RU2445961C2 - Способ и композиция для лечения повреждений слизистых оболочек - Google Patents

Abstract

Предложено применение простагландинового соединения общей формулы (II) для изготовления фармацевтической композиции для лечения воспалительных заболеваний кишечника, рака, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни или пищевода Баррета у субъекта-млекопитающего (варианты), соответствующие способы лечения (варианты) и фармацевтические композиции (варианты). Показано, что соединение формулы (II) индуцирует конформационное изменение в плотном контакте, которое приводит к восстановлению барьерной функции слизистых оболочек. Показано лечение им повреждений слизистых оболочек: воспаления ободочной кишки, рака ободочной кишки (предотвращение роста опухоли). 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к химии органических соединений, полезных для способа лечения повреждений слизистых оболочек и применимых в композиции для лечения повреждений слизистых оболочек.

В частности, настоящее изобретение имеет отношение к способу и композиции для лечения состояния, ассоциированного со сниженной барьерной функцией слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего.

Уровень техники

Эпителиальные ткани служат барьером между двумя жидкими компартментами, барьерная функция эпителия обеспечивается эпителиальными клетками и плотными контактами (далее по тексту TJ или TJs), которые их связывают. TJs являются самыми верхними компонентами межклеточных соединительных комплексов, играют решающую роль в установлении и поддержании полярности клеток внутри тканей и функционируют в качестве селективных барьеров для макромолекул и препятствуют диффузии липидов и белков между апикальным и базолатеральным мембранным доменом. TJs также создают подвижный барьер, регулирующий трансклеточное передвижение молекул через поверхность эпителия, поддерживая, таким образом, гомеостаз тканей. Эпителиальные TJs слизистых оболочек являются динамическими структурами и подвергаются регулированию в процессе перестройки эпителиальных тканей, заживления ран, воспаления и перерождения в опухоли. В ранних исследованиях, демонстрирующих различия в структуре TJ эпителиальных раковых опухолей, было предположено существование связи между аномальной функцией TJ и развитием эпителиальных раковых опухолей.

Существует много указаний на принципиально важную связь между снижением или потерей функции TJ слизистых оболочек и количеством раковых опухолей.

Сообщают, что бактерия Helicobacter pylori, играющая важную роль в развитии карциномы желудка, нарушает барьерную функцию эпителия (Infection and Immunity 66(6): 2943-2950, 1998 и Science 300: 1430-1434, 2003). Также было опубликовано, что понижающая регуляция белка плотных контактов - обычное явление при развитии рака желудка (Oncology Reports 13: 193-199, 2005).

Сообщают, что повышенная проницаемость TJ эпителия толстой кишки и сниженная барьерная функция предшествуют развитию рака толстой кишки (Carcinogenesis 20(8): 1425-1431, 1999).

Сообщают, что изменения функции TJ могут быть важны в развитии как воспалительного заболевания мочевого пузыря, так и переходно-клеточной карциномы (International Journal of Molecular Medicine 16:3-9, 2005).

Сообщают, что потеря функции TJ и экспрессия молекул TJ наблюдают при раке молочной железы человека (American Journal of Pathology 15 3(6): 1767-1773, 1998 и Journal of Mammary Gland Biology and Neoplasia 8(4): 449462, 2003).

Сообщают, что потеря плотных контактов тесно связана со структурной атипией при прогрессировании эндометриальной карциномы человека и ее злокачественного потенциала (Human Pathology 35(2), 159-164: 2004).

Сообщают, что в раковых клетках яичника обнаружено нарушение TJs, которое, как предполагают, вносит вклад в развитие опухолей эпителия (The Journal of Biological Chemistry 280(28): 26233-26240, 2005).

Сообщают, что при онкоцистических опухолях щитовидной железы обнаружены изменения в TJs (Ultrastructural Pathology 22(6): 413-420, 1998).

Сообщают, что при гепатоцеллюлярной карциноме существует дезорганизация плотных контактов и эти структурные аномалии могут изменять барьеры проницаемости и ограничивать межклеточное сообщение, которое могло бы вносить вклад в пролиферативное поведение неопластических клеток (J. Submicrosc. Cytol. 15(3); 799-810, 1983).

Пищевод Баррета (BE) представляет собой наиболее опасное гистологическое следствие гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (GERD), которое развивается у 5-10% пациентов, страдающих GERD. Пищевод Баррета признается как предраковое состояние с частотой заболевания аденокарциномой у пациентов с пищеводом Баррета, значительно превышающей заболеваемость в основной популяции.

Сообщают, что параклеточный барьер эпителия при пищеводе Баррета отчетливо отличается и существует разительное функциональное изменение эпителия при пищеводе Баррета по сравнению с нормальным пищеводом (American Journal of Gastroenterology 98(8): 1901-1903, 2003).

Сообщают, что изменения в белках TJ при рефлюксной болезни (GERD) наиболее вероятно повышают проницаемость эпителия пищевода, нарушая, таким образом, механизм защиты эпителия (Journal of Gastroenterology 40, 781-790, 2005).

Барьерная функция кишечника заключается в способности слизистой кишечника препятствовать потенциально опасным компонентам из просвета кишечника, таким как бактерии и связанные с ними токсины, переноситься через эпителий и получать доступ к системным тканям. Нарушение барьерной функции кишечника может приводить к различным патологическим состояниям, включающим ишемическое повреждение, шок, стресс, инфекционные заболевания и воспалительные заболевания кишечника (IBD).

Воспалительные заболевания кишечника (IBD) относят к хроническому, рецидивирующему воспалению кишечника неясного происхождения, к которому относят две основные формы - болезнь Крона и язвенный колит. По-видимому, оба заболевания вовлечены в дисрегулирующий иммунный ответ на антигены желудочно-кишечного тракта (GI), в нарушение барьерной функции слизистой оболочки и/или в неблагоприятную воспалительную реакцию на устойчивую инфекцию кишечника, коллагеноз, радиационную терапию, перорально вводимые лекарственные средства и т.п.

Болезнь Крона характеризуется утолщенными областями желудочно-кишечной стенки с воспалением, охватывающим все слои, глубоким изъязвлением и растрескиванием слизистой оболочки и присутствием гранулем. Пораженные поверхности могут встречаться в любой части желудочно-кишечного тракта, хотя чаще всего в заболевание вовлечен терминальный отдел подвздошной кишки, и они могут вкрапляться в поверхность относительно нормальной ткани. При язвенном колите заболевание также локализовано в толстой кишке и в прямой кишке. Воспаление является неглубоким, но непрерывно продолжается по всей пораженной поверхности, а гранулемы встречаются редко.

Также все больше и больше становится очевидным, что многие критически больные пациенты страдают от полиорганной недостаточности, инициируемой плохим кровоснабжением внутренних органов. Полиорганная недостаточность является основной причиной смерти у пациентов, находящихся в реанимационном отделении.

Эти повреждения слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта обычно трудны для лечения, и в некоторых случаях к ним применяют хирургическое лечение. В настоящее время медицинские средства для таких нарушений включают стероиды; салазопирин (общепринятое название - салицилазосульфапиридин), иммуноподавляющие средства и т.д. Однако стероидные лекарственные средства демонстрируют побочные эффекты, если их вводят в больших дозах в течение продолжительного периода времени, а иммуноподавляющие средства необходимо применять с осторожностью из-за их чрезвычайно вредных побочных эффектов. И поэтому, желательно разработать лекарственное средство, которое будет эффективно при лечении стойких повреждений слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта и которые могут быть безопасно использованы в течение продолжительного периода времени.

Простагландины (далее в тексте PG(s)) являются представителями класса органических карбоновых кислот, которые содержатся в тканях и органах человека или других млекопитающих и которые демонстрируют широкий спектр физиологической активности. PGs, обнаруженные в природе (первичные PGs), обычно в качестве скелета содержат простаноевую кислоту, как показано с помощью формулы (А):

PGs подразделяются на несколько типов в зависимости от структуры и заместителей в пятичленном кольце, например:

Простагландины серии A (PGAs);

Простагландины серии В (PGBs);

Простагландины серии С (PGCs);

Простагландины серии D (PGDs);

Простагландины серии Е (PGEs);

Простагландины серии F (PGFs);

и т.п. Кроме того, они подразделяются на PG₁S, содержащие 13,14-двойную связь; PG₂S, содержащие 5,6- и 13,14-двойные связи; и PG₃s, содержащие 5,6-, 13,14- и 17,18- двойные связи. Известно, что PGs обладают различными фармакологическими и физиологическими активностями, например такими, как расширение сосудов, индукция воспаления, агрегация тромбоцитов, стимуляция мышц матки, стимуляция мышц кишечника, противоязвенные эффекты и т.п. Основные простагландины, образующиеся в желудочно-кишечной системе человека (GI) относятся к сериям Е, I и F (Sellin, Gastrointestinal and Liver Disease: Pathophysiology, Diagnosis and Management. (WB Saunders Company, 1998); Robert, Physiology of the Gastrointestinal Tract 1407-1434 (Raven, 1981); Rampton, Prostaglandins: Biology and Chemistry of Prostaglandins and Related Eicosanoids 323-244 (Churchill Livingstone, 1988); Hawkey, et al., Gastroenterology, 89: 1162-1188 (1985); Eberhart, et al., Gastroenterology, 109: 285-301 (1995)).

