 30 mg/dia; 2 mg/dia a 25 mg/dia; 2 mg/dia a 20 mg/dia; 2 mg/dia a 15 mg/dia; 2 mg/dia a 10 mg/dia; 2 mg/dia a 5 mg/dia; 2 mg/dia a 4 mg/dia; 2 mg/dia a 3 mg/dia; 0,5 mg/dia a 10 mg/dia; 0,5 mg/dia a 9 mg/dia; 0,5 mg/dia a 8 mg/dia; 0,5 mg/dia a 7 mg/dia; 0,5 mg/dia a 6 mg/dia; 0,5 mg/dia a 5 mg/dia; 0,5 mg/dia a 4 mg/dia; 0,5 mg/dia a 3 mg/dia; 0,1 mg/dia a 10 mg/dia; 0,1 mg/dia a 9 mg/dia; 0,1 mg/dia a 8 mg/dia; 0,1 mg/dia a 7 mg/dia; 0,1 mg/dia a 6 mg/dia; 0,1 mg/dia a 5 mg/dia; 0,1 mg/dia a 4 mg/dia; 0,1 mg/dia a 3 mg/dia. Em uma modalidade desse tipo, 2,4-dinitrofenol (DNP) pode ser usado em uma faixa de dose selecionada independentemente de: cerca de 1 mg/dia até cerca de 50 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 40 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 35 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 30 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 25 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 20 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 15 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 10 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 5 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 4 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 3 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 2 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 50 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 40 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 35 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 30 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 25 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 20 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 15 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 10 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 5 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 4 mg/dia; cerca de 2 mg/dia até cerca de 3 mg/dia; cerca de 0,5 mg/dia até cerca de 10 mg/dia; cerca de 0,5 mg/dia até cerca de 9 mg/dia; cerca de 0,5 mg/dia até cerca de 8 mg/dia; cerca de 0,5 mg/dia até cerca de 7 mg/dia; cerca de 0,5 mg/dia até cerca de 6 mg/dia; cerca de 0,5 mg/dia até cerca de 5 mg/dia; cerca de 0,5 mg/dia até cerca de 4 mg/dia; cerca de 0,5 mg/dia até cerca de 3 mg/dia; cerca de 0,1 mg/dia até cerca de 10 mg/dia; cerca de 0,1 mg/dia até cerca de 9 mg/dia; cerca de 0,1 mg/dia até cerca de 8 mg/dia; cerca de 0,1 mg/dia até cerca de 7 mg/dia; cerca de 0,1 mg/dia até cerca de 6 mg/dia; cerca de 0,1 mg/dia até cerca de 5 mg/dia; cerca de 0,1 mg/dia até cerca de 4 mg/dia; cerca de 0,1 mg/dia até cerca de 3 mg/dia.

[058] Em outra modalidade desse tipo para tratar perda auditiva, um pró-fármaco de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6- DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, como descrito nesse relatório descritivo, pode ser usado em uma faixa de dose para obter exposição equivalente (AUC) a DNP. Em uma modalidade desse tipo, um pró-fármaco de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, como descrito nesse relatório descritivo, pode ser usado em uma faixa de dose selecionada independentemente de: 20 mg/dia a 800 mg/dia; 20 mg/dia a 750 mg/dia; 20 mg/dia a 700 mg/dia; 20 mg/dia a 600 mg/dia; 20 mg/dia a 700 mg/dia; 20 mg/dia a 600 mg/dia; 20 mg/dia a 500 mg/dia; 30 mg/dia a 800 mg/dia; 30 mg/dia a 700 mg/dia; 30 mg/dia a 600 mg/dia; 30 mg/dia a 500 mg/dia; 30 mg/dia a 400 mg/dia; 30 mg/dia a 360 mg/dia; 30 mg/dia a 300 mg/dia; 30 mg/dia a 250 mg/dia; 30 mg/dia a 200 mg/dia; 30 mg/dia a 150 mg/dia; 30 mg/dia a 100 mg/dia; 35 mg/dia a 360 mg/dia; 40 mg/dia a 300 mg/dia; 50 mg/dia a 250 mg/dia; ou 60 mg/dia a 200 mg/dia; 5 mg/dia a 500 mg/dia; 5 mg/dia a 400 mg/dia; 5 mg/dia a 300 mg/dia; 5 mg/dia a 200 mg/dia; 5 mg/dia a 100 mg/dia; 5 mg/dia a 50 mg/dia; 5 mg/dia a 40 mg/dia; ou 5 mg/dia a 30 mg/dia. Em outra modalidade desse tipo, um pró- fármaco de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, como descrito nesse relatório descritivo, pode ser usado em uma faixa de dose selecionada independentemente de: cerca de 20 mg/dia até cerca de 800 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 750 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 700 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 600 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 700 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 600 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 500 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 800 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 700 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 600 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 500 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 400 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 360 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 300 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 250 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 200 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 100 mg/dia; cerca de 35 mg/dia até cerca de 360 mg/dia; cerca de 40 mg/dia até cerca de 300 mg/dia; cerca de 50 mg/dia até cerca de 250 mg/dia; ou cerca de 60 mg/dia até cerca de 200 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 500 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 400 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 300 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 200 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 100 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 50 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 40 mg/dia; ou cerca de 5 mg/dia até cerca de 30 mg/dia.

[059] Espécies reativas ao oxigênio (ROSs) manifestas podem ser produzidas em decorrência de ruído e certos fármacos ototóxicos que podem danificar as células pilosas do ouvido, resultando em perda auditiva temporária ou permanente. A exposição a ondas de propulsão e ruído contínuo pode não apenas danificar o ouvido interno, mas causar morte de células no hipocampo, neurogênese suprimida e função de memória prejudicada. O envelhecimento também pode se manifestar em disfunção mitocondrial que leva à perda auditiva. Está cada vez mais claro que tentativas de tratar perda auditiva visando questões a jusante não são muito eficazes. Em uma modalidade, as composições e métodos da invenção estão relacionados a visar o estresse oxidativo a montante nas mitocôndrias, que pode ser a causa de muitos distúrbios. Houve várias tentativas para reduzir o estresse celular, por exemplo, por administração de antioxidantes; no entanto, esses fármacos possuem penetração tecidual limitada no cérebro e reduzem ROSs após elas terem sido formadas. Observamos que camundongos do tipo selvagem cronicamente tratados com uma dose extraordinariamente baixa de 2,4- dinitrofenol resultaram em camundongos tratados que vivem mais do que camundongos não tratados. Sem se prender a uma teoria, é postulado que DNP modula o potencial de membrana mitocondrial, tendo um impacto significante na prevenção de formação de ROS em mitocôndrias isoladas e nos camundongos do tipo selvagem tratados. O tratamento com DNP 3 horas pós- isquemia reduziu o volume do infarto cerebral em 40% por proteção da penumbra ou “tecido ameaçado” e poderia fornecer benefícios similares após uma explosão para proteger células pilosas internas da morte celular eminente. DNP vem com os benefícios de riscos conhecidos, na medida em que foi usado há 80 anos atrás para perda de peso em altas doses (aproximadamente 300 mg) em mais de 100.000 pessoas; no entanto, foi demonstrado recentemente em modelos de neurodegeneração em doses horméticas muito baixas que aumenta a cognição e o aprendizado. A farmacologia, que é pleiotrópica, parece fornecer neuroproteção ampla por redução de ROS/mTOR e aumento de fatores protetores como, por exemplo, cAMP, CREB e BDNF, e poderia ser útil para o tratamento de perda auditiva. Apesar do passado maculado de DNP e do dogma incorreto comum de ser tóxico, um estudo de toxicidade de 28 dias foi feito e demonstrou que doses baixas de DNP não são tóxicas, possuem um índice de segurança de pelo menos 10x, sem inibição para canais de íon, CYP, Caco- 2 etc., e fornecem benefícios terapeuticamente impressionantes em modelos de hospedeiro do SNC que representam diversas indicações sugerindo, dessa forma, possível mérito para disfunção da audição mitocondrial do ouvido interno e cerebral central.

Síntese química:

[060] Em uma modalidade, pró-fármacos que contêm um espaçador autoclivável e uma porção de solubilização em água são sintetizados, para manter o pró-fármaco em uma forma solúvel nos fluidos do trato gastrintestinal (GI), e que então irão gradualmente reverter no fármaco parental sem precipitação. Em algumas modalidades, esses compostos são análogos de 1,3-diceto de I-22 a I-32; II-22 a II-32; III22 a III-32; IV-22 a IV-32; V-22 a V-32; e VI-22 a VI-32 (Esquemas 1-6). A solubilidade aumentada do pró-fármaco e a alta permeabilidade na membrana do fármaco parental bem disperso fornecerão uma força condutora maior para que ele seja facilmente absorvido através do lúmen intestinal. A conversão de pró-fármaco em fármaco parental envolve uma clivagem química no espaçador autoclivável através de uma reação intramolecular de ciclização-eliminação única por meio da formação da imida sob condições fisiológicas. O tempo de conversão é ajustável por modificação da estrutura da porção de solubilização, da força de ligação do espaçador, do pKa do grupo amino e do pH do meio. Embora a biodisponibilidade prevista in silico possa ser baixa, é provável que seja bem maior quando se leva em conta o mecanismo de hidrólise pH-dependente e ajustável único. Além disso, a geração do fármaco parental não se baseia em ação enzimática, o que pode ser uma vantagem ao lidar com a variabilidade genética associada à hidrólise enzimática de pró-fármaco no plasma.

[061] Em outras modalidades, um ou mais isômeros de dinitrofenol, ou seja, 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, e/ou uma ampla gama de 1) pró-fármacos bipartidos de 2,3-dinitrofenol, 2,4-dinitrofenol, 2,5- dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5- dinitrofenol (2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP), 2) pró-fármacos Gemini e 3) moléculas bioprecursoras, são usados para o tratamento de doenças neurodegenerativas ou metabólicas.

[062] A síntese de pró-fármacos bipartidos de 2,3- dinitrofenol, 2,4-dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6- dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5-dinitrofenol (2,3- DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP) pode ser realizada; o pró-fármaco sendo selecionado do grupo que consiste em: um éster de aminoácido (AA) de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I-1 a I-10; Esquema 2, Fórmulas II-1 a II-10; Esquema 3, Fórmulas III-1 a III-10; Esquema 4, Fórmulas IV-1 a IV-10; Esquema 5, Fórmulas V-1 a V-10; e Esquema 6, Fórmulas VI-1 a VI-10); ésteres de AA que incorporam um espaçador de dióxido de metileno (um equivalente de formaldeído) (Esquema 1, Fórmulas I-11 a I-13; Esquema 2, Fórmulas II-11 a II-13; Esquema 3, Fórmulas III-11 a III-13; Esquema 4, Fórmulas IV11 a IV-13; Esquema 5, Fórmulas V-11 a V-13; e Esquema 6, Fórmulas VI-11 a VI-13); pró-fármacos de amino carbamato de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I14 a I-17; Esquema 2, Fórmulas II-14 a II-17; Esquema 3, Fórmulas III-14 a III-17; Esquema 4, Fórmulas IV-14 a IV-17; Esquema 5, Fórmulas V-14 a V-17; e Esquema 6, Fórmulas VI14 a VI-17); pró-fármacos de amino carbonato de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I18 e I-19; Esquema 2, Fórmulas II-18 e II-19; Esquema 3, Fórmulas III-18 e III-19; Esquema 4, Fórmulas IV-18 e IV-19; Esquema 5, Fórmulas V-18 e V-19; e Esquema 6, Fórmulas VI18 e VI-19); análogos de fosfato de I-20, I-21, II-20, II-21, III-20, III-21, IV-20, IV-21, V-20, V-21, VI-20, e VI-21 (Esquemas 1-6); análogos de 1,3-diceto de I-22 a I-32; II-22 a II-32; III-22 a III-32; IV-22 a IV-32; V-22 a V-32; e VI-22 a VI32 (Esquemas 1-6); análogos de carbonato e carbamato de I-33 a I-39; II-33 a II-39; III-33 a III-39; IV-33 a IV-39; V-33 a V-39; e VI33 a VI-39 (Esquemas 1-6); análogos de benzoato de I-40, II-40, III-40, IV-40, V40, e VI-40 (Esquemas 1-6); e combinações destes, em que o pró-fármaco é representado pelas fórmulas I-VI: Esquema I Esquema II Esquema III Esquema IV Esquema V Esquema VI

[063] Em algumas modalidades, uma ampla gama de pró- fármacos de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP pode ser considerada. Em algumas modalidades, os pró-fármacos são representados pelas fórmulas I-1 a I-40; II-1 a II-40; III-1 a III-40; IV-1 a IV-40; V-1 a V-40; e VI-1 a VI-40 são considerados. Uma avaliação computacional que utiliza uma calculadora “Pharma Algorithms’ ADME-Tox” é realizada a fim de identificar possíveis ‘hits’ (ou seja, pró-fármacos com biodisponibilidades orais “previstas” e solubilidades em água aceitáveis dos 32 pró-fármacos listados). A avaliação virtual permite a classificação das 10 melhores moléculas de pró-fármaco para síntese e testagem.

