CN102988338A - 硝酸酯及其对肌肉和肌肉相关疾病的治疗用途 - Google Patents

硝酸酯及其对肌肉和肌肉相关疾病的治疗用途 Download PDF

Info

Publication number
CN102988338A
CN102988338A CN201210182739XA CN201210182739A CN102988338A CN 102988338 A CN102988338 A CN 102988338A CN 201210182739X A CN201210182739X A CN 201210182739XA CN 201210182739 A CN201210182739 A CN 201210182739A CN 102988338 A CN102988338 A CN 102988338A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ono
muscle
chemical compound
compositions
integer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210182739XA
Other languages
English (en)
Inventor
汪谷奇
陆其龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Charlotte Mecklenburg Hospital
Original Assignee
Charlotte Mecklenburg Hospital
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Charlotte Mecklenburg Hospital filed Critical Charlotte Mecklenburg Hospital
Publication of CN102988338A publication Critical patent/CN102988338A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/40—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing nitrogen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/21—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/21—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates
    • A61K31/27—Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carbamic or thiocarbamic acids, meprobamate, carbachol, neostigmine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • A61K45/06—Mixtures of active ingredients without chemical characterisation, e.g. antiphlogistics and cardiaca
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P21/00—Drugs for disorders of the muscular or neuromuscular system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A61Q19/08—Anti-ageing preparations

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Gerontology & Geriatric Medicine (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

提供烷基硝酸酯用于递送一氧化氮到目标肌肉组织，尤其是，到正常的和营养不良的肌肉。一方面，提供的硝酸酯化合物具有下式：其中，R1是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn’H2n’+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；R2是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；和R3是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；R4是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；其中n是从0到9的整数，n’是从0到9的整数，和n”是从0到9的整数，并且n+n’+n”≤9，并且R1、R2和R3中的至少一个是一种选自由ONO2、CH2ONO2和它们的组合所组成的组中的硝酸酯。