В нормальных физиологических условиях эндогенно образующиеся простагландины играют важную роль в поддержании функции GI, включающей регуляцию перистальтики кишечника и прохождение содержимого через кишечник, и регуляции консистенции кала. (Sellin, Gastrointestinal and Liver Disease: Pathophysiology, Diagnosis and Management. (WB Saunders Company, 1998); Robert, Physiology of Gastrointestinal Tract 1407-1434 (Raven, 1981); Rampton, Prostaglandins: Biology and Chemistry of Prostaglandins and Related Eicosanoids 323-244 (Churchill Livingstone, 1988); Hawkey, et al., Gastroenterology, 89: 1162-1188 (1985); Eberhart, et al., Gastroenterology, 109: 285-301 (1995); Robert, Adv Prostaglandin Thromboxane Res. 2: 507-520 (1976); Main, et al., Postgard Med J, 64 Suppl 1: 3-6 (1988); Sanders, Am J Physiol, 247: G117 (1984); Pairet, et al., Am J Physiol., 250 (3 pt I): G302-G308 (1986); Gaginella, Textbook of Secretory Diarrhea 15-30 (Raven Press, 1990)). Показано, что при приеме в фармакологических дозах как PGE2, так и PGF_2α стимулируют прохождение содержимого через кишечник и вызывают диарею (Robert, Physiology of the Gastrointestinal Tract 1407-1434 (Raven, 1981); Rampton, Prostaglandins: Biology and Chemistry of Prostaglandins and Related Eicosanoids 323-344 (Churchill Livingstone, 1988); Robert, Adv Prostaglandin Thromboxane Res, 2: 507-520 (1976)). Кроме того, наиболее широко известным побочным эффектом мизопростола, аналога PGE₁, разработанного для лечения пептической язвы, является диарея (Monk, et al., Drugs 33(1): 1-30 (1997)).

PGE или PGF способны стимулировать сокращение кишечника, однако они оказывают слабое влияние на способность к концентрированию каловых масс в кишечнике.

Таким образом, PGEs или PGFs невозможно использовать в качестве слабительного средства из-за побочных эффектов, связанных с желудочными болями, вызываемыми сокращением кишечника,

Сообщается, что множественные механизмы, включающие модифицированные реакции кишечных нервов, изменение сокращения гладкой мышцы, стимуляцию секреции слизи, стимуляцию клеточной секреции ионов (в особенности электрогенного транспорта Cl^-) и увеличение объема желудочной жидкости, способствуют эффектам простагландинов в GI (Robert, Physiology of the Gastrointestinal Tract 1407-1434 (Raven, 1981); Rampton, Prostaglandins: Biology and Chemistry of Prostaglandins and Related Eicosanoids 323-244 (Churchill Livingstone, 1988); Hawkey, et al., Gastroenterology, 89: 1162-1188 (1985); Eberhart, et al., Gastroenterology, 109: 285-301 (1995); Robert, Adv Prostaglandin Thromboxane Res, 2: 507-520 (1976); Main, et al., Postgrad Med J, 64 Suppl 1: 3-6 (1988); Sanders, Am J Physiol, 247: G117 (1984); Pairet, et al., Am J Physiol., 250 (3 pt 1): G302-G308 (1986); Gaginella, Textbook of Secretory Diarrhea 15-30 (Raven Press, 1990); Federal Register Vol.50, No. 10 (GPO, 1985); Pierce, et al., Gastroenterology 60(1): 22-32 (1971); Beubler, et al., Gastroenterology, 90: 1972 (1986); Clarke, et al., Am J Physiol 259:062 (1990); Hunt, et al., J Vet Pharmacol Ther, 8 (2): 165-173 (1985); Dajani et al., Eur J Pharmacol, 34(1): 105-113 (1975); Sellin, Gastrointestinal and Liver Disease: Pathophysiology, Diagnosis and Management 1451-1471. (WB Saunders Company, 1998)). Также было показано, что простагландины обладают цитопротекторными эффектами (Sellin, Gastrointestinal and Liver Disease: Pathophysiology, Diagnosis and Management. (WB Saunders Company, (1998): Robert, Physiology of the Gastrointestinal Tract 1407-1434 (Raven, 1981); Robert, Adv Prostaglandin Thromboxane Res, 2: 507-520 (1976); Wallace, et al., Aliment Pharmacol Ther 9: 227-235 (1995)).

Патенты US 5225439, 5166174, 5284858, 5428062, 5380709, 5876034 и 6265440 описывают, что определенные соединения простагландина Е эффективны при лечении язв, таких как язва двенадцатиперстной кишки и язва желудка.

Патент US 5317032, Ueno et al., описывает слабительное простагландиновое соединение, включающее бициклические таутомеры, а патент US 6416016, Ueno, описывает бициклические таутомеры, обладающие выраженной антиконстипационной активностью. Бициклические таутомеры, замещенные одним или несколькими атомами галогена, могут быть использованы в небольших дозах для ослабления симптомов запора. В частности, для ослабления симптомов запора в небольших дозах могут быть использованы соединения с атомами фтора в положении С-16.

В патентной публикации US 2003/0130352 и 2003/0166632, Ueno et al., описано простагландиновое соединение, которое открывает и активирует хлорные каналы, в особенности ClC-каналы, и главным образом, ClC-2-каналы.

Патентная публикация US 2003/0119898, Ueno et al., описывает специальную композицию галогенированного простагландинового соединения, предназначенную для лечения и профилактики запоров.

Авторы настоящего изобретения ранее продемонстрировали в модели кишечной ишемии у свиньи in vitro, что восстановление барьерной функции кишечника опосредовано через механизм, в который вовлечены образование простагландинов (PG) через зависимые от циклооксигеназы пути и активированная секреция ионов хлора (Am J Physiol, 276: G28-36, 1999 и Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 284:G46-56, 2003).

Авторы настоящего изобретения также ранее продемонстрировали, что PGE₂ и PGI₂ играют взаимноусиливающую роль в восстановлении барьерной функции кишечника, тогда как добавление этих соединений по отдельности вызывает сниженный эффект (J. Clin Invest. 1997.100(8):1928-1933).

Кроме того, показано, что стимулируемая PGE₁ секреция ионов хлора снижается при восстановлении барьерной функции кишечника (J. Clin. Invest. 76:1828-1836, 1985).

В дальнейших исследованиях было показано, что мизопростол влияет на барьерную функцию, хотя дезокси-PGE₁ и сулпростон не оказывают на нее эффекта (Am. J.Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 281:G375-81, 2001).

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является обеспечение способа и композиции для лечения повреждений слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего. Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа и композиции для защиты слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего.

Вопреки известному уровню техники, авторы настоящего изобретения обнаружили, что специфическое простагландиновое соединение оказывает значительный эффект на конформационное состояние TGs, который приводит к восстановлению барьерной функции слизистых оболочек, что и привело к окончательной доработке изобретения.

А именно, настоящее изобретение имеет отношение к способу лечения повреждения слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего, который включает введение субъекту, нуждающемуся в этом, эффективного количества простагландина, представленного следующей общей формулой (I):

где L, М и N являются водородом, гидрокси, галогеном, низшим алкилом, гидрокси(низшим)алкилом, низшим алканоилокси или оксо, где, по меньшей мере, одна из групп L и М не является водородом, и пятичленное кольцо может иметь, по меньшей мере, одну двойную связь;

А является -СН₃, или -СН₂ОН, -COCH₂OH, -COOH или их функциональным производным;

В является одинарной связью, -CH₂-СН₂-, -СН=СН-, -С≡С-, -СН₂-СН₂-СН₂-, -СН=СН-СН₂-, -СН₂-СН=СН-, -С≡С-СН₂- или -СН₂-С≡С-;

Z является

,

,

или простой связью,

где R₄ и R₅ являются водородом, гидрокси, галогеном, низшим алкилом, низшим алкокси или гидрокси(низшим)алкилом, где R₄ и R₅ одновременно не являются гидрокси и низшим алкокси;

R₁ является насыщенным или ненасыщенным бивалентным низшим или средним алифатическим углеводородным остатком, который является незамещенным или замещен галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, и, по меньшей мере, один из атомов углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой; и

Ra является насыщенным или ненасыщенным низшим или средним алифатическим углеводородным остатком, который является незамещенным или замещен галогеном, оксо, гидрокси, низшим алкилом, низшим алкокси, низшим алканоилокси, цикло(низшим)алкилом, цикло(низшим)алкилокси, арилом, арилокси, гетероциклической группой или гетероциклической оксигруппой; низшим алкокси; низшим алканоилокси; цикло(низшим)алкилом; цикло(низшим)алкилокси; арилом; арилокси; гетероциклической группой; гетероциклической оксигруппой, обеспечивающей то, что при необходимости Ra замещен галогеном или Z является С=O.