[064] Ésteres de aminoácido (AA) de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I1 a I-10; Esquema 2, Fórmulas II-1 a II-10; Esquema 3, Fórmulas III-1 a III-10; Esquema 4, Fórmulas IV-1 a IV-10; Esquema 5, Fórmulas V-1 a V-10; e Esquema 6, Fórmulas VI-1 a VI-10); ést eres de AA que incorporam um espaçador de dióxido de metileno (um equivalente de formaldeído) (Esquema 1, Fórmulas I-11 a I-13; Esquema 2, Fórmulas II-11 a II-13; Esquema 3, Fórmulas III-11 a III-13; Esquema 4, Fórmulas IV11 a IV-13; Esquema 5, Fórmulas V-11 a V-13; e Esquema 6, Fórmulas VI-11 a VI-13); pró-fármacos de amino carbamatos de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I-14 a I-17; Esquema 2, Fórmulas II-14 a II-17; Esquema 3, Fórmulas III-14 a III-17; Esquema 4, Fórmulas IV-14 a IV-17; Esquema 5, Fórmulas V-14 a V-17; e Esquema 6, Fórmulas VI-14 a VI-17); pró-fármacos de amino carbonatos de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP (Esquema 1, Fórmulas I-18 e I-19; Esquema 2, Fórmulas II-18 e II-19; Esquema 3, Fórmulas III-18 e III-19; Esquema 4, Fórmulas IV-18 e IV-19; Esquema 5, Fórmulas V-18 e V-19; e Esquema 6, Fórmulas VI-18 e VI-19); análogos de fosfato de I-20, I-21, II-20, II-21, III-20, III-21, IV-20, IV-21, V20, V-21, VI-20, e VI-21 (Esquemas 1-6); análogos de 1,3- diceto de I-22 a I-32; II-22 a II-32; III-22 a III-32; IV22 a IV-32; V-22 a V-32; e VI-22 a VI-32 (Esquemas 1-6); análogos de carbonato e carbamato de I-33 a I-39; II-33 a II-39; III-33 a III-39; IV-33 a IV-39; V-33 a V-39; e VI-33 a VI-39 (Esquemas 1-6); análogos de benzoato de I-40, II-40, III-40, IV-40, V-40, e VI-40 (Esquemas 1-6); e combinações destes, podem ser considerados.

[065] Exemplos de pró-fármacos ionizáveis que contêm amina possuem hidrossolubilidade aumentada, comparados com o composto parental. Além disso, pró-fármacos de éster de AA possuem o potencial para aumentar ainda mais a biodisponibilidade oral em decorrência da absorção ativa por transportadores (por exemplo, transportador de peptídeo pequeno PEPT1). Por exemplo, os pró-fármacos que contêm valina valaciclovir e valganciclovir são substratos para a enzima PEPT1. Esses pró-fármacos que contêm AA são hidrolisados no fármaco parental por enzimas aminopeptidases na membrana da borda em escova do trato GI. Pró-fármacos que podem penetrar na circulação periférica por permeação passiva e/ou por transporte ativo são hidrolisados por várias enzimas peptidase no plasma.

[066] Dois tipos de pró-fármacos de fosfato de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP de fórmulas I-20, I-21, II-20, II-21, III-20, III-21, IV-20, IV-21, V-20, V-21, VI-20 e VI-21 (Esquemas 1-6) são sintetizados. De acordo com dados computacionais de ADME-Tox, a biodisponibilidade oral desses pró-fármacos pode ser pobre, considerando o fato de que a previsão pela calculadora de ADME-Tox se baseia principalmente nas propriedades físico- químicas da molécula. Na medida em que o ácido fosfórico é uma pró-porção altamente polar e intensamente ionizada, pró- fármacos de fosfato podem ter permeabilidade significantemente diminuída na membrana, comparados com o fármaco parental.

[067] As razões para o sucesso de pró-fármacos de fosfato de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP mostrados nas fórmulas I-20, I-21, II-20, II-21, III-20, III-21, IV-20, IV-21, V-20, V-21, VI-20 e VI-21 (Esquemas 1-6), por exemplo, ésteres de fosfato como pró-fármacos orais, são: 1) a absorção oral não é limitada pela taxa de dissolução, na medida em que pró-fármacos de fosfato são altamente solúveis em fluidos do trato GI; 2) ésteres de fosfato são quimicamente suficientemente estáveis para evitar a precipitação do fármaco parental no trato GI; 3) fosfatos são rapidamente hidrolisados por fosfatase alcalinas ligadas à membrana, que estão em abundância na superfície da borda em escova das células que revestem o intestino delgado, ou seja, os fármaco parental mais permeável atravessam as membranas dos enterócitos. Dessa forma, o será liberado, e rapidamente enterócitos e entram na circulação sistêmica. Esquema 8

[068] Os pró-fármacos que são sintetizados são modificados para assegurar hidrossolubilidade. Em algumas modalidades, a solubilidade aceitável é testada antes da dosagem em animais. Se a solubilidade é um problema, a estrutura do pró-fármaco é alterada por introdução de uma porção de pró-fármaco hidrossolúvel na molécula por meio de conjugação com a funcionalidade fenólica livre. Em outras modalidades, uma porção vinculadora de pró-fármaco que confere propriedades de hidrossolubilidade na molécula de pró-fármaco é utilizada. Em algumas modalidades, uma solução para quaisquer questões de hidrossolubilidade é a utilização de pró-fármacos de alquil éter suave que incorporam grupos etilenooxi em proporções como, por exemplo, pró-fármacos de alquiloxicarbonilmetil (AOCOM) e N-alquil-N- alquiloxicarbonilamino metil (NANAOCAM). Foi verificado que esses pró-fármacos são úteis para a liberação de moléculas fenólicas de fármaco e possuem características de hidrossolubilidade e permeação na membrana geralmente aceitáveis, já que se associam fortemente com moléculas de água e possuem boa solubilidade em lipídeos. Síntese de pró-fármacos “Gemini” de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP

[069] Em uma modalidade, pró-fármacos “Gemini” de 2,3- DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP podem ser preparados por uma reação de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6- DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP com trifosgênio, na presença de K2CO3 em diclorometano para obter 2,4-dinitrofenil carbonocloridato, o qual, em reação adicional com bases como morfolina, piperidina, piperazina, N-alquil piperazina, gera os pró-fármacos de DNP, como ilustrado no Esquema 9. Esquema 9

[070] Em uma modalidade, pró-fármacos “Gemini” de 2,3- DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP são preparados por uma reação de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6- DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP com 5-(tert- butildimetilsiloxi)isoftaloil dicloreto (2) na presença de piridina/ diclorometano para gerar precursor (3); o grupo de proteção de TBDMS será então removido em acetona/HCl para gerar pró-fármaco (4), o que irá gerar dois equivalentes de 2,4-DNP mediante hidrólise no plasma. Embora a porção vinculadora de pró-fármaco em (4) seja um grupo éster, outros vinculadores alternativos como, por exemplo, vinculadores de éster estericamente impedidos, vinculadores de carbonato, vinculadores de carbamato, vinculadores de fosfato e vinculadores à base de AOCOM e NANAOCAM, também podem ser incorporados na estrutura do pró-fármaco a fim de obter cinética apropriada de liberação sustentada. A presença do grupo fenólico livre em (4) também pode ser utilizada para aumentar a hidrossolubilidade, se isso for considerado necessário, por meio de conjugação com porções hidrofílicas apropriadas (Esquema 10). Esquema 10 Bioprecursores de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4- DNP ou 3,5-DNP

[071] Bioprecursores de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6- DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP que podem liberar 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP após metabolismo oxidativo por citocromo P-450 podem ser utilizados. O Esquema 8 mostra o design de dois bioprecursores que podem liberar 2- e 4-equivalentes de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP após oxidação no carbono benzílico por Cyt P-450 (sítio de oxidação mostrado por setas). Essa oxidação converte o grupo benzílico CH2 em um grupo CO para gerar uma porção éster, que pode então ser clivada por esterólise para gerar 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP. O uso de bioprecursores é frequentemente uma boa alternativa à abordagem de pró-fármaco e pode fornecer liberação lenta ativada metabolicamente de 2,4-DNP. Esquema 11

Estratégias alternativas - Conjugação

[072] Em algumas modalidades, pró-fármacos e bioprecursores de DNP com vinculadores que contêm grupos funcionais abertos são utilizados, o que permite a conjugação de cada uma dessas entidades em nanopartículas, por exemplo, dendrímeros, a fim de modular a farmacocinética da molécula para permitir a liberação do fármaco por “gotejamento”. Esses pró-fármacos e bioprecursores de DNP são liberados como formulações de nanopartículas de depósito que liberam DNP de uma forma sustentada, lenta, em doses baixas, comparados com a dose e liberação de DNP isoladamente, para evitar possíveis questões de toxicidade.

[073] A nanotecnologia apresenta uma oportunidade para aumentar a biodisponibilidade de partículas de fármaco. Uma diminuição no tamanho de partícula resulta em área de superfície aumentada, resulta em dissolução mais rápida. Em algumas modalidades, a diminuição é por uma pequena ordem de magnitude. Em outras modalidades, isso pode ser suficiente para resultar em biodisponibilidade aumentada. No entanto, uma dissolução mais rápida pode não ser suficiente para superar a exposição ao ácido e às enzimas no intestino. Adicionalmente, como no caso com insulina oral, essa exposição pode exigir dosagem maior do fármaco, resultando em exposição desnecessária e potencialmente indesejável do indivíduo aos produtos de degradação, bem como criar dejetos significantes.

[074] Uma formulação de nanopartículas de depósito é especialmente formulada para fornecer absorção lenta do fármaco do local de administração, mantendo frequentemente níveis terapêuticos do fármaco no sistema do paciente por dias ou semanas de cada vez. Alternativamente, uma formulação de nanopartículas de depósito pode dar conveniência a um paciente que necessita de medicação crônica. Por liberação do fármaco sem exposição ao trato GI, a questão potencial de degradação do fármaco é evitada. Além disso, uma formulação de nanopartículas de depósito pode fornecer melhor aceitação em decorrência do regime de dosagem infrequente e conveniência. Características adicionais de uma formulação de nanopartículas de depósito que aumentarão a aceitação do paciente são boa tolerância local no local de injeção e facilidade de administração. Boa tolerância local significa irritação e inflamação mínimas no local de injeção; facilidade de administração se refere ao tamanho da agulha e à duração de tempo necessários para administrar uma dose de uma formulação farmacológica particular.

Avaliação in vitro e in vivo de pró-fármacos/bioprecursores

[075] Os pró-fármacos e bioprecursores da invenção encontram uma ampla gama de pHs e enzimas quando administrados oralmente aos pacientes. Em uma modalidade, o pró-fármaco/bioprecursor é estável no ambiente do trato GI, mas libera fármaco parental no plasma de forma sustentada após absorção pelo trato GI. A dosagem oral expõe os compostos ao pH 1 a 2 no estômago, pH 4,5 no começo do intestino delgado, pH 6,6 como um pH médio para o intestino delgado, e pHs de 5 a 9 no cólon. Métodos indicadores de estabilidade são realizados em soluções-tampão aquosas e fluidos do GI simulados para determinar a resiliência dos pró-fármacos/bioprecursores de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP no trato GI, e também sua suscetibilidade à conversão enzimática no fármaco parental em plasma de rato. Esses são métodos úteis para avaliação in vitro da estabilidade química de um candidato a pró-fármaco.

[076] Determinação da estabilidade de pH em tampões aquosos (37°C, pH 1-9) 1) Determinação da estabilidade no GI em fluido gástrico simulado (USP, 37°C) 2) Determinação da estabilidade no GI em fluido intestinal simulado (USP, 37°C) 3) Determinação da estabilidade no plasma: estabilidade em plasma de rato (37°C)

[077] Estudos de dosagem única do composto são realizados em candidatos a pró-fármaco/bioprecursor de 2,3-DNP, 2,4- DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP para determinar seu potencial clínico. Os candidatos a pró- fármaco/bioprecursor pré-clínicos mais promissores são absorvidos intactos pelo trato gastrintestinal e são eficientemente clivados enzimaticamente no plasma para gerar o fármaco parental. A presença e identificação do pró-fármaco e do fármaco parental também podem fornecer informação importante sobre o mecanismo de ação de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, cuja identificação é importante na seleção de novas entidades estruturais para consideração em estudos de estrutura-atividade e de otimização estrutural.

[078] São realizados estudos farmacocinéticos no candidato a pró-fármaco/bioprecursor mais promissor (ou seja, o pró-fármaco/bioprecursor que exibe a maior estabilidade no trato GI e gera liberação sustentada de 2,3- DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP in vitro e in vivo em plasma de rato) no rato Sprague-Dawley. Um perfil PK completo é obtido para o pró-fármaco administrado oralmente em ratos cateterizados nas vias jugular e femoral para determinar a meia-vida (t1/2), concentração plasmática máxima (tmax), tempo até alcançar a concentração plasmática máxima (tmax), volume de distribuição (VSS), área sob a curva de concentração plasmática versus tempo desde o tempo 0 ao infinito (AUCQ—) e biodisponibilidade (F%), bem como outros parâmetros PK importantes como, por exemplo, ligação à proteína. LC/MS/MS é usada como a metodologia analítica para determinar tanto os parâmetros farmacocinéticos acima do pró-fármaco, quanto a concentração plasmática e cinética de liberação de 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP resultantes da conversão enzimática do pró-fármaco em 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP no plasma.

[079] Embora DNP seja oralmente biodisponível, com boa distribuição e meia-vida em ratos de aproximadamente 6 horas, a abordagem de pró-fármaco permite a extensão do tempo de residência no plasma em concentrações menores do fármaco parental (DNP), por design apropriado das características de liberação do pró-fármaco.

