KR20060119970A

KR20060119970A - 비진정작용 알파-2 작용제

Info

Publication number: KR20060119970A
Application number: KR1020067005031A
Authority: KR
Inventors: 켄 차우; 토드 엠. 하이델보흐; 존 이. 도넬로; 다니엘 더블유. 길
Original assignee: 알러간, 인코포레이티드
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2006-11-24
Also published as: MXPA06002668A; EP1663206A1; IL173530A; AU2004279332B2; US20050059721A1; CY1107608T1; ATE487477T1; NO20060667L; US7312238B2; KR101145046B1; DE602004005720D1; HK1104979A1; CN100417379C; EP1800679B1; ES2285522T3; PL379561A1; CA2537832A1; AU2004279332A1; WO2005034946A1; ZA200601002B

Abstract

본 발명은 화학식 1로 나타내어지는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라세미 혼합물을 포함하는 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 제공한다. 본 발명은 또한 약제학적 캐리어 및 치료학적으로 효과적인 양의, 화학식 1로 나타내어지는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라세미 혼합물을 포함하는 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

Description

비진정작용 알파-2 작용제{NONSEDATING alpha-2 AGONISTS}

본 특허 출원은, 35 USC § 119(e)에 따라, 2003년 9월 12일 출원된 가특허 출원 60/502,562의 우선권을 주장하며, 이 출원은 본 명세서에 참조로 병합되어 있다.

본 발명은 일반적으로 분자 의약품에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, α-1A 아드레날린성 수용체와 비교할 때 α-2A 아드레날린성 수용체에 대하여 고도로 선택적인 α-2 아드레날린성 작용제에 관한 것이다.

교감신경계에 의해서, 스트레스와 관련된 여러 질환을 포함하는 다양한 질환들이, 적어도 일부분, 완화될 수 있다. 교감신경적으로-강화되는 질환(sympathetically-enhanced conditions)으로는, 이에 제한되지는 않으나, 섬유근육통(fibromyalgia) 또는 편두통과 같은 두통과 관련된 감각 과민증과 같은 감각 과민증(sensory hypersensitivity); 과민성 대장 증후군 및 소화불량과 같은 위장 질환; 건선과 같은 피부 질환; 심혈관 질환; 빈맥; 레이노 증후군 및 경피증(scleroderma)을 포함하는 말초 혈관수축 질환; 패닉 발작; II형 당뇨병, 인슐린-내성 및 비만과 같은 대사장애; 골격근 수축 장애, 평활근 수축장애, 강직, 및 긴장성 두통과 관련된 근육 수축 장애를 포함하는 근육 수축 장애; 이에 제한되지는 않으나, 폭식 및 약물 의존증과 같은 행동 장애; 및 성기능 부전을 포함한다.

α-2 아드레날린성 작용제는 교감적으로-강화되는 질환의 증상들을 처치하는 데 유용할 것으로 기대되었지만, 이러한 α-2 아드레날린성 작용제를 사용하는 경우 진정 효과(sedative effects)로 인하여 불만족스러울 수 있다. 이러한 문제점은 또한 신경학적 질환, 안질환 및 만성 통증을 포함하는 다른 질환들의 효과적인 α-2 아드레날린성 작용제 처치를 제한한다. 따라서, 치료제로 사용하기 위하여, 신규한 효과적인, 비-진정성 α-2 아드레날린성 작용제가 필요하다. 본 발명은 이러한 요구를 만족시키며, 또한 이와 관련된 장점들을 제공한다.

발명의 개요

본 발명은 하기 화학식 1로 나타내어지는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라세미 혼합물을 포함하는 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 제공한다.

본 발명은 또한 약제학적 캐리어, 및 하기 화학식으로 나타내어지는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라 세미 혼합물을 포함하는 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 치료학적으로 효과적인 양 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

(화학식 1)

발명의 상세한 설명

아드레날린성 수용체는 카테콜아민, 노르에피네프린 및 에피네프린에 대한 생리학적 반응들을 매개하며, 7개의 막관통 도메인(transmembrane domains)을 가지는 G 단백질-커플링된 수용체 수퍼패밀리의 일원이다. 약리학적으로 α-1, α-2 및 β-아드레날린성 수용체 타입으로 구분되는 이러한 수용체들은, 심혈관계 및 중추신경계의 기능을 포함하는 다른 종류의 생리학적 기능들과 관련된다. α-아드레날린성 수용체는 흥분성 및 억제성 기능들을 매개한다: 전형적으로 α-1 아드레날린성 수용체는, 일반적으로 효과기 기관에서 반응들을 매개하는 흥분성 시냅스-후 수용체인 반면에, α-2 아드레날린성 수용체는 시냅스 후뿐아니라 시냅스 전에도 위치하며, 신경전달물질의 방출을 억제한다. α-2 아드레날린성 수용체의 작용제는 현재 임상적으로 고혈압, 녹내장, 강직 및 주의력결핍장애의 처치에 사용되며, 진정제 금단(opiate withdrawal)의 억제에 사용되고, 일반적인 마취의 보조제로서 사용되며, 암 통증의 처치에 사용된다.

약리학적 특성 및 분자특성에 기초하여, α-2 아드레날린성 수용체는 현재 3가지 서브타입으로 분류된다:α-2A/D(사람에서 α-2A 및 래트에서 α-2D); α-2B; 및 α-2C (Bylund et al., Pharmacol. Rev. 46: 121-136 (1994); and Hein and Kobilka, Neuropharmacol. 34: 357-366 (1995)). α-2A 및 α-2B 서브타입은 약간의 혈관상(vascular bed)에서 동맥 수축을 조절할 수 있고, α-2A 및 α-2C 서브타입은 교감 신경 말단으로부터 노프에피네프린 방출의 피드백 억제를 매개한다. α-2A 서브타입은 또한 α-2 아드레날린성 작용제의 많은 주요 효과들을 매개한다(Calzada and Artinano, Pharmacol. Res. 44: 195-208 (2001); Hein et al. , Ann. NY Acad. Science 881: 265-271 (1999); and Ruffolo (Ed.), α-Adrenoreceptors : Molecular Biology, Biochemistry and Pharmacology S. Karger Publisher's Inc. Farmington, CT (1991)).

본 명세서에 설명하는 바와 같이, in vitro 세포-기초 에세이를 사용하여, 몇몇 α-2 작용제의 α-2A/α-1A 기능 선택성을 검정하였다. 실시예 I은 (+)-(S)-4-[1-(2,3-디메틸-페닐)-에틸]-lH-이미다졸로부터 α-2 아드레날린성 작용제 ((+)- (S)-4-[l-(2,3-디메틸-페닐)-에틸]-1,3-디히드로-이미다졸-2-티온)를 제조하는 것을 개시한다(도 1 참조). 표 1에 나타낸 바와 같이, 세포-기초 기능 에세이에 있어서 본 화합물에서 관찰된 α-1A 활성이 검출불가한 레벨인 것이 증거하듯이, 화합물 1로 표시하는, 이러한 α-2 아드레날린성 작용제는 고도로 α-2A/α-1A 선택적이다(실시예 II 참조). 대조적으로, 덱스메디토미딘은 α-2A/α-1A 선택성이 브 리모니딘보다 작다(표 1 참조). 이러한 결과는 화합물 1이 α-1A 수용체와 비교할 때 α-2A 수용체의 활성화에 대하여 고도로 선택적이라는 것을 나타낸다.

몇몇 α-2 작용제의 α-1A 상대적 효능 및 α-1A/α-2A 효과 비율
화합물	α-1A 상대적 효능*	α-1A/α-2A 효과 비율
브리모니딘	0.2	744
덱스메디토미딘	0.5	539
화합물 1	NA	---
화합물 2	0.8	980
* 참조 완전 작용제, 페닐에프린에 대한 효과 NA= 활성 없음

또한 실시예 II에 설명한 바와 같이, in vitro 세포-기초 에세이에서 나타나는 α-2A/α-1A 기능적 선택성은 치료 투여량에서의 in vivo 진정 활성과 역으로 상호관련되었다. 도 2에서 밝혀진 바와 같이, in vitro α-2A/α-1A 기능에 대하여 가장 고도로 선택적인 α-2 작용제는 설프로스톤-유도 촉각 과민증을 완화시킨 치료 투여량과 상당한 진정 효과를 일으키는 투여량 사이의 차이가 또한 가장 크게 나타났다. 특히, 1㎍/kg의 투여량으로 경구투여된 화합물 1은, 1㎍/kg 치료학적으로 효과적인 투여량보다 100-배 및 심지어 1000-배 더 큰 투여량에서도, 30% 이하의 진정작용(속이 빈 마름모, 우측)과 함께 50%의 민감성 감소(실선, 좌축)가 제공되었다(도 2 참조, 아래족 좌측 패널). 치료학적으로 효과적인 투여량과 진정작용 투여량 사이의 이러한 차이는 검정된 다른 어떤 α-2 작용제에서 관찰된 것보다 더 컸다. 이러한 결과는, in vitro, 세포-기초 기능성 에세이를 사용하여 정의된 α-2 작용제의 α-2A/α-1A 아드레날린성 수용체 선택성이 전신 또는 다른 말초 투여 후의 in vivo 치료 투여량에서의 진정 활성과 역으로 상호관련된다는 것을 나타낸다. 이러한 결과는 또한, 치료학적으로 효과적인 투여량과 진정작용 투여량 사이의 차이가 큰, 특히 유용한 α-2 작용제는 α-2A/α-1A 아드레날린성 수용체 기능적 선택성을 나타내는 것이라는 것을 보여준다.

이러한 것에 기초하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 나타내어지는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라세미 혼합물을 포함하는 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 제공한다.