В частности, настоящее изобретение имеет отношение к способу лечения состояния, ассоциированного со сниженной барьерной функцией слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего, который включает введение эффективного количества простагландинового соединения, имеющего формулу (I), субъекту, нуждающемуся в этом.

Настоящее изобретение также имеет отношение к способу защиты слизистых оболочек субъекта-млекопитающего, который включает введение эффективного количества специфического простагландинового соединения субъекту, нуждающемуся в защите.

В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивается композиция, включающая эффективное количество простагландинового соединения, имеющего формулу (I), для лечения повреждения слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего. Композиция настоящего изобретения может применяться для способа настоящего изобретения, раскрытого выше.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является обеспечение применения простагландинового соединения, имеющего формулу (I), для изготовления фармацевтической композиции для лечения повреждения слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего.

Краткое описание фигур

Фиг.1 представляет собой график, демонстрирующий транэпителиальное электрическое сопротивление (TER) в ответ на введение соединения А (13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE₁) в повздошной кишке свиньи, поврежденной ишемией. Результаты представлены в виде среднего значения ±S.E., n=6. Ишемические ткани, погруженные в раствор Рингера, содержащий индометацин (5×10^-6 М) демонстрировали значительное повышение трансэпителиального электрического сопротивления (TER) в присутствии соединения А (дозы 0,1 мкМ и 1 мкМ), добавленного после 30-минутного периода уравновешивания.

Фиг.2А представляет собой график, показывающий эффект соединения А на ток короткого замыкания. Фиг.2В представляет собой график, показывающий изменение тока короткого замыкания (ΔIsc) в ответ на соединение А в подвздошной кишке свиньи, поврежденной ишемией. На обеих фигурах результаты представлены в виде среднего значения ±S.E., n=6. Ишемические ткани были погружены в раствор Рингера, содержащий индометацин (5×10^-6 М). В ответ на обработку увеличивающимися дозами соединения А (*Р<0,05) наблюдали значимое (Р<0,05) повышение секреции ионов хлора, показанное с помощью тока короткого замыкания (Isc) и абсолютного значения изменения тока короткого замыкания (ΔIsc).

Фиг.3 представляет собой график, показывающий эффект соединения А на потоки ³Н-маннита от слизистой оболочки к серозной оболочке. Результаты представлены в виде среднего значения ±S.E., n=4. Ишемические ткани были погружены в раствор Рингера, содержащий индометацин (5×10^-6 М). Подвздошную кишку свиньи, подвергнутую ишемии и демонстрирующую увеличенные потоки ³H-маннита от слизистой оболочки к серозной оболочке, сравнивали неишемическим контролем. Воздействие 1 мкМ соединения А снижало потоки ³H-маннита от слизистой оболочки к серозной оболочке до уровней неишемического контроля. (*Р<0,05).

Фиг.4 представляет собой график, демонстрирующий изменение тока короткого замыкания в ответ на обработку соединением А в восходящей ободочной кишке свиньи, поврежденной ишемией.

Фиг.5 представляет собой график, демонстрирующий транэпителиальное электрическое сопротивление (TER) в ответ на обработку соединением А в восходящей ободочной кишке свиньи, поврежденной ишемией.

Фиг.6 представляет собой график, демонстрирующий потоки ³H-маннита от слизистой оболочки к серозной оболочке в ответ на обработку соединением А в восходящей ободочной кишке свиньи, поврежденной ишемией.

Осуществление изобретения

Используемая здесь номенклатура простагландиновых соединений основана на системе нумерации простаноевой кислоты, представленной на указанной выше формуле (А).

Формула (А) показывает базовый скелет, состоящий из С-20 углеродных атомов, но настоящее изобретение не ограничено вышеупомянутым числом атомов углерода. В формуле (А), нумерация атомов углерода, составляющих базовый скелет PG-соединений начинается с карбоновой кислоты (пронумерованной цифрой 1), и атомы углерода в α-цепи пронумерованы от 2 до 7 по направлению к пятичленному кольцу, атомы в кольце пронумерованы от 8 до 12, а атомы в ω-цепи - от 13 до 20. Если количество атомов углерода в α-цепи уменьшается, номер исключают в порядке, начиная с положения 2; а если число атомов углерода в α-цепи увеличивается, соединения называют замещенными соединениями, имеющими соответствующие заместители в положении 2 вместо карбоксильной группы (С-1). Сходным образом, если число атомов углерода в ω-цепи уменьшается, номер исключают в порядке, начиная с положения 20; а если количество атомов углерода в ω-цепи увеличивается, атомы углерода свыше положения 20 называют заместителями. Стереохимия соединений та же, что и в приведенной выше формуле (А), если это не указано особо.

Обычно каждый из терминов PGD, PGE и PGF означает соединение PG, имеющее гидроксигруппы в положениях 9 и/или 11, но в настоящем описании эти термины также включают соединения, имеющие заместители, которые не являются гидроксигруппами в положениях 9 и/или 11. Такие соединения относятся к 9-дегидрокси-9-замещенным-PG-соединениям или 11-дегидрокси-11-замещенным-PG-соединениям. PG-соединение, имеющее водород вместо гидроксигруппы называется просто 9- или 11-дезокси-PG-соединением.

Как было указано выше, номенклатура PG-соединений основана на скелете простаноевой кислоты. Однако в случае, когда соединения имеют сходную частичную структуру как у простагландина, может быть использовано сокращение «PG». Так, PG-соединение, у которого α-цепь удлиняется на два атома углерода, то есть имеет 9 атомов углерода в α-цепи, называется 2-декарбокси-2-(2-карбоксиэтил)-PG-соединением. Сходным образом, PG-соединение, имеющее 11 атомов углерода в α-цепи, называется 2-декарбокси-2-(4-карбоксибутил)-PG-соединением. Кроме того, PG-соединение, у которого ω-цепь удлинена на два атома углерода, то есть которая имеет 10 атомов углерода в ω-цепи, называется 20-этил-PG-соединением. Эти соединения, однако, могут также называться в соответствии с номенклатурами IUPAC.

Примеры аналогов (включая замещенные производные) или производных включают PG-соединение, у которого карбоксигруппа в конце α-цепи эстерифипирована; соединение, у которого удлинена α-цепь; их физиологически приемлемую соль; соединение, имеющее двойную связь в положении 2-3 или тройную связь в положении 5-6, соединение, имеющее заместитель (заместители) в положении 3, 5, 6, 16, 17, 18, 19 и/или 20; и соединение, имеющее низшую алкильную или гидрокси(низшую)алкильную группу в положении 9 и/или 11 вместо гидроксигруппы.

В соответствии с настоящим изобретением предпочтительные заместители в положении 3, 17, 18 и/или 19 включают алкил, имеющий 1-4 атома углерода, в частности метил и этил. Предпочтительные заместители в положении 16 включают низший алкил, такой как метил и этил, гидрокси, атомы галогенов, такие как хлор и фтор, и арилокси, такой как трифторметилфенокси. Предпочтительные заместители в положении 17 включают низший алкил, такой как метил и этил, гидрокси, атомы галогенов, такие как хлор и фтор, и арилокси, такой как трифторметилфенокси. Предпочтительные заместители в положении 20 включают насыщенный или ненасыщенный низший алкил, такой как C1-4-алкил, низший алкокси, такой как C1-4-алкокси, и низший алкокси-алкил, такой как С1-4-алкокси-С1-4-алкил. Предпочтительные заместители в положении 5 включают атомы галогенов, такие как хлор и фтор. Предпочтительные заместители в положении 6 включают оксогруппу, образующую карбонильную группу. Стереохимия PGs, имеющих гидрокси, низший алкильный или гидрокси(низший)алкильный заместитель в положении 9 и/или 11 может относиться к α-типу, β-типу или их смеси.