Description

硝酸酯及其对肌肉和肌肉相关疾病的治疗用途
发明领域
本发明主要涉及一氧化氮(NO)和肌肉松弛药到肌肉组织的递送，尤其涉及肌肉障碍的治疗和肌肉功能的改善。
发明背景
肌营养不良是指一组遗传的肌肉疾病，会引起肌肉的弱化和消耗。通常地，肌营养不良表现为进行性骨骼肌无力，肌肉蛋白质出现缺陷和肌肉细胞和组织的死亡。肌营养不良最常见的形式包括杜兴肌营养不良、贝克尔肌营养不良、肢带肌营养不良、先天的肌营养不良、面肩胛臂肌营养不良、肌强直性肌营养不良、眼咽的肌营养不良、远端肌营养不良和Emery-Dreifuss肌营养不良。在这些当中，杜兴肌营养不良(DMD)是最常见的形式，在每出生3500个男性中就有一个会受到影响。在这些疾病中贝克尔肌营养不良(BMD)是比较温和的形式。
营养不良的肌肉中肌养蛋白的缺乏导致大量跨膜蛋白质复合物，即肌养蛋白肌纤维膜完整性(dystrophin sarcolemma integrity)的损失。“肌养蛋白-糖蛋白复合物”(DGC)帮助将肌细胞内部的结构骨骼，通过各细胞的外膜稳固至围绕各细胞的组织构架。
许多信号分子，诸如神经元氧化氮合酶(nNOS)，都与DGC相关。营养不良的肌肉中DGC的损失是DMD发病机理的原因。NO是机体内许多生理学的和病理生理学过程的重要调节信号。在肌肉中NO由nNOS产生。在没有肌养蛋白的情况下，与nNOS相关的膜不能被正确地固定到肌纤维膜上，而错误地定位在细胞质上。这种错误定位导致nNOS和NO水平的降低。nNOS和NO的减少会导致骨骼肌收缩消弱，血管扩张和肌肉损害。
成年脊椎动物的肌肉组织的再生自储备细胞或干细胞或称为卫星细胞的失活成肌细胞。卫星细胞分散遍布于与肌纤维接近并列的肌肉组织中，当没有伤害、疾病或肌肉生长时，在成年肌肉中，卫星细胞不进行有丝分裂。在肌纤维受伤后或在从疾病中恢复的过程期间，卫星细胞重新激活并再进入细胞周期。一旦激活，卫星细胞增殖，并且子细胞(后代细胞被称作成肌细胞)1)合并存在的多核肌纤维以提供支持肌肉生长或再生的新核，或者2)彼此合并来形成新的长度的多核肌纤维，其叫做肌小管。正常骨骼肌的卫星细胞提供持续的和可更新的生肌前体细胞源，这允许骨骼肌在哺乳动物一生中的修复和再生。
NO递送活化的卫星细胞进入到细胞周期。该周期在伤害或疾病后为骨骼肌的生长和肌肉的修复提供新的前体细胞。NO产生的减少削弱正常肌肉中的肌肉再生和加剧肌营养不良。因此，研发递送NO到骨骼肌并因而操纵卫星细胞活化的调节的体系具有促进受伤的肌肉组织恢复正常功能的可能，并且可能用于治疗神经肌肉病。
发明简要概述
本发明是针对用于治疗肌肉和与肌肉相关的紊乱和疾病的组合物及其相应方法。尤其是，本发明提供硝酸酯类化合物，其可用于传递一氧化氮(NO)到目标肌肉组织。根据本发明的化合物和组合物已经显示出可以增加成年肌肉组织的肌形成以及减少肌酸激酶(creating kinase)。结果是，根据本发明的化合物和组合物可用于治疗受伤的和患病的肌肉组织。另外，根据本发明的组合物和化合物已经显示出改善营养不良肌肉中的运动性能和延迟营养不良/萎缩的发病机理。
除了传递一氧化氮到目标肌肉外，所发明的硝酸酯也具有肌肉松弛药和/或镇静剂性质。肌肉放松对肌肉再生和修复具有好处。肌肉放松对肌肉再生和修复具有好处。肌肉松弛药被确信可以通过减少能导致肌纤维拉紧或绷紧的来自脑和脊髓的神经脉冲，从而对神经系统起作用。虽然，肌肉松弛药不能治愈肌肉损伤，但它们减少不适和可能增加有利于治愈的条件。例如，在肌营养不良中，肌纤维对肌肉损害引起的收缩尤其敏感。通过弛缓药或镇静剂轻微地修复收缩运转部分可以抑制肌肉退化和伤害。
在一个实施方案中，本发明涉及硝酸酯，其具有下式：
(I)
Figure BSA00000729310400031
其中，
R1是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn’H2n’+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R2是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R3是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；且
R4是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
或者R1、R2、R3和R4都可以选自CnH2n+1OH、Cn’H2n’+1OH和Cn”H2n”+ 1OH。
其中n是从0到9的整数，n’是从0到9的整数，和n”是从0到9的整数，并且n+n’+n”≤9，并且R1、R2和R3中的至少一个是选自由ONO2、CH2ONO2和它们的组合所组成的组中的硝酸酯。
在一个优选的实施方案中，本发明涉及肌肉和与肌肉相关的疾病的治疗，所述治疗包括给予治疗有效量的具有下式的组合物或化合物的步骤：
(II)
其中
R2是CH2ONO2或H；
R1是CH3、CH2CH3或CH2CH2CH3；且
R4是ONO2。
本发明的实施方案还提供一种药物组合物，其包含化合物或盐，和制药可接受的载体。药物组合物可用于在正常(即非营养不良的)肌肉中促进肌肉组织的形成或促进受损的肌肉组织的修复，或用于在营养不良的肌肉中调节卫星细胞增殖。在一个特定的实施方案中，根据本发明的化合物和组合物可以用于治疗肌营养不良，促进肌肉生长和改善肌肉功能。特别地，本发明的实施方案针对用于治疗、预防和/或减轻骨骼肌相关紊乱和疾病的影响的化合物、组合物和相应方法，所述骨骼肌相关紊乱和疾病包括杜兴肌营养不良、糖基化缺陷的肌营养不良，如肢带肌营养不良、老化导致的肌无力、肌无力、肌肉疲劳。
在本发明的另外方面，本发明的实施方案针对用于改善骨骼肌功能的组合物和相应方法，所述骨骼肌功能例如健康肌肉组织以及病变肌肉组织(如营养不良肌肉组织)的强度和疲劳耐受性。在一个实施方案中，本发明针对组合物和使用组合物用于提高正常骨骼肌中肌肉的耐力、力量和疲劳耐受性的相应方法。
若干附图的简述
已经如此用一般术语描述了本发明之后，现在将参照附图，这些图并无按比例描绘的必要，其中：
图1是2-甲基-2-[(硝基氧基)甲基]戊基硝酸酯的核磁共振谱；
图2是2-丙基戊基硝酸酯的核磁共振谱；
图3是蛋白质印迹分析，其显示Myf-5、肌细胞生成蛋白、促滤泡素抑制素和β-肌动蛋白质在治疗后和未治疗的小鼠肌肉组织中的表达；
图4是小鼠二头肌和胫骨前肌(TA)中提取的肌肉组织的蛋白质印迹法分析的图，其用于显示肌细胞生成蛋白和肌肉生长抑制因子在治疗后和未治疗的小鼠肌肉组织中的表达；和
图5是对照小鼠和治疗后的小鼠的二头肌和胫骨前肌的H&E染色的图；
图6是小鼠背部、胫骨前肌(TA)、四头肌和膈中提取的肌肉组织的蛋白质印迹法分析，其用于显示肌细胞生成蛋白在治疗后和未治疗的小鼠肌肉组织中的表达；
图7是显示在治疗后的人骨骼肌中钙化减少的直方图；
图8是说明在治疗后和未治疗的小鼠样品中largemyd小鼠的生存期的图；
图9是显示治疗3个月后的largemyd小鼠的体重变化曲线和肌肉重量的图；
图10是显示治疗后和未治疗的正常小鼠的疲劳耐受性的直方图；
图11是显示治疗后的小鼠和对照小鼠剧烈运动后乳酸减少的直方图；
图12是显示在不同浓度水平的本发明化合物下培养的人皮肤细胞产生胶原的水平改善的直方图；
图13是显示在不同浓度水平的本发明化合物下培养的人皮肤细胞钙化减少的直方图；和
图14是处理后和未处理的培养细胞中经历衰老的人皮肤细胞的一系列图(每个图顶部的框是皮肤的放大视图)。
发明的详细描述
现在在此结合附图对发明进行更充分地描述，其中显示本发明的一些实施方案，而不是发明的所有实施方案。实际上，这些发明可以概括成许多不同形式，而不应将其限定为此处阐述的实施方案，相反地，提供这些实施方案是为了披露能够满足可应用的合法需要。整篇中相同的数字代表相同的元素。
本发明涉及用于肌肉组织的治疗、肌肉性能的改善和尤其是用于与肌肉相关疾病治疗的化合物和组合物。特别地，本发明涉及肌肉再生被破坏或干扰的肌肉疾病的治疗。例如，本发明可用于治疗与遗传突变途径相关的肌肉疾病，所述途径涉及肌肉调整蛋白质的基因，诸如MyoD、myf5、肌细胞生成蛋白、pax7、促滤泡素抑制素等等。更特别地，诸如在创伤、外伤性的或治疗性的肌肉损失后，根据本发明的化合物和组合物能用于治疗正常肌肉中的再生受损的肌肉组织。另外根据本发明的化合物和组合物可用于治疗营养不良的肌肉，与肌营养不良或损耗有关的状况。
在本发明进一步的方面中，根据本发明的化合物和组合物可用于改善运动性能和耐久性，与运动、军事和衰老用途有关的状况。特别地，本发明人已经发现，本发明的硝酸酯可用于改善病变和正常骨骼肌中的骨骼肌的功能。在一些实施方案中，本发明可用于改善正常和病变的骨骼肌中的骨骼肌力量、耐力和疲劳耐受性。本发明实施方案还表现出减少骨骼肌组织中的乳酸(或酯或盐)的能力。