[080] Em uma modalidade, a composição para o tratamento de doenças neuromusculares, neuromusculares degenerativas, neurodegenerativas, autoimunes, do desenvolvimento, traumáticas, perda auditiva relacionada, e/ou doenças metabólicas é selecionada independentemente do grupo que consiste em 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP, pró-fármacos bipartidos de 2,3-dinitrofenol, 2,4- dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5-dinitrofenol (2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP); pró-fármacos Gemini, moléculas bioprecursoras, e combinações destes.

[081] Em uma modalidade, uma dose de qualquer uma das modalidades anteriores das composições, de DNP, pró-fármacos de DNP; pró-fármacos Gemini, moléculas bioprecursoras, e combinações destes, para o tratamento de doenças neuromusculares, neuromusculares degenerativas, neurodegenerativas, autoimunes, do desenvolvimento, traumáticas, perda auditiva relacionada e/ou doenças metabólicas pode ser de cerca de 0,01 mg/kg até cerca de 50 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; de cerca de 25 mg/kg até cerca de 100 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; ou de cerca de 25 mg/kg até cerca de 100 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento. Em uma modalidade, uma dose de qualquer uma das modalidades anteriores das composições para o tratamento de doenças neuromusculares, neuromusculares degenerativas, neurodegenerativas, autoimunes, do desenvolvimento, traumáticas, perda auditiva relacionada, e/ou doenças metabólicas pode ser de 0,01 mg/kg a 50 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; de 25 mg/kg a 100 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; ou de 25 mg/kg a 100 mg/kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento. Em uma modalidade, a presente invenção está relacionada a uma composição farmacêutica de DNP ou um sal farmaceuticamente aceitável, solvato, hidrato e/ou pró- fármaco deste, como descrito nesse relatório descritivo, que compreende uma dose unitária, em que a dose unitária está na faixa de cerca de 0,1 mg até cerca de 3.000 mg. Em uma modalidade, a presente invenção está relacionada a uma composição farmacêutica de DNP ou um sal farmaceuticamente aceitável, solvato, hidrato e/ou pró-fármaco deste, como descrito nesse relatório descritivo, que compreende uma dose unitária, em que a dose unitária está na faixa de 0,1 mg a 3.000 mg.

[082] Em uma modalidade, uma dose de qualquer uma das modalidades anteriores das composições, de DNP, pró-fármacos de DNP; pró-fármacos Gemini, moléculas bioprecursoras, e combinações destes, para o tratamento de doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças do desenvolvimento, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, pode ser selecionada independentemente de cerca de 0,01 mg/kg até cerca de 50 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,01 mg/kg até cerca de 40 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,01 mg/kg até cerca de 30 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,01 mg/kg até cerca de 20 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,01 mg/kg até cerca de 10 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,01 mg/kg até cerca de 5 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,01 mg/kg até cerca de 1 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,05 mg/kg até cerca de 50 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,05 mg/kg até cerca de 40 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,05 mg/kg até cerca de 30 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,05 mg/kg até cerca de 20 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,05 mg/kg até cerca de 10 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,05 mg/kg até cerca de 1,0 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,05 mg/kg até cerca de 0,1 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 40 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 50 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 30 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 20 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 15 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 12 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 10 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 9 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 8 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 7 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 6 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 5 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 4 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 3 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,1 mg/kg até cerca de 2 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg até cerca de 1,0 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 20 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 15 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 12 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 10 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 9 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 8 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 7 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 6 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 5 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 4 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 3 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,3 mg/kg até cerca de 2 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,8 mg/kg até cerca de 1,0 mg/kg de peso corporal; cerca de 1 mg/kg até cerca de 3,0 mg/kg de peso corporal; cerca de 1,5 mg/kg até cerca de 3,0 mg/kg de peso corporal; cerca de 1,0 mg/kg até cerca de 2,0 mg/kg de peso corporal; cerca de 2,0 mg/kg até cerca de 3,0 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,5 mg/kg até cerca de 2,5 mg/kg de peso corporal; cerca de 0,5 mg/kg até cerca de 2,0 mg/kg de peso corporal.

[083] Em uma modalidade, uma dose de qualquer uma das modalidades anteriores das composições para o tratamento de doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças do desenvolvimento, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott- Rallison, pode ser selecionada independentemente de 0,01 mg/kg a 50 mg/kg de peso corporal; 0,01 mg/kg a 40 mg/kg de peso corporal; 0,01 mg/kg a 30 mg/kg de peso corporal; 0,01 mg/kg a 20 mg/kg de peso corporal; 0,01 mg/kg a 10 mg/kg de peso corporal; 0,01 mg/kg a 5 mg/kg de peso corporal; 0,01 mg/kg a 1 mg/kg de peso corporal; 0,05 mg/kg a 50 mg/kg de peso corporal; 0,05 mg/kg a 40 mg/kg de peso corporal; 0,05 mg/kg a 30 mg/kg de peso corporal; 0,05 mg/kg a 20 mg/kg de peso corporal; 0,05 mg/kg a 10 mg/kg de peso corporal; 0,05 mg/kg a 1,0 mg/kg de peso corporal; 0,05 mg/kg a 0,1 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 40 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 50 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 30 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 20 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 15 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 12 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 10 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 9 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 8 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 7 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 6 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 5 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 4 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 3 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 2 mg/kg de peso corporal; 0,1 mg/kg a 1,0 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 20 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 15 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 12 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 10 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 9 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 8 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 7 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 6 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 5 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 4 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 3 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 2 mg/kg de peso corporal; 0,3 mg/kg a 1,0 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 10 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 9 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 8 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 7 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 6 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 5 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg até cerca de 4 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 3 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 2 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 1,0 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 15 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 12 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 10 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 9 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 8 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 7 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 6 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 5 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 4 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 3 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 2 mg/kg de peso corporal; 0,8 mg/kg a 1,0 mg/kg de peso corporal; 1 mg/kg a 3,0 mg/kg de peso corporal; 1,5 mg/kg a 3,0 mg/kg de peso corporal; 1,0 mg/kg a 2,0 mg/kg de peso corporal; 2,0 mg/kg a 3,0 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 2,5 mg/kg de peso corporal; 0,5 mg/kg a 2,0 mg/kg de peso corporal.

[084] Em uma modalidade, uma dose de qualquer uma das modalidades anteriores das composições para o tratamento de doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças do desenvolvimento, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott- Rallison, pode ser independentemente de cerca de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal até cerca de 300 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; cerca de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal até cerca de 200 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; cerca de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal até cerca de 100 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; cerca de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal até cerca de 50 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; cerca de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal até cerca de 30 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; cerca de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal até cerca de 20 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; cerca de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal até cerca de 10 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; cerca de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal até cerca de 5 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento.

[085] Em uma modalidade, uma dose de qualquer uma das modalidades anteriores das composições para o tratamento de doenças neuromusculares, doenças degenerativas neuromusculares, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças do desenvolvimento, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada decorrente do envelhecimento, ruído, induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominadas Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott- Rallison, pode ser independentemente de 1 mg/dia/70 kg de peso corporal a 300 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; 1 mg/dia/70 kg de peso corporal a 200 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; 1 mg/dia/70 kg de peso corporal a 100 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; 1 mg/dia/70 kg de peso corporal a 50 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; 1 mg/dia/70 kg de peso corporal a 30 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; 1 mg/dia/70 kg de peso corporal a 20 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; 1 mg/dia/70 kg de peso corporal a 10 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento; 1 mg/dia/70 kg de peso corporal a 5 mg/dia/70 kg de peso corporal do paciente que necessita de tratamento.

[086] Em algumas modalidades, uma composição farmacêutica inclui DNP, selecionado do grupo que consiste em DNP, 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5- DNP, pró-fármacos bipartidos de 2,3-dinitrofenol, 2,4- dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5-dinitrofenol (2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP) ou um sal farmaceuticamente aceitável, solvato ou hidrato deste, que compreende uma dose unitária, selecionada independentemente de: em que a dose unitária está na faixa de cerca de 0,1 mg até cerca de 3.000 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 0,1 mg até cerca de 1.000 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 0,1 mg até cerca de 500 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 0,1 mg até cerca de 100 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 1 mg até cerca de 50 mg; em que a dose unitária é cerca de 1 mg; em que a dose unitária é cerca de 2 mg; em que a dose unitária é cerca de 3 mg; em que a dose unitária é cerca de 4 mg; em que a dose unitária é cerca de 5 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 5 mg até cerca de 10 mg; em que a dose unitária é cerca de 6 mg; em que a dose unitária é cerca de 7 mg; em que a dose unitária é cerca de 8 mg; em que a dose unitária é cerca de 9 mg; em que a dose unitária é cerca de 10 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 10 mg até cerca de 15 mg; em que a dose unitária é cerca de 11 mg; em que a dose unitária é cerca de 12 mg; em que a dose unitária é cerca de 13 mg; em que a dose unitária é cerca de 14 mg; em que a dose unitária é cerca de 15 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 15 mg até cerca de 20 mg; em que a dose unitária é cerca de 16 mg; em que a dose unitária é cerca de 17 mg; em que a dose unitária é cerca de 18 mg; em que a dose unitária é cerca de 19 mg; em que a dose unitária é cerca de 20 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 20 mg até cerca de 30 mg; em que a dose unitária é cerca de 25 mg; em que a dose unitária é cerca de 30 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 30 mg até cerca de 40 mg; em que a dose unitária é cerca de 35 mg; em que a dose unitária é cerca de 40 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 40 mg até cerca de 50 mg; em que a dose unitária é cerca de 45 mg; em que a dose unitária é cerca de 50 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 50 mg até cerca de 100 mg; em que a dose unitária é cerca de 75 mg; em que a dose unitária é cerca de 100 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 100 mg até cerca de 200 mg; em que a dose unitária é cerca de 150 mg; em que a dose unitária é cerca de 200 mg; em que a dose unitária está na faixa de cerca de 200 mg até cerca de 300 mg; em que a dose unitária é cerca de 200 mg; em que a dose unitária é cerca de 250 mg; em que a dose unitária é cerca de 300 mg; em que a dose unitária é cerca de 350 mg; em que a dose unitária é cerca de 400 mg; em que a dose unitária é cerca de 450 mg; em que a dose unitária é cerca de 500 mg; em que a dose unitária é cerca de 750 mg; em que a dose unitária é cerca de 1.000 mg; em que a dose unitária é cerca de 1.500 mg; em que a dose unitária é cerca de 2.000 mg; em que a dose unitária é cerca de 2.500 mg; ou em que a dose unitária é cerca de 3.000 mg.

[087] Em algumas modalidades, uma composição farmacêutica inclui DNP, selecionado do grupo que consiste em DNP, 2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5-DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5- DNP, pró-fármacos bipartidos de 2,3-dinitrofenol, 2,4- dinitrofenol, 2,5-dinitrofenol, 2,6-dinitrofenol, 3,4- dinitrofenol, ou 3,5-dinitrofenol (2,3-DNP, 2,4-DNP, 2,5- DNP, 2,6-DNP, 3,4-DNP ou 3,5-DNP) ou um sal farmaceuticamente aceitável, solvato ou hidrato deste, que compreende uma dose unitária, selecionada independentemente de: em que a dose unitária está na faixa de 0,1 mg a 3.000 mg; em que a dose unitária está na faixa de 0,1 mg a 1.000 mg; em que a dose unitária está na faixa de 0,1 mg a 500 mg; em que a dose unitária está na faixa de 0,1 mg a 1.000 mg; em que a dose unitária está na faixa de 0,1 mg a 500 mg; em que a dose unitária está na faixa de 0,1 mg a 100 mg; em que a dose unitária está na faixa de 1 mg a 50 mg; em que a dose unitária é 1 mg; em que a dose unitária é 2 mg; em que a dose unitária é 3 mg; em que a dose unitária é 4 mg; em que a dose unitária é 5 mg; em que a dose unitária está na faixa de 5 mg a 10 mg; em que a dose unitária é 6 mg; em que a dose unitária é 7 mg; em que a dose unitária é 8 mg; em que a dose unitária é 9 mg; em que a dose unitária é 10 mg; em que a dose unitária está na faixa de 10 mg a 15 mg; em que a dose unitária é 11 mg; em que a dose unitária é 12 mg; em que a dose unitária é 13 mg; em que a dose unitária é 14 mg; em que a dose unitária é 15 mg; em que a dose unitária está na faixa de 15 mg a 20 mg; em que a dose unitária é 16 mg; em que a dose unitária é 17 mg; em que a dose unitária é 18 mg; em que a dose unitária é 19 mg; em que a dose unitária é 20 mg; em que a dose unitária está na faixa de 20 mg a 30 mg; em que a dose unitária é 25 mg; em que a dose unitária é 30 mg; em que a dose unitária está na faixa de 30 mg a 40 mg; em que a dose unitária é 35 mg; em que a dose unitária é 40 mg; em que a dose unitária está na faixa de 40 mg a 50 mg; em que a dose unitária é 45 mg; em que a dose unitária é 50 mg; em que a dose unitária está na faixa de 50 mg a 100 mg; em que a dose unitária é 75 mg; em que a dose unitária é 100 mg; em que a dose unitária está na faixa de 100 mg a 200 mg; em que a dose unitária é 150 mg; em que a dose unitária é 200 mg; em que a dose unitária está na faixa de 200 mg a 300 mg; em que a dose unitária é 200 mg; em que a dose unitária é 250 mg; em que a dose unitária é 300 mg; em que a dose unitária é 350 mg; em que a dose unitária é 400 mg; em que a dose unitária é 450 mg; em que a dose unitária é 500 mg; em que a dose unitária é 750 mg; em que a dose unitária é 1.000 mg; em que a dose unitária é 1.500 mg; em que a dose unitária é 2.000 mg; em que a dose unitária é 2.500 mg; ou em que a dose unitária é 3.000 mg.