Кроме того, указанные выше аналоги или производные могут быть соединениями, имеющими алкокси, циклоалкил, циклоалкилокси, фенокси или фенильную группу на конце ω-цепи, где цепь короче, чем у первичных PGs.

Специфическое простагландиновое соединение, применяемое в настоящем изобретении, представлено формулой (I):

где L, M, N, А, В, Z, R1 и Ra те же, что указаны выше.

Предпочтительное соединение, применяемое в настоящем изобретении, представлено формулой (II):

где L и М являются атомом водорода, гидрокси, галогеном, низшим алкилом, гидрокси(низшим)алкилом, низшим алканоилокси или оксо, где, по меньшей мере, одна из групп L и М не является водородом и пятичленное кольцо может иметь, по меньшей мере, одну или несколько двойных связей;

А является -СН₃ или -СН₂ОН, -COCH₂OH, -СООН или их функциональным производным;

В является одинарной связью, -СН₂-СН₂-, -СН=СН-, -С≡С-, -CH₂-CH₂-CH₂-, -СН=СН-СН₂-, -СН₂-СН=СН-, -C≡С-СН₂- или -СН₂-С≡С-;

Z является

,

,

или одинарной связью,

где R₄ и R₅ являются водородом, гидрокси, галогеном, низшим алкилом, низшим алкокси или гидрокси(низшим)алкилом, где R₄ и R₅ одновременно не являются гидрокси и низшим алкокси;

X₁ и Х₂ являются водородом, низшим алкилом или галогеном;

R₁ является насыщенным или ненасыщенным бивалентным низшим или средним алифатическим углеводородным остатком, который является незамещенным или замещен галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, и, по меньшей мере, один из атомов углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой;

R₂ является простой связью или низшим алкиленом; и

R₃ является низшим алкилом, низшим алкокси, низшим алканоилокси, цикло(низшим)алкилом, цикло(низшим)алкилокси, арилом, арилокси, гетероциклической группой или гетероциклической оксигруппой, обеспечивающей то, что одна из групп X₁ и Х₂ замещена галогеном или Z является С=O.

В приведенной выше формуле обозначение «ненасыщенный» в определениях R₁ и Ra предназначено для того, чтобы включать, по меньшей мере, одну или несколько двойных и/или тройных связей, которые изолированно, раздельно или последовательно расположены между атомами углерода основной и/или боковой цепи. В соответствии с традиционной номенклатурой ненасыщенную связь между двумя последовательными положениями представляют с помощью указания номера низшего из двух положений, а ненасыщенную связь между двумя дистальными положениями представляют, указывая оба положения.

Термин «низший или средний алифатический углеводород» относится к линейной или разветвленной цепи углеводородной группы, имеющей от 1 до 14 атомов углеводорода (для боковой цепи предпочтительно от 1 до 3 атомов углерода) и предпочтительно от 1 до 10, в особенности от 1 до 8 атомов.

Термин «атом галогенов» охватывает фтор, хлор, бром и иод.

Термин «низший» по всему тексту, если это не оговорено особо, предназначен для включения группы, имеющей от 1 до 6 атомов углерода.

Термин «низший алкил» относится к линейной или разветвленной цепи насыщенной углеводородной группе, содержащей от 1 до 6 атомов углерода, и включает, например метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, трет-бутил, пентил и гексил.

Термин «низший алкилен» относится к линейной или разветвленной цепи бивалентной насыщенной углеводородной группы, содержащей от 1 до 6 атомов углерода и включает, например, метилен, этилен, пропилен, изопропилен, бутилен, изобутилен, трет-бутилен, пентилен и гексилен.

Термин «низший алкокси» относится к группе низших алкил-O-, где низший алкил определен выше.

Термин «гидрокси(низший)алкил» относится к низшему алкилу, определенному выше, который замещен, по меньшей мере, одной гидроксигруппой, такой как гидроксиметил, 1-гидроксиэтил, 2-гидроксиэтил и 1-метил-1-гидроксиэтил.

Термин «низший алканоилокси» относится к группе, представленной формулой RCO-O-, где RCO- является ацильной группой, образованной путем окисления низшей алкильной группы, определенной выше, такой как ацетил.

Термин «цикло(низший)алкил» относится к циклической группе, образованной путем циклизации низшей алкильной группы, которая была определена выше, но которая содержит три или более атомов углерода и включает, например, циклопропил, циклобутил, циклопентил и циклогексил.

Термин «цикло(низший)алкилокси» относится к группе цикло(низший)алкил-O-, где цикло(низший)алкил определен выше.

Термин «арил» может включать незамещенные или замещенные ароматические углеводородные циклы (предпочтительно моноциклические группы), например фенил, толил, ксилил. Примерами заместителей являются атом галогенов и гало(низший)алкил, где атом галогенов и низший алкил определены выше.

Термин «арилокси» относится к группе, представленной формулой ArO-, где Ar является арилом, определение которому было дано выше.

Термин «гетероциклическая группа» может включать от моно- до трициклической группы, предпочтительно моноциклическую гетероциклическую группу, представленную 5-14, предпочтительно 5-10-членным кольцом, имеющим необязательно замещенный атом углерода и от 1 до 4, предпочтительно от 1 до 3 гетероатомов одного или двух типов, выбираемых из атома азота, атома кислорода и атома серы. Примеры гетероциклической группы включают фурил, тиенил, пирролил, оксазолил, изоксазолил, тиазолил, изотиазолил, имидазолил, пиразолил, фуразанил, пиранил, пиридил, пиридазинил, пиримидил, пиразинил, 2-пирролинил, пирролидинил, 2-имидазолинил, имидазолидинил, 2-пиразолинил, пиразолидинил, пиперидино, пиперазинил, морфолино, индолил, бензотиенил, хинолил, изохинолил, пуринил, хиназолинил, карбазолил, акридинил, фенантридинил, бензимидазолил, бензимидазолинил, бензотиазолил, фенотиазинил. Примеры заместителя в этом случае включают галоген и низшую алкильную группу, замещенную галогеном, и, где атом галогена и низшая алкильная группа были описаны выше.

Термин «гетероциклическая оксигруппа» означает группу, представленную формулой НсО-, где Hc является гетероциклической группой, которая была описана выше.

Термин «функциональное производное» группы А включает соли (предпочтительно фармацевтически приемлемые соли), простые эфиры, сложные эфиры и амиды.

Подходящие «фармацевтически приемлемые соли» включают традиционно применяемые нетоксичные соли, например соль неорганического основания, такую как соль щелочного металла (например, натриевую соль и калиевую соль), соль щелочноземельного металла (например, кальциевую соль и магниевую соль), аммониевая соль; или соль органического основания, например соль амина (например, соль метиламина, соль диметиламина, соль циклогексиламина, соль бензиламина, соль пиперидина, соль этилендиамина, соль этаноламина, соль диэтаноламина, соль триэтаноламина, соль трис(гидроксиметиламино)этана, соль монометилмоноэтаноламина, соль прокаина и соль кофеина), соль основной аминокислоты (например, соль аргинина и соль лизина), соль тетраалкиламмония и т.п. Эти соли могут быть получены с помощью общепринятых методов, например из соответствующей кислоты и основания или с помощью солевого обмена.

Примеры простых эфиров включают простые алкильные эфиры, например простые низшие алкильные эфиры, такие как простой метиловый эфир, простой этиловый эфир, простой пропиловый эфир, простой изопропиловый эфир, простой бутиловый эфир, простой изобутиловый эфир, простой трет-бутиловый эфир, простой пентиловый эфир и простой 1-циклопропилэтиловый эфир; и средние или высшие алкильные простые эфиры, такие как простой октиловый эфир, простой диэтилгексиловый эфир, простой лауриловый эфир и простой цетиловый эфир; ненасыщенные простые эфиры, такие как простой олеиловый эфир и простой линолениловый эфир; низшие алкениловые простые эфиры, такие как простой виниловый эфир, простой аллиловый эфир; низшие алкиниловые простые эфиры, такие как простой этиниловый эфир и простой пропиниловый эфир; гидрокси(низшие)алкильные простые эфиры, такие как простой гидроксиэтиловый эфир и простой гидроксиизопропиловый эфир; низшие алкокси(низшие)алкильные простые эфиры, такие как простой метоксиметиловый эфир и простой 1-метоксиэтиловый эфир; необязательно замещенные простые ариловые эфиры, такие как простой фениловый эфир, простой тозиловый эфир, простой трет-бутилфениловый эфир, простой салициловый эфир, простой 3,4-диметоксифениловый эфир и простой бензамидофениловый эфир; и арил(низщие)алкильные простые эфиры, такие как простой бензиловый эфир, простой тритиловый эфир и простой бензгидриловый эфир.