(화학식 1)

본 발명의 선택성 작용제는 예를 들어, 브리모니딘보다 더 적은 α-1A 효과 또는 브리모니딘보다 더 큰 α-1A/α-2A 효능 비율을 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 화학식 1로 나타내어지는 화합물을 포함한다.

본 발명의 "α-2A/α-1A 선택성 작용제"는, 일부분, (1) α-2A 아드레날린성 수용체를 포함하는 하나 이상의 α-2 아드레날린성 수용체에서, 브리모니딘과 비교하여 25% 이상의 효과를 가지며, (2) 또한 브리모니딘보다 더 작은 α-1A 효과, 또는 브리모니딘보다 더 큰 α-1A/α-2A 효능 비율을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 특정 실시형태에서, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제는, 브리모니딘의 α-1A/α-2A EC₅₀ 비율보다 적어도 2배 더 큰 α-1A/α-2A EC₅₀ 비율을 가지며, 또는 브리모니딘의 α-1A/α-2A EC₅₀ 비율보다 적어도 5-배, 10-배, 20-배, 30-배, 40-배, 50-배, 60-배, 70-배, 80-배, 90-배 또는 100-배 더 큰 α-1A/α-2A EC₅₀ 비율을 가진다. α-2A 작용제 활성 외에, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제는, 선택성 작용제가 α-2A/α-1A 선택성에 대한 상기한 기준에 부합하는 경우, 하나 이상의 추가적인 아드레날린성 또는 다른 수용체에서 선택적으로 작용제 또는 길항제 활성을 가질 것으로 이해된다.

고유한 활성으로 알려진, 효과(efficacy)는 시약에 의해 얻어진 최대 수용체 활성화의 측정치이다. α-2A/α-1A 선택성을 결정하기 위하여, 수용체 반응을 별로 증폭시키지 않는 기능적 에세이를 사용하여 효과를 결정하는 것이 바람직하다. 효과는 각각의 수용체 서브타입에서 표준 작용제의 최대 효과에 대한 시약의 최대 효과의 비율 또는 백분율로서 나타낼 수 있다. 브리모니딘(UK14304)이 일반적으로 α-2A, α-2B 및 α-2C 수용체에 대한 표준 작용제로서 사용되며, 본 명세서에서 α-2 수용체의 상대적 효과를 정의하는 표준으로서 사용된다. 페닐에프린(phenylephrine)은 α-1A, α-1B 및 α-D 수용체에 대해 허용된 표준 작용제이며, 본 명세서에서 α-1 수용체의 상대적 효과를 정의하는 표준으로서 사용된다.

본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 기능적으로 특징짓는 데 있어서, α-1A 효과 또는 α-1A/α-2A 효능 비율, 또는 두가지 모두를 브리모니딘과 비교한다. 본 명세서에서 사용될 때, "브리모니딘(brimonidine)"이라는 용어는 하기의 화학식을 가지는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 유도체를 의미한다.

브리모니딘이라는 용어는, 이에 제한되지는 않으나, 5-브로모-6-(2-이미다졸린-2-일아미노)퀴녹살린 D-타르트레이트(1:1), Alphagan™ 및 UK14304를 포함한다. 브리모니딘 및 이의 약제학적으로 허용가능한 유도체는 상업적으로 입수가능하며, 또는 예를 들어, 미국 특허 6,323,204에 기재된 것과 같은 일반적인 방법으로 제조가능하다.

다양한 에세이(asseay) 중 어떤 것이든 α-2A/α-1A 기능적 선택성을 결정하는 데 유용하다. 제한되지 않는 실시예로서, 아데닐산 시클라아제(adenylate cyclase)의 활성 억제에 대해 검정함으로써, α-2A 수용체에서의 효능(potency), 활성 또는 EC₅₀을 결정할 수 있다. 더우기, 아데닐산 시클라아제(adenylate cyclase)의 활성 억제은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 사람 α-2A 수용체와 같은 α-2A 수용체를 안정적으로 발현하는 12 세포에서 검정할 수 있다. 제한되지 않은 실시예로서, 또한, 세포내 칼슘에 대하여 검정함으로써, α-1A 수용체에서의 효능, 활성 또는 EC₅₀을 결정할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 소 α-1A 수용체와 같은 α-1A 수용체를 발현하는 HEK293 세포에서 세포내 칼슘(intracelluar calcium)을 검정할 수 있다.

즉, 다양한 일반적인 기능적 에세이들 중 어떤 것, 예를 들어, 수용체 활성화에 근접한 시약의 반응을 측정하는, in vitro 세포-기초 에세이를 사용하여 α-2A/α-1A 기능적 선택성을 특징지울 수 있을 것으로 이해된다. 유용한 에세이로는, 이에 제한되지는 않지만, α-2A 수용체 활성화에 근접한 기능을 분석하는 사이클릭 AMP 에세이 또는 GTPγS 포합(incorporation) 에세이와 같은 in vitro 에세이(Shimizu et al., J. Neurochem.. 16 : 1609-1619 (1969); Jasper et al., Biochem Pharmacol. 55 : 1035-1043 (1998); 및 FLIPR 에세이와 같은 세포내 칼슘 에세이 및 α-1A 수용체 활성화에 근접한 기능을 분석하기 위한 fluo-3에 의한 칼슘 펄스의 검출(Sullivan et al., Methods Mol. Biol. 114: 125-133 (1999); Kao et al. , J. Biol. Chem. 264: 8179-8184 (1989))을 포함한다. α-2A 수용체를 안정적으로 발현하는 PC12세포에서 홀스콜린-유도된 cAMP 축적을 억제하는 것, 및 α-1A 수용체를 안정적으로 발현하는 HEK293 세포에서 세포내 칼슘이 증가하는 것 기초한 α-2A 선택성 에세이가 하기 실시예 II에 기재되어 있다. 또한 유용한 에세이로는, 이에 제한되는 것은 아니나, 섬광 근접 에세이(scintillation proximity assays)와 같은 이노시톨 포스페이트 에세이(Brandish et al. , Anal. Biochem. 313: 311-318 (2003); 바이오루미네센스 공명 에너지 전이 에세이와 같은 β-아레스틴 GPCR 격리에 대한 에세이(Bertrand et al. , J. Receptor Signal Transduc. Res. 22: 533-541 (2002)); 및 사이토센서 마이크로피지오메트리 에세이(Neve et al., J. Biol. Chem. 267: 25748-25753 (1992))가 포함된다. 근접 α-2 및 α-1 수용체 기능에 대한 이러한, 그리고 추가적인 에세이들이 당해 기술분야에서는 일상적인 것이며 잘 알려져 있다.

또다른 제한되지 않는 예로서, GTPγS 에세이가 α-2A/α-1A 기능 선택성을 결정하는 데 유용한 에세이이다. α-2 아드레날린성 수용체는, [³⁵S]GTPγS와 GDP의 수용체-촉매된 교환을 통하여 구아노신 5'-O-(감마-티오)트리포스페이트([³⁵S]GTPγS)가 분리된 막의 G-단백질로 들어가는 것을 매개한다. [³⁵S]GTPγS 포합에 기초한 에세이는 본질적으로 Jasper et al., supra, 1998에 기재된 것과 같이 실시될 수 있다. 간단히, 시험하려는 시약으로 처치된 융합성 세포(confluent cells)를 인산염 완충된 염수 중의 조직 배양 접시로부터 수거하여 4℃에서 300 x g로 5분간 원심분리한다. 폴리트론 디스럽쳐(세팅 #6, 5초)를 사용하여 차가운 용해 완충액(5mM Tris/HCl, 5mM EDTA, 5mM EGTA, 0.1 mM PMSF, pH 7.5) 중에 세포 펠렛을 재현탁하고, 4℃에서 34,000 x g로 15분간 원심분리한 후, 차가운 용해 완충액에 재현탁하고, 상기와 같이 다시 원심분리하였다. 2차 세척 단계 후에, 일부분씩 막 표본을 막 완충액(50mM Tris/HCl, 1mM EDTA, 5mM MgCl2, 및 0.1mM PMSF, pH7.4)에 넣고, 결합 에세이에 사용할 때까지 -70℃에서 동결한다.

1250 Ci/mmol의 특이적인 활성에서 [³⁵S]GTPγS를 사용하여 GTPγS 포합을 검정한다. 동결된 막을 일부분씩 녹이고 배양 완충액(50 mM Tris/HCl, 5 mM MgCl2,100 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM DTT, 1 mM 프로프라놀올, 2 mM GDP, pH 7.4)에 희석하고 25℃에서 60분간 0.3nM의 최종 농도에서 방사성리간드와 배양한다. 배양한 후에, 시료들을 유리섬유 필터(Whatman GF/B, 0.5% 소 혈청 알부민으로 미리처리)로 여과하여 96-웰 세포 배양기에 넣고 4ml의 얼음처럼 찬 세척 완충액(50 mM Tris/HCl, 5 mM MgCl2, 100 mM NaCl, pH 7.5)로 재빨리 4회 세척한다.

오븐에서 건조한 후에, 필터를 5ml의 Beckman's Ready Protein® 신틸레이션 칵테일을 포함하는 신틸레이션 바이알로 옮겨 카운트한다. 그리고 나서, EC₅₀및 α-2A 수용체에 대한 최대 효과(효능)을 결정한다.

일반적으로 유용한 에세이는 상당한 레벨의 단일 α-아드레날린성 수용체 서브타입을 자연적으로 발현하는 세포를 사용하거나, 상당한 레벨의 단일 재조합 α-아드레날린성 수용체 서브타입을 발현하는 트랜스펙션된 세포를 사용하여 실시하는 것으로 이해된다. 제한되지 않는 예로서, 아드레날린성 수용체는 사람 수용체 또는 유사한 약리활성을 가지는 이의 호모로그(homolog)일 수 있다. 본 명세서에 기재한 바와 같이, 수용체-근접 에세이(receptor-proximal assays), 즉, 수용체 반응이 증폭되지 않거나 단지 최소로 증폭되는 것, 또는 신속한 신호가 검정되는 것을 사용하여 α-2A/α-1A 선택성을 결정하는 것이 바람직하다. 상기한 관점에서, 당해 기술분야의 당업자는 수용체 선택 및 증폭 기술(Receptor Selection and Amplification Technology (RSAT)) 및 일부분 및 전체 주요부분이 다르지 않은 유사한 에세이 이외의 다른 에세이를 사용하는 것이 더 좋을 수 있다.