[088] Em algumas modalidades das modalidades anteriores da composição para o tratamento de uma doença, a dose unitária é uma formação de liberação imediata. Em algumas modalidades das modalidades anteriores da composição para o tratamento de uma doença, a dose unitária é uma formulação de liberação estendida. Em algumas modalidades das modalidades anteriores da composição para o tratamento de uma doença, a dose unitária é uma formulação de liberação sustentada. Em algumas modalidades das modalidades anteriores da composição para o tratamento de uma doença, a dose unitária é uma formulação de liberação controlada. Em algumas modalidades das modalidades anteriores da composição para o tratamento de uma doença, a dose unitária é uma forma de dosagem oral. Em algumas modalidades, a forma de dosagem oral é um comprimido. Em algumas modalidades das modalidades anteriores da composição para o tratamento de uma doença, a forma de dosagem oral é uma cápsula. Em algumas modalidades das modalidades anteriores da composição para o tratamento de uma doença, a dose unitária é uma cápsula sem excipiente. Em algumas modalidades das modalidades anteriores da composição para o tratamento de uma doença, a forma de dosagem oral é de dissolução rápida. Em cada uma das modalidades anteriores, a doença pode ser selecionada independentemente de lesão cerebral traumática (TBI), concussão, acidente vascular encefálico isquêmico, doença de Huntington (doença de Huntington de surgimento no adulto, doença de Huntington juvenil), epilepsia (crises em salvas, crises refratárias, crises de ausência atípicas, crises atônicas, crises clônicas, crises mioclônicas, crises tônicas, crises tônicas-clônicas, crises parciais simples, crises parciais complexas, crises generalizadas secundárias, crises febris, crises não epiléticas, crises gelásticas e dacrísticas e crises de ausência), esclerose múltipla (MS) (esclerose múltipla recidivante-recorrente (RRMS), MS progressiva secundária (SPMS), MS progressiva primária (PPMS) e MS recidivante progressiva (PRMS)), lúpus (lúpus eritematoso sistêmico (SLE), lúpus discoide (cutâneo), lúpus induzido por fármacos (DIL) e lúpus neonatal), diabetes mellitus (diabetes Tipo-1, diabetes Tipo-2, diabetes do jovem de início na maturidade (MODY: MODY1, MODY2, MODY3, MODY4, MODY5, MODY6, MODY7, MODY8, MODY9, MODY10, MODY11)), esteatohepatite não alcoólica (NASH), esquizofrenia (esquizofrenia paranoide, esquizofrenia desorganizada, esquizofrenia catatônica, esquizofrenia residual, transtorno esquizoafetivo), miastenia grave (MG) (miastenia grave ocular, MG congênita e miastenia grave generalizada), artrite reumatoide (RA), doença de Graves, síndrome de Guillain-Barré (GBS), distrofia muscular (distrofia muscular de Duchenne (DMD), de Becker, miotônica, congênita, de Emery- Dreifuss, facioescapuloumeral, das cinturas, distal e oculofaríngea), queimaduras graves, envelhecimento, esclerose lateral amiotrófica (ALS), ataxia (ataxia de Friedreich, ataxias espinocerebelares 1 (SCA1), ataxias espinocerebelares 2 (SCA2), ataxias espinocerebelares 3 (SCA3), ataxias espinocerebelares 6 (SCA6), ataxias espinocerebelares 7 (SCA7), ataxias espinocerebelares 11 (SCA11), atrofia denteadorrubra-palidolusiana (DRPLA) e ataxia por glúten), doença de Batten ou lipofuscinoses ceroides neuronais (NCL) (NCL infantil (INCL), NCL infantil tardia (LINCL), NCL juvenil (JNCL) ou NCL do adulto (ANCL)), doença de Alzheimer (doença de Alzheimer de surgimento precoce, doença de Alzheimer de surgimento tardio e doença de Alzheimer familiar (FAD)), neurite óptica (ON), neuropatia óptica hereditária de Leber (LHON), transtornos do espectro do autismo (ASD) (síndrome de Asperger, transtornos invasivos do desenvolvimento (PDDs), transtorno desintegrativo da infância (CDD) e transtorno autístico), síndrome de Rett, síndrome de Angelman, doença de Leigh, síndrome de Prader Willi, síndrome do X frágil, depressão (depressão maior, distimia, depressão pós-parto, transtorno afetivo sazonal, depressão atípica, depressão psicótica, transtorno bipolar, transtorno disfórico pré-menstrual, depressão situacional), doença de Parkinson (doença de Parkinson idiopática, parkinsonismo vascular, demência com corpos de Lewy, doença de Parkinson herdada, parkinsonismo induzido por fármacos, doença de Parkinson juvenil e parkinsonismo atípico), síndrome de Wolfram (e/ou quaisquer condições associadas como, por exemplo, questões de diabetes, audição, visão, ataxia, neurodegeneração etc.), atrofia muscular espinhal (SMA; tipos I, II, III e IV), perda auditiva em decorrência de ruído (ruído de explosão e elevado), perda auditiva relacionada ao envelhecimento, perda auditiva induzida por fármacos e/ou perda auditiva genética, concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolcott-Rallison, doenças mitocondriais, distúrbios do desenvolvimento, síndrome metabólica (pressão arterial elevada, glicemia elevada, excesso de gordura corporal em torno da cintura e níveis de colesterol anormais) e/ou distúrbios autoimunes por aumento do dispêndio de energia e/ou por indução de expressão de mRNA e níveis de proteína de BDNF com tratamento com DNP para reverter, tornar mais lenta ou evitar doenças neurodegenerativas, neuromusculares, do desenvolvimento, autoimune e/ou metabólicas e/ou perda de massa muscular.

[089] Em uma modalidade, a invenção fornece um método de tratamento de lesão cerebral traumática (TBI) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de concussão usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de acidente vascular encefálico isquêmico usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de queimaduras graves usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[090] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Huntington usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Huntington de surgimento no adulto usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Huntington juvenil usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[091] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de epilepsia usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises em salvas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises refratárias usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises de ausência atípicas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises atônicas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises clônicas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises mioclônicas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises tônicas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises tônicas-clônicas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises parciais simples usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises parciais complexas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises generalizadas secundárias usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises febris usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises não epiléticas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises gelásticas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises dacrísticas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de crises de ausência.

[092] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de esclerose múltipla (MS) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de esclerose múltipla recidivante-recorrente (RRMS) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MS progressiva secundária (SPMS) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MS progressiva primária (PPMS) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MS recidivante progressiva (PRMS).

[093] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de diabetes mellitus usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de diabetes Tipo-1 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de diabetes Tipo- 2 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de diabetes do jovem de início na maturidade (MODY) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY1 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY2 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY3 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY4 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY5 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY6 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY7 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY8 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY9 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY10 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de MODY11 usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[094] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de esteatohepatite não alcoólica (NASH) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[095] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade desse tipo, essas dosagens para um adulto variam independentemente de: 10 mg/dia a 150 mg/dia; 20 mg/dia a 150 mg/dia; 30 mg/dia a 150 mg/dia; 40 mg/dia a 150 mg/dia; 50 mg/dia a 150 mg/dia; 60 mg/dia a 150 mg/dia; 70 mg/dia a 150 mg/dia; 80 mg/dia a 150 mg/dia; 90 mg/dia a 150 mg/dia; 80 mg/dia a 100 mg/dia; 90 mg/dia a 100 mg/dia; 91 mg/dia a 100 mg/dia 92 mg/dia a 100 mg/dia; 93 mg/dia a 100 mg/dia; 94 mg/dia a 100 mg/dia; ou, independentemente, dosagens de 90 mg/dia; 91 mg/dia; 92 mg/dia; 93 mg/dia; 94 mg/dia; 95 mg/dia; 96 mg/dia; 97 mg/dia; 98 mg/dia ou 99 mg/dia. Em uma modalidade desse tipo, essas dosagens para um adolescente variam independentemente de: 1 mg/dia a 45 mg/dia; 1 mg/dia a 50 mg/dia; 5 mg/dia a 45 mg/dia; 5 mg/dia a 50 mg/dia; 10 mg/dia a 45 mg/dia; 15 mg/dia a 45 mg/dia; 20 mg/dia a 45 mg/dia; 25 mg/dia a 45 mg/dia; 30 mg/dia a 45 mg/dia; 35 mg/dia a 45 mg/dia; 35 mg/dia a 40 mg/dia; ou, independentemente, dosagens de 35 mg/dia; 35 mg/dia; 37 mg/dia; 38 mg/dia; 39 mg/dia; 40 mg/dia; 41 mg/dia; 42 mg/dia; 43 mg/dia; 44 mg/dia ou 45 mg/dia. Em outra modalidade desse tipo, essas dosagens para um adulto variam independentemente de: cerca de 10 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 40 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 50 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 60 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 70 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 80 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 90 mg/dia até cerca de 150 mg/dia; cerca de 80 mg/dia até cerca de 100 mg/dia; cerca de 90 mg/dia até cerca de 100 mg/dia; cerca de 91 mg/dia até cerca de 100 mg/dia; cerca de 92 mg/dia até cerca de 100 mg/dia; cerca de 93 mg/dia até cerca de 100 mg/dia; cerca de 94 mg/dia até cerca de 100 mg/dia; ou independentemente dosagens de cerca de 90 mg/dia; cerca de 91 mg/dia; cerca de 92 mg/dia; cerca de 93 mg/dia; cerca de 94 mg/dia; cerca de 95 mg/dia; cerca de 96 mg/dia; cerca de 97 mg/dia; cerca de 98 mg/dia ou cerca de 99 mg/dia. Em outra modalidade desse tipo, essas dosagens para um adolescente variam independentemente de: cerca de 1 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 1 mg/dia até cerca de 50 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 50 mg/dia; cerca de 10 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 15 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 25 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 35 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 35 mg/dia até cerca de 40 mg/dia; ou, independentemente, dosagens de cerca de 35 mg/dia; cerca de 35 mg/dia; cerca de 37 mg/dia; cerca de 38 mg/dia; cerca de 39 mg/dia; cerca de 40 mg/dia; cerca de 41 mg/dia; cerca de 42 mg/dia; cerca de 43 mg/dia; cerca de 44 mg/dia ou cerca de 45 mg/dia. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular de Duchenne (DMD) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular de Becker usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular miotônica usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular congênita usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular Emery-Dreifuss usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular facioescapuloumeral usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular das cinturas usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular distal usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de distrofia muscular oculofaríngea usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[096] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de esclerose lateral amiotrófica (ALS) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de ataxia usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de ataxia de Friedreich usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de ataxias espinocerebelares 1 (SCA1) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Batten. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de lipofuscinoses ceroides neuronais (NCL) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de NCL infantil (INCL) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de NCL infantil tardia (LINCL) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de NCL juvenil (JNCL) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de NCL do adulto (ANCL) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[097] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Alzheimer usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade desse tipo, essas dosagens variam independentemente de: 1 mg/dia a 45 mg/dia; 5 mg/dia a 45 mg/dia; 10 mg/dia a 45 mg/dia; 15 mg/dia a 45 mg/dia; 20 mg/dia a 45 mg/dia; 25 mg/dia a 45 mg/dia; 30 mg/dia a 45 mg/dia; 35 mg/dia a 45 mg/dia; 35 mg/dia a 40 mg/dia; ou, independentemente, dosagens de 31 mg/dia; 32 mg/dia; 33 mg/dia; 34 mg/dia; 35 mg/dia; 36 mg/dia; 37 mg/dia; 38 mg/dia; 39 mg/dia ou 40 mg/dia. Em outra modalidade desse tipo, essas dosagens variam independentemente de: cerca de 1 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 5 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 10 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 15 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 20 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 25 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 30 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 35 mg/dia até cerca de 45 mg/dia; cerca de 35 mg/dia até cerca de 40 mg/dia; ou, independentemente, dosagens de cerca de 31 mg/dia; cerca de 32 mg/dia; cerca de 33 mg/dia; cerca de 34 mg/dia; cerca de 35 mg/dia; cerca de 36 mg/dia; cerca de 37 mg/dia; cerca de 38 mg/dia; cerca de 39 mg/dia ou cerca de 40 mg/dia. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Alzheimer de surgimento precoce usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Alzheimer de surgimento tardio usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Alzheimer familiar (FAD) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[098] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de neurite óptica (ON) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de um transtorno do espectro do autismo (ASD) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de síndrome de Rett usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de síndrome de Angelman usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[099] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Parkinson usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Parkinson idiopática usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de parkinsonismo vascular usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de demência com corpos de Lewy usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Parkinson herdada usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de parkinsonismo induzido por fármacos usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de doença de Parkinson juvenil usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de parkinsonismo atípico usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[100] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de síndrome de Wolfram usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de questões de diabetes associadas com síndrome de Wolfram usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de questões de audição associadas com síndrome de Wolfram usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de questões de visão associadas com síndrome de Wolfram usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de ataxia associada com síndrome de Wolfram usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de neurodegeneração associada com síndrome de Wolfram usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[101] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de atrofia muscular espinhal (SMA) tipo III usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de SMA tipo IV usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[102] Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva em decorrência de ruído usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva em decorrência de ruído de explosão usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva em decorrência de ruído elevado usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva relacionada ao envelhecimento usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva induzida por fármacos usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva genética usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva em decorrência de concussão usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo. Em uma modalidade, a invenção está relacionada a um método de tratamento de perda auditiva em decorrência de lesão cerebral traumática (TBI) usando modalidades das composições e dosagens descritas nesse relatório descritivo.