Примеры сложных эфиров включают алифатические сложные эфиры, например низшие алкильные сложные эфиры, такие как сложный метиловый эфир, сложный этиловый эфир, сложный пропиловый эфир, сложный изопропиловый эфир, сложный бутиловый эфир, сложный изобутиловый эфир, сложный трет-бутиловый эфир, сложный пентиловый эфир и сложный 1-циклопропилэтиловый эфир; низшие алкениловые сложные эфиры, такие как сложный виниловый эфир и сложный аллиловый эфир; низшие алкиниловые сложные эфиры, такие как сложный этиниловый эфир и сложный пропиниловый эфир; гидрокси(низшие)алкильные сложные эфиры, такие как сложный гидроксиэтиловый эфир; низшие алкокси(низшие)алкильные сложные эфиры, такие как сложный метоксиметиловый эфир и сложный 1-метоксиэтиловый эфир; и необязательно замещенные сложные ариловые эфиры, такие как, например, сложный фениловый эфир, сложный толиловый эфир, сложный трет-бутилфениловый эфир, сложный салициловый эфир, сложный 3,4-диметоксифениловый эфир и сложный бензамидофениловый эфир; и арил(низший)алкильный сложный эфир, такой как сложный бензиловый эфир, сложный тритиловый эфир и сложный бензгидриловый эфир.

Амид группы А обозначает группу, представленную формулой -CONR'R”, где каждый из R' и R” является водородом, низшим алкилом, арилом, алкил- или арилсульфонилом, низшим алкенилом и низшим алкинилом, и включают, например, амиды низших алкилов, такие как метиламид, этиламид, диметиламид и диэтиламид; ариламиды, такие как анилид и толуидид; и алкил- или арилсульфониламиды, такие как метилсульфониламид, этилсульфониламид и толилсульфониламид.

Предпочтительные примеры группы L и М включают водород, гидрокси и оксо, и, в частности, М является гидрокси и L является оксо, который имеет 5-членную кольцевую структуру так называемого PGE-типа.

Предпочтительным примером группы А является -СООН, ее фармацевтически приемлемая соль, их сложный эфир или амид.

Предпочтительным примером групп X₁ и Х₂ является вариант, когда обе группы являются галогеном, в частности атомами фтора, так называемого 16,16-дифтор-типа.

Предпочтительный R₁ является углеводородным остатком, содержащим 1-10 атомов углерода, предпочтительно 6-10 атомов углерода. Кроме того, по меньшей мере, один из атомов углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой.

Примеры R₁ включают, например, следующие группы:

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-,

-СН₂-СН=СН-СН₂-СН₂-СН₂-,

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН=СН-,

-СН₂-С≡С-СН₂-СН₂-СН₂-,

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-O-СН₂-,

-СН₂-СН=СН-СН₂-O-СН₂-,

-СН₂-С≡C-СН₂-O-СН₂-,

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-,

-СН₂-СН=СН-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-,

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН=СН-,

-СН₂-С≡C-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-,

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН(СН₃)-СН₂-,

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН(СН₃)-СН₂-,

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-,

-СН₂-СН=СН-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-,

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН=СН-,

-СН₂-С≡C-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-, и

-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-СН(СН₃)-СН₂-

Предпочтительная группа Ra является углеводородом, содержащим 1-10 атомов углерода, более предпочтительно 1-8 атомов углерода. Ra может быть одной или двумя боковыми цепями, имеющими один атом углерода.

Более предпочтительное воплощение представляет собой простагландиновое соединение 13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-простагландин E₁ или 13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-18-метил-простагландин E₁.

Конфигурация кольца и α- и/или ω-цепей в указанных выше формулах (I), (II) и (III), могут быть одинаковыми или отличаться от конфигурации первичных PGs. Однако настоящее изобретение также включает смесь соединения, имеющего конфигурацию первичного типа, и соединения с конфигурацией, не относящейся к первичному типу.

В настоящем изобретении PG-соединение, которое является дигидро между 13 и 14 положениями и содержит кетогруппу (=O) в 15 положении, может быть в кето-полуацетальном равновесии путем образования полуацетали между гидроксигруппой в положении 11 и кетогруппой в положении 15.

Например, было обнаружено, что если обе группы X₁ и Х₂ являются атомами галогенов, в особенности атомами фтора, соединение содержит таутомерный изомер, бициклическое соединение.

Если такие указанные выше таутомерные изомеры присутствуют, пропорция обоих таутомерных изомеров различается в зависимости от структуры остатка молекулы или разновидности присутствующего заместителя. Иногда может присутствовать преимущественно один изомер по сравнению с другим изомером. Однако необходимо понимать, что настоящее изобретение включает оба изомера.

Кроме того, 15-кето-PG-соединения, применяемые в изобретении, включают бициклическое соединение или его аналоги и производные.

Бициклическое соединение представлено формулой (III):

где А является -СН₃ или -CH₂OH, -СОСН₂ОН, -СООН или их функциональным производным;

X₁ и X₂ являются водородом, низшим алкилом или галогеном;

Y является

,

или

где R₄' и R₅' являются водородом, гидрокси, галогеном, низшим алкилом, низшим алкокси или гидрокси(низшим)алкилом, где R₄' и R₅' одновременно не являются гидрокси и низшим алкокси;

R₁ является насыщенным или ненасыщенным бивалентным низшим или средним алифатическим углеводородным остатком, который является незамещенным или замещен галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, и, по меньшей мере, один из атомов углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой; и

R₂' является насыщенным или ненасыщенным низшим или средним алифатическим углеводородным остатком, который является незамещенным или замещен галогеном, оксо, гидрокси, низшим алкилом, низшим алкокси, низшим алканоилокси, цикло(низшим)алкилом, цикло(низшим)алкилокси, арилом, арилокси, гетероциклической группой или гетероциклической оксигруппой; низшим алкокси; низшим алканоилокси; цикло(низшим)алкилом; цикло(низшим)алкилокси; арилом; арилокси; гетероциклической группой; гетероциклической оксигруппой.

R₃' является водородом, низшим алкилом, цикло(низшим)алкилом, арилом или гетероциклической группой.

Кроме того, хотя соединения, применяемые в изобретении, могут быть представлены формулой или названием, основанным на кето-типе безотносительно присутствия или отсутствия изомеров, следует отметить, что такая структура или название не предполагает исключать соединение полуацетального типа.

В настоящем изобретении для одних и тех же целей можно применять любые из изомеров, такие как индивидуальные таутомерные изомеры, их смесь или оптические изомеры, их смесь, рацемическая смесь и другие стерические изомеры.

Некоторые из соединений, применяемых в настоящем изобретении, можно получить с помощью способов, раскрытых в USP 5073569, 5166174, 5221763, 5212324, 5739161 и 6242485 (все процитированные источники включены сюда путем отсылки).

В соответствии с настоящим изобретением повреждение слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего можно лечить с помощью введения субъекту описанного выше простагландинового соединения. Субъект может быть любым млекопитающим, включая человека. Соединение можно применять системно или местно. Обычно соединение можно вводить пероральным способом, с помощью внутривенной инъекции (включая инфузию), подкожной инъекции, интраректального введения, интравагинального введения, трансдермального введения и т.п.

Доза может различаться в зависимости от породы животного, возраста, массы тела, симптома, на который направлено лечение, желаемого терапевтического эффекта, способа введения, срока лечения и т.п. Удовлетворительный эффект можно получить с помощью системного введения 1-4 раза в день или продолжительного введения в количестве 0,001-1000 мкг, более предпочтительно - 0,01-100 мкг активного ингредиента на один кг массы тела в день.

Простагландиновое соединение можно предпочтительно вводить в состав фармацевтической композиции, подходящей для введения общепринятым способом. Композиция может в форме, пригодной для перорального введения, инъекции или перфузии, а также она может быть наружным средством, суппозиторием или пессарием.

Композиция настоящего изобретения может, кроме того, содержать физиологически приемлемые добавки. Указанные добавки могут включать эксипиент, разбавитель, наполнитель, растворитель, смазывающее средство, вспомогательное средство, связующее средство, дезинтегрирующее средство, глазировочное средство, капсулирующее средство, основу для мази, основу для суппозитория, аэрозольное средство, эмульгатор, диспергирующее средство, суспендирующее средство, загуститель, средство, обеспечивающее тоничность среды, забуферивающее средство, болеутоляющее средство, консервант, антиоксидант, корригент, ароматизатор, краситель, функциональное вещество, такое как циклодекстрин и биодеградируемый полимер и стабилизатор. Добавки хорошо известны в этой области техники и могут быть выбраны из тех, которые описаны в общепринятых справочниках по фармацевтике.