根据本发明的化合物和组合物也能用于美容品产品中，以减少和预防由于衰老原因形成的条纹(皱眉纹或烦恼纹)、褶皱和皱纹。
根据本发明的化合物和组合物，是指一类硝酸酯类似物，其能够释放一氧化氮(NO)到肌肉中。在一个实施方案中，本发明涉及通过利用下面的化合物(I)来治疗肌肉疾病和与肌肉相关的疾病的用途。
(I)
Figure BSA00000729310400061
其中，
R1是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn’H2n’+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R2是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R3是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；和
R4是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
其中n是从0到9的整数，n’是从0到9的整数，和n”是从0到9的整数，并且n+n’+n”≤9，并且R1，R2和R3中的至少一个是选自由ONO2、CH2ONO2和它们的组合所组成的组中的硝酸酯。
在一个优选的实施方案中，本发明涉及如下化合物(II)，其用于治疗肌肉和与肌肉相关的疾病。
Figure BSA00000729310400071
其中
R2是CH2ONO2或H；
R1是CH3、CH2CH3或CH2CH2CH3；并且
R4是ONO2。
在一个实施方案中，本发明针对具有以下结构的化合物(III)：
(III)
Figure BSA00000729310400072
其中
R5为ONO2、CH2ONO2或H；
R6为ONO2、CH2ONO2、CH3、CH2CH3或CH2CH2CH3；和
R7为ONO2、CH2CH2CH3；
及其在治疗肌肉与肌肉相关疾病中的用途。
在另一实施方案中，本发明针对以下化合物(IIIa)和(IIIb)：
(IIIa)
Figure BSA00000729310400081
(IIIb)
Figure BSA00000729310400082
及其在治疗肌肉与肌肉相关疾病中的用途。
如上简要地指出，本发明的硝酸酯对于治疗骨骼肌有关的疾病和紊乱(如肌营养不良症)具有令人惊讶的有效性。作为负责许多血管和骨骼肌功能的细胞信号分子，一氧化氮(NO)形成肌肉生长和性能的必要的基础。但是，只补偿NO可能无法真正有益于DMD和其他营养不良。NO可能会促进营养不良肌肉中的钙泄漏，且升高的细胞内钙可能是营养不良的发病机制中重要的引发事件。本发明人已经证明本发明的硝酸酯可以提高运动性能，这被认为部分是由于NO的贡献。另一方面，长期运动恶化mdx小鼠的营养不良纤维的受损钙的稳态，并加重营养不良。营养不良的肌纤维对肌肉损害引起的收缩尤其敏感。减少肌节收缩能够显著抑制抗肌萎缩蛋白缺陷动物模型中的肌肉退化。在本案中，本发明人已经发现，要求保护的本发明的硝酸酯结合NO的贡献提供对于营养不良的肌肉的保护作用，可以提高肌肉力量、耐力和受治疗的受试者的预期生存期。
在额外的实施方案中，本发明人发现，镇静剂或肌肉松弛药可能具有保护肌肉免受退化的潜在的治疗效果。特别地，醇(包括二醇)已被证明是镇静催眠药，且另外具有骨骼肌松弛药性能。特别地，本发明的掺入一种或多种醇部分的实施方案可以帮助抑制钙内流进入成肌细胞，导致降低肌肉力量输出和活性，而没有结构性的肌肉损伤。此外，本发明的硝酸酯化合物的烷基链的分支也可以有助于提高抗抑郁活性。在本发明中，发明人已经发现，用本发明的硝酸酯化合物的治疗对于骨骼肌相关疾病的治疗提供NO刺激的特性和肌肉松弛的特性。
本发明的化合物和组合物可以以任何合适的方式提供给肌细胞，包括直接给药(例如，在体外加入培养基，或在治疗位置通过注射或局部给药局部进入动物体内)或全身给药(例如，肠胃外或口服)。在一个实施方案中，化合物和组合物包含部分生理可接受的溶液以便于除了将所需的药剂递送到目标细胞外，该溶液不会另外不利地影响细胞或组织或受试者的电解液和/或体积和/或新陈代谢。
可以通过鼻内、口服、吸入的、经肠的、局部的、子宫内的、阴道的、舌下的、直肠的、肌内的、胸膜内的、心室内的、腹膜内的、眼的、静脉内的或皮下的方式施用本发明中所使用的药物组合物和化合物。
如果需要，指定的化合物或组合物通过与合适的分子结合可以适用于不同情形。例如，可以将NO供体制成在生理溶液中比相应原始形式更易溶解的或更易分散的形式。
包含本发明化合物的组合物可以以液体的或固体的形式进行供应。根据本发明的组合物可以进一步包括溶剂、稀释剂、赋形剂、防腐剂、乳化剂、以及用来调整气味、味道、pH等的化合物。
制剂可在采用或不采用额外的载体或稀释剂的情况下，通过口服、全身性注射、经皮的、经粘膜的或其它典型的途径进行给药。根据本发明的药物制剂可以以胶囊、片剂、粉粒、颗粒剂或粉剂的形式进行口服。本发明提供治疗和/或改善肌肉受伤影响和/或与肌肉相关疾病的方法，通过施加治疗有效量和/或预防量的上述硝酸酯或其药学可接受的盐给有此需要的患者。按照本发明，本发明的化合物，组合物或药物组合物的“治疗有效量”是足以得到所需药理效果的量。通常，提供有效量组合物需要的剂量可由本领域的普通技术人员进行调整而有所不同，这取决于接受者的年龄，健康情况，身体状况，性别，体重和疾病程度。另外，剂量也取决于治疗频率和所需效果的性质和范围。典型的剂量范围大约为0.1-1000mg/kg体重，尤其是大约1到100mg/kg体重。在一个实施方案中，剂量是大约20-50mg/kg体重。
所施用剂量当然会改变，这取决于用途和已知的因素诸如活性成分的药效特征；接受者的年龄、健康情况和体重；症状的性质和程度、并行治疗的种类、治疗的频率和所需的效果。接受者可以是任何种类的哺乳动物，但优选为人。在一个实施方案中，本发明的组合物的剂型(成分)的每一单元可以包含大约0.1微克到1000微克的活性成分，并且尤其是每一单元包含大约2-80微克的活性成分。
对于静脉内的递送，单元剂量的硝酸酯制剂通常包含每kg体重0.2到200微克，优选包含1-100微克，尤其是每kg体重10、15、20、30、40、50、60、70或80微克(μg/kg体重)。组合物可以一天用药一次或多次，或一周一次或多次，例如每天2、3或4次，或每周2、3或4次，70kg的成年人总的日剂量的正常范围是1.0到10微克。优选的静脉内剂量范围从10ng到200μg，优选从2到200μg，更优选从10到100μg的金属每kg体重。可选地，单元剂量可以包含从2到20微克的金属-硫醇，如果需要可多次(in multiples)给药量以提供上述日剂量。在这些药物组合物中，活性成分通常会存在的数量以组合物的总重为基准按重量计大约为0.5-95％。
在用于治疗目标肌肉伤害或肌肉相关的紊乱时，作为一般意义的指导，活性成分(即硝酸酯类似物)的日口服剂量通常范围可以为大约0.02到2mg/kg体重。在优选的实施方案中，当口服给药时本发明的硝酸酯活性剂的给药剂量为0.2到40mg的硝酸酯每千克体重。应当理解的是，该剂量可以基于个体病人的反应而提高或降低。根据所用特定的化合物、配制的特定的组合物、应用的形式和用药的特定位置，所用的活性物质的实际数量将会不同，这是可以理解的。
对于口服用药，当组合物是以药片或胶囊的形式时，活性成分可以与口服的、无毒的、制药可接受的惰性载体结合在一起，所述载体包括但不限于乳糖、淀粉、蔗糖、葡萄糖、甲基纤维素、硬脂酸镁、磷酸二钙、硫酸钙、甘露糖醇、山梨糖醇等。另外，当需要或必要时，适合的粘合剂、润滑剂、崩解剂和着色剂也可以加入到混合物中。适合的粘合剂可以包括淀粉、明胶、天然糖诸如葡萄糖或β-乳糖、玉米甜味剂、天然的和人造的树胶诸如阿拉伯胶、黄芪胶或海藻酸钠、羧甲基纤维素、聚乙二醇、蜡等等。用于这些剂型的润滑剂可以包括油酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸镁、苯甲酸钠、乙酸钠、氯化钠等等。崩解剂包括，但不限于淀粉、甲基纤维素、琼脂、膨润土、黄原胶等等。
在一些实施方案中，本发明的硝酸酯制剂可以与作为可靶向的药载体的可溶性聚合物结合。这类聚合物可以包括，例如，聚乙烯吡咯烷酮、吡喃共聚物、多羟丙基甲基丙烯酰胺-酚、多羟乙基门冬酰胺酚或被棕榈酰残基取代的聚氧化乙烯-聚赖氨酸。在一个实施方案中，根据本发明的硝酸酯制剂，可以与一类可生物降解的聚合物结合在一起，其适用于获得药物的控释，例如，聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸和聚羟基乙酸的共聚物、聚ε-己内酯、多羟丁酸、聚原酸酯、聚缩醛、聚二氢吡喃、聚氰基丙烯酸酯和交联的或两亲的水凝胶嵌段共聚物。