[103] Em algumas modalidades, a dose unitária é liberada intravenosamente. Em algumas modalidades, a dose unitária é liberada por meio de um gotejamento intravenoso juntamente com solução salina. Em algumas modalidades, a dose unitária é liberada por meio de um gotejamento intravenoso juntamente com solução salina, outras medicações, vitaminas e/ou nutrição. Em algumas modalidades, a dose unitária é liberada subcutaneamente. Em algumas modalidades, a dose unitária é liberada topicamente. Em algumas modalidades, a dose unitária é liberada por via transdérmica. Em algumas modalidades, a dose unitária é na forma de um emplastro.

[104] A dose pode ser administrada com uma dose diária única, uma dose duas vezes ao dia, três vezes ao dia, ou mais frequentemente. A dose pode ser administrada três vezes por semana, duas vezes por semana, uma vez por semana, ou menos frequentemente. Em uma modalidade, a frequência de administração pode ser entre 1 e 5 vezes ao dia. Em outra modalidade, a frequência de administração pode ser entre 2 e 4 vezes ao dia. Em outra modalidade, a frequência de administração pode ser pelo menos 3 vezes ao dia. Em outra modalidade, a frequência de administração pode ser duas vezes ao dia. Em outra modalidade, a frequência de administração pode ser uma vez ao dia. Em outra modalidade, a frequência de administração pode ser menos frequente do que uma vez ao dia. Em outras modalidades, a frequência de administração pode ser uma vez a cada 2 dias ou uma vez a cada 3 dias ou uma vez a cada 4 dias ou uma vez a cada 5 dias ou uma vez a cada 6 dias. Em outra modalidade, a frequência de administração pode ser uma vez por semana. Em outra modalidade, a frequência de administração pode se alterar com o tempo, começando em certa taxa, por exemplo, uma ou duas vezes ao dia, e depois diminuindo para menos frequentemente, por exemplo, uma vez a cada 2 dias ou uma vez a cada 3 dias, ou uma vez por semana, após o primeiro dia de tratamento. Em outra modalidade, a frequência de administração pode se alterar com o tempo, começando em certa taxa, por exemplo, uma ou duas vezes ao dia, e depois diminuindo para menos frequentemente, por exemplo, uma vez a cada 2 dias ou uma vez a cada 3 dias, ou uma vez por semana, após os primeiros dois ou três dias de tratamento. Em outra modalidade, a frequência de administração pode se alterar com o tempo, começando em certa taxa, por exemplo, uma ou duas vezes ao dia, e depois diminuindo para menos frequentemente, por exemplo, uma vez a cada 2 dias ou uma vez a cada 3 dias, ou uma vez por semana, após a primeira semana de tratamento. Em outra modalidade, a frequência de administração pode ser sob demanda, à medida que o tratamento terapêutico é necessário ou desejado.

[105] Será subentendido, com base na revelação englobada nesse relatório descritivo, como determinar se um indivíduo precisa de uma dose adicional e/ou continuada. Também será subentendido que a frequência de dosagem selecionada pode precisar de um ajuste da dosagem de ingrediente ativo. Será também subentendido, com base na revelação englobada nesse relatório descritivo, que a dosagem selecionada de ingrediente ativo pode precisar de um ajuste da frequência de dosagem. A revelação englobada nesse relatório descritivo, em combinação com os conhecimentos na técnica, permitirá que aqueles habilitados otimizem tanto a dosagem do ingrediente ativo quanto a frequência de administração do ingrediente ativo para tratar um indivíduo necessitado.

[106] A dose unitária também pode ser ajustada com base no tamanho do paciente. Em uma modalidade, os números fornecidos nesse relatório descritivo se baseiam em um paciente de 60 kg. A mesma terapia poderia ser fornecida para um paciente de tamanho menor ou maior, respectivamente por redução ou aumento do tamanho da dose. Apenas como exemplo, um paciente pediátrico de 20 kg necessitaria de uma dose bem menor do que um paciente adulto de 60 kg.

[107] São empregadas abordagens de formulação como, por exemplo, tecnologias de liberação controlada (polímeros, lipossomos etc.) para obter o perfil PK de uma vez ao dia para DNP. Em algumas modalidades, pró-fármacos e bioprecursores de DNP com vinculadores que contêm grupos funcionais abertos são sintetizados, o que permite a conjugação de cada uma dessas entidades às nanopartículas, por exemplo, dendrímeros, a fim de modular a farmacocinética da molécula para permitir a liberação do fármaco por “gotejamento”. Esses pró-fármacos e bioprecursores de DNP são liberados como formulação de nanopartículas de depósito que liberam DNP de uma forma sustentada, lenta, em doses baixas, comparadas com a dose e a liberação de DNP isoladamente, para evitar possíveis questões de toxicidade. A estabilidade in vitro, cinética de liberação plasmática in vivo e perfis PK são avaliados. São realizados estudos in vivo em ratos Sprague-Dawley. LC/MS/MS é usada para analisar DNP no plasma liberado pelas várias formulações de nanopartículas de pró-fármaco para determinar o perfil PK de liberação de DNP release no modelo em rato.

[108] Os exemplos seguintes descrevem a invenção em mais detalhe. Esses exemplos são fornecidos apenas para fins ilustrativos, e não devem ser considerados de modo algum como limitantes da invenção.

EXEMPLOS

[109] Síntese de 2,4-Dinitrofenil morfolina-4- carboxilato: 2,4-DNP (1 mmol) reagiu com trifosgênio (0,5 mmol), na presença de K2CO3 (1 mmol) em diclorometano para obter 2,4-dinitrofenil carbonocloridato que, mediante reação adicional com morfolina (1,1 mmol) a 0-5°C, gera o pró- fármaco de DNP-morfolina.

[110] Dados analíticos de 2,4-dinitrofenil morfolina-4- carboxilato: GC MS: M+, 297,1, HRMS: 298,0683 (M+H)+; 1H-RMN (400 MHz, CDCl3): δ 3,57-3,59 (m, 2 H, CH2), 3,72-3,73 (m, 2H, CH2), 3,73-3,80 (m, 4H, 2 x OCH2), 7,53 (dd, 1H, Ar-H), 8,48-8,51 (dd, 1H, Ar-H), 8,94 (d, 1H, Ar-H) ppm. 13C-RMN (75 MHz, CDCl3): δ 44,99, 45,69, 66,62, 66,78, 121,94, 126,84, 129.18, 141,90, 144,85, 149,64, 151,10 ppm.

[111] Síntese de 2,4-dinitrofenil piperidina-1- carboxilato: 2,4-DNP (1 mmol) reagiu com trifosgênio (0,5 mmol), na presença de K2CO3 (1 mmol) em diclorometano para obter 2,4-dinitrofenil carbonocloridato que, mediante reação adicional com piperidina (1,1 mmol) a 0-5°C, gera o pró- fármaco de DNP-morfolina.

[112] Dados analíticos de 2,4-dinitrofenil piperidina-1- carboxilato: GC MS: M+, 295,1, 1H-RMN (400 MHz, CDCl3): δ 1,68 (m, 6 H, 3 x CH2), 3,49-3,51 (m, 2H, CH2), 3,64 (m, 2H, CH2), 7,52 (d, 1H, Ar-H), 8,45 (dd, 1H, Ar-H), 8,89 (d, 1H, Ar-H) ppm. 13C-RMN (75 MHz, CDCl3): δ 24,05, 25,44, 25,67, 45,77, 46,67, 121,48, 126,52, 128,66, 141,73, 144,22, 149,74, 150,66 ppm.

[113] Síntese de 2,4-dinitrofenil 4-metilpiperazina-1- carboxilato: 2,4-DNP (1 mmol) reagiu com trifosgênio (0,5 mmol), na presença de K2CO3 (1 mmol) em diclorometano para obter 2,4-dinitrofenil carbonocloridato que, mediante reação adicional com N-metil piperazina (1,1 mmol) a 0-5°C, gera o pró-fármaco de DNP-N-metil piperazina. GCMS atende: 310,26.

[114] Síntese de 2,4-dinitrofenil 4-(2-(piperidin-1- il)etóxi)benzoato: ácido 4-(2-(piperidin-1- il)etóxi)benzóico (1 mmol) em refluxo com cloreto de tionila (1,25 mmol) em diclorometano gera seu cloreto ácido, cloreto de 4-(2-(piperidin-1-il)etóxi)benzoil que, mediante reação adicional com fenol (1 mmol), na presença de trietilamina (2,0 mmol) gera o produto final de 2,4-dinitrofenil 4-(2- (piperidin-1-il)etóxi)benzoato.

[115] Dados analíticos de 2,4-dinitrofenil 4-(2- (piperidin-1-il)etóxi)benzoato: 1H-RMN (400 MHz, CDCl3); δ 1,60 (s, 2H), 1,96 (s, 4H), 3,08 (bs, 1H, 4H), 3,32 (s, 2H, N-CH2), 4,56 (s, 2H, O-CH2), 7,04 (d, J= 8,8 Hz, 2H), 7,65 (d, J= 8,8 Hz, 1H), 8,14 (d, J= 8,8 Hz, 2H), 8,56-8,58 (q, J= 2,4 Hz, 8,8 Hz, 1 H), 8,99 (d, J = 2,8 Hz, 1H) ppm. 1H- RMN (75 MHz, CDCl3); δ 22,42, 23,59, 54,48, 56,51, 64,04, 114,95, 120,59, 121,78, 126,95, 129,11, 133,23, 141,96, 145,01, 149,10, 162,91, 163,00 ppm.

Introdução: Estudos de análise farmacocinética e biodisponibilidade de 2,4-DNP e seu pró-fármaco II-38 em ratos-machos Sprague-Dawley

[116] 2,4-DNP é um composto orgânico desacoplador bioquimicamente ativo, que inibe a produção de energia (ATP) em células com mitocôndrias. Ele foi usado para o tratamento de obesidade, mas seu uso abusivo como um agente de dieta levou a efeitos colaterais severos fatais. O fator que limita o uso de doses crescentes de DNP é uma elevação excessiva da temperatura corporal em decorrência do calor produzido durante o desacoplamento. Consequentemente, a overdose de DNP causará hipertermia fatal, com a temperatura corporal se elevando até uma temperatura fatalmente alta, levando à morte. É por esse efeito adverso severo que as doses clínicas eram lentamente tituladas de acordo com a tolerância do paciente. Portanto, um design de pró-fármaco de 2,4-DNP com uma PK melhor ajudará a liberar 2,4-DNP em doses menores no corpo e evita a dosagem excessiva. O pró-fármaco II-38 foi sintetizado como um sistema de liberação fármacos no qual o objetivo final foi obter liberação de seu fármaco parental (2,4-DNP) no plasma vivo. Esse estudo investiga a estabilidade química e enzimática in vitro de II-38 e o perfil farmacocinético (PK) de II-38 e seu composto parental (ou seja, 2,4-DNP liberado por II-38).

Exemplo 1: Estudo de estabilidade química e enzimática in vitro de II-38

[117] Determinar a estabilidade do pró-fármaco II-38 ao longo do período de tempo de 24 h em tampões químicos ajustados até o pH 1,2 e 7,4 e fluido gástrico simulado e fluido intestinal simulado, bem como em plasma de rato e humano. Pró-fármacos se deparam com uma ampla gama de pHs quando administrados oralmente aos pacientes. A dosagem oral expõe os compostos ao pH 1 a 2 no estômago, pH 4,5 no começo do intestino delgado, pH 6,6 como um pH médio para o intestino delgado, e pH 5 a 9 no cólon. Esses são pHs úteis para avaliação in vitro da estabilidade química de um candidato a pró-fármaco como II-38. Os seguintes experimentos foram realizados em soluções aquosas para determinar a estabilidade do pró-fármaco II-38 no trato GI e a suscetibilidade à hidrólise enzimática ao fármaco parental (2,4-DNP) no plasma: pH: Estabilidade em tampões aquosos (37°C, pHs 1,2 e 7,4) GI: Estabilidade em fluido gástrico simulado (USP, 37°C) GI: Estabilidade em fluido intestinal simulado (USP, 37°C) Plasma: Estabilidade em plasma de rato e humano (37°C)

Condições de cromatografia HPLC

[118] A análise por HPLC foi realizada em um Agilent 1200 Infinity Series Quatpump, equipado com um detector de arranjo de fotodiodo e um aparelho de integração com computador. Uma coluna Inertsil ODS-3, C18, 5 μm, 4,6 x 50 mm (GL Science Inc. Japão) protegida com uma coluna de guarda: Alltima C18, 5 μm, 4,6 x 7,5 mm (Grace Discovery Sciences, IL, EUA) foi usada como a fase estacionária. Um método isocrático com uma fase móvel que consiste em água/acetonitrila (70:30) contendo ácido fórmico 0,05% em cada foi usado. Uma taxa de fluxo de 0,9 mL/min foi usada e a detecção foi realizada em um comprimento de onda UV de 250 nm.