Количество указанного выше простагдандинового соединения в композиции настоящего изобретения может варьировать в зависимости от состава композиции и обычно может составлять 0,000001-10,0%, более предпочтительно - 0,00001-5,0%, наиболее предпочтительно - 0,0001-1%.

Примеры твердых композиций для перорального введения включают таблетки, пастилки, сублингвальные таблетки, капсулы, пилюли, порошки, гранулы и т.п. Твердые композиции могут быть получены путем смешивания одного или нескольких активных ингредиентов, по меньшей мере, с одним инертным разбавителем. Композиция, кроме того, может содержать добавки, не являющиеся инертными разбавителями, например смазывающее средство, дезинтегрирующее средство и стабилизатор. Таблетки и пилюли при необходимости могут быть покрыты кишечно-растворимой пленкой или пленкой, растворимой в желудочно-кишечном тракте. Они могут быть покрыты двумя или более слоями. Они также могут быть включены в материал замедленного высвобождения или микрокапсулированы. Кроме того, композиции могут быть капсулированы с помощью легко разрушающегося материала, такого как желатин. Они, кроме того, могут быть растворены в подходящем растворителе, таком как жирная кислота или ее моно-, ди- или триглицерид, для получения мягкой капсулы. Если есть необходимость в быстродействующих свойствах можно применять сублингвальную таблетку.

Примеры жидких композиций для перорального введения включают эмульсии, растворы, суспензии, сиропы и эликсиры и т.п. Указанная композиция, кроме того, может содержать традиционно используемые инертные разбавители, например очищенную воду или этиловый спирт. Композиция может содержать добавки, не являющиеся инертными разбавителями, такие как вспомогательные средства, например увлажняющие средства и суспендирующие средства, подстастители, ароматизаторы, отдушку и консерванты.

Композиция настоящего изобретения может быть в форме распыляемой композиции, которая содержит один или несколько активных ингредиентов и может быть получена в соответствии с известным способом.

Примеры инъецируемых композиций настоящего изобретения для парентерального введения включают стерильные водные и неводные растворы, суспензии и эмульсии. Разбавители для водного раствора или суспензии могут включать, например, дистиллированную воду для инъекции, физиологический раствор и раствор Рингера.

Неводные разбавители для раствора и суспензии могут включать, например, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, растительные масла, такие как оливковое масло, спирты, такие как этанол и полисорбат. Композиция, кроме того, может включать добавки, такие как консерванты, увлажняющие средства, эмульгирующие средства, диспергирующие средства и т.п. Они могут быть простерилизованы с помощью фильтрования, например, через фильтр, задерживающий бактерии, смешивания при автоклавировании или с помощью газовой стерилизации или стерилизации с облучением радиоизотопом. Инъецируемая композиция может также быть предоставлена в виде стерильной порошкообразной композиции, которую перед использованием растворяют в стерильном растворителе.

Примеры наружного средства включают наружные препараты, известные в области дерматологии и отоларингологии, которые включают мазь, крем, лосьон и аэрозоль.

Другая форма настоящего изобретения представляет собой суппозиторий или пессарий, которые можно получить с помощью смешивания активных ингредиентов с обычной основой, такой как масло какао, которое размягчается при температуре тела, а для улучшения впитываемости можно применять неионные поверхностно-активные средства, имеющие подходящие температуры размягчения.

Термин «лечение» или «обработка», используемый здесь, включает любые способы контроля заболевания или состояния, такие как предупреждение, уход, облегчение состояния, смягчение состояния и приостановка прогрессирования.

В соответствии с настоящим изобретением простагландиновое соединение, имеющее формулу (I), индуцирует конформационное изменение в плотном контакте, что приводит к восстановлению барьерной функции слизистых оболочек. Поэтому, простагландиновое соединение, применяемое здесь, полезно для лечения повреждений слизистых оболочек.

Термин «повреждение слизистых оболочек», используемый здесь относится к состоянию, ассоциированному со сниженной барьерной функцией слизистых оболочек. Такое состояние, ассоциированное со сниженной барьерной функцией слизистых оболочек, может быть любым повреждением слизистых оболочек любым патологическим фактором. Такие факторы включают, но не ограничиваются только ими, например, воспаление, ишемическое повреждение, шок, стресс, дисрегулирующий иммунный ответ на антигены, инфекцию, заболевание кишечника, коллагеноз, радиацию, лекарства и т.п.

Повреждения слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта включают, но не ограничиваются только ими, например, ишемическое повреждение, такое как непроходимость кишечника в результате ущемления, такое как заворот кишок, острое или хроническое мезентериальное ишемическое повреждение, ишемия кишечника, повреждение кишечного барьера, повреждение слизистых оболочек, такое как вызываемое ударом повреждение слизистых оболочек, воспалительное заболевание кишечника, такое как болезнь Крона, колит, включая язвенный колит, ишемический колит, язвенный проктит, язвенный проктосигмоидит, лимфоцитарный колит, неподдающийся лечению дистальный колит, илеоколит, коллагенозный колит, микроскопический колит, паучит, радиационный колит, антибиотик-ассоциированный колит и дивертикулит и болезнь Бехчета.

Соединения, применяемые здесь, также полезны для лечения мультиорганной недостаточности, инициированной плохим кровоснабжением внутренних органов, приводящим в итоге к потере барьерных свойств кишечника.

Как было описано выше, существует принципиально важная связь между снижением или потерей функции плотных контактов слизистых оболочек и частотой заболевания раком, поэтому другой аспект состояния сниженной барьерной функции слизистых оболочек включает рак и предраковое состояние.

«Рак» или «предраковое состояние», упоминаемые здесь, включают, но не ограничиваются только ими, карциному пищевода, гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь, пищевод Баррета, карциному желудка, карциному двенадцатиперстной кишки, рак тонкого кишечника, рак аппендикса, рак толстого кишечника, рак ободочной кишки, рак прямой кишки, анальную карциному, рак поджелудочной железы, рак печени, рак желчного пузыря, рак селезенки, рак почек, рак мочевого пузыря, карциному простаты, карциному семенников, рак матки, рак яичников, карциному молочной железы, карциному легких и карциному щитовидной железы.

Соединения, применяемые здесь, также полезны для лечения инфекции, основанной или сопровождающей приведенные выше примеры повреждений слизистых оболочек.

Фармацевтическая композиция настоящего изобретения может, кроме того, содержать фармакологические ингредиенты при условии, что они не противоречат цели настоящего изобретения.

Ниже будут описаны дополнительные детали настоящего изобретения с отсылкой к примерам, которые не ограничивают объем настоящего изобретения.

Пример 1

(Способ)

Экспериментальные операции на животных

Шести-восьминедельных йоркширских кроссбредных поросят обоего пола размещали индивидуально и содержали на коммерчески доступном гранулированном корме. Поросят лишали корма за 24 часа до экспериментальной операции. Общий наркоз индуцировали ксилазином (1,5 мг/кг, IM), кетамином (11 мг/кг, IM) и тиопенталом (15 мг/кг, IV) и поддерживали периодической инфузией тиопентала (6-8 мг/кг/час). Поросят помещали на грелку-подушку и вентилировали 100%-ным О₂ через трахеотомию, используя аппарат искусственной вентиляции легких с переключением по времени. В яремную вену и сонную артерию вводили канюли и проводили газовый анализ для подтверждения нормальных значений рН и парциального давления CO₂ и O₂. Внутривенно вводили лактированный раствор Рингера с поддерживающей скоростью 15 мл/кг/час. Подвздошную кишку достигали через срединный разрез брюшной стенки. Сегменты подвздошной кишки ограничивали наложением на кишку лигатур с интервалами в 10 см, и подвергали ишемии с помощью пережимания местного мезентериального кровотока в течение 45 минут.

Исследования с помощью камеры Юссинга

После 45-минутного периода ишемии собирали ткани поросят и из серозно-мышечного слоя соскабливали слизистые оболочки в оксигенированный (95% O₂/5% СО₂) раствор Рингера (моль/л: Na⁺, 154; К⁺, 6,3; Cl^-, 137; НСО₃ ^-, 24; рН 7,4), содержащий 5×10^-6 М индометацин для предупреждения эндогенной продукции PG во время процедуры соскабливания. Ткани затем помещали в камеры Юссинга с отверстиями площадью 3,14 см². Для экспериментов в камере Юссинга ткани подвздошной кишки от одной свиньи помещали в несколько камер Юссинга и подвергали различным воздействиям in vitro. Ткани промывали с серозной и слизистой сторон 10 мл раствора Рингера. Омывающий раствор для серозной стороны содержал 10 мМ глюкозу, а со слизистой стороны был осмотически сбалансирован 10 мМ маннитом. Омывающие растворы были оксигенированы (95% O₂/5% CO₂) и циркулировали в резервуарах с водяной рубашкой. Спонтанную разность потенциалов (PD) измеряли с помощью агаровых мостиков с раствором Рингера, присоединенных к каломельным электродам, и PD закорачивали через хлорсеребряные электроды с помощью фиксации напряжения, которое делало поправку на сопротивление жидкости. Трансэпителиальный электрический потенциал (Ω·см²) рассчитывали из спонтанной PD и тока короткого замыкания (I_sc). Если спонтанная PD находилась между -1,0 и 1,0 мВ, ткани фиксировали при токе ±100 мкА в течение 5 секунд и записывали PD. Ток короткого замыкания и PD записывали через 15-минутные интервалы в течение 4-часового эксперимента.