此处所描述的组合物可以作为一种持续释放制剂(即，诸如胶囊或树脂或海绵的制剂，其能够影响给药后调节剂的缓释)的部分而被施用。该制剂通常可以使用已知技术进行制备，和通过例如口服的、直肠的或皮下植入，或在所需的目标位置移植来进行给药。持续释放制剂可以包含调节剂，调节剂分散于载体基质中和/或包含于被速率控制膜围绕的容器内。该制剂内所用的载体是生物相容的，并且也可以是生物可降解的；该制剂优选提供了相对恒定水平的调节剂释放。包含于持续释放制剂内的调整剂的数量取决于移植的位置，释放的速度和所需持续的时间以及要被治疗或预防的病症的性质。
可以理解，通常治疗人类的时间比本文例证的小鼠或其它的实验动物要长。因此，治疗的时间长度通常可能是与疾病或病理生理学过程的长度或强度或在先持续时间成正比，并且可以进一步取决于动物种类、药效和需要或建议的有效程度。剂量可以为一天到几天或更长的时期内的单一剂量或多个剂量。
在一个实施方案中，本发明的药物组合物和化合物是局部用药的，尤其当治疗目标包括通过局部施用容易接近的区域或器官，包括眼睛、皮肤或低位肠道的疾病。局部施用也容易用来将本发明的组合物、化合物和成分施用到皮肤下的组织，例如肌肉。可以针对这些区域或器官分别制备适合的局部制剂。
采用直肠栓剂制剂或以适合的灌肠剂制剂可以实现低位肠道的局部施用。也可以使用局部的透皮贴剂。对于局部应用，药物组合物可以被配制成合适的软膏剂，其包含悬浮或溶解于一种或多种载体中的活性组分。本发明的化合物的局部给药的载体包括，但不限于，矿物油、液体蜡膏、白凡士林、丙二醇、聚氧乙烯、聚氧丙烯化合物、乳化蜡和水。可选地，可以将药物组合物配制成合适的含有活性组分的洗液或乳膏剂，所述活性组分悬浮或溶解于一种或多种制药可接受的载体。合适的载体包括，但不限于，矿物油、单硬脂酸脱水山梨糖醇酯、聚山梨醇酯60、鲸蜡基酯蜡、十六烷醇、2-辛基十二烷醇、苯甲醇和水。
对于眼科的应用，药物组合物可配制成在等渗，控制pH的无菌盐水中的微粉化混悬剂，或优选的等渗，控制pH的无菌盐水中的溶液，其含或不含诸如苯扎氯铵的防腐剂。可选地，对于眼科的应用，药物组合物可以配制在软膏剂(例如凡士林)中。
适合于对眼局部给药的制剂包括滴眼剂，其中活性成分溶解或悬浮于适当的载体中，尤其是活性成分的含水溶剂。这类制剂中存在的活性成分浓度优选为0.5到20％w/w，有利的是0.5到10％w/w，特别是大约1.5％w/w。
可以使用局部用药将本发明的化合物，通过药物经过皮肤，递送入病人的体循环。皮肤位置包括用于透皮用药的解剖学区域，诸如前臂、腹部、胸、背部、臀、大腿和耳后的区域。通过将包含所述化合物的局部制剂或者施用化合物的透皮药物装置放置到皮肤上，将化合物用药到皮肤。在任一个实施方案中，为了容易放置和舒适的停留在皮肤上对递送载体进行设计、成形、调整大小和调整，或者制剂以预定数量和方案直接作用在皮肤上。
适合于局部给药的制剂包括适于穿透皮肤的液体或半液体制品(例如，搽剂、洗液、软膏剂、乳膏剂、凝胶剂或糊剂)，和适合于给药至眼，耳或鼻的滴剂。本发明化合物的活性成分的适合的局部剂量是0.1mg到150mg，每天给药一到四次，优选一或二次。对于局部给药，活性成分以重量计占制剂的0.001％到10％w/w，例如，1％到2％，尽管它可以占制剂的10％w/w，但是不超过5％w/w，或占0.1％到1％。
当制成软膏剂时，可以将石蜡或者可与水混合的软膏基质与活性成分一同使用。可选地，可将活性成分与乳化的乳膏基质配制成乳膏剂。如果需要，乳膏基质的水相可以包括，例如至少30％w/w的多元醇，诸如丙二醇、丁烷-1，3-二醇、甘露糖醇、山梨糖醇、甘油、聚乙二醇和它们的混合物。局部制剂可以合乎需要地包括化合物，该化合物增强活性成分通过皮肤或其它受影响的区域的吸收或穿透。这种皮肤穿透增强剂的例子包括美索巴莫、长链醇、二甲亚砜和有关类似物。
多种透皮药物递送装置可以用于本发明的化合物。例如，可以制成包括基底材料和丙烯酸酯粘合剂的简单的粘合贴剂。可将该药物和任何穿透增强剂制成粘合铸膜液。粘合铸膜液可以直接浇铸在基底材料上或可以应用到皮肤上形成附着的涂覆。
透皮用药可以使用贴剂来完成，该贴剂是储备池和多孔膜型或者可以是固体基质类型。在这两种情况下，将活性剂连续地从储备池或微胶囊通过膜递送入活性剂可渗透的粘合剂，粘合剂与接受者的皮肤或者粘膜相接触。如果活性剂通过皮肤被吸收，则将经过控制的和预先确定的流量的活性剂施用于接受者。在微胶囊的情况下，包囊的活性剂也可以像膜一样起作用。
在其它的实施方案中，认为本发明的化合物可以使用液体储备池体系施药装置来进行递送。这些体系一般包括基底材料、膜、基于丙烯酸酯的粘合剂和释放衬垫。将膜密封到基底材料形成贮备池。然后，将药物或化合物和各种赋形剂、增强剂、稳定剂、胶凝剂等并入储备池。
基质贴剂包括基底材料，药品/渗透增强剂基质、膜、粘合剂，也可以用于透皮递送本发明的化合物。基质材料一般包含聚氨酯泡沫塑料。药物、任何增强剂、赋形剂、稳定剂等等与泡沫塑料前体组合在一起。泡沫塑料允许固化以产生发粘的，弹性的基质，其可以直接地附着到基底材料上。
用于局部施用到皮肤上的包含本发明的化合物(典型浓度范围是大约0.001％到10％)与无毒的制药可接受的局部的载体的药剂，也包括在本发明中。将本发明的活性成分与通常用于局部干燥、液液和乳膏制剂的常规药物稀释剂和载体组合来制备这些局部制剂。软膏剂和乳膏剂可以，例如，以含水或油基质加入适合的增稠剂和/或凝胶剂来制成。所述基质可以包括水和/或油，诸如液体石蜡或植物油，诸如花生油或蓖麻油。根据基质的性能可用的增稠剂，包括软石蜡、硬脂酸铝、十六醇十八醇混合物、丙二醇、聚乙二醇、羊毛脂、氢化羊毛脂、蜂蜡等等。
洗液可以采用水性或油性基质配制，并通常也包括以下物质中的一种或多种：稳定剂、乳化剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂、着色剂、矫味剂、着色剂、香料等等。粉剂可以借助任何合适的粉剂基质来形成，例如，滑石粉、乳糖、淀粉等等。滴剂可以以含水基料或非水基料来配制，也包括一种或多种分散剂、悬浮剂、增溶剂、矫味剂、着色剂等等。
本发明乳剂的油相可以已知方式由已知成分构成。虽然所述相可以仅仅包含乳化剂，它可以包含至少一种乳化剂与脂肪或油或脂肪和油的混合物。优选将亲水的乳化剂和亲脂性乳化剂一同引入，亲脂性乳化剂作为稳定剂。也优选同时包括油和脂肪。同时，具有或不具有稳定剂的乳化剂组成所谓的乳化蜡，该蜡与油和脂肪一起构成所谓的乳化的软膏基质，其形成乳膏制剂的油质分散相。适合用于本发明制剂的乳化剂和乳液稳定剂包括TweenTM 60、SpanTM 80、十六醇十八醇混合物、十四烷醇、单硬脂酸甘油酯、十二烷基硫酸钠、甘油基二硬脂酸酯单独地或含有蜡，或本领域公知的其他原料。
由于活性化合物的溶解性在大多数油(适用于药物乳液制剂)中是非常低的，因此对于制剂的合适的油或脂肪的选择以获得所需的美容剂特性为基准。因此，乳膏剂应优选是不油腻的，无污染的和可洗的产品，具有合适的稠度以避免从管中或其它容器中渗漏出来。可以使用，直的或支链的，一元或二元的烷基酯诸如二-异己二酸酯，异十六烷基硬脂酸酯，椰子油脂肪酸的丙二醇二酯，异丙基肉豆蔻酸酯，油酸癸酯，棕榈酸异丙酯，硬脂酸丁酯，2-乙基己基棕榈酸酯或支链酯的混合物。单独还是组合使用上述物质取决于所要得到的性质。可选地，可以使用高熔点的脂质例如白色软石蜡和/或液体石蜡或其他矿物油。
根据本发明的局部药物组合物可以包括一种或多种防腐剂或抑菌剂，例如，羟基苯甲酸甲酯、羟基苯酸丙酯、氯甲酚、苯扎氯铵等等。局部药物组合物还可以包含其它活性成分例如抗微生物剂，特别是抗生素、麻醉药、镇痛药和止痒药，以及抗真菌剂。也可以包括给组合物带来气味的芳香剂或挥发性试剂，同时它们通过蒸发“凝固”或干燥局部制剂/应用(application)。
本发明的化合物也可以通过粘膜进行递送。透黏膜(即，舌下的、经颊的、和阴道的)施药使活性物质有效进入体循环和减少由肝脏和肠壁菌群的直接的新陈代谢。一般保持透黏膜药剂型(例如，药片、栓剂、软膏剂、子宫托、膜和粉剂)与粘膜接触，使其迅速分解和/或溶解，以允许直接的系统吸收。
化合物也可以与肌肉松弛药联合施用。可以用于本发明的肌肉松弛药的例子包括苯甘油醚和它的衍生物，包括美索巴莫、愈创甘油醚(甘油基愈创木酚盐(酯))、氯苯甘醚、氯苯甘醚氨基甲酸酯、氯唑沙宗、卡立普多、美芬新、甲丙氨酯、丹曲林和3-苯氧基-1，2-丙二醇。另外，已知的肌肉松弛药的制药可接受的盐也可以使用在本发明的组合物，方法和用途中。