Estabilidade de II-38 em tampão de ácido clorídrico (HCl), pH 1,2

[119] Tampão de ácido clorídrico, pH 1,2, foi preparado. II-38 (2,5 mg) foi dissolvido em 0,125 mL de DMSO (5%). As reações foram iniciadas por adição de II-38 dissolvido em DMSO lentamente e gradualmente até um volume total de 2,375 mL de tampão de HCl, pH 1,2 (Tabela 1) em uma câmara de difusão de células de Franz pré-aquecida até 37°C. A solução foi misturada por 30 segundos a cada meia hora usando um agitador magnético. Amostras de 20 μL (20 pg/mL de II-38) foram coletadas em 0, 1, 2, 4, 6 e 8 h. Cada amostra foi misturada com acetonitrila QS a 1 mL, turbilhonada-misturada por 30 segundos e centrifugada a 10.000 rpm em temperatura ambiente. Um volume de 10 μL do sobrenadante foi injetado no espectrômetro de HPLC para detecção de 2,4-DNP e II-38 em tampão de HCl, pH 1,2. Tabela 1: Formulação de II-38 em tampão de HCl, pH 1,2.

[120] Como apresentado na Figura 5, nenhuma hidrólise significante de II-38 ocorreu dentro de 8 h, como indicado por um cromatograma único eluído a 8,04 min. A inclinação observada entre 0 e 2 h representa uma fase de equilíbrio (solubilidade) de II-38 em tampão de HCl (Figura 6). Estabilidade de II-38 em tampão fosfato, pH 7,4

[121] Formulação de II-38 em tampão fosfato (PB): para formular 1 mg/mL de II-38 em PB, 2,6 mg de II-38 foram formulados em 0,13 mL de DMSO (ou seja, 5%) e adicionados lentamente e gradualmente a um volume total de 2,47 mL de PB pré-aquecido (Tabela 2) em uma câmara de difusão de células de Franz pré-aquecida até 37°C. A solução foi misturada por 30 segundos a cada meia hora usando um agitador magnético. Amostras de 20 μL (20 μg/mL de II-38) foram coletadas em 0, 0,5, 1, 2, 4, 6 e 8 h. Cada amostra foi misturada com acetonitrila QS a 1 mL, turbilhonada-misturada por 30 segundos e centrifugada a 10.000 rpm em temperatura ambiente. Um volume de 10 μL do sobrenadante foi injetado no espectrômetro de HPLC. Tabela 2: Formulação de II-38 em PB.

[122] Como apresentado nas Figuras 7 e 8, nenhuma hidrólise significante de II-38 ocorreu dentro de 8 h em PB, como indicado por um cromatograma único eluído a 8,023 min. Estabilidade de II-38 em fluido gástrico simulado (SGF), pH 1,2

[123] Para formular 1 mg/mL de II-38 em SGF, 3,1 mg de II-38 foram dissolvidos em 0,155 mL de DMSO (ou seja, 5%) e adicionados lentamente e gradualmente a um volume total de 2,945 mL de SGF pré-aquecido (Tabela 3) em uma câmara de difusão de células pré-aquecida até 37°C. A solução foi misturada por 30 segundos a cada meia hora usando um agitador magnético. Amostras de 20 μL (20 μg/mL de II-38) foram coletadas em 0, 1, 2, 4, 6 e 8 h. Cada amostra foi misturada com acetonitrila QS a 1 mL, turbilhonada-misturada por 30 segundos e centrifugada 10.000 rpm em temperatura ambiente. Um volume de 10 μL do sobrenadante foi injetado no espectrômetro de HPLC. Tabela 3: Formulação de II-38 em SGF, pH 1,2.

[124] Como apresentado nas Figuras 9, 10A e 10B, II-38 é estável no SGF, prevendo estabilidade de II-38 in vivo no fluido gástrico sob condições ácidas para biodisponibilidade sistêmica crescente. Estabilidade de II-38 em fluido intestinal simulado (SIF), pH 6,8

[125] Formulação de II-38 em tampão de SIF, pH 6,8: para formular 1 mg/mL de II-38 em SIF, 2,6 mg de II-38 foram dissolvidos em 0,13 mL de DMSO (ou seja, 5%) e titulados lentamente e gradualmente até um volume total de 2,47 mL de SIF pré-aquecido (Tabela 4) em uma câmara de difusão de células pré-aquecida até 37°C. A solução foi misturada por 30 segundos a cada meia hora usando um agitador magnético. Amostras de 20 μL (20 μg/mL de II-38) foram coletadas em 0, 0,5, 1, 2, 4, 6 e 8 h (Figuras 12A e 12B). Cada amostra foi misturada com acetonitrila QS a 1 mL, turbilhonada-misturada por 30 segundos e centrifugada a 10.000 rpm em temperatura ambiente. Um volume de 10 μL do sobrenadante foi injetado no espectrômetro de HPLC (Figura 11). Tabela 4: Formulação de II-38 em SIF.

Estabilidade de II-38 em plasma de rato e humano

[126] Formulação de II-38 em plasma de rato: para preparar 1 mg/mL de II-38 em plasma de rato, 2,4 mg de II38 foram formulados em DMSO (5%) e adicionados lentamente e gradualmente a um volume total de 2,28 mL de plasma de rato pré-misturado (80% + PBS 15%, Tabela 5) em uma câmara de difusão de células de Franz pré-aquecida até 37°C. A solução foi misturada por 30 segundos a cada meia hora usando um agitador magnético. Amostras de 20 μL (20 μg/mL de II-38) foram coletadas em 0, 1, 3, 4, 5, 20, 23, e 24 h (Figuras 13 e 14). Cada amostra foi misturada com acetonitrila QS a 1 mL, turbilhonada-misturada por 30 segundos e centrifugada a 10.000 rpm em temperatura ambiente. Um volume de 10 μL do sobrenadante foi injetado no espectrômetro de HPLC. Tabela 5: Formulação de II-38 em plasma de rato.

Detecção de 2,4-DNP e II-38 em plasma humano usando HPLC

[127] Formulação de II-38 em plasma humano: para preparar 1 mg/mL de II-38, 2,3 mg de II-38 foram formulados em DMSO (5%) e adicionados lentamente e gradualmente a um volume total de 2,185 mL de plasma humano pré-misturado (80% + PBS 15%, veja a Tabela 6) em uma câmara de difusão de células de Franz pré-aquecida até 37°C. A solução foi misturada por um minuto a cada meia hora usando um agitador magnético. Amostras de 20 μL (20 μg/mL de II-38) foram coletadas em 0, 0,5, 1, 2, 4, 6 e 8 h. Cada amostra foi misturada com acetonitrila QS a 1 mL, turbilhonada-misturada por 30 segundos e centrifugada a 10.000 rpm em temperatura ambiente. Um volume de 10 μL do sobrenadante foi injetado no espectrômetro de HPLC. Tabela 6: Formulação de II-38 em plasma humano.

SUMÁRIO

[128] Dados do estudo de estabilidade de II-38 em diferentes tampões aquosos não enzimáticos indicam claramente que II-38 não exibiu hidrólise significante em meios-tampões ácidos e básicos. Pode ser concluído que II- 38 será suficientemente estável no trato GI quando administrado oralmente para ser absorvido como entidade química única. No entanto, a hidrólise de II-38 em plasma de rato e humano 80% prediz que II-38 sofreria hidrólise na circulação sistêmica para produzir seu fármaco parental, 2,4-DNP. A ligação carbamato em II-38 foi clivada no plasma para produzir 2,4-DNP em uma taxa lenta, o que permite que II-38 atue como um reservatório químico de 2,4-DNP por um período de tempo prolongado.

Exemplo 2: Análise farmacocinética de 2,4-DNP e II-38

[129] A biodisponibilidade oral e as propriedades farmacocinéticas (PK) no plasma do pró-fármaco II-38 e 2,4- DNP liberado por pró-fármaco II-38 foram investigadas em ratos-machos Sprague-Dawley (S-D) após uma injeção i.v. única de II-38 a 1,6 mg/kg (equivalente a 1 mg/kg 2,4-DNP) e uma dose oral equivalente a 5, 25 e 50 mg/kg de 2,4-DNP. Amostras de sangue foram coletadas até 24 horas.

Animais

[130] Todos os procedimentos que envolviam o uso de ratos foram realizados de acordo com as diretrizes estabelecidas pela “University of Arkansas for Medical Sciences” (UAMS) “Institutional Animal Care and Use Committee” estabelecido pelas “National Institutes of Health’s Guide for the Care and Use of Laboratory Animals” (1996). Machos de ratos Sprague-Dawley pesando 250 - 300 gramas foram abrigados a três por gaiola com acesso ad libitum a ração e água na “Division of Laboratory Animal Resources”, UAMS. Os ratos foram anestesiados com isofluorano (2-5%)/oxigênio (1,5-2,0 L/min) e cirurgicamente implantados com cânulas nas veias jugular (dosagem i.v.) e femoral (amostragem de sangue). Após 3 - 4 dias pós-cirurgia, os ratos foram observados quanto a sinais de infecção local nos locais cirúrgicos, quanto ao amarelecimento dos pelos, quanto à presença de sangue em torno do nariz ou olhos, quanto a indicações de apetite reduzido e quanto a sinais de atividade fecal diminuída ou ausente. Após evidência apropriada de recuperação bem-sucedida da cirurgia, a dosagem IV ou oral foi realizada e amostras de sangue (0,15 mL) foram coletadas em 0, 5, 15, 30, 45, 60, 120, 240 e 480 min. Amostras de plasma foram preparadas e a análise foi executada usando uma espectrometria LC/MS/MS.

Preparação da dose de 2,4-DNP

[131] 2,4-DNP foi dissolvido em uma solução-tampão de fosfato-solução salina, pH 7,4, contendo DMSO 5% e PEG-400 20% e filtrado através de um filtro de 0,2 μm. Para a via oral, ratos receberam por engorda oral 5 mg/kg em um volume total de 8 mL/kg de uma solução de estoque contendo 0,625/mL de 2,4-DNP. Para a injeção i.v., um volume total de 0,8 mL/kg foi usado em uma dose de 1 mg/kg de uma solução de estoque contendo 1,25 mg/mL.

Preparação da dose de II-38

[132] Para a injeção i.v., um volume total de 0,8 mL/kg foi usado em uma dose de 1,6 mg/kg (equivalente a 1 mg/kg de 2,4-DNP). Para a via oral, soluções de estoque de II-38 contendo o equivalente a 1, 5 e 25 mg/mL de 2,4-DNP foram preparadas e administradas aos ratos em doses finais equivalentes a 1, 5 e 25 mg/kg de 2,4-DNP, respectivamente. Uma dose oral de 8 mg/kg de II-38 (equivalente a 5 mg/kg) foi dissolvida em uma solução-tampão de fosfato-solução salina, pH 7,4, contendo DMSO 5% e PEG-400 20%, enquanto uma dose de 40 mg/kg (equivalente a 25 mg/kg) foi formulada com metilcelulose 0,5% (metocel) contendo DMSO 1%. Uma dose alta de II-38 (equivalente a 50 mg/kg) foi formulada com água contendo DMSO 1% e PEG-400 40%. Por causa dos diferentes veículos usados em formulações de II-38, uma dose equivalente a 25 mg/kg de 2,4-DNP foi repetida usando um veículo que consiste em DMSO, PEG-400 e água (1%: 40%: 59%). A última dose foi utilizada para comparação de dados PK de 2,4-DNP liberado por II-38 quanto às diferenças nas formulações.

Experimentos animais orais e i.v. de 2,4-DNP

[133] Ratos-machos Sprague-Dawley cateterizados nas veias jugular e femoral (pesos 250-300 g) foram tratados com 2,4-DNP em uma dose oral única de 5 mg/kg (n = 4) ou uma dose i.v. única de 1 mg/kg (n = 3). Para cada experimento i.v. e oral, amostras de sangue (0,15 mL) foram coletadas em 0, 5, 15, 30, 45, 60, 120, 240 e 480 min. O sangue retirado foi substituído com solução salina heparinizada (0,15 mL). Amostras de sangue foram centrifugadas a 10.000 rpm por 10 min em temperatura ambiente, e amostras de plasma foram preparadas e a análise foi executada usando um método de espectrometria LC/MS/MS sensível (veja abaixo).

Experimentos animais orais e i.v. de II-38

[134] Ratos-machos Sprague-Dawley cateterizados nas veias jugular e femoral (pesos 250-300 g, n = 4) foram tratados com II-38 em uma dose oral única de 8, 40 e 80 mg/kg (equivalente a 5, 25 e 50 mg/kg de 2,4-DNP, respectivamente) ou injetados com uma dose i.v. única de 1,6 mg/kg de II-38 (equivalente a 1 mg/kg 2,4-DNP, n = 2). Amostras de sangue (0,15 mL) foram coletadas em 0, 5, 15, 30, 45, 60, 120, 240 e 480 min. Amostras de plasma foram preparadas e concentrações de 2,4-DNP, II-38 e 2,4-DNP liberados por II38 foram quantificadas usando o método de ensaio por espectrometria LC/MS/MS descrito abaixo.