Экспериментальная обработка

После того как ткани поместили в камеры Юссинга, им давали возможность акклиматизироваться в течение 30 минут, чтобы достигнуть измерения стабильной базовой линии. Ткани затем обрабатывали различными дозами соединения А (13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE₁) (0,01 мкМ, 0,1 мкМ и 1 мкМ), добавляя соединение в раствор для омывания слизистой оболочки (t=30 мин).

Изучение потоков ³H-маннита

Эти исследования проводили одновременно с электрическими измерениями. Чтобы оценить поток со слизистой стороны к серозной стороне, в растворы для слизистых добавляли ³H-маннита. После 15-минутного периода уравновешивания из омывающих резервуаров были отобраны образцы. Через 30 минут после добавления раствора для обработки проводили три последовательные 60-минутные стадии транспорта (эксперименты от 30 до 210 минут) путем отбора образцов из резервуаров, омывающих сторону, противоположную той, где добавляли изотоп. Содержание ³H-маннита в образцах определяли с помощью жидкостного сцинтилляционного счетчика. Однонаправленный поток от слизистой оболочки к серозной оболочке (J_ms) определяли с помощью стандартных уравнений.

Гистологическое исследование

На 0, 60 и 180 минутах брали ткани для обычной гистологической оценки. Делали срез тканей (5 мкм) и окрашивали с помощью гематоксилина и эозина. Для каждой ткани оценивали 3 среза. В каждом срезе определяли четыре хорошо ориентированные ворсинки и крипты. Длину ворсинок находили с помощью микрометра окуляра светового микроскопа. Кроме того, измеряли высоту покрытого эпителием участка каждой ворсинки. Площадь поверхности ворсинки рассчитывали с помощью формулы для площади поверхности цилиндра. Формулу модифицировали, вычитая площадь основания ворсинки, и умножая на фактор, рассчитанный для вариабельного положения, в котором каждая ворсинка была рассечена (Gastroenterology 1993; 104: 440-471). Процент площади поверхности оголенной части ворсинок рассчитывали из общей площади поверхности и площади поверхности ворсинок, покрытых эпителием. Процент площади оголенных ворсинок использовали как индекс эпителиального восстановления.

Статистический анализ

Результаты представляли в виде среднего значения ±SE. Все данные анализировали с помощью ANOVA для повторных измерений, за исключением случаев, когда максимальную чувствительность анализировали с помощью стандартного одностороннего ANOVA (Sigmastat, Jandel Scientific, San Rafael, CA). Для определения различий между обработками после анализа ANOVA применяли тест Тьюки.

(Результаты)

Влияние на ток короткого замыкания и трансэпителиальное сопротивление в поперечном направлении подвздошной кишки свиньи, поврежденной ишемией

Подвздошную кишку свиньи подвергали 45-минутной мезентериальной ишемии и затем помещали в камеры Юссинга, после чего оценивали ток короткого замыкания (I_sc), индикатор секреции ионов хлора, и трансэпителиальное сопротивление (TER), индикатор барьерной функции слизистых оболочек. Сорок пять минут ишемии кишечника приводили к 40%-ному падению TER по сравнению с контрольной тканью, не подвергавшейся ишемии, что указывает на то, что в ишемической ткани нарушена барьерная функция. Нанесение 0,01 мкМ, 0,1 мкМ и 1 мкМ соединения А на слизистую сторону поврежденной ишемией слизистой оболочки (фигура 1) вызывала дозо-зависимое увеличение TER, 1 мкМ соединение А стимулировало двухкратное увеличение TER (ΔTER=26Ω·см², P<0,01).

Нанесение 0,1 мкМ и 1 мкМ соединения А на ишемическую слизистую оболочку стимулировало дозо-зависимо резкие и значительные (P<0,05) пики I_sc, указывающие на активацию электрогенной секреции ионов хлора Cl^- в этих тканях. Сходные дозовые ответы наблюдали при оценке влияния соединения А на абсолютное изменение I_sc (ΔI_sc=29±5,1, 16±4,5 и 2±0,8 для 1 мкМ, 0,1 мкМ и 0,01 мкМ соединения А). Повышение в I_sc предшествовало повышению TER.

Влияние на поток маннита от слизистой оболочки к серозной оболочке в поврежденной ишемией подвздошной кишке

Так как было показано, что поток ³H-маннита от слизистой оболочки к серозной оболочке является чувствительным индикатором барьерной функции слизистых оболочек, мы измеряли поток ³H-маннита через поврежденную ишемией слизистую оболочку, чтобы подтвердить значения TER. Имемическое повреждение приводило к значительно увеличенному потоку маннита по сравнению с контрольной неповрежденной тканью (фиг.3), указывающему на то, что барьерная функция в ишемической ткани была нарушена. Нанесение 1 мкМ соединения А приводило к возвращению потока ³H-маннита на уровень контрольной неишемической ткани.

Гистологическая оценка ишемической ткани, обработанной соединением А

Экстренное восстановление барьерной функции в поврежденной слизистой оболочке включает 3 согласованных механизма: (1) сокращение ворсинок, которое снижает общую площадь оголенной поверхности для репарации, (2) возвращение к норме или миграция клеток для герметизирования экспонированной базальной мембраны и (3) замыкание параклеточного пространства и плотных контактов. Чтобы определить, происходило ли улучшение барьерной функции в ответ на обработку соединением А отчасти в результате усиленного эпителиального восстановления, мы оценили гистологию регенерированных ишемических тканей в нескольких временных точках во время периода возвращения к норме. Гистологический анализ поврежденных тканей выявил отшелушивание и отделение эпителия кишечника на апикальной трети ворсинок. Это коррелировало с 30% площади оголенной поверхности эпителия, измеренной с помощью морфометрического анализа (таблица 1). В пределах 60 минут нахождения тканей в камерах Юссинга ворсинки кишечника подвергались быстрому и полному возвращению к норме.

Таблица 1.
Морфометрическая оценка восстановления эпителия в слизистой оболочке подвздошной кишки свиньи, поврежденной ишемией
Обработка	Время восстановления (мин)	Площадь оголенной поверхности эпителия (%)	Высота ворсинок (мм)
Неишемический контроль	0	0±0	0,16±0,02*
Ишемия	0	30,2±4,7	0,10±0,01
Ишемия/Indo	60	6,6±2,6*	0,16±0,01*
Ишемия/Indo/соединениеА	60	4,2±2,5*	0,21±0,02#
Ишемия/Indo	180	0±0**	0,14±0,03*
Ишемия/Indo/соединениеА	180	0±0**	0,20±0,01#

В таблице 1 результаты представлены в виде средних значений ±SE для % оголенной поверхности ворсинок и высоты ворсинок; n=3. Ткани были подвздошной кишкой млекопитающего, подвергнутой 45-минутной ишемии in vivo, после чего их помещали в камеры Юссинга для наблюдения за восстановительными реакциями. Ткани отбирали на 0 минуте, через 60 и 180 минут постишемического периода во время фазы восстановления in vitro, фиксировали в 10%-ном забуференном формалине и обрабатывали для гистологического исследования в соответствии со стандартными протоколами. Индометацин (Indo) вводили в выбранные ткани в концентрации 5 мкМ, а соединение А давали в концентрации 1 мкМ. Значения, не имеющие верхнего индекса (*, ^#) отличались от Р<0,05.

Пример 2

В соответствии с той же процедурой, которая была описана в примере 1, за исключением того, что вместо подвздошной кишки применяли ободочную кишку, исследовали восстановление барьерной функции слизистых оболочек в условиях ишемии под действием соединения А.

На фигурах 4-6 соответственно показаны: А) Изменение тока короткого замыкания в ответ на соединение А в поврежденной ишемией восходящей ободочной кишке свиньи, В) Трансэпителиальное электрическое сопротивление (TER) в ответ на соединение А в поврежденной ишемией восходящей ободочной кишке свиньи и С) Потоки ³H-маннита от серозной оболочки к слизистой оболочке в ответ на соединение А в поврежденной ишемией восходящей ободочной кишке свиньи.