此外，也可以将本发明的硝酸酯联合糖皮质激素用于治疗肌肉营养不良的病人，其通过补充NO来改善糖皮质激素引发的卫星细胞失活。糖皮质激素治疗法大大地减少了组织炎症和抑制了细胞毒性细胞。然而，糖皮质激素抑制了内源性NO产生，这引起骨骼肌萎缩，增加了蛋白酶解，和消弱了肌肉从伤害中恢复的能力。包括本发明硝酸酯的疗法可以是对治疗肌营养不良和增强糖皮质激素治疗DMD治疗效果的一种有效的策略。
本发明还可用于改善血管功能和肌肉中的血液循环以增强肌肉对疲劳的耐受性。
本发明可通过刺激肌肉形成和/或生长而作为复原过程的一部分，因此在肌肉失效或消耗后，例如在卧床休息或分娩(confinement)后、中风或昏迷引起的失能后、和无运动活性(inathletic activity)后，能够增加肌肉功能。
本发明可作为外科操作过程之前或之后，或者创伤/烧伤痊愈的一部分，以促进或允许通过肌肉再生而不是形成瘢痕组织和纤维化，从而促进或允许最佳或有效的肌肉伤害修复。
在另外的方面，本发明的实施方案针对组合物及用于治疗、减少和/或预防皮肤老化和皱纹形成的方法。在一个实施方案中，本发明提供组合物和包括提高皮肤组织中胶原(collagen)的水平的相应方法，包括向需要其的受试者施用包含一个或多个式(I)、(II)、(III)、(IIIa)和(IIIb)的化合物的组合物。本发明的实施方案还针对一个或多个式(I)、(II)、(III)、(IIIa)和(IIIb)的化合物在美容品中的用途。
胶原的损失和皮肤细胞中钙的积累是与皮肤老化和皮肤皱纹的形成相关的一些主要因素。本发明人现在已经相当令人惊讶地发现，这些化合物可用于制备具有多种活性的美容用组合物。特别地，例如，已被证明以下在本发明的范围内：包含作为有效成分的一个或多个式(I)、(II)、(III)、(IIIa)和(IIIb)的一种或多种化合物的美容用组合物具有各种不同的特性，所述特性包括胶原基质(减少)产生和减少皮肤细胞的钙化。此外，本发明人已经表明，使用一个或多个式(I)、(II)、(III)、(IIIa)和(IIIb)的化合物还可以显著减少皮肤细胞的细胞空泡。
在一个实施方案中，本发明的美容用组合物可用于使细胞基质胶原的产生增加大约50％或更多。在一个实施方案中，本发明提供美容用组合物，其中相比对照皮肤细胞培养物，胶原的产生从大约20％增加至60％，特别地，从大约25增加至55％。此外，本发明的美容用组合物已被证明相比对照皮肤细胞培养物，减少钙化至少30％。
为了制备这些美容用组合物，一种或多种式(I)、(II)、(III)、(IIIa)和(IIIb)的化合物可以与一般用于美容品行业的赋形剂混合使用。
本发明的美容用组合物可以为霜剂、乳液、凝胶、软膏等的形式，且可以分散在如前面讨论的那些药学上可接受的载体中。在一个实施方案中，美容用组合物可以与美容业常用的一种或多种赋形剂结合。例如，一种或多种式(I)、(II)、(III)、(IIIa)和(IIIb)的化合物可以被掺入载体(例如脂质体、葡糖微球(glycosphere)、环糊精)、乳糜微粒、大粒子、微粒子、纳米粒子以及大胶囊、微胶囊和纳米胶囊中，且也可以被吸收到粉状的有机聚合物、滑石、膨润土和其他矿物衬底上。
本发明的美容用组合物可以为在适当的赋形剂中的凝胶的形式，所述赋形剂例如纤维素酯或其他胶凝剂(如卡波姆，瓜尔胶等)。
本发明的组合物也可以为洗液或溶液的形式，其中一种或多种式(I)、(II)、(III)、(IIIa)和(IIIb)的化合物为包囊形式。
本发明的美容用组合物还可以含有在美容业中常见的添加剂或佐剂，例如抗微生物剂或香水，但也含有提取或合成脂质、胶凝和提高粘度的聚合物、表面活性剂和乳化剂、水溶性或脂溶性的有效成分、植物提取物、组织提取物、海洋提取物、合成活性剂。
本发明的美容用组合物也可以包括其他额外的根据以下活性选择的有效成分：例如，减轻体重效应、抗蜂窝组织(anticellulite)效应、紧致效应、保湿效应、抗微生物活性、抗氧化活性、抗自由基活性、伤口愈合效应、隆起效应、抗皱效应、螯合活性、络合和退隐(sequestering)活性、舒缓效应、掩蔽效应、抗发红效应、软化活性、头发解缠结效应、抗头屑活性、头发修复效应、头发涂覆效应、脱毛活性、限制脸部和身体的毛发再生的活性、参与细胞更新的活性、调节炎症反应的活性、参与保持脸部椭圆形的活性，但也有防晒、抗刺激活性、细胞营养、细胞呼吸、抗皮脂溢的治疗、皮肤弹性、保护头发。
当根据本发明的美容用组合物包含额外的有效成分时，所述有效成分一般以足够高以使其发挥其活性的浓度存在于组合物中。
在一个实施方案中，本发明的美容用组合物可以每天使用，例如，每天一次或多次使用。
本发明的美容用组合物可用于许多美容用途。作为例子，我们可以提及组合物的以下用途：减轻体重组合物(reducing composition)、抗蜂窝组织组合物(anticellulite composition)、紧致组合物(firmingcomposition)、保湿组合物(hydrating composition)、抗微生物组合物、抗氧化组合物、抗自由基组合物、伤口愈合组合物、隆起组合物(liftingcomposition)、抗皱组合物、螯合组合物、络合和退隐组合物、舒缓组合物、掩蔽组合物、抗发红组合物、软化组合物、头发解缠结组合物、抗头屑组合物、头发修复组合物、头发涂覆组合物、脱毛组合物、限制脸部和身体的毛发再生的组合物、参与细胞更新的组合物、调节炎症反应的组合物和参与保持脸部椭圆形的组合物。优选地，本发明的组合物用作减轻体重组合物、消脂肪团组合物、紧致组合物、伤口愈合组合物、抗皱组合物、掩蔽组合物或抗炎组合物。
实施例
合成2-甲基-2-[(硝基氧基)甲基]戊基硝酸酯(化合物D1(式IIIa))和2-丙基戊基硝酸酯(化合物D2(式IIIb))。
接下来提供2-甲基-2-[(硝基氧基)甲基]戊基硝酸酯的合成。在搅拌并使用冰浴冷却的情况下，将22mmol浓硝酸滴入10mL乙酸酐。在加入硝酸之后，以少量的形式加入20mmol的烷醇并在15℃下冷却并允许在室温下反应一小时。将反应混合物倒入100mL冰冷水中。然后以2x25ml的乙醚萃取产物。收集有机层并以2x10ml饱和的碳酸氢钠溶液和之后的3x10ml水进行洗涤。通过MgSO4对有机层进行干燥并由蒸发进行浓缩。产率超过90％。2-甲基-2-[(硝基氧基)甲基]戊基硝酸酯和2-丙基戊基硝酸酯的NMR谱显示在图1和2中。
在第一个实施例中，对与肌肉组织的修复和发展相关的蛋白质的表达进行评价。5个月大的小鼠口服80mg/kg体重的2-甲基-2-[(硝基氧基)甲基]戊基硝酸酯(化合物D1)。在用药24小时后，收集其后背的肌肉和四头肌。使用蛋白质印迹法对Myf-5、肌细胞生成蛋白、促滤泡素抑制素和β-肌动蛋白的表现进行评价。β-肌动蛋白用于评价活性成分的负载对照。Myf-5和肌细胞生成蛋白是在肌肉发育中扮演重要角色的成肌的螺旋-环-螺旋蛋白质的良好特性家族中的成员。当激活卫星细胞进行增殖时，Myf-5的表达增加。肌细胞生成蛋白的表达接着标记了随后的生肌的分化过程。通过抑制阻止卫星细胞活化的肌肉生长抑制因子，促滤泡素抑制素引导卫星细胞活化、生肌的分化和肌肉生长。蛋白质印迹法的结果显示在图3中，其中T代表治疗后的小鼠和C代表对照的小鼠。如图3中所看到的，以发明的硝酸酯治疗后的小鼠显示出增加的Myf-5，肌细胞生成蛋白和促滤泡素抑制素的表达。
也评价发明的硝酸酯类对肌细胞生成蛋白和肌肉生长抑制因子(myostatin)表达的效果。将发明的硝酸酯(化合物D1)口服施用给雄性mdx小鼠(1个月龄)90天(80mg/kg体重)。在周末不治疗小鼠。图4是从小鼠二头肌和胫骨前肌(TA)提取的肌肉组织的蛋白质印迹法分析的图像。蛋白质印迹法显示，治疗增加了肌细胞生成蛋白在TA和二头肌中的表达，和减少肌肉生长抑制因子水平。β-肌动蛋白是用作装载对照。C和T分别表示对照和治疗后的动物的样品。
也显示，采用发明的化合物的治疗在营养不良小鼠中显著减少组织炎症和降解(退化)。每日对雄性mdx小鼠(1个月龄)采用管饲法给予硝酸酯(化合物D1)，持续3月(40mg/kg体重)。如在图5中所示，二头肌(上部图)和胫骨前肌(下部图)肌肉的H&E染色显示显著降低组织炎症和降解(退化)。C和T分别表示对照和经治疗的小鼠的样品。