화합물 1의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라세미 혼합물은 일상적인 방법으로 제조할 수 있다. 화학식 1로 나타내어지는 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 단순히 이 화합물의 다양한 염, 에스테르, 아미드 등의 일례이며, 본 명세서에 예시한 것과 유사한 방법(실시예 I 참조)을 포함하는, 공지된 화학 합성법을 사용하여 본 명세서에 기재된 것과 유사한 방법으로 당해 기술분야의 당업자에 의해서 쉽게 제조될 수 있다.

당해 기술분야의 당업자라면 실시예 I의 합성도식 외에, 다양한 경로를 사용하여 화합물 1의 이미다졸 링 시스템을 제조할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이러한 합성은, 예를 들어, Grimmett,"Imidazole and Benzimidazole Synthesis, "Ross Academic Press (1997)에 기재된 바와 같이, 당해 기술분야에 공지되어 있다. 또한, 이미다졸로부터 이미다졸-2-티온을 생성하는 이와 다른 경로가 또한 화합물 1의 선택성 작용제를 제조하는 데 유용하다. 제한되지 않은 예로서, 선택적으로 트리틸기로 N1 질소를 보호하고, n-BuLi 또는 LDA와 같은 강염기로 탈보호하여 C2에서 음이온을 형성함으로써, 이미다졸-2-티온 링 시스템을 이미다졸 링으로부터 제조할 수 있다. 이어서, 음이온을 황과 반응시켜 원하는 이미다졸-2-티온을 얻는다. 또다른 제한되지 않는 예로서, 예를 들어, Lawesson's 시약을 사용하여, 이미다졸 링을 페닐클로로포르메이트와 반응시켜, 티온으로 전환시킬 수 있는 2-이미다졸론을 생성한다. 화합물 1 및 본 발명의 다른 α-2A/α-1A 선택성 작용제의 제조를 위한 이러한, 그리고 유사한 방법이 당해 기술분야에 공지되어 있다.

본 명세서에서 제공되는 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 예를 들어, 말초투여시 진정작용을 수반하지 않고, 교감적으로-강화되는 질환을 예방 또는 완화하는 데 유용할 수 있다. 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제에 의해서는 수반되는 진정작용없이도, 섬유근육통(fibromyalgia) 또는 편두통과 같은 두통과 관련된 감각 과민증과 같은 감각 과민증(sensory hypersensitivity); 과민성 대장 증후군 및 소화불량과 같은 위장 질환; 건선과 같은 피부 질환; 심혈관 질환; 빈맥; 레이노 증후군 및 경피증(scleroderma)을 포함하는 말초 혈관수축 질환; 패닉 발작; II형 당뇨병, 인슐린-내성 및 비만과 같은 대사장애; 골격근 수축 장애, 평활근 수축장애, 강직, 및 긴장성 두통과 관련된 근육 수축 장애를 포함하는 근육 수축 장애; 이에 제한되지는 않으나, 폭식 및 약물 의존증과 같은 행동 장애; 및 성기능 부전을 포함하는(이에 제한되지는 않음), 다양한 교감적으로-강화되는 질환을 방지 또는 완화할 수 있다.

본 명세서에서 제공되는 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 또한, 말초 투여시, 수반되는 진정작용없이, 예를 들어, 만성 통증을 예방 또는 완화하는 데 유용하다. 만성 통증은 급성 통증 이외의 통증을 의미하는 용어로, 이에 제한되지는 않으나, 신경병증성 통증, 내장통, 염증 통증, 두통, 근육통 및 연관통(reffered pain)을 포함한다. 만성 두통은 비교적 오랫동안, 예를 들어, 몇 년간 지속되며, 지속적이거나 간헐적인 것으로 이해된다. 만성 통증은 즉각적이고, 일반적으로 역치가 크며(high threshold), 창상, 압궤상(crush), 화상과 같은 상해에 의한 통증 또는 칠리 페퍼의 활성성분인 캡사이신에 노출되는 경우와 같은 화학적 자극에 의한 통증인 급성 통증과 구분된다.

본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 사용하여 수반되는 진정작용 없이, 이에 제한되지는 않으나, 당뇨병성 신경병증과 관련된 신경병증성 통증 또는 헤르페스 후 신경통과 같은 신경병증성 통증; 암과 관련된 만성통증; 수술후 통증; 섬유근육통과 같은 알로디닉 통증(allodynic pain); 복합 부위 통증 증후군(CRPS)와 관련된 만성통증; 과민성대장증후군 또는 월경불순과 관련된 것과 같은 만성 내장 통증; 편두통, 비-혈관성 두통, 군집성 두통 또는 일상적인 긴장성 두통과 같은 만성 두통; 및 제한되지는 않으나 등 경련(back spasm)과 관련된 것과 같은 만성 근육 통증을 포함하는 다양한 형태의 만성 통증을 예방 또는 완화할 수 있다.

본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 또한 예를 들어, 말초투여시 수반되는 진정작용없이 신경병증성 질환을 예방 또는 완화하는 데 유용할 수 있다. 이러한 신경병증성 질환은, 이에 제한되지는 않으나, 급성 또는 만성 신경병증성 질환을 포함한다. 제한되지 않는 예로서, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제에 의해서 수반되는 진정작용없이 예방 또는 완화될 수 있는 급성 신경병증성 질환으로는 졸중; 머리 또는 척수 외상; 및 발작이 포함된다. 또한, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제에 의해서 수반되는 진정작용없이 예방 또는 완화될 수 있는 만성 신경병증성 질환으로는, 이에 제한되지는 않으나, 알츠하이머 병과 같은 퇴행성신경질환; 파킨슨 병; 헌팅턴 병; 근위축성 축삭 경화증 및 다발성 경화증; HIV-관련 치매 및 신경병증; 녹내장과 같은 안질환, 당뇨병성 신경병증 및 노인성 황반 변성; 및 정신분열증, 약물 중독, 금단증상 및 의존증, 및 우울증 및 불안증이 포함된다.

신경병증성 질환(neurological condition)이라는 용어는 적어도 일부분 뉴런에 영향을 주는 모든 급성 및 만성 질환을 포함한다. 따라서, 신경병증성 질환이라는 용어는, 이에 제한되지는 않으나, 저산소증-국소빈혈(졸중); 머리 및 척수 상해; 간질; 알츠하이머 병, 파킨슨 병과 같은 신경퇴행성 질환; 헌팅턴 병, 근위축성 축삭 경화증 및 다발성 경화증; 녹내장과 같은 안과적 신경병증, 광수용체 변성과 같은 광-유도성 망막 변성, 및 황반 변성; 색소성 망막염과 같은 광수용체 변성 질환; HIV-관련 치매(후천성면역결핍증 치매 합병증) 및 HIV-관련 신경병증; 이에 제한되지는 않으나, 뇌염과 같은 대사성, 미토콘드리아성 및 감염성 뇌 이상; 신경병증성작열통 또는 동통성 말초 신경병증과 같은 통증 증후군; 감람핵-뇌교-소뇌 위축증(olivopontocerebellar atrophy); MELAS 증후군, MERRF, 레베르 병, 베르니케 뇌증, 레트 증후군, 호모사이스테인뇨증(homocysteinuria), 고호모시스테인혈증(hyperhomocysteinemia), 하이퍼프롤리네미아(hyperprolinemia), 비케톤성 고글리신혈증(nonketotic hyperglycinemia), 히드록시부티릭 아미노산뇨증(hydroxybutyric aminoaciduria), 설파이트 옥시다아제 결핍, 복합된 전신 질환, 연뇌증(lead encephalopathy), 간성뇌증(hepatic encephalopathy), 뚜렛 증후군과 같은 미토콘드리아성 이상 및 다른 생화학적 질환; 약물 중독 및 약물 의존증; 알콜 또는 아편제의 금단증상과 같은 약물 금단증상; 및 우울증 또는 불안 증후군(예를 들어, Lipton and Rosenberg, New Enql. J. Med. 330: 613 (1994) 참조)을 포함한다.

본 명세서에서 제공되는 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 또한, 예를 들어, 말초투여시 수반되는 진정작용 없이 안질환을 예방 또는 완화시키는 데 유용할 수 있다. 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제에 의해서 수반되는 진정작용 없이 예방 또는 완화될 수 있는 안질환은 녹내장; 황반 변성; 및 당뇨병성 망막병증과 같은 망막병증을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 말초투여하여, 수반되는 진정작용 없이 다양한 안질환을 예방 또는 완화시킬 수 있다. 이러한 질환으로는, 이에 제한되지는 않지만, 당뇨병성 망막병증; 당뇨병과 관련된 것과 같은 황반 부종; 녹내장과 같은 망막 변성 질환, 노인성 황반 변성(ARM)과 같은 황반 변성 및 색소성 망막염; 망막 실조증; 망막의 염증 질환; 망막 정맥 폐색 또는 분지성 또는 중심성 망막 동맥 폐색과 같은 망막의 혈관 폐색 질환; 미숙아 망막병증; 겸상 적혈구 빈혈증과 같은 혈액 질환과 관련된 망막병증; 고안압; 눈의 소양증; 망막 박리 후의 손상; 유리체절제술, 망막 또는 다른 수술로 인한 손상 또는 상해; 및 망막의 레이저 처치, 예를 들어, 당뇨병성 망막병증에 대한 판-망막 광응고술(pan-retinal photocoagulation) 또는 망막의 광역학 요법으로 나타나는 것과 같은 치료학적 손상을 포함하는 다른 망막 손상 를 포함한다. 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 말초투여하여, 수반되는 진정작용 없이 예방 또는 완화시킬 수 있는 안질환으로는 또한, 이에 제한되지는 않지만, 주로 중심시력이 손실되는 것을 특징으로 하는 시신경병증, 예를 들어, 레버씨 시신경 위축증(LHON), 상염색체 우성 시신경 위축증(Kjer disease)과 같은 선천성 및 후천성 시신경병증 및 미토콘드리아성 결손을 포함하는 것과 같은 다른 시신경병증, 이상 다이나민-관련 단백질 또는 부적절한 아포토시스; 및 다발성 경화증과 관련된 것과 같은 시신경염, 망막 정맥 폐색 또는 광역학 또는 레이저 요법을 포함한다. 예를 들어, Carelli et al., Neurochem. Intl. 40: 573-584 (2002); and Olichon et al. , J. Biol. Chem. 278: 7743-7746 (2003) 참조. 이러한, 그리고 다른 안과적 이상, 특히, 감각신경 망막의 이상을 본 발명의 선택성 작용제를 사용하여 수반되는 진정작용없이 예방 또는 완화시킬 수 있다.

교감적으로-강화된 질환, 신경학적 질환, 안질환 및 만성 통증을 예방 또는 완화시키는 것 외에, α-2A/α-1A 선택성 작용제는 다른 질환들을 수반되는 진정작용없이 예방 또는 완화시키는 데 유용할 수 있다. 이러한 질환은, 예를 들어, 7세이전에 시작되며 주로 부주의, 산만함 및 충동성을 특징으로 하는 주의력 결핍 장애(ADHD/ADD)일 수 있다. 증상들로는, 이에 제한되지는 않지만, 안절부절 못하고 몸부림치는 것, 가만히 앉아있기 어려움, 충동적이기 쉬움, 자기 차례를 기다리기 어려움, 불쑥 대답하는 것을 억제하기 어려움, 지시를 따르기 어려움, 말을 많이 함, 그리고, 다른 혼란스러운 행동을 포함할 수 있다(Anderson, supra, 1994). 또한, 처음에는 아동기에 발견되지만, 많은 사람들에서 ADHD/ADD는 성인이 되어서도 지속된다(예를 들어, Block, Pediatr. Clin. North Am. 45: 1053-1083 (1998) ; 및 Pary et al. , Ann. Clin. Psvchiatry 14 : 105-111 (2002) 참조). 당해 기술분야의 당업자라면, 본 발명의 방법이 약한 정도 뿐아니라 심한 정도의 질환이 있는 아동 및 성인에서 ADHD/ADD를 예방 또는 완화시키는 데 유용할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

α-2A/α-1A 선택성 작용제는 또한 코막힘; 설사; 빈뇨 및 과민성 방광증상과 같은 뇨 질환; 울혈성 심부전; 또는 조증과 같은 정신병을 예방 또는 완화시키는 데 유용할 수 있다. 또한, α-2A/α-1A 선택성 작용제는 수반되는 진정작용 없이, 메스꺼움, 구토, 오한 또는 공포와 같은 마취와 관련된 하나 이상의 증상을 예방 또는 완화시키는 데, 또는 기억력 및 인지 프로세스를 향상시키는 데 유용할 수 있다.

본 명세서에 기재된 바와 같이, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제는, 일부분, 다양한 교감적으로-강화되는 질환, 신경병증성 질환, 안질환 및 여러 형태의 만성 통증을 수반되는 진정작용 없이 예방 또는 완화할 수 있다는 것을 특징으로 한다. 본 명세서에 사용되는 "완화"라는 용어는 처치된 특정 질환 또는 특정 형태의 만성 통증의 적어도 한가지의 증상이 적어도 약 50% 감소시키는 것을 의미한다.

당해 기술분야에서, 진정작용(sedation)은 운동 활성의 감소를 의미한다. 선택성 작용제와 관련하여 본 명세서에 사용된 "수반되는 진정작용 없이"라는 용어는, 말초 투여시, 처치된 특정 질환 또는 특정 형태의 만성 통증의 하나 이상의 증상이 50% 감소되는 데 필요한 선택성 작용제의 투여량보다 10-배 더 큰 투여량에서 선택성 작용제가 약 30% 이하의 진정작용을 제공한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이(아래쪽 좌측 패널), 화합물 1을 1㎍/kg의 투여량으로 경구투여하면, 1㎍/kg 치료학적으로 효과적인 투여량보다 100-배 및 심지어 1000-배 더 큰 투여량에서도, 30% 이하의 진정 작용(속이 빈 마름모, 우축)과 함께 민감성 점수가 50% 감소(실선, 좌축)된다. 따라서, 화합물 1로 나타내어지는 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 "수반되는 진정작용 없이" 효과적인 치료 활성을 가진다. 이와 대조적으로, 덱스메디토미딘과 같은 많은 α-2 작용제들은, 민감성 점수를 50% 감소시키는 데 필요한 투여량 보다 10-배 더 큰 투여량에서는 완전한 진정작용을 나타낸다.

제한되지 않는 실시예로서, 약 30%의 진정작용(운동 활성의 감소)을 제공하는 데 필요한 α-2A/α-1A 선택성 작용제의 투여량은, 처치된 특정 질환 또는 특정 형태의 만성 통증의 하나 이상의 증상이 50% 감소되는 데 필요한 선택성 작용제의 투여량보다 적어도 25-배, 50-배, 100-배, 250-배, 500-배, 1000-배, 2500-배, 5000-배, 또는 10,000-배 더 클 수 있다. 증상 감소의 정도뿐아니라 진정의 정도를 결정하는 방법이 본 명세서에 개시되어 있으며, 또한 해당 분야에 공지되어 있다.

본 발명은 또한 약제학적 캐리어 및 하기 화학식 1로 나타내어지는 화합물을 포함하는α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라세미 혼합물를 치료학적으로 효과적인 양 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

(화학식 1)

본 발명의 약제학적 조성물에서, 선택성 작용제는, 예를 들어, 브리모니딘보다 더 작은 α-1A 효과, 또는 브리모니딘보다 더 큰 α-1A/α-2A 효능 비율을 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 본 발명의 약제학적 조성물에 포함된 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 화학식 1로 나타내어지는 화합물을 포함한다.

따라서, 본 발명은 효과적인 양의 약제학적 캐리어 및 치료학적으로 효과적인 양의 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 이러한 약제학적 조성물은 예를 들어, 상기한 바와 같은 교감적으로-강화되는 질환, 신경병증성 질환, 안질환 또는 여러 형태의 만성 통증을 수반되는 진정작용 없이 예방 또는 완화시킬 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물은 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하며, 또한 약제학적으로 허용가능한 캐리어를 포함할 수 있으며, 대상에 투여시 실질적으로 장기적인 또는 영구적인 유해 효과가 없다면 어떠한 캐리어, 부형제 또는 희석제도 가능하다. 부형제는 일반적으로 활성α-2A/α-1A 선택성 작용제와 혼합되거나, 용해되거나 또는 선택성 작용제에 둘러싸인다. 캐리어는 고체, 반-고체, 또는 액체 시약일 수 있으며, 활성 선택성 작용제의 부형제 또는 캐리어로서 작용한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 유용한 고체 캐리어의 예로는, 약제학적 수준의 만니톨, 락토오스, 전분, 마그네슘 스테아레이트, 소디움 사카린, 폴리알킬렌 글리콜, 탈크, 셀룰로오스, 포도당, 자당 및 마스네슘 카보네이트가 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 좌약 제형은 캐리어로서 예를 들어, 프로필렌 글리콜을 포함할 수 있다. 또한 약제학적으로 허용가능한 캐리어의 예로는 증류수 또는 탈이온수와 같은 물, 염수, 덱스트로스 수용액, 글리세롤, 에탄올 등이 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 약제학적 조성물 중의 활성 성분이 용해될 수 있거나, 바람직한 캐리어 또는 희석제로 현탁액으로서 운송될 수 있는 것으로 이해된다.

약제학적 조성물은 선택적으로, 에멀젼화제, 습윤제, 감미료 또는 향료, 등장제(tonicity adjusers), 보존제, 완충제 또는 항산화제와 같은하나 이상의 시약을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물에 유용한 등장제로는 아세트산 나트륨, 염화 나트륨, 염화칼륨과 같은 염, 만니톨 또는 글리세린 및 다른 약제학적으로 허용가능한 등장제가 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명의 약제학적 조성물에 유용한 방부제는, 벤즈알코늄 클로라이드, 클로로부탄올, 티메로살, 페닐머큐릭 아세테이트 및 페닐머큐릭 니트레이트가 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 아세테이트 완충제, 시트레이트 완충제, 포스페이트 완충제 및 보레이트 완충제를 포함하는, 다양한 완충제 및 pH를 조절하기 위한 수단을 약제학적 조성물을 제조하는 데 사용할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 유사하게, 약제학적 조성물에 유용한 항산화제가 당해 기술분야에 공지되어 있으며, 예를 들어, 소디움 메타비설파이트, 소디움 티오설페이트, 아세틸시스테인, 부틸레이티드 히드록시아니솔 및 부틸레이티드 히드록시톨루엔이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다. 이러한 물질 그리고 약리학 분야에 공지된 다른 물질들이 본 발명의 약제학적 조성물에 포함될 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, Remington's Pharmaceutical Sciences Mack Publishing Company, Easton, PA 16th Edition 1980를 참조한다. 또한, α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 약제학적 조성물은, 동일한 또는 상이한 약제학적 조성물 중에서, 및 동일하거나 상이한 투여경로에 의해서, 선택적으로 하나 이상의 다른 치료학적 물질들과 조합하여 투여될 수 있는 것으로 이해된다.

α-2A/α-1A 선택성 작용제는 치료학적으로 효과적인 양으로 대상에 말초적으로 투여될 수 있다. 이러한 치료학적으로 효과적인 양은 일반적으로, 예를 들어, 교감적으로-강화된 질환, 신경병증성 질환, 안질환 또는 만성 두통의 하나 이상의 증상의 원하는 예방 또는 완화를 달성하는 데 필요한 최소량이며, 교감적으로-강화된 질환, 신경병증성 질환, 안질환 또는 만성 두통으로 인한 불편함을 참을 수 있는 정도로 대략 감소시키는 데 필요한 양이다. 이러한 투여량은 어떤 질환 또는 어떤 형태의 통증의 적어도 하나의 증상을 적어도 50% 감소시키는 양일 수 있으며, 일반적으로 0.1-1000mg/day의 범위이며, 예를 들어, 0.1-500mg/day의 범위, 0.5-500mg/day의 범위, 0.5-100mg/day의 범위, 0.5-50mg/day의 범위, 0.5-20mg/day의 범위, 0.5-10mg/day의 범위 또는 0.5-100mg/day의 범위이며, 실제 투여량은 부교감적으로-강화된 질환, 신경병증성 질환, 안질환 또는 만성 통증의 경중 및 타입; 대상의 연령 및 체중; 대상의 일반적인 신체 상태; 및 약제학적 제형 및 투여경로와 같은 관련 상황들을 고려하여 의사에 의해서 결정된다. 하기에 더욱 상세히 설명하겠으나, 본 발명의 약제학적 조성물은 좌약, 또는 이에 제한되지는 않으나, 피부 패치와 같은 연장 방출 제형(extended release formulation), 피부 아래 또는 위에 배치하는 제형, 또는 근육내 주사하는 제형의 형태가 유용할 수 있다.

일 실시형태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 안과용 조성물이다. 안과용 조성물은, 실질적으로 투여되는 눈에 대한 장기적이거나 영구적인 유해 효과가 없는 안과적으로 허용가능한 캐리어를 포함한다. 안과적으로 허용가능한 캐리어의 예로는 증류수 또는 탈이온수와 같은 물, 염수 및 다른 수성 용매이 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 안과용 조성물은 예를 들어, 용해가능한 α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 적합한 캐리어 중의 α-2A/α-1A 선택성 작용제 현탁액을 포함할 수 있다.

국소 안과용 조성물이 또한 유용하다. 이러한 조성물은, 점안제, 안연고, 안과용 젤 및 안과용 크림을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 이러한 안과용 조성물은 도포하기가 쉽고 선택성 작용제를 효과적으로 송달한다. 국소 안과용 조성물 성분의 제한되지 않는 예를 하기 표 2에 나타내었다.

성분	양(% W/V)
화합물 1	약 0.0001 내지 약 0.1
보존제	0-0.10
비히클	0-40
등장제	1-10
완충제	0.01-10
pH 조절제	pH 4.5-7.5에 충분한 양
항산화제	필요량
정제수	100%를 만드는데 필요한 양

필요하다면, 본 발명의 안과용 조성물 중에 보존제(presevative)를 포함시킬 수 있다. 이러한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 클로로부탄올, 티메로살, 페닐머큐릭 아세테이트 및 페닐머큐릭 니트레이트가 포함되나, 이에 제한되지는 않는다. 국소 안과용 조성물에 유용한 비히클로는 폴리비닐 알콜, 포비돈, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 폴록사머류, 카르복시메틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스 및 정제수가 포함되나, 이에 제한되지는 않는다.

필요하다면, 본 발명의 안과용 조성물 중에 등장제가 또한 포함될 수 있다.이러한 등장제로는 염화 나트륨, 염화칼륨과 같은 염, 만니톨 및 글리세린, 또는 다른 약제학적으로 또는 안과적으로 허용가능한 등장제가 포함되나, 이에 제한되지는 않는다.

안과적으로 허용가능한 제제를 얻을 수 있다면, 다양한 완충제 및 pH 조절용 수단들이 사용될 수 있다. 이러한 완충제로는 아세테이트 완충제, 시트레이트 완충제, 포스페이트 완충제 및 보레이트 완충제가 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 필요시 이러한 조성물의 pH를 조절하기 위하여 산 또는 염기를 사용할 수 있을 것으로 이해된다. 안과용 조성물을 제조하는 데 유용한 안과적으로 허용가능한 항산화제로는 소디움 메타비설파이트, 소디움 티오설페이트, 아세틸시스테인, 부틸레이티드 히드록시아니솔 및 부틸레이티드 히드록시톨루엔이 포함되나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 이러한 선택성 작용제를 포함하는 약제학적 조성물은 대상에 말초 투여(peripherally administering)한다. α-2A/α-1A 선택성 작용제와 관련하여 본 명세서에서 사용될 때, "말초 투여하다" 또는 "말초 투여"라는 용어는 중추신경계의 바깥쪽에 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 대상에 도입한다는 것을 의미한다. 따라서, 말초 투여는 척수나 뇌에 직접 투여하는 것 이외의 모든 투여 경로를 포함한다.

예를 들어, 예방 또는 완화시킬 질환 또는 만성 통증의 종류, 약제학적 제형, 및 대상의 병력, 위험 인자 및 증상에 따라 다양한 방법으로, 치료학적으로 효과적인 양의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 대상에 말초 투여할 수 있다. 말초 투여의 적합한 경로로는 전신적 및 국부적 투여가 모두 포함된다. 제한되지 않은 실시예로서, 치료학적으로 효과적인 양의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 경구; 비경구; 피하 펌프; 피부 패치; 정맥내, 관절내, 피하 또는 근육내 주사; 국소점안, 크림, 젤 또는 연고; 임플란트 또는 주사된 연장 방출 제형; 또는 피하 미니펌프 또는 다른 임플란트된 장치로 투여할 수 있다.

당해 기술분야의 당업자라면, 국부적 또는 전신적으로 말초투여할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 국부 투여(local administration)하면, 국부 투여 부위의 말단부보다는 상당히 더 많은 α-2A/α-1A 선택성 작용제가 국부 투여 부위로 또는 그 근처로 송달된다. 전신 투여하면, 본질적으로 적어도 대상의 전체 말초계를 통하여 α-2A/α-1A 선택성 작용제가 송달된다.

본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 약제학적 조성물을 송달하는 데 유용한 말초 투여 경로로는 경구 투여, 국소 투여, 정맥내 또는 다른 주사, 및 임플란트된 미니펌프, 또는 다른 연장 방출 장치 또는 제형이 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 약제학적 조성물은, 이에 제한되지는 않으나, 정제, 필, 캅셀제, 분말제, 액제, 현탁제, 에멀젼 등; 에어로졸; 좌약과 같은 어떤 허용가능한 형태로 경구적으로; 정맥내, 복막내, 근육내, 피하 또는 비경구 주사로; 경피 확산 또는 전기영동으로; 드롭, 크림, 젤 또는 연고와 같은 어떤 적합한 형태로 국소적으로; 및 미니펌프 또는 다른 임플란트된 연장 방출 장치 또는 제형으로 말초투여될 수 있다. 선택적으로 α-2A/α-1A 선택성 작용제는 정확한 투여량의 단일 투여에 적합한 투여량 유닛 형태로, 또는 계속적인 제어된 투여를 위한 지속 방출 투여 형태로 포장될 수 있다.

예를 들어, 만성 통증 또는 이에 제한되지는 않으나, 만성 신경학적 질환과 같은 다른 만성 질환의 예방 또는 완화를 위해서는 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 약제학적 조성물의 만성적인 투여가 유용할 수 있다. 반복되거나 지속되는 말초 투여 방법으로는, 이에 제한되지는 않으나, 반복적인 경구 또는 국소 투여, 및 피하 미니펌프를 통한 투여가 포함된다. 제한되지 않은 실시예로서, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 약제학적 조성물은 임플란트된 주입 미니펌프를 통해 계속되는 정맥내 투여에 의해 또는 연장 방출 제형을 사용하여 만성적으로 말초 투여될 수 있다.

저속 방출 제형이 만성 통증 또는, 이에 제한되지는 않으나, 만성 신경변성 질환과 같은 다른 만성 질환예방 또는 완화시키는 데 유용할 수 있을 것으로 이해된다. 이러한 저속 방출 제형을 투여하는 빈도 및 지속기간은, 일부분, 원하는 예방 또는 완화 정도 및 α-2A/α-1A 선택성 작용제의 반감기에 따라 달라질 수 있으며, 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 다양한 경로의 투여가 저속 방출 제형을 운송하는 데 유용하다는 것으로 또한 이해된다.

안질환을 예방 또는 완화시키기 위하여, 일부분, 투여할 선택성 작용제의 특성 및 대상의 병력, 위험 인자 및 증상에 따른 다양한 방법으로 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 안과용 조성물을 대상에 말초 투여할 수 있다. 안질환을 예방하거나 완화시키는 데 적합한 말초 투여 경로는 전신적 및 국부적 투여를 포함한다. 특정 실시예에서는, α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 안과용 조성물을 점안법 또는 국부 주사와 같이 국소투여하거나 안내 또는 눈주위 임플란트로부터 방출시킨다.

본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제 또는 약제학적 조성물을 투여하여 안질환을 예방 또는 완화시키는 데 유용한 전신 및 국부 투여 경로로는, 이에 제한되지는 않으나, 경구 위관법(oral gavage); 정맥내 주사; 복막내 주사; 근육내 주사; 피하 주사; 경피 확산 및 전기영동; 국소 점안제 및 연고; 결막하 주사를 포함하는 눈 주위 및 안내 주사; 국부적으로 임플란트된 연장 방출 장치와 같은 연장 방출 송달 장치; 및 생침식성 및 저장소-기초 임플란트를 포함하는 안내 및 눈주위 임플란트를 포함한다.

일 실시형태에서, α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 안과용 조성물을 국소적으로 눈에 투여한다. α-2A/α-1A 선택성 작용제를, 예를 들어, 점안제와 같은 안과용 용액의 성분으로서 투여할 수 있다. 또다른 실시형태에서, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 안과용 조성물은 눈 안에 직접 주사한다. 또다른 실시형태에서, 본 발명의 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 안과용 조성물은, 생침식성 및 저장소-기초 임플란트와 같은 안내 또는 눈 주위 임플란트로부터 방출된다.

상기한 바와 같이, α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 안과용 조성물은. 이에 제한되지는 않으나, 생침식성이거나 저장소-기초한 안내 또는 눈 주위 임플란트를 통하여 국부적으로 투여될 수 있다. 본 명세서에서 사용시, "임플란트"라는 용어는 이식후 삽입된 부위로부터 별로 이동하지 않는 어떤 물질을 의미한다. 임플란트는 생분해성이거나, 비-생분해성일 수 있으며, 생분해성 물질과 비-생분해성 물질 모두로 구성될 수 있으며; 비-생분해성 임플란트는 필요시 리필가능한 저장소를 포함할 수 있다. 안질환을 예방하거나 완화시키는 데 유용한 임플란트는, 예를 들어, 패치, 입자, 시트, 플라크, 마이크로캡슐 등을 포함하며, 이에 제한되지는 않으나, 눈의 후안방, 전안방, 맥락막 위 또는 결막하 부위일 수 있는 선택된 삽입 부위에 적합한 어떤 형태 및 크기일 수 있다. 유용한 임플란트는 일반적으로 임플란트된 안과용 조성물을 대상의 눈에 장기간에 걸쳐 치료학적으로 효과적인 투여량으로 방출하는 것으로 이해된다. 눈에 방출하기 적합한 다양한 안과용 임플란트 및 연장 방출 제형이, 예를 들어, 미국 특허 5,869,079 및 5,443,505에 기재된 바와 같이 해당 기술분야에 공지되어 있다.

하기 실시예들은 자세한 설명을 위한 것이며, 본 발명이 제한하는 것은 아니다.

도 1 은 (+)-(S)-4-[1-(2,3-디메틸-페닐)-에틸]-lH-이미다졸로부터의 화합물 1 ( (+)- (S)-4- [1-(2,3-디메틸-페닐)-에틸]-1,3-디히드로-이미다졸-2-티온)을 나타낸다.

도 2는 화합물 1이, 진정효과 없이 설프로스톤-유도 촉각 과민증을 완화하는 능력에 있어서, 브리모니딘보다 우수하다는 것을 나타낸다. 설프로스톤-유도 촉각 과민증 및 운동 활성(locomotor activity) 모델에서, 4가지 α-2 작용제의 투여량-반응성 항-과민성 효과 및 진정 효과를 비교하였다. 위쪽 좌측 패널: 브리모니딘 복강내 주사. 위쪽 우측 패널: 덱스메디토미딘(Dexmeditomidine) 복강내 주사. 아래쪽 좌측 패널: 화합물 1 경구. 아래쪽 우측 패널: 화합물 2 복강내 주사. 평균 총 민감성 점수 및 평균의 표준 편차를 계산하였다(실선 및 검은색 부호 참조, 좌축). 비히클-처치 동물들의 운동 활성을 백분율로 표시하였고, 퍼센트 진정효과를 100% 빼기 퍼센트 운동활성으로 계산하였다(점선 및 속이 빈 부호 참조, 우축).

실시예 I

화합물 1의 제조

본 실시예는 α-2A/α-1A 선택성 작용제, 화합물 1의 제조방법을 설명한다.

A.화합물 1 ((+)-(S)-4-[1-(2,3-디메틸-페닐)-에틸]-1,3-디히드로-이미다졸-2-티온)의 제조

Cordi et al., Synth. Comm. 26: 1585 (1996)에 기재된 바와 같이 제조된, THF (45 mL) 및 물 (40 mL) 중의 (+)-(S)-4-[1-(2,3-디메틸-페닐)-에틸]-lH-이미다졸(덱스메디토미딘;2.00g, 10.0 mmol) 혼합물을 NaHCO₃(8.4 g, 100 mmol) 및 페닐클로로티오노포르메이트 (3.7 mL, 27.4 mmol)로 처리하였다. 실온에서 4시간 교반한 후에, 혼합물을 물(30 mL) 및 에테르 (75 mL)로 희석하였다. 유기층을 제거하고, 수층을 50ml 에테르로 2회 추출하였다. 유기층을 MgSO₄로 건조시키고, 여과하였다. 잔류물을 진공하에 농축시키고, MeOH (54 mL)로 희석하고, 실온에서 16시간 동안 NEt₃ (6.5 mL)와 반응시켰다. 진공 하에서 용매를 제거하고, 30% CH₂C₁₂:헥산으로 치환하였다. 용매를 다시 제거하여 고체를 형성시켰다. 다시 30% CH₂C₁₂:헥산 중에 재현탁하고, 필터로 고체를 수집하고, CH₂C₁₂:헥산으로 세척하고, 진공 하에 건조시켜 화합물 1을 얻었다.

(+)-(S)-4-[1-(2,3-디메틸-페닐)-에틸]-1,3-디히드로-이미다졸-2-티온 1.23g (53%). 화합물 1을 제조하는 도식을 상기에 나타내었다.

수득한 생성물의 특징은 다음과 같다. 선광도: [α] _D20 +14° (c 1.25 in MeOH). 1^H NMR : (300 MHz, DMSO) d 11.8 (s, 1H), 11.6 (s, 1H), 7.03-7.01 (m, 2H), 6.95-6.91 (m, 1H), 6.50 (s, 1H), 4.15 (q, J = 6.9 Hz, 1H), 2.25 (s, 3H), 2.20 (s, 3H), 1.38 (d, J = 6.9 Hz, 3H).

B. 화합물 2 (5-(1H-이미다졸-4-일메틸)-시클로헥스-1-엔일]-메탄올)의 제조 방법

8-(2-벤질옥시-에틸)-1,4-디옥사스피로[4.5]데칸 (중간물질 R1; 1.02g, 3.70 mmol)을 Ciufolini et al., J. Amer.Chem. Soc. 113: 8016 (1991)에 기재된 대로 제조하였다. 화합물을 아세톤(100 mL): H₂O (5 mL)에 용해시키고, 45°C에서 5시간 동안 TsOH (140 mg, 0.74 mmol)와 반응시켰다. 표준 수성 마무리 작업(standard aqueous work-up) 후에, 물질을 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하여, 4-(2-벤질옥시-에틸)-시클로헥산온을 무색 오일(97%)로서 얻었다.

-78℃ THF (50 mL) 중의 LDA (33 ml, Et₂O 중의 1.5 M) 용액을 4-(2-벤질옥시-에틸)-시클로헥산온(9.5 g, 40.2 mmol)으로 처리하였다. 혼합물을 30분에 걸쳐 0℃로 가온한 후, -78℃로 재냉각하고 HMPA (7 mL)를 가하였다. 메틸 시아노포르메이트(4.1 mL, 85 mmol)을 가하고, 혼합물을 15분간 교반한 후, 수성 퀀칭 (aqueous quench)하고 마무리 작업을 하였다. 생성물을 10% EtOAc:Hx를 사용하여 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하였다. 5-(2-벤질옥시-에틸)-2-옥소-시클로헥산카르복실산 메틸 에스테르를 5.8 g (49%) 분리하였고, -10℃에서 등량의 MeOH 중 NaBH₄ 으로 환원시켰다. 알콜(상기 중간물질 R2)을 30 내지 50%의 EtOAC:Hx를 사용하여 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하였다(~90% 수득률).

피리딘(10 mL) 중의 (5-(2-벤질옥시-에틸)-2-히드록시-시클로헥산카르복실산 메틸 에스테르(중간물질 R2; 0.72 g, 2.48 mmol)를 -20℃에서 SOC1₂ (0.73 mL, 12.4 mmol)로 처리하였다. 혼합물을 15분간 반응하도록 둔 다음, 16시간 동안 55℃로 가온하였다. 진공 하에서 용매를 제거하고, 0℃에서 잔류물을 에테르 중에 희석하였다. 용액을 물로 퀀칭하고, 1M HCl, 5% NaOH 및 염수로 세척하였다. 유기 물질을 MgSO₄로 건조시키고, 여과하고 용매를 제거하였다. 혼합물을 벤젠으로 희석하고, 진공하에서 공비증류로 물을 제거하였다. 잔류물을 벤젠(15 mL)에 용해하고, DBU (0.76 mL, 5 mmol)를 가하였다. 혼합물을 30분간 실온에서 반응시켰다. 마무리 작업 및 20% EtOAC:Hx를 사용한 SiO₂ 상의 크로마토그래피 후에, 5-(2-벤질옥시-에틸)-시클로헥스-1-엔카르복실산 메틸 에스테르(중간물질 R3)을 분리하였다(0.56 g (82%)).

중간물질 R3을 THF (100 mL) 중에 용해하고, THF (160 mL) 중의 DIBAL (70 mL, 헥산 중의 1M) 용액을 -35℃에서 35분간 가하였다. 혼합물을 로셀 염 (Rochelle's salt) 용액으로 퀀칭하고, 에테르로 추출하였다. 건조된 잔류물을 30% EtOAC:Hx를 사용한 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하여, [5-(2-벤질옥시-에틸)-시클로헥스-1-엔일]-메탄올 4.6g (80%)을 얻었다. DMF (60 mL) 중의 알콜(4.0 g, 18.7 mmol) 용액을 트리에틸아민(3 mL)으로 처리한 다음, TBSC1 (3.0 g, 22.4 mol)로 실온에서 20분간 처리하였다. 수성 마무리 작업하여 잔류물을 분리하고, 크로마토그래피하여, [5-(2-벤질옥시-에틸)-시클로헥스-1-엔일메톡시]-3차-부틸-디메틸-실란(중간물질 R4) 3.6 g (63%)을 얻었다.

THF (20 mL) 중의 벤질 보호된 알콜(중간물질 R4)(2.0g, 5.55 mmol)을 -70℃로 냉각하고, 이 플라스크에서 NH₃를 액화시켰다(~20 mL). Na 청크(chunks)를 가하고, 혼합물을 -70℃에서 15분간 교반하였다. 혼합물을 20분간 -30℃로 가온하고, NH₄Cl로 퀀칭하고, 추출로 분리하였다. 잔류물을 25% EtOAC:Hx를 사용한 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하였다(99%). 알콜을 표준 "스웬(Swern)" 프로토콜로 산화시켰다. 알콜 2-[3-(3차-부틸-디메틸-실란일옥시메틸)-시클로헥스-3-엔일]-에탄올 (1.3 g, 4.8 mmol)을, -78℃에서 DMSO (0.63 mL, 8.9 mmol)와 함께 CH₂Cl₂ (30 mL) 중의 옥살릴 클로라이드 (3.55 mL, 7.1 mmol) 용액에 가하였다. 40분 후에, NEt₃ (2.51 mL)를 가하고, 혼합물을 실온으로 가온하였다. 표준 수성 마무리 작업 및 정제를 한 후, [3-(3차-부틸-디메틸-실란일옥신메틸)-시클로헥스-3-엔일]-아세트알데하이드(중간물질 R5)을 분리하였다(~95%).

하기의 방법은 Horne et al., Heterocvcles 39: 139 (1994)의 방법을 따랐다. EtOH (5 mL) 중의 알데하이드(중간물질 R5; 0.34 g, 1.3 mmol) 용액을 토실메틸 이소시아나이드(TosMIC; Aldrich; 0.25 g; 1.3 mmol) 및 NaCN (~15 mg, cat)으로 처리하고, 실온에서 20분간 교반하였다. 진공에서 용매를 제거하고; 잔류물을 MeOH 중의 ~7M NH₃ 중에 용해하고 재밀봉가능한 튜브에 옮긴 다음 100℃에서 15분간 가열하였다. 혼합물을 농축하고 5MeOH (sat. w/NH₃)를 사용한 SiO₂ 상의 크로마토그래피로 정제하였다. 수성 마무리 작업 후에, TBAF (1.5 eq.)와 함께 THF 중의 생성물을 실온에서 교반하였다. 조 생성물을 크로마토그래피(CH₂Cl₂ 중의 5-7% NH₃/MeOH) 하여 화합물 2를 얻었다.

수득한 화합물 2의 특성은 다음과 같다. ¹H NMR (300 MHz, DMSO-d⁶) d 7. 52 (s, 1H), 6.72 (s, 1H), 5.54 (brs, 1H), 3.73 (s, 2H), 2.46 (d, J = 6 Hz, 2H), 1.5-2.1 (m, 6H), 1.0-1.55 (m, 1H)

실시예 II

브리모니딘보다 α-2A/α-1A 기능적 선택성이 더 큰 α-2 작용제의 특성

본 실시예는 수용체 근접 기능성 에세이에서의 α-2A/α-1A 선택성이 비-진정 in vivo 활성과 관련이 있다는 것을 입증한다.

A. In vitro 기능성 에세이

α-1A 및 α-2A 아드레날린성 수용체에서의 근접 기능 활성을 브리모니딘, 덱스메디토미딘, 화합물 1 및 화합물 2와 비교하였다. 브리모니딘은 Sigma사에서 입수하였고; 덱스메디토미딘은 Cordi et al. , supra, 1996에 기재된 것과 같이 제조하였고; 화합물 1 및 2는 상기 실시예 I에 기재된 것과 같이 합성하였다. 하기한 바와 같이, α-2A 또는 α-1A 수용체를 안정하게 발현하는 세포 라인을 사용하여 에세이에서 α-아드레날린성 수용체 약리학적 프로파일을 분석하였다.

α-1A 활성을 검정하기 위하여, 소의 α-1A 수용체를 안정하게 발현하는HEK293 세포의 세포내 칼슘 증가를 자극하는 능력에 대하여, 화합물을 기능적으로 시험하였다. 하기에 설명한 바와 같이, 작용제들 전체, 페닐에프린에 대하여 α-1A 관련 효과를 결정하였다. 상기한 표 1에 요약한 바와 같이, 덱스메디토미딘 및 화합물 2는 α-1A 관련 효과가 브리모니딘보다 더 크지만, 화합물 1의 α-1A 관련 효과는 이러한 에세이에서 검출이 불가능할 만큼 작다.

α-2A 수용체를 안정적으로 발현하는 PC12세포에서 홀스콜린-유도된 cAMP 축적(forskolin-induced cAMP accumulation) 억제에 대한 에세이로, 근접 α-2A 기능에 대하여 동일한 화합물을 또한 기능적으로 검정하였다. 하기에 설명한 Biotrak cAMP 효소 면역검정 시스템을 사용하여 세포내 cAMP 레벨을 결정하였다.

α-2A cAMP 억제에 대한 EC₅₀을 α-1A EC₅₀을 사용한 비율로서 표시하여 α-1A/α-2A 효능 비율을 얻었다. 상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 화합물 1의 α-2 아드레날린성 작용제는 고도로 α-2A/α-1A 선택적이며, 이러한 화합물에서 관찰되는 α-1A 활성이 검출불가능하다는 것이 이를 입증한다. 이와 대조적으로, 덱스메 디토미딘은, 예를 들어, 브리모니딘보다 덜 α-2A/α-1A 선택적이다. 이러한 결과는 화합물 1이, α-1A 수용체와 비교할 때 α-2A 수용체의 활성화에 대하여 고도로 선택적이라는 것을 나타낸다.

아드레날린성 수용체를 발현하는 안정한 세포 라인을 하기와 같이 만들었다. 소의 α-1A, 햄스터 α-1B, 사람 α-2A 및 사람 α-2C 수용체 cDNA들을 레트로바이러스 벡터 pCL BABE Puro의 NheI-EcoRI 부위로 블런트-엔드 서브클로닝(blunt-end subcloned)하였다. 레트로바이러스 구조체를 이중가닥 DNA 서열에 의해 검증하였다. 적합한 레트로바이러스 벡터 및 pMD.G, 수포성 구내염 바이러스 인벨롭프 단백질(vesicular stomatitis virus envelope protein), VSV-G에 대한 발현 벡터와 함께, 말로니 백혈병 바이러스(Maloney leukemia virus)의 Gag-Pol을 안정하게 발현하는 HEK293GP, HEK293 세포라인을 코-트랜스펙팅하여, 고 역치 슈도타입 레트로바이러스 입자(High titer pseudotyped retroviral particles)를 생성하였다. 트렌스펙션 16 시간후에, 배지(DMEM, 10% FCS)를 바꾼 다음; 고역치(~1 X 106 pfu/mL) 배지를 48시간 후에 수거하였다. 상청액을 0.4μM 필터로 여과하였다.

사람 α-2A 수용체 상청액을 실험하지 않은 PC12 세포에 다양한 양으로 가한 다음 48시간 동안 배양하였다. 형질도입 세포 파퓰레이션을 낮은 밀도로 재평판배양하고 100㎍/ml 푸로마이신을 포함하는 배지에서 성장시켰다. 비-형질도입 세포를 3일 내에 사멸하고, 2개월간 단일 초점 성장(single foci grew)시켰다. 초점을 집어내어, 팽창시키고, 브리모니딘 방사성리간드 결합으로 수용체 밀도를 검정하였다. 홀스콜린-유도된 cAMP 축적의 억제를 기능성 α-2 수용체 활성을 확인하였다.

소의 α-1A 수용체 상청액을, 실험하지 않은 HEK293 세포에 다양한 양으로 가한 다음, 48시간 동안 배양하였다. 형질도입 세포 파퓰레이션을 낮은 밀도로 다시 플레이팅하고 0.25㎍/ml 푸로마이신을 포함하는 배지에서 성장시켰다. 3일 이내에 상당한 세포 사멸이 나타났으며, 2 주 이내에 단일 초점이 나타났다. 초점을 집어내어, 팽창시킨 후에, 하기한 바와 같이 페닐에프린-유도된 세포내 Ca+2 축적을 측정하여 α-1 수용체 발현에 대하여 서브클론을 기능적으로 검정하였다. 프라조신 방사성리간드 결합 에세이에서 수용체 밀도를 측정하였다.

소의 α-1A 아드레날린성 수용체를 안정적으로 발현하는 HEK293 세포에서 세포내 Ca2+ 반응을 측정하였다. 10% 열-불활성화된 소태아 혈청을 포함하는 0.2ml DMEM, 1% 항생제-항진균제 및 0.25 g/ml 푸로마이신 중의 96-웰 폴리-D-리신 코팅된 배양접시에 웰마다, 사용하기 1일 전에 40,000 내지 50,000개의 세포를 플레이팅하였다. 세포를 10 mM HEPES, 2.0 mM CaCl₂ 및 2.5 mM 프로베니시드(probenicid)로 보충된 HBSS로 2회 세척하고, 이어서 Fluo-4(Molecular Probes; Eugene, Oregon)와 함께 37℃에서 60분간 배양하였다. 배양접시를 형광법 영상 플레이트 판독기(fluorometric imaging plate reader)에 넣기 전에, 세포밖 염료를 배양접시에서 2회 세척해 내었다(FLIPR; Molecular Devices; Sunnyvale, California). 검정할 화합물들을 HBSS로 희석하고, 96-웰 마이크로플레이트로 나누어 넣었다; 화합물들을 0.64 nM 내지 10,000 nM의 농도 범위에 걸쳐 시험하였다. 임의의 형광 유닛(arbitrary fluorescence units)에서 Ca2+ 반응에 대한 데이터를 얻었다.

각각의 작용제의 최대 효과를 표준 완전 작용제 페닐에프린의 최대 효과와 비교하여 백분율 α-1A 효과(%E)을 결정하였다. 수치는 3-15번의 독립적인 실험으로부터의 평균 및 SEM을 나타낸다. α-1 수용체와 비교한 α-2 수용체에 대한 작용제들의 폴드-선택성을,α-1A 및 α-2A 수용체를 활성화하는 데 대한 평균 EC₅₀의 비율로부터 계산하였다.

하기와 같이 세포내 cAMP 측정을 실시하였다. 사람 α-2A 아드레날린성 수용체를 안정적으로 발현하는 PC12 세포를, 10% 말 혈청, 5% 열 불활성화된 소태아혈청, 1% 항생제-항진균제 및 100㎍/ml 푸로마이신으로 보충된 100㎕ DMEM 중의 웰마다 30,000 세포의 밀도로96-웰 폴리-D-리신 코팅된 배양접시에 플래이팅하였다. 세포를 37℃ 및 5% CO₂에서 밤새 성장시켰다. IBMX(1mM의 최종 농도로), 홀스콜린(10M의 최종농도로) 및 적합한 약물 희석제(10^-5M 내지 10^-12M 사이의 최종농도로)를 포함하는 동일한 부피의 배지를 가하여 세포를 넣었다. 10분 배양한 후에, 배지를 흡입하고, 세포를 200㎕ 용해 완충액으로 용해시켰다(Amersham Biosciences ; Piscataway, New Jersey). 에세이하기 24시간 전까지 플레이트를 -20℃에 저장하였다. 제조자의 지시에 따라 Biotrak cAMP 효소 면역검정 시스템(Amersham Biosciences)을 사용하여 세포내 cAMP를 결정하였다. 450nm에서 플레이트 판독기에서 플레이트를 판독하였다.

KaleidaGraph (Synergy Software; Reading, PA)를 사용하여, 방정식, 반응 = 최대 반응 + ((최소 반응 - 최대 반응) / (1+(리간드 농도/EC₅₀))으로 최소 제곱 근 사하여 in vitro 에세이에 대한 투여량 반응 곡선을 만들었다. 화합물의 최대효과를 표준 완전 작용제 페닐에프린의 효과와 비교하여 백분율 α-1A 효과를 결정하였다.

B. In vivo 효능 및 진정 효과

상기한 세포-기초 에세이 외에, 설프로스톤-유도된 촉각 과민증을 완화하는 능력 및 다양한 투여량에서의 진정 활성에 대하여 다양한 α-2 작용제를 검정하였다. 복막내 투여 후 15 내지 50분사이에 그룹당 5-6마리 마우스의 촉각 과민증을 5분마다 점수 매겼다. 비히클 처치된 동물들은 전형적으로 약 4점이 매겨졌다. 또한, 복막내 투여 30분 후 5분 간격으로 그룹당 5-6 마리 마우스의 운동 활성을 측정하였다. 비히클-처치된 동물들에 대한 운동 활성을 백분율로 나타내었다; 백분율 진정작용은 100% 빼기 백분율 운동 활성으로 계산하였다.

도 2(위쪽 좌측 패널)에 나타낸 바와 같이, 브리모니딘은 설프로스톤 진정작용에서 50% 감소를 가져오는 100㎍/kg 보다 10-배 더 큰 투여량에서 대략 60% 진정작용을 나타낸다. 또한, 도 2의 위쪽 우측 패널에 나타낸, 덱스메디토미딘은 민감성 점수에서 50% 감소를 가져오는 데 필요한 투여량보다 10-배 더 큰 투여량에서 완전한 진정작용을 나타낸다. 이와 대조적으로, 화합물 1을 1㎍/kg의 투여량으로 경구투여하면, 민감성 점수가 50% 감소되면서(실선, 좌축), 1㎍/kg 투여량보다 100-배 및 1000-배까지 더 큰 투여량에서도 30% 이하의 진정작용을 나타낸다(도 2 참조, 아래쪽 좌측 패널). 화합물 1의 복막내 투여후 에도 유사한 결과가 관찰되었다. 화합물2의 복막내 투여 역시, 10㎍/kg에서 50% 이상의 민감성 점수 감소(실 선, 좌축)가 나타나면서, 10-배 더 큰 투여량에서 30% 이하의 진정 작용이 나타났다. 따라서, 극히 적은 α-1A 관련 효과를 가지는(검출불가능한), 화합물 1은 말초투여시 수반되는 진정작용없이 촉각 과민증을 완화시켰다. 유사하게, α-1A/α-2A 효능 비율이 브리모니딘보다 큰, 화합물 2 역시 말초투여시 수반되는 진정작용없이 촉각 과민증을 완화시켰다.

하기와 같이 in vivo 실험을 실시하였다. 설프로스톤(Cayman Chemical; Ann Arbor, ; Michigan)을 디메틸 술폭사이드(DMSO)에 용해시키고, 브리모니딘, 페닐에프린 및 클로니딘을 Sigma사 (St. Louis, MO)로부터 입수하고, 염수에 용해시켰다. 하기와 같이 척수 약물 주사를 실시하였다. Hylden and Wilcox, Eur. J. Pharmacol 67: 313-316 (1980). 에 기재된 대로 마우스(20-30㎍)을 척수강내 주사하였다. 간단히, 멸균 30-게이지 ½ 인치 니들을 끼운 마이크로시린지를 L5 및 L6 척추 사이에 삽입하였다. 한 손으로 마우스의 골반대를 단단히 잡고, 다른 손으로 시린지를 척주 위에 약 20° 각도로 잡았다. L6 가시돌기의 한쪽으로, 가시돌기와 횡돌기 사이의 홈으로, 니들을 조직에 삽입하였다. 니들 각도를 약 10°로 낮추고, 튀어나오는 것이 느껴지고, 울퉁불퉁한 꼬리(serpentine tail)를 볼 수 있을 때까지 니들을 추간강(intervertebral space)으로 천천히 앞으로 전진시켰다. 화합물을 지주막하강으로 5㎕ 천천히 주사하였다. 다중 투여량에서 각각의 화합물을 시험하였다. 이어지는 모든 실험에서 최소 유효 투여량을 사용하였다.

보통 통증이 없는, 작은 페인트붓으로 옆구리를 가볍게 긋는 데 대한 마우스의 반응에 점수를 매겨서, 가벼운 터치에 대한 민감성을 정량화하였다. 마우스를 주사후 15분 내지 50분 사이에 5분에 한번씩 하기한 기준으로 평가하였다: 찍찍 울고 붓을 물면서 적극적으로 피하는 반응을 나타낸 동물에게 "2" 점을 주었다; 피하려고 하면서 약하게 찍찍 우는 동물에게 "1" 점을 주었다; 그리고, 페인트붓을 가볍게 긋는 것에 동물이 전혀 반응하지 않는 경우 "0"점을 주었다. Minami et al., Pain 57: 217-223 (1994)에 기재한 바와 같이 점수를 합산하여 0 내지 16의 누적 점수를 얻었다. 양측 스튜던트 t-테스트(two-tailed Student's t-test)를 사용하여 in vivo 연구에 대한 유의성을 통계학적으로 계산하였다.

합계에서, 이러한 결과는 in vivo 세포-기초 기능적 에세이에서 α-2 작용제의 α-2A/α-1A 아드레날린성 수용체 기능적 선택성이 전신적 또는 다른 말초 투여 후에 치료학적 투여량에서 진정 활성이 없는 것과 관련된다는 것을 나타낸다. 이러한 결과는 또한 치료학적 투여량에서 in vivo 진정 효과가 없기 때문에 α-2A/α-1A 아드레날린성 수용체 in vivo 기능적 선택성이 브리모니딘의 선택성보다 우수한 것으로 나타난 화합물 1이 특히 유용한 α-2 작용제라는 것을 나타낸다.

괄호 또는 다른 형태로 나타낸, 상기에 제공된 모든 저널 기사, 참조문헌 및 특허 인용문헌은, 미리 언급하였든 하지 않았든, 그 전체가 본 명세서에 참조로 병합되어 있다.

본 발명을 상기에 제공한 실시예들을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 진의를 벗어나지 않는 한 변형이 가능한 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 단지 청구의 범위에 의해서 한정된다.

Claims

하기 화학식으로 나타내어지는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라세미 혼합물을 포함하는, α-2A/α-1A 선택성 작용제.
제 1 항에 있어서, 상기 선택성 작용제가 브리모니딘보다 더 작은 α-1A 효과(α-1A efficacy) 또는 브리모니딘보다 더 큰 α-1A/α-2A 효능 비율(a ratio of α-1A/α-2A potency)을 가지는 것을 특징으로 하는 α-2A/α-1A 선택성 작용제.
제 1 항에 있어서, 하기 화학식으로 나타내어지는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 α-2A/α-1A 선택성 작용제.
약제학적 캐리어 및 치료학적으로 효과적인 양의, 하기 화학식으로 나타내어지는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 에스테르, 아미드, 입체이성질체 또는 라세미 혼합물을 포함하는 α-2A/α-1A 선택성 작용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 4 항에 있어서, 상기 선택성 작용제가 브리모니딘보다 더 작은 α-1A 효과(α-1A efficacy) 또는 브리모니딘보다 더 큰 α-1A/α-2A 효능 비율(a ratio of α-1A/α-2A potency)을 가지는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 4 항에 있어서, 상기 선택성 작용제가 하기 화학식으로 나타내어지는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.