Нанесение соединения А на ишемическую восходящую ободочную кишку свиньи повышало Isc (фигура 4) и TER и снижало потоки ³H-маннита от серозной оболочки к слизистой оболочке (фигуры 5 и 6).

Выводы

Результаты демонстрируют, что агонист ClC-2, соединение А, стимулирует секрецию ионов хлора и в результате восстанавливает барьерную функцию слизистых оболочек в поврежденных ишемией подвздошной кишке и восходящей ободочной кишке свиньи. Кроме того, оказалось, что благоприятный эффект соединения А на барьерную функцию слизистых оболочек опосредуется через восстановление эпителия. Эти наблюдения показывают, что агонист ClC-2, соединение А индуцирует конформационное изменение в плотном контакте, которое приводит к восстановлению барьерной функции. Селективные агонисты ClC-2 могут обеспечить новые фармакологические средства для ускоренного восстановления остро поврежденного кишечника.

Пример 3

Самки крыс Crl:CD(SD) IGS BR VAF/Plus распределяли в 4 исследуемые группы (65/группу). Группы со 2-й по 4-ю получали 20, 100 или 400 мкг/кг/день соединения А соответственно с помощью желудочного зонда в течение 104 недель. Контрольная группа (группа 1) получала среду-растворитель, 1%-ный водный раствор полисорбата 80. Объем дозы для всех групп составлял 5 мл/кг/день. При незапланированной смерти животного во время исследуемого периода проводили некропсию животного. Через 104 недели обработки всех выживших животных забивали и проводили некропсию. Каждую крысу оценивали с помощью микроскопа на наличие карциномы молочной железы.

Как показано в таблице 2, соединение А снижало частоту возникновения карциномы молочной железы.

Таблица 2.
Частота возникновения карциномы молочной железы
Группа	Доза мкг/кг/день	Число исследованных животных	Число животных с карциномой молочной железы
1. Контроль (среда-растворитель)	0	65	12
2. Соединение А	20	65	6
3. Соединение А	100	65	5
4. Соединение А	400	63	4

Несмотря на то, что изобретение было детально раскрыто с отсылкой к его специфическим воплощениям, специалистам в этой области техники будет очевидно, что могут быть сделаны различные изменения и модификации, не выходящие за пределы существа и объема изобретения.

Claims (25)

1. Применение простагландинового соединения, представленного следующей общей формулой (II)

где L и М являются атомом водорода, гидрокси, галогеном, неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкилом, гидрокси(неразветвленным или разветвленным C₁-C₆)алкилом, неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкано-илокси или оксо, где, по меньшей мере, одна из групп L и М не является водородом, и пятичленное кольцо может иметь, по меньшей мере, одну двойную связь;
А является -CH₃ или -CH₂OH, -COCH₂OH, -COOH или их соль, простой или сложный эфир или амид;
В является простой связью; -CH₂-CH₂-, -СН=СН-, -С≡С-, -CH₂-CH₂-CH₂-, -СН=СН-CH₂-, -CH₂-СН=СН-, -С≡С-CH₂- или -CH₂-С≡С-;
Z является

,

,

или простой связью,
где R₄ и R₅ являются водородом, гидрокси, галогеном, неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкилом, неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкокси или гидрокси(неразветвленным или разветвленным C₁-C₆)алкилом, где R₄ и R₅ одновременно не являются гидрокси и неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкокси;
X₁ и X₂ являются водородом, неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкилом или галогеном;
R₁ является насыщенным или ненасыщенным бивалентным неразветвленным или разветвленным С₁-С₁₄ алифатическим углеводородным остатком, который является незамещенным или замещенным галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, и, по меньшей мере, один из атомов углерода в этом алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой; и
R₂ является простой связью или неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкиленом; и
R₃ является неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкилом, неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алкокси, неразветвленным или разветвленным C₁-C₆ алканоилокси, цикло(С₃-С₆)алкилом, цикло(С₃-С₆)алкилокси, арилом, арилокси, гетероциклической группой или гетероциклической оксигруппой; при условии, что один из X₁ и Х₂ представляет собой галоген, или Z представляет собой С=O для изготовления фармацевтической композиции для лечения воспалительных заболеваний кишечника, рака, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни или пищевода Баррета у субъекта-млекопитающего.

2. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 16-моно или дигалоген-простагландиновым соединением.

3. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 15-кето-простагландиновым соединением.

4. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-16-моно или дигалоген-простагландиновым соединением.

5. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-15-кето-простагландиновым соединением.

6. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-15-кето-16-моно- или дигалоген-простагландиновым соединением.

7. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-16-моно- или дифтор-простагландиновым соединением.

8. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 15-кето-16-моно- или дифтор-простагландиновым соединением.

9. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-15-кето-16-моно- или дифтор-простагландиновым соединением.

10. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-16-моно- или дигалоген-простагландин Е-соединением.

11. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 15-кето-16-моно- или дигалоген простагландин Е-соединением.

12. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-15-кето-16-моно- или дигалоген-простагландин Е-соединением.

13. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-16,16-дифтор-простагландин E₁-соединением.

14. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-15-кето-простагландин E₁-соединением.

15. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-простагландин E₁-соединением или 13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-18-метил-простагландин E₁-соединением.

16. Применение по п.1, где указанное простагландиновое соединение является 13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-простагландином E₁ или 13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-18-метил-простагландином E₁.

17. Применение по п.1, где указанное воспалительное заболевание кишечника является болезнью Крона, колитом или болезнью Бехчета.

18. Применение по п.17, где указанный колит выбирают из группы, состоящей из язвенного колита, ишемического колита, язвенного проктита, язвенного проктосигмоидита, лимфоцитарного колита, неподдающегося лечению дистального колита, илеоколита, коллагенозного колита, микроскопического колита, паучита, радиационного колита, антибиотик-ассоциированного колита и дивертикулита.

19. Применение по п.1, где указанный рак выбирают из группы, состоящей из карциномы пищевода, карциномы желудка, карциномы двенадцатиперстной кишки, рака тонкого кишечника, рака аппендикса, рака толстого кишечника, рака ободочной кишки, рака прямой кишки, анальной карциномы, рака поджелудочной железы, рака печени, рака желчного пузыря, рака селезенки, рака почек, рака мочевого пузыря, карциномы простаты, карциномы семенников, рака матки, рака яичников, карциномы молочной железы, карциномы легких и карциномы щитовидной железы.

20. Применение простагландинового соединения, представленного следующей общей формулой (II)

где L, М, А, В, X₁, Х₂, R₁, R₂ и R₃ те же, что описаны по п.1, для изготовления фармацевтической композиции для защиты слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего, страдающего от воспалительных заболеваний кишечника, рака, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни или пищевода Баррета.

21. Способ лечения воспалительных заболеваний кишечника, рака, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни или пищевода Баррета у субъекта-млекопитающего, который включает введение субъекту, нуждающемуся в этом, эффективного количества простагландинового соединения, представленного следующей общей формулой (II)

где L, М, А, В, X₁, Х₂, R₁, R₂ и R₃ те же, что описаны по п.1.

22. Способ защиты слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего, страдающего от воспалительных заболеваний кишечника, рака, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни или пищевода Баррета, который включает введение субъекту, нуждающемуся в этом, эффективного количества простагландинового соединения, представленного следующей общей формулой (II)

где L, М, А, В, X₁, Х₂, R₁, R₂ и R₃ те же, что описаны по п.1.

23. Композиция для лечения воспалительных заболеваний кишечника, рака, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни или пищевода Баррета у субъекта-млекопитающего, которая включает эффективное количество простагландинового соединения, представленного следующей общей формулой (II)

где L, М, А, В, X₁, X₂, R₁, R₂ и R₃ те же, что описаны по п.1.

24. Композиция для защиты слизистых оболочек у субъекта-млекопитающего, страдающего от воспалительных заболеваний кишечника, рака, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни или пищевода Баррета, которая включает эффективное количество простагландинового соединения, представленного следующей общей формулой (II)

где L, М, А, В, X₁, Х₂, R₁, R₂ и R₃ те же, что описаны по п.1.

25. Применение по п.19, при котором указанный рак выбирают из группы, состоящей из карциномы пищевода, карциномы желудка, карциномы двенадцатиперстной кишки, рака тонкого кишечника, рака аппендикса, рака толстого кишечника, рака ободочной кишки, рака прямой кишки, анальной карциномы, рака поджелудочной железы, рака печени, рака желчного пузыря, карциномы простаты, карциномы семенников, рака матки, рака яичников.

Images