Preparação de amostras de plasma e procedimento de extração

[135] Para isolar os analitos de plasma de rato, 50 μL de plasma de controle ou tratado, fortificados com 10 μL de 2,4-DNP-d3 (10 μg/mL) como um padrão interno ao qual 0,3 mL de metanol, seguido por 0,3 mL de acetonitrila, foram adicionados. A mistura foi turbilhonada-misturada por 30 segundos e centrifugada por 10 min a 10.000 rpm em temperatura ambiente. O sobrenadante foi transferido para tubos de vidro de 5 mL e evaporado até a secura a 37°C sob gás nitrogênio. O pélete foi reconstituído com 50 μL de acetonitrila, turbilhonado-misturado por 30 segundos, seguido por sonificação por 1 min. Após centrifugação a 1.000 rpm por 10 min em temperatura ambiente, 5 μL do sobrenadante foram então injetados na coluna, e os analitos foram quantificados por uma espectrometria LC/MS/MS. Análise por LC/MS/MS

[136] Um ensaio de cromatografia líquida/espectrometria de massa em tandem (LC/MS/MS) sensível foi aplicado para quantificar 2,4-DNP e II-38 em plasma de rato da seguinte forma: 1 - Concentrações plasmáticas de 2,4-DNP após uma injeção i.v. única de administração oral de 1 mg/kg ou 5 mg/kg de 2,4-DNP; 2 - Concentrações plasmáticas de II-38 e 2,4-DNP liberado por II-38 após uma injeção i.v. de II-38 1,6 mg/kg equivalente a 1 mg/kg de 2,4-DNP ou uma dose oral de 8, 40 e 80 mg/kg de II-38 equivalentes a 5, 25 e 50 mg/kg de 2,4- DNP, respectivamente. O espectrômetro de massa foi um espectrômetro de massa quadripolo Agilent operado no modo de monitoramento de reação múltipla (MRM). 2,4-DNP-d3 foi usado como um padrão interno. 2,4-DNP, II-38 e 2,4-DNP-d3 foram separados usando uma coluna C18 Alltima, 5 μm, 3,2 X 150 mm (Grace Discovery Sciences, IL, EUA) equipada com uma coluna de guarda: C18 Alltima, 5 μm, 4,6 x 7,5 mm (Grace Discovery Sciences, IL, EUA). A fase móvel consiste em água com ácido fórmico 0,005% como solvente A e acetonitrila com ácido fórmico 0,005% como solvente B. Para análise de compostos de 2,4-DNP, II-38 e 2,4-DNP-d3, a separação foi obtida usando um gradiente de 10 a 90% de solvente B em 3,5 min, que foi mantido em 90% de B pelos 3,30 min seguintes, e depois equilibrado de volta às condições iniciais ao longo de 3,20 min. A taxa de fluxo foi de 0,8 mL/min com uma temperatura de coluna de 30°C. O volume de injeção de amostra foi de 5 μL. O espectrômetro de massa foi operado no modo de eletrospray de ionização negativo com ajustes opcionais de fonte de íon determinados usando padrões de 2,4-DNP, II-38 e 2,4-DNP-d3, com uma energia de colisão de 15 V e um fragmentador de 75 V. As transições de MRM monitoradas foram da seguinte forma: 2,4-DNP- m/z 183,0 /123,0, m/z 183,0/153,0, para 2,4-DNP-d3- m/z 186,0/126,0, m/z 186,0/156,0 e para II-38- m/z 297.2/183,2. Duas curvas- padrão separadas de 2,4-DNP e II-38 em plasma de rato foram geradas e usadas para quantificar 2,4-DNP e II-38, respectivamente.

Curva-padrão de 2,4-DNP em acetonitrila (ACN)

[137] A solução de estoque de 2,4-DNP foi preparada em acetonitrila. A curva-padrão com 8 concentrações diferentes foi preparada. A curva de calibração foi obtida usando regressão quadrática de mínimos quadrados da área sob a curva (AUC) vs. concentração de 2,4-DNP. A curva era linear entre 0,01-1 μg/mL, com um coeficiente de correlação de R2= 0,9874 (Figura 15).

Curvas-padrão de 2,4-DNP e II-38 em plasma

[138] Soluções estoque de cada um de 2,4-DNP e II-38 e padrão interno (2,4-DNP-d3) foram preparadas em acetonitrila. Diluições seriais das soluções de 2,4-DNP e II-38 foram preparadas e cromatogramas de LC/MS/MS de 2,4- DNP e padrões de calibração II-38 gerados para cada analito ao longo da faixa de concentração de 1-2.000 ng/mL no plasma (n = 5). As curvas de calibração e cromatogramas mostraram linearidade excelente entre 20-2.000 ng/mL e 200-1.000 ng/mL para 2,4-DNP e II-38, respectivamente, com um coeficiente de correlação de R2 = 0,9988 e 0,9739 para 2,4-DNP e II-38, respectivamente (Figuras 16 e 17).

Farmacocinética no plasma

[139] Perfis individuais de concentração plasmática de 2,4-DNP e pró-fármaco II-38-tempo após administração i.v. em bolo foram calculados usando um modelo aberto de um compartimento e eliminação de primeira ordem (Phoenix WinNonlin, Professional, versão 6.2, Pharsight, Mountain View, CA).

[140] Após administração oral, os dados foram analisados por um modelo aberto não compartimentado e absorção de primeira ordem para determinar a concentração de pico (Cmax), Tmax e área sob a curva de 0 ao infinito (AUCO-~). A biodisponibilidade aparente real de 2,4-DNP, pró-fármaco II38 e 2,4-DNP liberado por II-38 foi determinada usando a Equação 1: em que AUCorai AUCi.v., Doseoral e Dosei.v. representam a AUCo-~ e dose correspondente para as injeções orais e i.v. de 2,4-DNP ou pró-fármaco II-38, respectivamente. A biodisponibilidade de 2,4-DNP liberado por II-38 foi obtida da AUC de 2,4-DNP liberado de administração oral e i.v. de II-38 usando a Equação 1.

[141] A biodisponibilidade aparente total de pró-fármaco II-38 foi estimada da mesma forma usando os dados de AUC tanto para pró-fármaco II-38 quanto para 2,4-DNP. A Equação 2 é a forma modificada da expressão de biodisponibilidade que leva em conta a hidrólise tempo-dependente de pró-fármaco II-38 após a administração ao rato. A melhor estimativa para a biodisponibilidade total inclui também os dados de AUC para 2,4-DNP liberado no plasma.

[142] A liberação de 2,4-DNP pelo pró-fármaco II-38 ocorre em uma proporção equimolar. Como o pró-fármaco está sendo hidrolisado para liberar 2,4-DNP em uma proporção de 1:1, conclui-se que uma quantidade igual de II-38 foi hidrolisada para formar 2,4-DNP. O cálculo da biodisponibilidade oral do pró-fármaco envolve duas métricas diferentes. A biodisponibilidade aparente real leva em conta a hidrólise tempo-dependente de pró-fármaco II-38. Para estimar a biodisponibilidade aparente total do II-38, exposição sistêmica tanto ao pró-fármaco II-38 quanto ao seu 2,4-DNP liberado deve ser considerada. Ela pode ser calculada usando a Equação 2: (Equação 2)

[143] A concentração plasmática de 2,4-DNP vs. tempo após dosagem oral e injeção i.v. é apresentada na Figura 18. Após dosagem oral, a absorção de 2,4-DNP foi rápida, como indicado pela concentração plasmática em 5 min. A meia-vida para 2,4- DNP foi de 90 ± 9,9 min e 136,2 ± 10,9 min para as vias i.v. e oral, respectivamente, Tabela 7.

[144] A administração oral de pró-fármaco II-38 em ratos S-D em doses equivalentes a 5, 25 (metocel), 25 (PEG-400) e 50 mg/kg de 2,4-DNP resultou na liberação de 2,4-DNP com concentrações plasmáticas de pico de 3,2 ± 0,2, 9,4 ± 0,6, 9,1 ± 0,84 e 15,2 ± 2,7 μg/mL sendo alcançadas dentro de 120 ± 16,9, 161,3 ± 39,4, 240 e 180 ± 34,6 min, respectivamente (Tabela 8). Vale ressaltar que o perfil PK para II-38 formulado em veículo de DMSO/PEG-400/água (1:40:59) se compara bem com a formulação de metocel. Tabela 7: Perfil PK de 2,4-DNP após tratamento com uma dose i.v. única de 1 mg/kg (n = 3) ou uma dose oral única de 5 mg/kg de 2,4-DNP (n = 4 ratos).

[145] A Figura 18 mostra a concentração plasmática de 2,4-DNP vs. tempo após uma injeção IV única, ou uma dose oral. As Figuras 19, 20, 21 e 22 mostram perfis de concentrações plasmáticas médias vs. tempo de II-38 e 2,4- DNP liberado de seu pró-fármaco II-38 após administração oral de doses equivalentes de 5, 25 (metocel), 25 (PEG-400) e 50 mg/kg de 2,4-DNP, respectivamente. A Figura 23 compara concentrações plasmáticas médias vs. tempo de dose oral de 2,4-DNP de 5 mg/k com 2,4-DNP liberado por II-38 após a administração oral de II-38 em doses de 8, 40 (metocel), 40 (PEG-400) e 80 mg/kg [equivalentes a 5, 25 (metocel), 25 (PEG-400)] e 50 mg/kg de 2,4-DNP], respectivamente, n = 4. A ligação carbamato do pró-fármaco II-38 aparentemente foi clivada in vivo para produzir 2,4-DNP como um produto da hidrólise do pró-fármaco II-38. As biodisponibilidades de 2,4-DNP liberado por II-38 e II-38 estão apresentadas nas Tabelas 8, 9, e 10, respectivamente. Tabela 8: perfil PK de 2,4-DNP em uma dose oral de 5 mg/kg e 2,4-DNP liberado por II-38 após tratamento com uma dose oral única de II-38 equivalente a 5, 25 (metocel), 25 (PEG=500) e 50 mg/kg de 2,4-DNP, respectivamente, n = 4 ratos. Tabela 8.1: perfil PK de M101 administrado oralmente e M101 liberado de M201 (M101-morfolino) após tratamento com uma dose oral única de M201 (equivalente a 5, 25 e 50 mg/kg de M101, respectivamente). • Último ponto do tempo foi 30 h Tabela 9: Perfil PK de II-38 após tratamento com uma dose oral única de II-38 equivalente a 5, 25 (metocel), 25 (PEG = 500) e 50 mg/kg de 2,4 -DNP, respectivamente, n = 4 ratos. Tabela 10: Perfil PK de II-38 e 2,4-DNP liberado por II-38 após uma injeção i.v. única de II38 a 1,6 mg/kg (equivalente a 1 mg/kg 2,4-DNP), n = 2 ratos.

Discussão

[146] O pró-fármaco II-38 foi sintetizado como um sistema de liberação de fármacos no qual o objetivo final foi obter liberação do fármaco parental (2,4-DNP) no plasma de rato. Estudos de estabilidade in vitro de II-38 (capítulo 1) não indicaram nenhuma evidência de formação de 2,4-DNP por II38 ao longo do período de tempo de 24 h em tampões químicos ajustados até o pH 1,2 e 7,4. Da mesma forma, pró-fármaco II-38 foi estável ao longo de um período de 24 h (tanto de II-38 quanto 2,4-DNP não são apresentados no gráfico após 24 h) em fluido gástrico simulado e fluido intestinal simulado que foram preparados pelos métodos da USP. Dessa forma, pode ser previsto que II-38 liberado oralmente será absorvido através do trato GI para a circulação sistêmica como uma entidade estável e seria hidrolisado sob condições enzimáticas na circulação sistêmica para liberar 2,4-DNP no plasma.

[147] II-38 foi avaliado in vivo para investigar o perfil PK e a biodisponibilidade relativa de 2,4-DNP liberado por II-38 e para determinar a evolução temporal dos níveis plasmáticos de 2,4-DNP liberado por II-38 após uma dose oral única de II-38 a 8, 40 e 80 mg/kg (equivalentes a 5, 25 e 50 mg/kg 2,4-DNP, respectivamente) ou uma dose em bolo i.v. de 1,6 mg/kg (equivalente a 1 mg/kg de 2,4-DNP) e comparar os dados com 2,4-DNP dosado oralmente em uma dose única de 5 mg/kg ou injetado i.v. a 1 mg/kg em ratos.

[148] Após dosagem oral, pode ser observado a partir do perfil das concentrações médias vs. tempo de pró-fármaco II38 e 2,4-DNP liberado por II-38 (Figuras 19, 20, 21 e 22) que a ligação de carbamato no co-fármaco passou por hidrólise para produzir 2,4-DNP. O pró-fármaco II-38 exibiu dissolução lenta em seu fármaco parental, 2,4-DNP, no plasma, fornecendo liberação sustentada do 2,4-DNP. Vale observar que a hidrólise de II-38 não é completa, na medida em que o pró- fármaco II-38 pode ser observado juntamente com 2,4-DNP em todos os pontos do tempo após administração oral e i.v. (Figuras 19, 20, 21 e 22).

[149] Na medida em que II-38 contém quantidades equimolares de 2,4-DNP, conclui-se que uma quantidade igual de II-38 deve ser hidrolisada no plasma, a menos que a ligação carbamato passe por clivagem para liberar 2,4-DNP no intestino e/ou fígado. Alternativamente, 2,4-DNP pode ter passado por metabolismo no plasma após formação a partir de II-38. No entanto, as predições em relação à estabilidade in vivo do pró-fármaco II-38 estavam corretas, pois níveis significantes de 2,4-DNP foram observados em todos os ratos após administração oral e i.v., como indicado pelas biodisponibilidades de 58,5 ± 8,1, 62,8 ± 5,8, 41 ± 5,1 e 50,1 ± 11,5 para 2,4-DNP liberado pela administração oral de II-38 em doses equivalentes a 5, 25 (metocel), 25 (PEG-400) e 50 mg/kg, respectivamente (Tabela 8).