也评价了发明的硝酸酯类对正常的小鼠肌肉的效果。体内考察了化合物D1治疗对骨骼肌肌生成的效果。每日对雄性C57Black6小鼠、2月龄正常的小鼠采用管饲法给予化合物D1(40mg/kg体重)，持续2天。将化合物溶于玉米油。对照动物仅仅接受玉米油。在第二次治疗之后24小时处死小鼠。使用电动手提式匀浆器从骨骼肌将蛋白提取入蛋白质提取缓冲剂[125mM Tris-HCl(pH6.8)，4％SDS、10％甘油、2M脲，5％2-巯基乙醇和蛋白酶抑制剂混合物(Roch 04693159001)]中。将120mg的蛋白装载至12％聚酰基酰胺凝胶剂用于电泳和蛋白质印迹法。小鼠抗-肌细胞生成蛋白单克隆抗体(the Developmental StudiesHybridoma Bank，IA)用作一抗，采用与辣根过氧化物酶缀合的相应的二抗进行考察，并通过使用标准增强化学发光(Perkin Elmer、MA)可视化。C和T分别表示对照和治疗后的动物的样品。图6是从小鼠背部、胫骨前肌(TA)、四头肌、和膈提取的肌肉组织的蛋白质印迹法分析的图像。蛋白质印迹法显示，相对于对照小鼠，治疗在经治疗的正常的小鼠中增加了肌细胞生成蛋白在背部、TA、四头肌和膈肌肉中的表达。蛋白质印迹法分析显示，治疗增加了肌细胞生成蛋白在中背部、TA、四头肌和膈中的表达。结果暗示了增加的肌细胞生成蛋白分化过程。
也评价了发明的硝酸酯类对人骨骼肌中钙化的效果。通常，异常高水平的细胞的钙经常与肌营养不良相关。该实施例显示，发明的硝酸酯化合物可以用于减少人骨骼肌中钙化。将人骨骼肌细胞与10uM的化合物D1或D2以及痕量钙-45在不含DMEM血清的培养基中培养48小时。将钙化测试为钙-45蓄积，该蓄积由液体闪烁计数确定。结果是用图解显示在图7中(其中＊＊p≤0.01、n＝6)。
也评价了发明的硝酸酯类在经治疗的和未治疗的小鼠样品中对Largemyd小鼠生存期的作用。在该研究中，Largemyd小鼠(年龄为16周、混合的性别、15小鼠每组)每周3次口服接受发明的硝酸酯化合物(化合物D1)(80mg/kg体重)。在周末不治疗。对照动物仅仅接受制剂的基质材料。治疗组的平均生存期是45(范围是30-50)周，对照组是37(范围是19-50)周。结果是用图解显示在图8中。因此，可以明确，与未治疗的小鼠相比，发明的化合物显著增加经治疗的Largemyd小鼠的生存期。
也评价了经治疗的Largemyd小鼠的体重变化和肌肉重量。Largemyd小鼠(年龄为10周、雄性∶雌性＝1∶1)每日接受化合物D2(40mg/kg体重)。在周末不治疗。如在图9中可以明确，与未治疗的小鼠相比，经治疗的Largemyd小鼠的体重在治疗的过程中增加。TA和EDL肌肉的肌肉重量增加总结在下文。
  对照   经治疗的
  体重增加：   2％   13％
  TA肌肉质量(克)：   0.048±0.004   0.054±0.004
  EDL肌肉质量(克)：   0.015±0.001   0.017±0.001
评价经治疗的小鼠的疲劳耐受性。强迫正常的小鼠(3-4月龄)在跑台上(26米/min、5倾斜上坡)跑动1小时，和然后用化合物D1(2mg/100μl/小鼠)治疗。在治疗之后小鼠自由接触跑动轮。将在轮上的自愿跑动记录为km/天。该测定持续进行4天。不治疗动物直到在第一次强迫跑动之后。结果总结在图10中所示的直方图。具体的是，图10显示，发明的硝酸酯化合物帮助动物在运动之后从疲劳或疲倦恢复。人们相信，疲劳耐受性在测定期间增加，和治疗增强疲劳耐受性能力。
也评价了发明的硝酸酯化合物在剧烈运动后改善肌肉恢复的能力。强迫正常的C57BL10小鼠(9月龄、雌性)在跑台上(12米/min、5倾斜上坡)跑动1小时，然后用化合物D1(40mg/kg体重)治疗。之后，通过血乳酸测定仪测定血乳酸(blood lactate)(ARKRAY，Inc.、Japan)。总结在图11中的结果显示，与未治疗的对照小鼠相比，用化合物D1的治疗减少血乳酸含量。
还评价了硝酸酯化合物的毒性，结果在下面表1中概括。在本研究中，正常的小鼠以发明的硝酸酯化合物的单一剂量(80mg/kg体重)治疗24小时。将MDX小鼠治疗90天，其中每天该小鼠接受80mg/kg体重的剂量。周末小鼠不进行治疗。如表1中所看到的，以发明的硝酸酯治疗的MDX小鼠已经减少了血清CK，正常的小鼠和MDX小鼠均显示没有出现肾毒性和肝脏毒性。
表1：正常小鼠、Largemyd小鼠和MdX小鼠经过硝酸酯治疗后的小鼠血清临床病理学结果。
Figure BSA00000729310400231
在营养不良的小鼠、Largemyd营养不良的小鼠和正常的小鼠中，对于发明的化合物在肌肉性能和耐力方面的影响也进行了评价。对雄性mdx小鼠(一个月大)每天通过管饲法施用硝酸酯3个月(40mg/kg体重)。Largemyd小鼠(10周龄、雄性)每日接受化合物D1(40mg/kg体重)，持续3月。在周末不治疗。
在药物治疗2天后进行跑台和握力测试。将小鼠放在四道小鼠跑台体系(哈佛大学仪器(Harvard Apparatus))，该体系装配有震动的盘子(设定在0.6mA)。首先将Mdx小鼠在5米/分钟和0°倾斜度下训练5分钟。在30分钟的中断后，跑动耗尽实验即开始进行。开始速度设定在5m/min，然后每分钟增加1米/min，至多到15米/min。治疗显著地增加了动物的运动耐力。对于正常的小鼠，跑台设定为20°上坡倾斜。
用小鼠握力仪(哥伦布仪器，俄亥俄州哥伦布市(Columbus InstrumentsColumbus、OH))测量前肢握力。在同一时间段重复测试5次连续的时间，记录5次试验中的最高值，将其作为那个动物的握力。提供数据为平均值±偏差，n＝8，＊p＜0.05，＊＊p＜0.01。结果在下面的表2和3中概括。从表2中可以看到，治疗后的MDX小鼠在耐力和肌肉力量上显示出显著的改进。
表2：MDX小鼠的性能评价
Figure BSA00000729310400241
在营养不良的小鼠中，对于发明的化合物在神经肌肉性能的影响也进行了评价。通过视野中具有中心的核的纤维数目与总的纤维数目的比例来测定中央成核(central nuclearation)。对8个随机选定的视野进行计数；通过测定最短的肌肉纤维直径确定横截面面积(CSA)。测定视野中来自四个角和中央区域的20个纤维，从8个任选视野中使用NIH Software图像J确定总共800个纤维；毛细血管与肌纤维的比率作为TA的血管密度，通过毛细血管的数目除8个任选视野的肌纤维数目得到。心脏的血管密度以每个视野的毛细血管的数目来表示，通过计数8个任选视野的毛细血管的数目得到。结果显示在表3中。数据表示为平均值±偏差，＊p≤0.05，＊＊＊p≤0.001。
表3：治疗3个月的mdx小鼠的神经肌肉评定
  测定项目   治疗组   对照组
  中央成核(TA)   70±3％＊   79±2％
  直径(mm、TA)   20.7±0.2＊＊＊   19.7±0.2
  血管密度(TA)   0.69±0.03＊   0.53±0.06
  血管密度(心脏)   265±38＊   235±40
也评价发明的化合物以确定对老的正常小鼠(11个月)的肌肉性能的影响。11月大的正常小鼠口服发明的硝酸酯制剂2个星期(每组4只雄性和4只雌性)。使用握力仪和跑台来评定肌肉机能。结果概括在下面的表4中。从表4中概括的结果可以看出，硝酸酯化合物增强了小鼠的运动机能。
表4。评价正常小鼠的运动机能
  测定项目   治疗组   对照组
  跑台(min)   128±31＊   82±16
  跑台(米)   2019±557＊   1269±255
  握力(LBF)   0.327±0.019＊   0.0.287±0.013
发明化合物的治疗也显示出在正常和营养不良的小鼠中减少了血清乳酸的浓度。7个月大的正常小鼠和5个月的营养不良的小鼠口服化合物制剂2周(40mg/kg体重)。测定血清乳酸含量。结果概括在下面的表5中。
表5评价硝酸酯对乳酸浓度的影响
  乳酸(mM)   治疗组   对照组
  C57小鼠   5.25±0.20＊   6.10±0.40
  营养不良的小鼠   6.70±0.22＊   7.45±0.13
美容应用
发明的化合物也显示针对皮肤细胞的治疗的有益结果。具体的是，化合物已被显示为刺激胶原产生和减少人皮肤细胞中的钙化。在该实施例中，在浓度在0.0μM至5.0μM之间的化合物D1和D2存在下，培养人皮肤细胞。然后用0.5乙酸从细胞基质提取胶原，并用Pricro-SiriusRed方法测试。结果是用图解显示在图12中，其针对化合物D1和D2相对于对照样品(其不包括发明的化合物)。如在图13中可以明确，经治疗的细胞培养物包括显著增加胶原产生水平。细胞培养物中的钙化测试为钙-45蓄积，该钙-45蓄积通过液体闪烁计数测定。如在图13中可以明确，相对于对照样品，经治疗的细胞培养物显示显著减少钙化。(在图12和13中，＊p≤0.05，和＊＊p≤0.01)。
此外，也评价了培养物中衰老的人皮肤样品，并对其成像。如在图14中所示，对照样品(未经治疗的人皮肤培养物)显示增加的水平的皮肤中空泡。
本领域技术人员会想到本文所述本发明的多种改良和其它实施方案，这些发明具有前面所述和相关附图的教导的有益效果。因此，应当理解，发明不限于公开的特定的实施方案，改良和其它实施方案也包括在所附权利要求的范围内。尽管本文使用了特定术语，但仅是用于一般的和描述的意义，并不是为了限定的目的。

Claims (18)

1.一种改善骨骼肌性能的方法，包括对受试者给予有效量的具有下式的化合物：
Figure FSA00000729310300011
其中，
R1是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R2是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn’H2n’+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R3是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；和
R4是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
其中n是从0到9的整数，n’是从0到9的整数，和n”是从0到9的整数，并且n+n’+n”≤9，并且R1、R2和R3中的至少一个是一种选自由ONO2、CH2ONO2和它们的组合所组成的组中的硝酸酯。
2.权利要求1的方法，其中R1是ONO2，R2是CH2ONO2。
3.权利要求1的方法，其中所述化合物具有下述结构：
Figure FSA00000729310300012
其中，
R2是CH2ONO2或H；
R1是CH2CH2CH3；且
R4是ONO2。
4.权利要求1的方法，其中进一步包括对受试者给予肌肉松弛药的步骤。
5.权利要求4的方法，其中所述肌肉松弛药是美索巴莫。
6.权利要求1的方法，其中以大约2mg至80mg/kg体重的剂量给予所述化合物。
7.权利要求1的方法，其中口服给予所述化合物。
8.一种治疗肌肉相关疾病的方法，包括给予患者治疗有效量的具有下式的化合物：
Figure FSA00000729310300021
其中，
R1是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、CnH2n+1OH、CH2CH2CH3或H；
R2是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn’H2n’+1OH、CH2CH2CH3或H；且
R3是ONO2、CH2ONO2、Cn”H2n”+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH2CH2CH3或H；
其中n是从0到9的整数，n’是从0到9的整数，和n”是从0到9的整数，并且n+n’+n”≤9，并且R1-R3中的至少一个是一种选自由ONO2、CH2ONO2和它们的组合所组成的组中的硝酸酯。
9.权利要求8的方法，其中所述化合物具有下述结构：
Figure FSA00000729310300031
其中，
R2是CH2ONO2或H；
R1是CH2CH2CH3；且
R4是ONO2。
10.权利要求8的方法，其中所述肌肉相关疾病是肌肉营养不良。
11.权利要求8的方法，其中所述化合物包括至少两种硝酸基酯结构部分。
12.一种用于治疗与肌肉相关的损伤或疾病的药物组合物，该组合物包含具有下式的烷基硝酸酯：
Figure FSA00000729310300032
其中，
R1是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn’H2n’+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R2是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R3是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；和
R4是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
其中n是从0到9的整数，n’是从0到9的整数，和n”是从0到9的整数，并且n+n’+n”≤9，并且R1、R2和R3中的至少一个是一种选自由ONO2、CH2ONO2和它们的组合所组成的组中的硝酸酯。
13.权利要求12的组合物，其中R1是ONO2，R2是CH2ONO2。
14.权利要求13的组合物，其中所述化合物具有如下结构：
Figure FSA00000729310300041
其中，
R5是ONO2、CH2ONO2或H；
R6是ONO2、CH2ONO2、CH3、CH2CH3或CH2CH2CH3；和
R7是ONO2、CH2CH2CH3。
15.用于增加皮肤组织中胶原水平的方法，所述方法包括将包含具有下列式的化合物的组合物给予需要其的受试者：
其中，
R1是ONO2、CH2ONO2、CnH2n+1OH、Cn’H2n’+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R2是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；和
R3是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
R4是ONO2、CH2ONO2、Cn’H2n’+1OH、Cn”H2n”+1OH、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或H；
其中n是从0到9的整数，n’是从0到9的整数，和n”是从0到9的整数，并且n+n’+n”≤9，并且R1、R2和R3中的至少一个是一种选自由ONO2、CH2ONO2和它们的组合所组成的组中的硝酸酯。
16.根据权利要求15的方法，其中组合物还包含药学上可接受的载体。
17.根据权利要求15的方法，其中组合物是用于皮肤的局部的美容组合物，包括(a)美容有效量的具有下列结构的化合物：
其中，
R2是CH2ONO2或H；
R1是CH2CH2CH3；和
R4是ONO2，
和(b)美容可接受的载体。
18.根据权利要求15的方法，其中组合物包含美容组合物，所述组合物用于治疗和/或减少皱纹和皮肤衰老。
CN201210182739XA 2011-06-01 2012-06-01 硝酸酯及其对肌肉和肌肉相关疾病的治疗用途 Pending CN102988338A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161492145P 2011-06-01 2011-06-01
US61/492,145 2011-06-01
US201161492650P 2011-06-02 2011-06-02
US61/492,650 2011-06-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102988338A true CN102988338A (zh) 2013-03-27

Family

ID=46320780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210182739XA Pending CN102988338A (zh) 2011-06-01 2012-06-01 硝酸酯及其对肌肉和肌肉相关疾病的治疗用途

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9452117B2 (zh)
EP (1) EP2529734A1 (zh)
CN (1) CN102988338A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110590560A (zh) * 2019-06-13 2019-12-20 江西三艾曲生物科技有限公司 多元醇硝酸酯及其对心脑血管病的康复治疗用途

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL110701C (zh) 1960-03-14
US4112115A (en) 1976-11-08 1978-09-05 Coghlan Charles C Therapy of leg muscle cramps
JPS58913A (ja) 1981-06-26 1983-01-06 Nitto Electric Ind Co Ltd 局所系医薬製剤
US5455279A (en) 1991-04-19 1995-10-03 The Children's Medical Center Corporation Regimen method of mediating neuronal damage using nitroglycerine
DE69223157T2 (de) 1991-09-24 1998-06-10 Us Health Sauerstoff-substituierte derivate von nucleophil-stickstoffoxid-addukten und ihre verwendung als stickstoffoxid-donor-prodrugs
US6143746A (en) 1994-01-21 2000-11-07 Icos Corporation Tetracyclic cyclic GMP-specific phosphodiesterase inhibitors, process of preparation and use
ES2092460T3 (es) 1994-05-27 2001-02-01 Cellegy Pharma Inc Composicion dadora de oxido nitrico para el tratamiento de trastornos anales.
US5698738A (en) 1995-05-15 1997-12-16 Board Of Regents, The University Of Texas System N-nitroso-N-substituted hydroxylamines as nitric oxide donors
US6310052B1 (en) 1996-06-04 2001-10-30 Queen's University At Kingston Nitrate esters and their use for neurological conditions
US5958427A (en) 1996-11-08 1999-09-28 Salzman; Andrew L. Nitric oxide donor compounds and pharmaceutical compositions for pulmonary hypertension and other indications
US6436996B1 (en) 1997-09-30 2002-08-20 Duke University Modulation of nitric oxide production
US6056966A (en) 1998-05-18 2000-05-02 Baker Norton Pharmaceuticals, Inc. Method and compositions for treating impotence
US6967102B1 (en) 1999-03-11 2005-11-22 University Of Manitoba Nitric oxide manipulation of muscle satellite cell activation
FR2794647A1 (fr) * 1999-06-11 2000-12-15 Centre Nat Rech Scient Compositions pharmaceutique comprenant du no ou au moins un compose capable de liberer ou d'induire la formation de no dans les cellules
DE60040299D1 (de) 1999-06-14 2008-10-30 Ford Henry Health System Stickstoffmonoxid-donoren zum induzieren von neurogenese
WO2006130982A1 (en) 2005-06-09 2006-12-14 University Of Manitoba Compositions and methods for enhancing nitric oxide delivery
PL1978947T3 (pl) 2006-02-03 2015-03-31 Nicox Science Ireland Nitrooksypochodne do zastosowania w leczeniu dystrofii mięśniowych
US8247460B2 (en) 2006-02-03 2012-08-21 Giulio Cossu Method of treatment for muscular dystrophy
US9023890B2 (en) 2009-12-02 2015-05-05 The Charlotte-Mecklenburg Hospital Authority Nitrate esters and their use for the treatment of muscle and muscle related diseases

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110590560A (zh) * 2019-06-13 2019-12-20 江西三艾曲生物科技有限公司 多元醇硝酸酯及其对心脑血管病的康复治疗用途

Also Published As

Publication number Publication date
US20120309825A1 (en) 2012-12-06
US9452117B2 (en) 2016-09-27
EP2529734A8 (en) 2013-02-27
EP2529734A1 (en) 2012-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103501793A (zh) 反义寡核苷酸
TWI565467B (zh) 刺激毛髮生長之組合物及方法
CN102579434B (zh) 治疗脑癌或用以降低脑癌细胞对替莫唑胺的抗药性的医药组合物
CN104010643B (zh) 用于减少体脂肪和脂肪细胞的方法和组合物
JP5875191B2 (ja) Ｃｍｔ及び関連障害を処置するための新たな組成物
US20170290848A1 (en) Treatment of submental fat
TWI308492B (zh)
CN103796649A (zh) 神经变性疾病的治疗
JP5866279B2 (ja) 脱毛防止又は育毛促進のための組成物
CN111329832B (zh) 一种治疗脱发的纳米脂质载体微针及其应用
CN105263469A (zh) 包含比马前列素的局部组合物和利用其刺激毛发生长的方法
KR20110131187A (ko) 여드름 및 기타 질환 치료용 비스파틴 치료제
CN105308052A (zh) 用于伤口愈合的方法和组合物
TW201803561A (zh) 軟性抗膽鹼類似物之製劑
CN102178670B (zh) 硝酸酯及其对肌肉和肌肉相关疾病的治疗用途
CN106604724A (zh) 用于减少局部脂肪与减少体重的组合物及其医药品与应用
US9303261B2 (en) Composition for controlling chromogenesis including microRNA
KR101656536B1 (ko) 페오니플로린 제제 및 지방 감소를 위한 그의 용도
KR20200062242A (ko) 모발 성장을 조절하는 조성물 및 방법
CN110520134A (zh) 包含稳定的硫代磷酸酯寡核苷酸的无菌制剂
ES2882578T3 (es) Formulaciones antibióticas inyectables y uso de las mismas
CN102988338A (zh) 硝酸酯及其对肌肉和肌肉相关疾病的治疗用途
KR101491159B1 (ko) 저실자 추출물 함유 피부외용제 조성물
CN115068407A (zh) 一种巴瑞克替尼凝胶剂及其制备方法与用途
JP6496670B2 (ja) 皮膚傷痕の色整合化を改善するためのベータ−２−アドレナリン作動性受容体アゴニスト

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130327