[150] Um modelo de um compartimento descreve dosagem i.v. de 2,4-DNP e II-38. O nível plasmático de pico de 2,4-DNP liberado (Cmax 2,2 ± 1,1 μg/mL) foi detectado dentro de 5 min, indicando clivagem rápida de II-38. Um modelo não compartimentado descreve adequadamente a PK de pró-fármaco II-38 oral e seu 2,4-DNP liberado. Pode ser demonstrado que, em qualquer ponto do tempo, o pró-fármaco II-38 está presente em uma concentração menor do que 2,4-DNP, Figuras 19, 20, 21 e 22, e Tabelas 8 e 9. Dessa forma, a absorção de pró-fármaco II-38 parece ser muito rápida, seguida por clivagem rápida e liberação sustentada de 2,4-DNP, já que o último foi detectado no plasma dentro de 5 min após dosagem oral que alcança uma Cmax de 3,2 - 15,2 μg/mL dentro de um tmax de 120 180 min. As meias-vidas de eliminação (t1/2) são 136,3 ± 10,9 e 90,0 ± 9,9 min, para dosagem oral e i.v. de 2,4-DNP, respectivamente. Esses resultados se comparam menos com uma meia-vida terminal média prolongada de 248,2 ± 45,3, 185,9 ± 18,1 e 334,1 ± 63,0 para 2,4-DNP liberado por II-38 em doses equivalentes de 25 (metocel), 25 (PEG-400) e 50 mg/kg (Tabela 2.2), sugerindo que a administração oral de II-38 resultou em um aumento significante na liberação de 2,4-DNP, comparada com a administração de 2,4-DNP isoladamente.

[151] Foi calculado que um nível aumentado aproximadamente 12,0, 2,2, 3,4 e 1,4 vezes de 2,4-DNP foi observado após dosagem oral do fármaco parental 2,4-DNP, comparado com 2,4-DNP liberado por seu pró-fármaco II-38 após dosagem oral de II-38 em doses equivalentes a 5, 25 (metocel), 25 (PEG-400) e 50 mg/kg, respectivamente (Figura 23 e Tabela 8). Os dados de injeção i.v. e dosagem oral de II-38 sugerem que 2,4-DNP liberado do pró-fármaco II-38 pode ser submetido a outras atividades enzimáticas que ocorrem em compartimentos de tecido diferentes do plasma, incluindo no fígado. No plasma de rato, o pró-fármaco II-38 e seu 2,4-DNP liberado estão livres para divisão em outros locais do metabolismo, enquanto estudos no plasma in vitro se baseiam exclusivamente em enzimas do plasma. No entanto, a liberação de 2,4-DNP de seu pró-fármaco ao longo de meias-vidas prolongadas de 141,7-334,1 min e tmax retardada de 120-240 min em decorrência de sua liberação lenta significa exposição prolongada e picos elevados menos esperados do 2,4-DNP liberado. Em outras palavras, o 2,4-DNP liberado após II-38 oral é adequado na supressão de efeitos adversos agudos de 2,4-DNP em decorrência da absorção rápida e Cmax no plasma elevada.

Conclusão

[152] Nesse estudo, a administração oral de pró-fármaco II-38 resultou em 2,4-DNP ser liberado significantemente e disponível por II-38 ao longo do tempo, levando à exposição prolongada (AUC) e biodisponibilidade significante de 2,4- DNP. Aparentemente, o pró-fármaco II-38 é estável para fins de formulação e rapidamente hidrolisado em plasma de rato. Exemplo 3: perfil PK de 2,4-DNP liberado por DNP-piperidino Tabela 11: Perfil PK de 2,4-DNP liberado por DNP-piperidino após tratamento com uma dose oral única de DNP-piperidino equivalente a 5 mg/kg de 2,4-DNP formulado em DMSO/PEG- 400/PBS (5:20:75).

Exemplo 4: Tratamento de perda auditiva

[153] DNP (2,4-DNP) e pró-fármaco de DNP (II-38) piloto de exposição de ruído in vivo: Ratos, N = 6/grupo: controle, ruído isoladamente, ruído + 2,4-DNP (5 mpk), ruído + II-38 (80 mpk). Exposição ao ruído: 8 h, 105 dB, banda de ruído 816 kHz. Duração do tratamento: engorda oral todos os dias por 5 dias, começando no dia de ruído. Ponto final: Potencial de ação do composto (CAP) registrado na membrana da janela redonda 1 semana pós-exposição. Limiar: intensidade em dB SPL necessária para produzir amplitude de CAP de 4 μV.

[154] Resultados: Como mostrado na Figura 3, II-38 + Limiares de ruído foram de 5 dB, aproximadamente 20 dB menores (melhores) do que o grupo de ruído isoladamente. Esses resultados sugerem que pró-fármaco de DNP (II-38) podem proteger contra perda auditiva induzida por ruído. Também como mostrado na Figura 3, DNP (2,4-DNP) + limiares de ruído foram de 15 dB, cerca de 10 dB menores do que ruído isoladamente, sugerindo que DNP (2,4-DNP) pode proteger contra perda auditiva induzida por ruído.

[155] A descrição das modalidades da presente invenção é feita acima para compreensão da presente invenção. Será subentendido que a invenção não está limitada às modalidades particulares descritas nesse relatório descritivo, mas é capaz de várias modificações, rearranjos e substituições, como ficará aparente àqueles habilitados na técnica, sem se afastar do escopo da invenção. Portanto, deseja-se que as reivindicações seguintes englobem todas essas modificações e alterações como incluídas dentro do verdadeiro espírito e escopo da invenção.

Claims (12)

1. Composição para tratamento de doenças de perda de massa muscular, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada ao envelhecimento, ruído, perda auditiva genética e/ou induzida por fármacos, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominada Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (Doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, a composição caracterizada pelo fato de que compreende um pró-fármaco de um isômero de dinitrofenol (DNP) representado pela Fórmula II: em que R é selecionado do grupo consistindo em O em que R' é alquila em que R' é alquila em que R' é alquila em que R' é H ou alquila em que X é CH2, O, NH ou NR'.

2. Composição para tratamento de doenças de perda de massa muscular, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada ao envelhecimento, ruído, perda auditiva genética e/ou induzida por fármacos, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominada Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (Doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, a composição caracterizada pelo fato de que compreende um pró-fármaco, em que o pró-fármaco é um pró-fármaco “Gemini” de 2,4-DNP representado pela Fórmula 4:

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a composição é administrada oralmente.

4. Uso de uma composição, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, compreendendo um pró-fármaco de um isômero de dinitrofenol (DNP) representado pela Fórmula II: em que R é selecionado do grupo consistindo em em que R´ é alquila em que R´ é alquila em que R´ é alquila em que R´ é H ou alquila em que X é CH2, O, NH ou NR´, o uso sendo caracterizado pelo fato de ser na preparação de um medicamento para o tratamento de doenças de perda de massa muscular, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada ao envelhecimento, ruído, perda auditiva genética e/ou induzida por fármacos, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominada Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (Doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, em que a dose da composição para uso é de 0,01 mg/kg de peso corporal a 25 mg/kg de peso corporal de um paciente com necessidade de tratamento; ou de 0,01 mg/kg de peso corporal a 50 mg/kg de peso corporal de um paciente que necessita de tratamento; ou de 1 mg/70 kg de peso corporal a 200 mg/70 kg de peso corporal de um paciente necessitado de tratamento.

5. Uso de uma composição compreendendo um pró-fármaco “Gemini” de 2,4-DNP representado pela Fórmula 4: o uso sendo caracterizado pelo fato de ser na preparação de um medicamento para o tratamento de doenças de perda de massa muscular, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada ao envelhecimento, ruído, perda auditiva genética e/ou induzida por fármacos, e/ou doenças metabólicas, incluindo síndrome de atrofia muscular espinhal (SMA) (SMA1, SMA2, SMA3 e SMA4, também denominada Tipo I, II, III e IV), lesão cerebral traumática (TBI), concussão, ceratoconjuntivite seca (Doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, pós-cirurgia de LASIK, uso de antidepressivos, síndrome de Wolfram e síndrome de Wolcott-Rallison, em que a dose da composição para uso é de 0,01 mg/kg de peso corporal a 25 mg/kg de peso corporal de um paciente com necessidade de tratamento; ou de 0,01 mg/kg de peso corporal a 50 mg/kg de peso corporal de um paciente que necessita de tratamento; ou de 1 mg/70 kg de peso corporal a 200 mg/70 kg de peso corporal de um paciente necessitado de tratamento.

6. Uso, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que as doenças de perda de massa muscular, doenças neurodegenerativas, doenças autoimunes, doenças traumáticas do SNC, perda auditiva relacionada ao envelhecimento, ruído, perda auditiva genética e/ou induzida por fármacos, e/ou doenças metabólicas são selecionadas do grupo que consiste em lesão cerebral traumática (TBI), esclerose múltipla (MS) (esclerose múltipla recidivante- recorrente (RRMS), MS progressiva secundária (SPMS), MS progressiva primária (PPMS) e MS recidivante progressiva (PRMS)), lúpus (lúpus eritematoso sistêmico (SLE), lúpus discoide (cutâneo), lúpus induzido por fármacos (DIL) e lúpus neonatal), diabetes mellitus (diabetes Tipo-1, diabetes Tipo-2, diabetes do jovem de início na maturidade (MODY: MODY1, MODY2, MODY3, MODY4, MODY5, MODY6, MODY7, MODY8, MODY9, MODY10, MODY11)), esteatohepatite não alcoólica (NASH), miastenia grave (MG) (miastenia grave ocular, MG congênita e miastenia grave generalizada), artrite reumatoide (RA), doença de Graves, Guillain-Barré síndrome (GBS), distrofia muscular (distrofia muscular de Duchenne (DMD), de Becker, miotônica, congênita, de Emery-Dreifuss, facioescapuloumeral, das cinturas, distal e oculofaríngea), esclerose lateral amiotrófica (ALS), ataxia (ataxia de Friedreich, ataxias espinocerebelares 1 (SCA1), ataxias espinocerebelares 2 (SCA2), ataxias espinocerebelares 3 (SCA3), ataxias espinocerebelares 6 (SCA6), ataxias espinocerebelares 7 (SCA7), ataxias espinocerebelares 11 (SCA11), atrofia denteadorrubra-palidolusiana (DRPLA) e ataxia por glúten), doença de Batten ou lipofuscinoses ceróides neuronais (NCL) (NCL infantil (INCL), NCL infantil tardia (LINCL), NCL juvenil (JNCL) ou NCL do adulto (ANCL)), doença de Alzheimer (doença de Alzheimer de surgimento precoce, doença de Alzheimer de surgimento tardio e doença de Alzheimer familiar (FAD)), neurite óptica (ON), neuropatia óptica hereditária de Leber (LHON), transtornos do espectro do autismo (ASD) (síndrome de Asperger, transtornos invasivos do desenvolvimento (PDDs), transtorno desintegrativo da infância (CDD) e transtorno autístico), doença de Parkinson (doença de Parkinson idiopática, parkinsonismo vascular, demência com corpos de Lewy, doença de Parkinson herdada, parkinsonismo induzido por fármacos, doença de Parkinson juvenil e parkinsonismo atípico), síndrome de Wolfram (e quaisquer condições associadas como, por exemplo, questões de diabetes, audição, visão, ataxia, neurodegeneração etc.), atrofia muscular espinhal (SMA; tipos I, II, III e IV), perda auditiva em decorrência de ruído (explosão e ruído agudo elevado), perda auditiva relacionada ao envelhecimento, perda auditiva perda auditiva genética e/ou induzida por fármacos, concussão, ceratoconjuntivite seca (doença do Olho Seco), glaucoma, síndrome de Sjogren, artrite reumatoide, síndrome de Wolcott-Rallison, doenças mitocondriais, síndrome metabólica (pressão arterial elevada, glicemia elevada, excesso de gordura corporal em torno da cintura e níveis de colesterol anormais) e/ou distúrbios autoimunes, doença de resistência à insulina, doença da apneia do sono, doença hipertensiva, doença renal, doença de pressão arterial elevada, doença de obesidade, doença inflamatória e doença que resulta em complicações na articulação do joelho.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, ou uso, de acordo com a reivindicação 4 ou 6, caracterizado

8. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, ou uso, de acordo com a reivindicação 4 ou 6, caracterizado pelo fato de que o pró-fármaco de DNP tem a fórmula:

9. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, ou uso, de acordo com a reivindicação 4 ou 6, caracterizado pelo fato de que o pró-fármaco de DNP tem a fórmula:

10. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, ou uso, de acordo com a reivindicação 4 ou 6, caracterizado pelo fato de que o pró-fármaco de DNP tem a fórmula:

11. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, ou uso, de acordo com a reivindicação 4 ou 6, caracterizado pelo fato de que o pró-fármaco de DNP tem a fórmula:

12. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, ou uso, de acordo com a reivindicação 4 ou 6, caracterizado pelo fato de que o pró-fármaco de DNP tem a fórmula: