RU2559888C2

RU2559888C2 - Аналоги этомидата, которые не ингибируют синтез адренокортикостероидов

Info

Publication number: RU2559888C2
Application number: RU2012104761/04A
Authority: RU
Inventors: Даглас Е. РЭЙНС; Джозеф Ф. КОТТЕН; Стюарт А. ФОРМАН; Кейс В. МИЛЛЕР; Сиид С. ХУСЭЙН; Грегори Д. КЬЮНИ
Original assignee: Зе Дженерал Хоспитал Корпорэйшн; Зе Брэхем Энд Вимен`С Хоспитал, Инк.
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2015-08-20
Also published as: AU2010271345B2; RU2012104761A; EP2451779B1; CN102548964A; JP2012532883A; HK1172026A1; WO2011005969A2; US9187421B2; BR112012000606A2; CN102548964B; US8765973B2; US20150011603A1; AU2010271345A1; CA2767112A1; JP5925121B2; EP2451779A2; EP2451779A4; US20130079381A1; CA2767112C; WO2011005969A3

Abstract

Изобретение относится к соединениям формулы (I), где R₁ представляет собой L₁C(O)OT; R₂ представляет собой C₁-С₁₀алкил; n равно 0; R₄ и R₅ независимо представляют собой Н; L₁ представляет собой связь; Т представляет собой этил, пропил, изобутил, н-бутил; и его фармацевтически приемлемым солям, стереоизомерным смесям и энантиомерам. Соединения обеспечивают анестезирующее действие у млекопитающих. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил., 7 пр.

Description

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке США №61/224751, поданной 10 июля 2009, содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки в полном объеме.

ПОДДЕРЖКА ГОСУДАРСТВА

Настоящее изобретение было выполнено при поддержке государства в соответствии с грантом №Р01-58448 выданного Национальными институтами здоровья. Государство имеет определенные права на это изобретение.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к аналогам этомидата, которые имеют улучшенные фармакокинетические и фармакодинамические свойства, и к их применению в качестве анестетиков.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Заболеваемость сепсисом приблизительно составляет 750000 в год в США со смертностью от 30 до 50% и ежегодной стоимостью 17 миллиардов долларов (Hotchkiss, R.S. and I.E. Karl, The pathophysiology and treatment of sepsis. N Engl J Med, 2003. 348 (2): p.138-50). Тяжелый сепсис зачастую ассоциируется с глубокой гипотензией, массивной вазодилятацией, шоком и полиорганной недостаточностью. Пациенты с сепсисом обычно нуждаются в общей анестезии для проведения важных терапевтических вмешательств, таких как интубация и хирургическое вмешательство. К сожалению, вся общая процедура анестезии дает тяжелые и потенциально опасные для жизни побочные эффекты, в частности у больных сепсисом в критическом состоянии. Особую важность представляет собой угнетение сердечно-сосудистой деятельности, которое вызывают почти все анестетики.

Этомидат является высокоэффективным внутривенным анестетиком, который отличается от других общих анестетиков своей способностью поддерживать стабильность сердечно-сосудистой функции. Он индуцирует утрату выпрямительного рефлекса у головастиков (Husain, S.S., et al., 2-(3-Methyl-3H-diaziren-3-yl)ethyl 1-(1-phenylethyl)-1H-imidazole-5-carboxylate: a derivative of the stereoselective general anesthetic etomidate for photolabeling ligand-gated ion channels. J Med Chem, 2003. 46(7): p.1257-65) и утрату ответных реакций у людей (Arden, J.R., F.O. Holley, and D.R. Stanski, Increased sensitivity to etomidate in the elderly: initial distribution versus altered brain response. Anesthesiology, 1986. 65 (1): p.19-27) в концентрации ~2 мкМ. На молекулярном уровне существует убедительное доказательство, что этомидат вызывает анестезию путем модуляции функции рецепторов GABA_A (Jurd et al., Faseb J (2003) 17 (2): 250-2 и Rusch et al., J Biol Chem (2004) 279 (20): 20982-92). Этомидат усиливает опосредованные рецепторами GABA_A потоки, индуцированные низкими концентрациями GABA, но оказывает небольшое действие на потоки, индуцированные высокими концентрациями GABA. Это сдвигает влево кривую зависимости величины ответа от концентрации GABA, снижая ЕС₅₀ GABA. Также считается, что этот рецепторный механизм также обусловливает анестезирующее действие пропофола.

Существует растущее понимание того, где этомидат действует на рецептор GABA_A для осуществления анестезирующего действия. Исследования с использованием фотоаффинного мечения идентифицировали две аминокислоты в рецепторах GABA_A, которые вносят свой вклад в сайт связывания с этомидатом.: Met-236 на (субъединице и Met-286 на β субъединице (Li et al., J Neurosci (2006) 26 (45): 11599-605). Моделирование структурной гомологии рецептора GABA_A основанное на структуре ацетилхолинового рецептора электрического ската убедительно указывает на то, что эти две аминокислоты вносят свой вклад в связывающий карман анестезирующего средства, расположенный между α и β субъединицами. Этот вывод поддерживается изучениями мутагенеза, показывающими, что замена этих аминокислот на триптофан ослабляет чувствительность рецепторов к этомидату (Stewart et al., Mol Pharmacol (2008) 74 (6): 1687-95).

Ингибирование синтеза стероидов является потенциально смертельным побочным эффектом введения этомидата, особенно у пациентов в критическом состоянии, например у пациентов с сепсисом, которые могли бы в других случаях получить наибольшую пользу от его использования. Это ингибирование является чрезвычайно мощным, происходящим в дозах этомидата, которые ниже тех, которые дают общую анестезию. Это также является чрезвычайно опасным, поскольку значительно увеличивает смертность пациентов в критическом состоянии, которые получили непрерывные инфузии этомидата. Например, Watt, I. и I.M. Ledingham, Anaesthesia (1984) 39 (10): 973-81, ретроспективно обнаружили, что пациентам с травмами в критическом состоянии чаще требуются факторы, повышающие кровяное давление (р<0,0001), и смертность этих пациентов была почти в 3 раза выше (77% vs. 28%; р<0,0005) при анестизии этомидатом по сравнению с бензодиазепинами даже после приведения в соответствие с возрастом, полом и шкалой тяжести травмы. Вследствие его действия на синтез стероидов, этомидат не может эффективно применяться у пациентов в критическом состоянии, в виде длительной непрерывной инфузии и введение даже однократной внутривенной болюсной дозы для индукции анестезии у пациентов с сепсисом в последнее время вызвало опасения. Предположили, что такая заболеваемость и смертность могли быть снижены путем эмпирического введения экзогенных стероидов (Ray, D.C. and D.W. McKeown, Crit Care (2007) 11 (3): R 56); однако этот подход является недостаточным, поскольку дозирование, хронометраж и длительность стероидной терапии у любого заданного пациента были бы ориентировочными. Боле того, введение экзогенных стероидов само может вызывать значительные осложнения (особенно при установлении сепсиса) в том числе измененный гомеостаз глюкозы, ухудшение заживления ран и иммуносупрессию. Предположили, что эти осложнения объясняют, по меньшей мере частично, результаты исследования CORTICUS, указывая на то, что хотя экзогенные стероиды уменьшают необходимость в факторах, повышающих кровяное давление, они не увеличивают выживаемость даже у пациентов в критическом состоянии, у которых предполагается наличие адренокортикальной недостаточности (Sprung et al., N Engl J Med (2008) 358 (2): 111-24).

Этомидат подавляет синтез адренокортикостероидов прежде всего путем связывания и ингибирования 11βгидроксилазы (т.е. CYP11B1), цитохрома Р 450 - фермента, который необходим для биосинтеза кортизола, кортикостерона и альдостерона (de Jong et al., J Clin Endocrinol Metab (1984) 59 (6): 1143-7). Полумаксимальная ингибирующая концентрация этомидата (IC50) находится в нижнем наномолярном диапазоне (Lamberts et al., J Pharmacol Exp Ther (1987) 240 (1): 259-64 и Roumen et al., J Comput Aided Mol Des (2007) 21 (8): 455-71), диапазоне концентрации, который на порядок величины ниже, чем его снотворная/анестезирующая концентрация. Более ранние кристаллографические исследования лекарственных средств, содержащих имидазол (например, кетоконазола) в отношении различных ферментов цитохром Р 450 показали, что высокая аффинность связывания требует сильного взаимного притяжения ("координации") между основным азотом в имидазольном кольце лекарственного средства и железом гемма в каталитическом сайте фермента (Zhao et al., J Biol Chem (2006) 281 (9): 5973-81; Podust et al., Proc Natl Acad Sci USA (2001) 98 (6): 3068-73; и Verras et al., Protein Eng Des Sel (2006) 19 (11): 491-6); ферменты цитохром P 450 (в том числе 11β-гидроксилаза) содержит простетические группы гема в их каталитических сайтах. Хотя 11β-гидроксилаза еще не была ни кристаллизована, ни определено ее взаимодействие с этомидатом, исследования, моделирующие гомологию, дают возможность предположить, что высокая аффинность связывания этомидата с 11β-гидроксилазой также требует координации между основным азотом в имидазольном кольце этомидата и железом гема фермента. Это приводит к предположению, что высокая аффинность связывания с 11β-гидроксилазой (и, следовательно, адренолитической активности) могла быть "исключена" у этомидата (без разрушения сильных анестезирующих и GABA_A рецепторных действий) путем замены этого основного азота другими химическими группами, которые не могли координироваться с железом гема. Это было бы крайне желательным, поскольку это позволяет осуществлять сильные анестезирующие и GABA_A рецептор модулирующие действия, не подавляя адренокортикальную функцию в клинически релевантных дозах.

Существует большая потребность в более безопасных анестезирующих средствах для применения у пациентов в критическом состоянии, в частности у пациентов с сепсисом. (R) - этомидат обладает многими свойствами, которые сделали бы его идеальным анестезирующим средством (например, высокая анестезирующая активность, меньшее воздействие на сердечно-сосудистую деятельность более высокий терапевтический индекс, чем другие средства), если бы он не был таким мощным ингибитором адренокортикальной функции. Таким образом, в уровне техники существует необходимость разработать аналоги (R)-этомидата, которые сохраняют его многие благоприятные свойства (например, быстрое появление действия, небольшое воздействие на кровяное давление, высокий терапевтический индекс), но не вызывают потенциально опасного ингибирования адренокортикальной функции. Такие аналоги позволят применяемой анестезии быть более безопасной для пациентов, которые находятся в критическом состоянии. Настоящее изобретение отвечает этим потребностям.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к соединениям в соответствии с формулой (I):

,

где

R₁ представляет собой L₁C(O)OT или L₁C(O)OL₂C(O)OT;

R₂ представляет собой замещенный или незамещенный C₁-C₁₀алкил, С₂-С₁₀алкенил, или С₂-С₁₀алкинил, или R₁;

n равно целому числу от 0 до 5;

каждый R₃ независимо представляет собой галоген или R₂;

R₄ и R₅ независимо представляют собой водород, галоген, CN или CF₃;

L₁ и L₂ каждый независимо представляет собой связь, замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкилен, С₂-С₁₀алкенилен или С₂-С₁₀алкинилен, где скелет алкилена может содержать один или более гетероатомов; и

Т представляет собой Н, замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкил, С₂-С₁₀алкенилен, С₂-С₁₀алкинилен, нитрофенол или циклопропил, где скелет алкила может содержать один или более гетероатомов. Соединения формулы (I) включают фармацевтически приемлемые соли, их стереоизомерные смеси и энантиомеры.

Соединения формулы (I) обладают улучшенными фармакокинетическими и фармакодинамическими свойствами по сравнению с (R)-этомидатом, которые дают возможность получить эквивалентные или улучшенные анестезирующие свойства наряду с уменьшением нежелательных побочных эффектов. Соединения формулы (I) представляют собой аналоги этомидата, которые сохраняют благоприятные анестезирующие свойства (R)-этомидата, но не вызывают клинически значимого подавления адренокортикальной функции. Другой аспект настоящего изобретения относится к фармацевтической анестезирующей композиции, содержащей эффективное количество соединения в соответствии с формулой (I) и фармацевтически приемлемый носитель.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к способу обеспечения анестезии у млекопитающего или способу, включающему введение млекопитающему эффективного анестезирующего соединения формулы (I) или фармацевтической композиции.

Другим аспектом настоящего изобретения является применение соединений формулы (I) по существу как описано в настоящей заявке, в виде композиции или для производства композиции для обеспечения анестезии у пациента, нуждающегося в этом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фигуре 1 показаны структуры этомидата (этил 3-(1-фенилэтил)имидазол-4-карбоксилат), карбоэтомидата (этил 3-(1-фенилэтил)пиррол-2-карбоксилат), МОС-этомидата, МОС-карбоэтомидата и аналогов карбоэтомидата.

На Фигурах 2А и 2В показана кривая зависимости ответа от концентрации карбоэтомидата в отношении утраты выпрямительного рефлекса (LORR) у головастиков. На Фигуре 2А, каждая экспериментальная точка представляет результаты, полученные от одного головастика. На Фигуре 2В, каждая экспериментальная точка представляет среднее значение, полученное от пяти головастиков. Эта кривая является аппроксимацией набора данных с использованием способа по Waud DR, J Pharmacol Exp Ther, (1972) 183(3): 577-607. Всего 40 головастиков было использовано для построения этой кривой концентрация - ответ. На Фигуре 3 показаны электрофизиологические осциллограммы, демонстрирующие усиление тока, опосредованного рецепторами α1β2γ2L GABA_A человека (Фиг.3А) и нечувствительными к этомидату мутантными α1β2M286Wγ2L GABA_A (Фиг.3В), экспрессируемыми в ооцитах Xenopus под действием 10 мкМ карбоэтомидата. Эти результаты указывают на то, что карбоэтомидат связывается с тем же сайтом на рецепторе GABA_A, как этомидат. Первая и последняя осциллограмма являются контрольными (т.е. без анестезирующего средства). Средняя осциллограмма показывает усиливающее действие карбоэтомидата. Все токи на Фиг.3А были вызваны в одной и той же клетке; аналогично все токи на Фиг.3В также были вызваны в одной и той же клетке.

На Фигуре 4 показан дополнительный пример модуляции карбоэтомидатом функции рецептора человека γ-аминомасляной кислоты (GABA) типа А. На Фигуре 4А представлены осциллограммы, показывающие обратимое усиление под действием 10 мкМ карбоэтомидата токов, опосредованных рецепторами дикого типа, вызванных ЕС_5-10 γ-аминомасляной кислотой. На Фигурах 4В представлены осциллограммы, показывающие усиление под действием 10 мкМ карбоэтомидата токов, опосредованных мутантными рецепторами, нечувствительными к карбоэтомидату, вызванных действием ЕС_5-10 γ- аминомасляной кислоты.

На Фигуре 5 представлен график, показывающий кривые зависимости ответа от анестезирующей концентрации для ингибирования синтеза кортизола адренокортикальными клетками H295R. Следует отметить, что карбоэтомидат по меньшей мере на три порядка величины является менее эффективным ингибитором продукции кортизола, чем этомидат.

На Фигуре 6А представлен график, показывающий кривые зависимости ответа от анестезирующих доз для LORR у крыс после внутривенного болюсного введения. Каждая экспериментальная точка получена от одной крысы.

На Фигуре 6B представлен график, показывающий отношение между анестезирующей дозой и временем, которое требуется крысе для самостоятельного выпрямления после введения анестезирующего действия. Каждая экспериментальная точка получена от одной крысы.

На Фигуре 7А показан график зависимости среднего кровяного давления от времени у крыс после введения эквивалентных анестезирующих доз пропофола, этомидата и карбоэтомидата и показано, что карбоэтомидат снижает кровяное давление значительно меньше, чем пропофол или этомидат. Каждая точка представляет среднее значение на протяжении 30 секундного периода. Планки погрешностей представляют собой стандартные отклонения. Все анестезирующие средства вводили в дозах, которые являются двойными ED₅₀ для LORR. В группах пропофола и этомидата n=3 крысам. В группе карбоэтомидата n=4 крысам.

На Фигуре 7В показаны действия 14 мг/кг карбоэтомидата (n=7), 2 мг/кг этомидата (n=6) и одного только носителя диметилсульфоксида (DMSO) (n=4) на среднее кровяное давление у крыс. Гипнотические средства вводили в дозах, эквивалентных двойным дозам относительно ED₅₀ для утраты выпрямительного рефлекса в носителе DMSO. Всем крысам вводили одинаковое количество носителя DMSO (350 мкл/кг). Гипнотическое средство в носителе DMSO или в одном только носителе DMSO вводили в момент времени 0. Каждая экспериментальная точка представляет среденее (±SD) изменение среднего кровяного давления в течение каждого 30 секундного периода. *Р<0,05 по сравнению с одним только носителем DMSO. На Фигуре 8 показана концентрация кортикостерона в сыворотке (адренокортикостероида) была относительно неизменной по сравнению с носителем (контролем) в течение 15 минут после введения карбоэтомидата, тогда как она была значительно снижена под действием эквивалентной анестезирующей дозы этомидата. У этих крыс продукцию кортикостерона стимулировали действием АСТН1-24 через 15 минут после введения анестезирующего средства или носителя, а затем измеряли концентрации кортикостерона в сыворотке 15 минут спустя. Дозы этомидата и карбоэтомидата составляли 2х соответствующих им доз ED₅₀ для LORR. В каждой группе использовали четыре крысы. Планки погрешностей представляют собой стандартные отклонения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к более безопасным аналогам (R)-этомидата, которые сохраняют его благоприятные характеристики (например, эффективное анестезирующее действие, быстрое появление анестезирующего действия, небольшое воздействие на кровяное давление), но у которых по существу снижено воздействие на синтез адренокортикостероидов.

Соединения по настоящему изобретению могут рассматриваться как аналоги этомидата (либо R-, либо S-энантиомер), в которых основной азот был заменен СН группой. Не желая связываться теорией, замена основного азота СН группой снижала аффинность связывания этих соединений с 11β-гидроксилазой. Соединения по настоящему изобретению дополнительно могут быть дополнены одной или несколькими дополнительными метаболически лабильными сложноэфирными функциональными группами, присоединенными в различных положениях ядра молекулы напрямую или через линкерные группы (например, -СН₂СН₂-). Дистально относительно сложноэфирных функциональных групп может находиться «хвостовая» группа (например, -СН₃). Различные варианты осуществления настоящего изобретения рассмотрены ниже.

Настоящее изобретение относится к соединениям, соответствующим формуле (I):

.

R₁ представляет собой L₁C(O)OT или L₁C(O)OL₂C(O)OT. В предпочтительном варианте осуществления, R₁ представляет собой L₁C(O)OT.

R₂ представляет собой замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкил, С₂-С₁₀алкенил, или С₂-С₁₀алкинил, или R₁. Предпочтительно, R₂ представляет собой алкил, такой как СН₃ или сложный эфир радикала Rb, такой как СН₂СН₂С(O)ОСН₃. В наиболее предпочтительном варианте осуществления, R₂ представляет собой СН₃ или СН₂СН₃. R₃ каждый независимо представляет собой галоген, радиоизотоп галогена или R₂. Предпочтительные галогены включают фтор и хлор. Переменная величина n равна целому числу от 0 до 5. В предпочтительном варианте осуществления, n находится в интервале от 0 до 3 и наиболее предпочтительно равно 0.

R₄ и R₅ независимо представляют собой Н, галоген, CN или CF₃. Предпочтительно, ни один или по меньшей мере один из R₄ и R₅ представляет собой галоген, CN или CF₃. Более предпочтительно, по меньшей мере один из R₄ и R₅ представляет собой Вr или CN.

Линкеры L₁ и L₂ каждый независимо представляет собой связь, замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкилен, С₂-С₁₀алкенилен или С₂-С₁₀алкиниленовую группу. Скелет алкилена может содержать один или более гетероатомов, таких как О, N или S. Предпочтительно, L₁ и L₂ каждый независимо представляет собой связь или линейную С₁-С₄алкиленовую группу. Наиболее предпочтительно, L₁ представляет собой связь или СН₂СН₂, L₂ представляет собой СН₂СН₂, CH₂(CH₂)₄CH₂ или СН₂СН₂O(СН₂)₃. В наиболее предпочтительном варианте осуществления, L₂ представляет собой СН₂СН₂.

Хвостовая группа Т может представлять собой Н, замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкил, С₂-С₁₀алкенил или С₂-С₁₀алкинил. Скелет алкила может содержать один или более гетероатомов, таких как О, N или S. Хвостовая группа также может представлять собой циклопропил, нитрофенол или любую другую подходящую электроноакцепторную группу. Предпочтительно, Т представляет собой С₁-С₄алкильную группу. Наиболее предпочтительно Т представляет собой СН₃, СН₂СН₃, СН₂СН₂СН₂СН₃, СН₂СН(ОН)СН₃ или СН₂СН₂ОСН₃. В наиболее предпочтительном варианте осуществления, Т представляет собой СН₃. В другом наиболее предпочтительном варианте осуществления, Т представляет собой нитрофенол. Еще в одном предпочтительном варианте осуществления, Т представляет собой Н. Еще в одном предпочтительном варианте осуществления, Т представляет собой СН₂СН(ОН)СН₃.

Соединения формулы (I) включают фармацевтически приемлемые соли, их стереоизомерные смеси и энантиомеры. Соединения по настоящему изобретению также включают физиологически приемлемые соли соединений формулы (I). Предпочтительными физиологически приемлемыми солями являются кислотно-аддитивные соли, известные специалистам в данной области. Обычные физиологически приемлемые кислотно-аддитивные соли включают, но не только, соли соляной кислоты, оксалатные соли и тартратные соли.

В некоторых вариантах осуществления настоящего соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₂СН₃.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₃.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой Н.

В предпочтительном варианте осуществления соединения R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь, R₄ представляет собой Н, R₅ представляет собой Н и Т представляет собой СН₂СН₃. В другом предпочтительном варианте осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь, R₄ представляет собой Н, R₅ представляет собой Вr или CN и Т представляет собой СН₂СН₃.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь, R₄ представляет собой Вr или CN, R₅ представляет собой Н и Т представляет собой СН₂СН₃.

В другом предпочтительном варианте осуществления соединения R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь, Rt представляет собой Н, R₅ представляет собой Н и Т представляет собой СН₂СН(ОН)СН₃.

В другом предпочтительном варианте осуществления соединения R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь, R₄ представляет собой Н, R₅ представляет собой Н и Т представляет собой Н.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₂СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₃.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₂СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₂СН₃.

В некоторых вариантах осуществления настоящего соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 1-5, каждый R₃ независимо представляет собой галоген, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₂СН₃.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 1-5, каждый R₃ представляет собой фтор, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₂СН₃.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₂СН₃, n равно 1, R₃ представляет собой фтор, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₂СН₃.

В другом предпочтительном варианте осуществления соединения, R₁ представляет

собой L₁C(O)OL₂C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет

собой связь, L₂ представляет собой СН₂СН₂ и Т представляет собой СН₃.

В некоторых вариантах осуществления настоящего соединения, R₁ представляет

собой связь, L₂ представляет собой СН₂(СН₂)₄СН₂ и Т представляет собой СН₂СН₂СН₂СН₃.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OL₂C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь, L₂ представляет собой СН₂СН₂O(СН₂)₃ и Т представляет собой СН₂СН₂ОСН₃.

В некоторых вариантах осуществления настоящего соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OL₂C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, каждый R₃ независимо представляет собой галоген, n равно 1-5, L₁ представляет собой связь, L₂ представляет собой СН₂СН₂ и Т представляет собой СН₃.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OL₂C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, каждый R₃ независимо представляет собой галоген, n равно 1-5, L₁ представляет собой связь, L₂ представляет собой СН₂(СН₂)₄СН₂ и Т представляет собой СН₂СН₂СН₂СН₃.

В других вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OL₂C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, каждый R₃ независимо представляет собой галоген, n равно 1-5, L₁ представляет собой связь, L₂ представляет собой СН₂СН₂0(СН₂)₃ и Т представляет собой СН₂СН₂ОСН₃.

В дополнительных вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, по меньшей мере один R₃ представляет собой СН₂СН₂С(O)ОСН₃, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₂СН₃. В дополнительных вариантах осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OL₂C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, по меньшей мере один R₃ представляет собой СН₂СН₂С(O)ОСН₃, L₁ представляет собой связь, L₂ представляет собой СН₂СН₂ и Т представляет собой СН₃.

В предпочтительном варианте осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₂СН₂С(O)ОСН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой СН₂СН₃.

В другом предпочтительном варианте осуществления соединения, R₁ представляет собой L₁C(O)OT, R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой СН₂СН₂ и Т представляет собой СН₂СН₃.

В некоторых вариантах осуществления соединения формулы (I) выбрано из группы, состоящей из

,

,

и фармацевтически приемлемых солей, их стереоизомерных смесей и энантиомеров.

Атом углерода, соединяющий мостиковой связью 6-членное кольцо и 5-членное кольцо, является хиральным центром. Следовательно, соединение может быть в форме чистого энантиомера. В предпочтительном варианте осуществления энантиомер представляет собой R энантиомер. В другом варианте осуществления энантиомер представляет собой S энантиомер.

Соединения формулы (I) предпочтительно имеют такую же стереохимию, как (R)-этомидат. R₂, R₃, L₁, L₂ и Т могут быть разветвленными углеводородными цепями, однако не до такой степени, что стерическое несоответствие или конъюгирование мешает желаемой активности.

В некоторых вариантах осуществления соединение включает две или более сложноэфирных группы. Подходящие группы, содержащие сложный эфир (например, линкер - сложный эфир - хвост или сложный эфир - хвост), могут быть добавлены к мостиковому углероду или в различных положениях фенильного кольца или ядра молекулы.

Быстро метаболизируемые аналоги этомидата со сложноэфирными функциональными группами на карбоэтомидате, которые являются стерически незатрудненными и/или электронно-изолированными от pi электронных систем в имидазоле и фенильных кольцах также являются предпочтительными. Такие сложноэфирные функциональные группы, наподобие групп в других лекарственных средствах ультракороткого действия, как ремифентанил и эсолол, считаются в высокой степени подверженными гидролизу под действием эстераз. Смотри патент США №3354173; патент США №5466700; патент США №5019583; и публикацию патента США №US 2003/0055023.

Заместители R₂, Т, L₁ и L₂ каждый независимо могут быть замещены одной или более электроноакцепторными группами. В некоторых вариантах осуществления электроноакцепторная группа представляет собой галоген, нитрофенол или циклопропил. Другие электроноакцепторные группы, такие как гидроксигруппы, аминогруппы, нитрогруппы, нитрильные группы, сульфонатные группы, карбоксилатные группы, галидные группы, группы меркаптана и ненасыщенные алкильные группы, также могут быть использованы. Присутствие электроноакцепторных групп служит для повышения частичного положительного заряда на сложноэфирном карбонильном атоме, тем самым повышая подверженность нуклеофильной атаке эстеразами и дополнительно усиливая быстрый гидролиз под действием эстераз.

Соединения по настоящему изобретению продемонстрировали анестезирующую и повышенную GABA_A рецепторную активность. Соединения по настоящему изобретению одинаково демонстрировали мощные in vitro и in vivo анестезирующие и повышенные GABA_A рецепторные эффекты. Эти результаты указывают на то, что соединения по настоящему изобретению являются высокоактивными средствами, с мощными in vitro и in vivo действиями. Важным является то, что эти соединения имеют сниженную ингибирующую активность в отношении in vitro и in vivo синтеза адренокортикостероидов и/или короткую продолжительность анестезирующего действия.

Соединения, описанные выше, можно вводить либо отдельно в форме смесей друг с другом, либо в сочетании с фармацевтически приемлемыми носителями. Настоящее изобретение, следовательно, также относится к фармацевтическим композициям, которые содержат эффективное количество по меньшей мере одного соединения по настоящему изобретению с фармацевтически или физиологически приемлемым носителем или без него. При необходимости, это соединение можно вводить в форме физиологически приемлемой соли, например кислотно-аддитивной соли. Настоящее изобретение также охватывает способ лечения животных или людей. Этот способ включает введение животному или человеку эффективного количества по меньшей мере одного из соединений по настоящему изобретению, или его фармацевтически приемлемой соли, с фармацевтически приемлемым носителем, или без него. Предпочтительным введением является внутривенное введение. Смотри патент США №4289783, который таким образом включено посредством ссылки в полном объеме.

Настоящее изобретение представляет собой мощное седативное снотворное средство, которое значительно не подавляет адренокортикальную функцию и может быть использовано для получения и/или поддержания анестезирующего, седативного действия или другого действия, снижающего возбудимость центральной нервной системы. Оно проявляет одно или более из следующих благоприятных свойств по сравнению с альтернативными средствами: более высокая эффективность, более короткая продолжительность терапевтического действия, более короткая продолжительность побочных эффектов, сниженная адренокортикальная супрессия, более высокий терапевтический индекс, меньшая токсичность, сниженное угнетение сердечно-сосудистой деятельности и большая легкость титрования до желаемого эффекта. Соединение по настоящему изобретению можно вводить в виде однократного внутривенного болюса или непрерывной внутривенной инфузии. Другой путь доставки может включать пероральный, ректальный путь, через слизистые оболочки, подкожный или ингаляционный.

Фармацевтические композиции

Для введения пациенту соединения, описанные в настоящем изобретении, могут быть представлены в фармацевтически приемлемых композициях. В соответствии с этим, другой аспект настоящего изобретения относится к фармацевтической композиции, содержащей соединение в соответствии с формулой (I) и фармацевтически приемлемый носитель. Эти фармацевтически приемлемые композиции содержат эффективное количество одного или более соединений, описанных в настоящем изобретении, составленных в композицию вместе с одним или более фармацевтически приемлемыми носителями (аддитивами) и/или разбавителями. Как подробно описано ниже, фармацевтические композиции по настоящему изобретению могут быть специально составлены в композицию для введения в твердой или жидкой форме, включая те, которые адаптированы для следующего: (1) перорального введения, например пропитки (водные или неводные растворы или суспензии), леденцы, драже, капсулы, пилюли, таблетки (например, направленные для защечной, подъязычной и системной абсорбции), болюсы, порошки, гранулы, пасты для нанесения на язык; (2) парентерального введения, например путем подкожной, внутримышечной, внутривенной (например, болюс или инфузия) или эпидуральной инъекции, как, например, стерильный раствор или суспензия, или состав замедленного высвобождения; (3) местного применения, например, в виде крема, мази или пластыря с контролируемым высвобождением, или спрея, наносимого на кожу; (4) внутривлагалищного или интраректального введения, например, в виде вагинального суппозитория, крема или пены; (5) подъязычного введения; (6) глазного введения; (7) чрескожного введения; (8) для введения через слизистые оболочки; или (9) назального введения.

В некоторых вариантах осуществления, соединения по настоящему изобретению могут быть использованы в форме фармацевтически приемлемой соли. Подходящие кислоты, которые обладают способностью формировать соли с соединениями по настоящему изобретению, включают неорганические кислоты, такие как соляная кислота, бромистоводородная кислота, перхлорная кислота, азотная кислота, тиоциановая кислота, серная кислота, фосфорная кислота и подобные; и органические кислоты, такие как муравьиная кислота, уксусная кислота, пропионовая кислота, гликолевая кислота, молочная кислота, пировиноградная кислота, щавелевая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, яблочная кислота, фумаровая кислота, антраниловая кислота, циннамовая кислота, нафталинсульфоновая кислота, сульфаниловая кислота, трифторуксусная кислота, метансульфоновая кислота, бензолсульфоновая кислота, n-толуолсульфоновая кислота и подобные. Подходящие основания, обладающие способностью формировать соли с соединениями по настоящему изобретению включают неорганические основания, такие как гидрохлорид натрия, гидрохлорид аммония, гидрохлорид калия и подобные; и органические основания, такие как моно-, ди- и триалкил и ариламины (например, триэтиламин, диизопропиламин, метиламин, диметиламин, пиридин, пиколин, дициклогексиламин, N,N'дибезоилэтилендиамин и подобное) и необязательно замещенные этанол-амины (например, этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин и подобные).

Используемый в настоящем изобретении термин «фармацевтически приемлемый» или «фармакологически приемлемый» относится к тем соединениям, веществам, композициям и/или лекарственным формам, которые, в объеме результатов тщательной медицинской оценки, подходят для применения в контакте с тканями человека и животных без чрезмерной токсичности, раздражения, аллергических реакций или других проблем или осложнений, соразмерно разумному соотношению польза/риск. Более того, для введения животному (например, человеку), будет понятно, что композиции должны соответствовать стандартам стерильности, пирогенности, общей безопасности и чистоты, как это требуется службой FDA по биологическим стандартам.

Используемый в настоящем изобретении термин «фармацевтически приемлемый носитель» означает фармацевтически приемлемое вещество, композицию или носитель, например жидкий или твердый наполнитель, разбавитель, эксципиент, производственную добавку (например, смазывающее вещество, тальк, стеарат магния, кальция или цинка, или стерическую кислоту) или материал для инкапсулирования растворителя, вовлеченный в перенос или транспортировку рассматриваемого соединения из одного органа или части тела, в другой орган или часть тела. Каждый носитель должен быть «приемлемым» в смысле совместимости с другими ингредиентами состава и безвредным для пациента. Некоторые примеры веществ, которые могут служить в качестве фармацевтически приемлемых носителей, включают: (1) сахара, такие как лактоза, глюкоза и сахароза; (2) крахмалы, такие как кукурузный крахмал и картофельный крахмал; (3) целлюлозу и ее производные, такие как карбоксиметилцеллюлоза натрия, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, микрокристаллическая целлюлоза и ацетат целлюлозы; (4) порошкообразный трагакант; (5) солод; (6) желатин; (7) смазывающие вещества, такие как стеарат магния, лаурилсульфат натрия и тальк; (8) эксципиенты, такие как кокосовое масло и воски для суппозиториев; (9) масла, такие как арахисовое масло, хлопковое масло, сафлоровое масло, кунжутное масло, оливковое масло, кукурузное масло и соевое масло; (10) гликоли, такие как пропиленгликоль; (11) полиолы, такие как глицерин, сорбит, манит и полиэтиленгликоль (PEG); (12) сложные эфиры, такие как этилолеат и этиллаурат; (13) агар; (14) буферные агенты, такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия; (15) альгиновую кислоту; (16) апирогенную воду; (17) физиологический раствор; (18) раствор Рингера; (19) этиловый спирт; (20) pH буферные растворы; (21) полиэфиры, поликарбонаты и/или полиангидриды; (22) вещества, придающие объем, такие как полипептиды и аминокислоты; (23) компоненты сыворотки, такие как сывороточный альбумин, HDL и LDL; (22) C₂-C₁₂ спирты, такие как этанол; и (23) другие нетоксичные совместимые вещества, используеые в фармацевтических составах. Увлажнители, красители, средства высвобождения лекарственного средства, средства для покрытия, дезинтеграны, связующие, подсластители, вкусовые добавки, ароматизаторы, ингибиторы протеаз, пластификаторы, эмульгаторы, стабилизаторы, средства, повышающие вязкость, пленкообразующие средства, солюбилизирующие средства, поверхностно-активные вещества, консерванты и антиоксиданты также могут находиться в этом фармацевтическом составе. Термины, такие как «эксципиент», «фармацевтически приемлемый носитель» или подобные, используются в настоящем описании взаимозаменяемо.

Для жидких фармацевтических составов, фармацевтически приемлемые носители могут представлять собой водные или неводные растворы, суспензии, эмульсии или масла. Примерами неводных растворителей являются пропиленгликоль, полиэтиленгликоль и инъецируемые органические сложные эфиры, такие как этилолеат. Водные носители включают воду, спиртовые/водные растворы, эмульсии или суспензии, в том числе солевой раствор и буферные среды. Примерами масел являются масла нефтяного, животного, растительного или синтетического происхождения, например арахисовое масло, соевое масло, минеральное масло, оливковое масло, подсолнечное масло и жир из печени рыб. Растворы или суспензии также могут включать следующие компоненты: стерильный разбавитель, такой как вода для инъекций, физиологический раствор, жирные масла, полиэтиленгликоли, глицерин, пропиленгликоль или другие синтетические растворители, антибактериальные средства, такие как бензиловый спирт или метилпарабены; антиоксиданты, такие как аскорбиновая кислота или бисульфит натрия; хелатообразующие агенты, такие как этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA); буферы, такие как ацетаты, цитраты или фосфаты, и средства для установления тоничности, такие как хлорид натрия или декстроза. pH может быть установлен с использованием кислот или оснований, таких как соляная кислота или гидроксид натрия.

Также могут быть использованы липосомы и неводные носители, такие как жирные масла. Применение таких сред и агентов для фармацевтически активных веществ хорошо известно из уровня техники. За исключением случаев, когда любые общепринятые среды или агент является совместимым с активным соединением, рассматривается их применение в композиции. Дополнительные активные соединения также могут быть включены в эти композиции.

Как указано выше, композиции могут дополнительно содержать связующие (например, акациевую камедь, кукурузный крахмал, желатин, карбомер, этилцеллюлозу, гуаровую камедь, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, повидон), дезинтегранты (например, кукурузный крахмал, картофельный крахмал, альгиновую кислоту, диоксид кремния, кроскармелозу натрия, кросповидон, гуаровую камедь, гликоляткрахмал натрия, Primogel), буферы (например, трис-HCl, ацетат, фосфат) с различным pH и ионной силой, добавки, такие как альбумин или желатин для предотвращения абсорбции на поверхностях, детергенты (например, Твин 20, Твин 80, Плуроник F68, соли желчных кислот), ингибиторы протеазы, поверхностно-активные вещества (например, лаурилсульфат натрия), усилители проницаемости, солюбилизирующие агенты (например, глицерин, полиэтиленглицерол), скользящие вещества (например, коллоидный диоксид кремния), антиоксиданты (например, аскорбиновую кислоту, метабисульфит натрия, бутилированый гидроксианизол), стабилизаторы (например, гидроксипропилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу), средства, повышающие вязкость (например, карбомер, коллоидный диоксид кремния, этилцеллюлозу, гуаровую камедь), подсластители (например, сахарозу, аспартам, лимонную кислоту), вкусовые добавки (например, мяту перечную, метилсалицилат или апельсиновый ароматизатор), консерванты (например, тимеросал, бензиловый спирт, парабены), смазывающие вещества (например, стеариновая кислота, стеарат магния, полиэтиленгликоль, лаурилсульфат натрия), вещества, способствующие текучести (например, коллоидный диоксид кремния), пластификаторы (например, диэтилфталат, триэтилцитрат), эмульгаторы (например, карбомер, гидроксипропилцеллюлоза, лаурилсульфат натрия), полимерные покрытия (например, полоксамеры или полоксамины), вещества, формирующие покрытия и пленки (например, этилцеллюлоза, акрилаты, полиметакрилаты) и/или адъюванты. Особенно предпочтительно получать фармацевтический состав для перорального введения в единичной дозированной форме для облегчения введения и равномерности дозирования. Единичная дозированная форма в контексте настоящего изобретения относится к физически дискретным единицам, подходящим в качестве единичных доз для пациента, подвергаемого лечению; каждая единица, содержащая заранее определенное количество активного соединения, рассчитана таким образом, чтобы оказывать желаемый терапевтический эффект вместе с необходимым фармацевтическим носителем. Описание дозированных единичных форм по настоящему изобретению определяется и непосредственно зависит от уникальных характеристик активного соединения, конкретного достигаемого терапевтического действия и присущих ограничений в области получения лекарственных средств такому активному соединению для лечения индивидуумов. Фармацевтические композиции могут быть заключены в контейнер, упаковку или дозатор вместе с инструкциями по применению. Фармацевтическая композиция обычно содержит количество по меньшей мере 0,01 масс.% активного ингредиента, т.е. соединения по изобретению, на массу всей фармацевтической композиции. Масс.% представляет собой соотношение по массе активного ингредиента ко всей композиции. Таким образом, например, 0,1 масс.% составляет 0,1 грамма соединения на 100 грамм всей композиции.

Получение фармацевтических композиций, которые содержат активный компонент, хорошо известно из уровня техники, например, посредством процессов смешивания, грануляции или формирования таблеток. Активный терапевтический ингредиент зачастую смешивают с эксципиентами, которые являются фармацевтически приемлемыми и совместимыми с активным ингредиентом. Для перорального введения активные агенты смешивают с дополнительными веществами, традиционными для этой цели, такими как носители, стабилизаторы или инертные разбавители, и преобразуют посредством традиционных способов в подходящие формы для введения, такие как таблетки, таблетки, покрытые оболочкой, твердые или мягкие желатиновые капсулы, водные, спиртовые или масляные растворы и подобное как подробно описано выше.

Для внутривенного введения в качестве буферов могут быть использованы глюкуроновая кислота, L-молочная кислота, уксусная кислота, лимонная кислота или любая фармацевтически приемлемая кислота/основание конъюгата с приемлемой буферной емкостью в диапазоне pH, приемлемом для внутривенного введения. Также может быть использован раствор хлорида натрия, в котором pH был установлен в желаемом диапазоне либо кислотой, либо основанием, например соляной кислотой или гидроксидом натрия. Обычно диапазон pH для внутривенного фармацевтического состава может находиться в интервале примерно от 5 примерно до 12. Фармацевтические составы для подкожного введения могут быть получены в соответствии с процедурами, хорошо известными из уровня техники при pH в диапазоне примерно от 5 примерно до 12, которые включают подходящие буферы и изотонические агенты. Они могут быть получены для доставки суточной дозы активного агента за одно или несколько ежедневных введений. Выбор подходящего буфера и pH фармацевтического состава, в зависимости от растворимости одного или нескольких вводимых соединений, легко сделать специалисту в данной области. Раствор хлорида натрия, pH которого был установлен в желаемом диапазоне либо кислотой, либо основанием, например соляной кислотой или гидроксидом натрия, также может быть использован в фармацевтическом составе для подкожного введения. Обычно диапазон pH фармацевтического состава для подкожного введения может находиться в интервале примерно от 5 примерно до 12.

Способы по изобретению

Еще один аспект настоящего изобретения направлен на способ обеспечения анестезии у пациента, включающий введение указанному пациенту фармацевтической композиции, по существу такой же, как описано выше. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления указанный способ включает введение эффективной дозы соединения. Эффективная доза содержит от 0,01 до 100 мг/кг соединения. Используемый в настоящем изобретении термин «эффективная доза» или «эффективное количество» означает, что этого количества достаточно индукции желаемых фармакологических эффектов. Фактическое эффективное количество, разумеется, будет варьировать в зависимости от конкретного соединения, методики применения, желаемого эффекта, длительности эффекта и побочных эффектов, и это количество может быть легко определено специалистом, практикующим в данной области. Таким образом, эффективная доза соединения, описанного в настоящей заявке, представляет собой количество, достаточное для индукции и поддержания общей анестезии или обезболивания при сохранении сознания у пациента. Данные, полученные из анализов клеточных культур и исследований на животных, могут быть использованы при получении интервала доз для применения у людей. Доза таких соединений предпочтительно находится в интервале циркулирующих концентраций, которая включает ED₅₀ небольшой токсичностью или без нее. Эта доза может варьировать в пределах этого интервала в зависимости от используемой лекарственной формы и используемого пути введения.

Эффективную дозу первоначально можно определить из анализа клеточных культур. Доза может быть получена в модели на животных для достижения интервала концентраций, циркулирующих в плазме, который включает IC₅₀ (т.е. концентрация терапевтического средства, при которой достигается полумаксимальное ингибирование симптомов), как определено в культуре клеток. Уровни в плазме можно измерить, например, с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Эффекты любой конкретной дозы можно контролировать с помощью подходящего биоанализа.

В основном, композиции вводят таким образом, что соединение по настоящему изобретению вводят в дозе от 1 мкг/кг до 150 мг/кг, от 1 мкг/кг до 100 мг/кг, от 1 мкг/кг до 50 мг/кг, от 1 мкг/кг до 20 мг/кг, от 1 мкг/кг до 10 мг/кг, от 1 мкг/кг до 1 мг/кг, от 100 мкг/кг до 100 мг/кг, от 100 мкг/кг до 50 мг/кг, от 100 мкг/кг до 20 мг/кг, от 100 мкг/кг до 10 мг/кг, от 100 мкг/кг до 1 мг/кг, от 1 мг/кг до 100 мг/кг, от 1 мг/кг до 50 мг/кг, от 1 мг/кг до 20 мг/кг, от 1 мг/кг до 10 мг/кг, от 10 мг/кг до 100 мг/кг, от 10 мг/кг до 50 мг/кг или от 10 мг/кг до 20 мг/кг. Понятно, что заданные здесь интервалы включают все промежуточные интервалы, например интервал от 1 мг/кг до 10 мг/кг включает от 1 мг/кг до 2 мг/кг, от 1 мг/кг до 3 мг/кг, от 1 мг/кг до 4 мг/кг, от 1 мг/кг до 5 мг/кг, от 1 мг/кг до 6 мг/кг, от 1 мг/кг до 7 мг/кг, от 1 мг/кг до 8 мг/кг, от 1 мг/кг до 9 мг/кг, от 2 мг/кг до 10 мг/кг, от 3 мг/кг до 10 мг/кг, от 4 мг/кг до 10 мг/кг, от 5 мг/кг до 10 мг/кг, от 6 мг/кг до 10 мг/кг, от 7 мг/кг до 10 мг/кг, от 8 мг/кг до 10 мг/кг, от 9 мг/кг до 10 мг/кг и подобные. Далее понятно, что интервалы, промежуточные заданным выше, также входят в объем настоящего изобретения, например, в интервале от 1 мг/кг до 10 мг/кг, интервалы доз, такие как от 2 мг/кг до 8 мг/кг, от 3 мг/кг до 7 мг/кг, от 4 мг/кг до 6 мг/кг и подобные.

Должно быть понятно, что термины «применение» и или «введение» соединения означают предоставление пациенту, нуждающемуся в индукции анестезии, соединения или композиции по настоящему изобретению. Так таковой, термин «введение» относится к размещению соединения или композиции по изобретению в организме пациента способом или путем, в результате которого по меньшей мере частичная локализация соединения или композиции в желаемом месте, таким образом, чтобы у пациента индуцировать и/или поддерживать общую анестезию или обезболивание при сохранении сознания.

Соединения, описанные в настоящей заявке, можно вводить любым подходящим путем, известным из уровня техники, в том числе, но не только, пероральным или парентеральным путем, включая внутривенное, внутримышечное, подкожное, чрескожное, через дыхательные пути (аэрозоль), легочное, назальное, ректальное и местное (включая защечное и подъязычное) введение.

Приводимые в качестве примера способы введения включают, но не только, инъекцию, инфузию, закапывание, ингаляцию или проглатывание. «Инъекция» включает, без ограничения, внутривенную, внутримышечную, внутриартериальную, интратекальную, внутрижелудочковую, интракапсулярную, интраорбитальную, внутрисердечную, внутрикожную, внутрибрюшинную, транстрахеальную, подкожную, подкутирулярную, внутрисуставную, субкапсулярную, субарахноидальную, интраспинальную, интрацереброспинальную и внутригрудинную инъекцию и инфузию. В некоторых вариантах осуществления композиции вводят путем внутривенной инфузии или инъекции. В предпочтительном варианте осуществления указанный способ включает введение инъекции однократной эффективной дозы соединения, за которой может следовать или не следовать непрерывная инфузия соединения.

В некоторых вариантах осуществления указанный способ включает введение непрерывной инфузии эффективной дозы соединения формулы (I). Соединения, описанные в настоящей заявке, можно вводить пациенту в сочетании с другим фармацевтически активным агентом или способом лечения по конкретному назначению. Приводимое в качестве примера фармацевтически активное соединение включает, но не только, те соединения, которые можно найти в Harrison's Principles of Internal Medicine, 13^е издание, Eds. T.R. Harrison et al. McGraw-Hill N.Y., NY; Physicians Desk Reference, 50^е издание, 1997, Oradell New Jersey, Medical Economics Co.; Pharmacological Basis of Therapeutics, 8^е издание, Goodman and Gilman, 1990; United States Pharmacopeia, The National Formulary, USP XII NF XVII, 1990; текущее издание Goodman and Oilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics; и текущее издание The Merck Index, полное содержание всех этих публикаций включено в настоящее описание посредством ссылки.

Соответственно, в некоторых вариантах осуществления указанный способ также включает введение пациенту эффективного количества терапевтического агента, выбранного из других седативных снотворных средств, анальгезирующего средства и паралитического средства. Неограничивающие примеры седативных снотворных средств включают бензодиазепины, барбитураты, кетамин, пропофол, изофлуран и десфлуран. Неограничивающие примеры анальгезирующих агентов включают нестероидные противовоспалительные лекарственные средства (NSAID), парацетамол/ацетаминофен, ингибиторы СОХ-2 и опиоиды. Неограничивающие примеры паралитических средств включают рапакурий, мивакурий, сукцинилхлорин, векурий и цисатракурий.

В контексте настоящего изобретения «пациент» означает млекопитающее, например человека или животное. Обычно животное представляет собой позвоночное, например примата, грызуна, домашнее животное или охотничье-промысловое животное. Приматы включают шимпанзе, яванских макак, паукообразных обезьян и макак, например Резус. Грызуны включают мышей, крыс, сурков, хорьков, кроликов и хомяков. Домашние и охотничье-промысловые животные включают коров, лошадей, свиней, оленей, бизонов, быков, животных семейства кошачьих, например домашнюю кошку, животных семейства псовых, например собаку, лису, волка, различные виды птиц, например цыплят, эму, африканских страусов, и рыб, например форель, сом, лосось. Пациент или индивидуум включает любую подгруппу из указанных выше, например все, указанное выше, но за исключением одной или более групп или видов, таких как люди, приматы или грызуны. В некоторых вариантах осуществления пациентом является млекопитающее, например примат, например человек. Термины «пациент» и «индивидуум» используются в настоящей заявке взаимозаменяемо. В некоторых вариантах осуществления пациентом является млекопитающее.

Синтез соединений по изобретению

Соединения по настоящему изобретению могут быть получены способами синтеза, которые известны специалистам в данной области, в частности, принимая во внимание современное состояние уровня техники и конкретные препаративные примеры, представленные ниже в настоящем описании. Также может быть использована подходящая модификация исходных веществ способами, хорошо известными из уровня техники.

Соединения по настоящему изобретению могут быть получены способом, который включает реакцию присоединения фенила формулы (II):

где

R₂ представляет собой замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкил, С₂-С₁₀алкенил, или С₂-С₁₀алкинил, или R₁;

n равно целому числу 0-5;

к пирролу формулы (III):

где

R₁ представляет собой L₁C(O)OT или L₁C(O)OL₂C(O)OT;

R₄ и R₅ независимо представляют собой Н, галоген, CN или CF₃;

L₁ и L₂ каждый независимо представляет собой связь, замещенный или незамещенный С₁-С₁₀алкилен, С₂-С₁₀алкенилен или С₂-С₁₀алкинилен, где скелет алкилена может содержать один или более гетероатомов; и Т представляет собой Н, замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкил, С₂-С₁₀алкенилен, С₂-С₁₀алкинилен, нитрофенол или циклопропил, где скелет алкила может содержать один или более гетероатомов. Взаимодействие между фенилом формулы (II) и пирролом формулы (III) протекает с инверсией конфигурации с получением соединения формулы (I). Фенилы формулы (II) легко получить путем восстановления фенилалкил кетонов и их производных.

Определения

Если не указано иное или не следует из контекста, следующие термины и выражения включают значения, представленные ниже. Если четко обозначены иным образом или очевидны из контекста, эти термины и выражения, приведенные ниже не исключают значения, которое этот термин или выражение приобрели той области, которой они относятся. Эти определения представлены для облегчения описания конкретных вариантов осуществления изобретений и не предназначены для ограничения заявленного изобретения, поскольку объем изобретения ограничен только формулой изобретения. Далее, если из контекста не следует иное, термины в единственном числе будут включать термины во множественном числе и термины во множественном числе будут включать термины в единственном числе. В контексте настоящего изобретения термин «содержащий» или «содержит», используемый в ссылке на композиции, способы и соответствующие компоненты этих композиций и способов, которые являются обязательными для настоящего изобретения, тем не менее открыт для включения непредполагаемых элементов, обязательных или нет.

Термины в единственном числе включают ссылки на множественное число, если из контекста явным образом не следует иное. Аналогично, слово «или» предназначено для включения союза «и», если из контекста явным образом не следует иное. Хотя способы и материалы, аналогичные или эквивалентные тем, которые описаны в настоящей заявке, могут быть использованы при осуществлении или проверке этого описания, подходящие способы и материалы описаны ниже. Термин «содержит» означает «включает». Сокращение «e.g.» происходит от латинского exempli gratia, и используется здесь для обозначения неограничивающего примера. Таким образом, сокращение «e.g.» является синонимом термину «например».

Термины «снижение», «сниженный», «уменьшение» или «ингибирование» все используются здесь в основном для обозначения снижения на статистически значимое количество. Однако во избежание сомнений, «сниженный», «уменьшение» или «снижение» или «ингибирование» означают снижение по меньшей на 10% по сравнению с эталонным уровнем, например снижение по меньшей мере примерно на 20%, или по меньшей мере примерно на 30%, или по меньшей мере примерно на 40%, или по меньшей мере примерно на 50%, или по меньшей мере примерно на 60%, или по меньшей мере примерно на 70%, или по меньшей мере примерно на 80%, или по меньшей мере примерно на 90%, или до самого конца и включая 100% снижение (e.g. отсутствие уровня по сравнению с эталонным образом), или любое снижение между 10-100% по сравнению с эталонным уровнем.

Термины «повышенный», «повышение» или «увеличение» или «активация» все используются здесь в основном для обозначения увеличения на статистически значимое количество; во избежание каких-либо сомнений, термины «повышенный», «повышение» или «увеличение» или «активация» означают увеличение по меньшей мере на 10% по сравнению с эталонным уровнем, например увеличение по меньшей мере примерно на 20%, или по меньшей мере примерно на 30%, или по меньшей мере примерно на 40%, или по меньшей мере примерно на 50%, или по меньшей мере примерно на 60%, или по меньшей мере примерно на 70%, или по меньшей мере примерно на 80%, или по меньшей мере примерно на 90%, или до самого конца и включая 100% увеличение, или любое увеличение между 10-100% по сравнению с эталонным уровнем, или по меньшей мере повышение примерно в 2 раза, или по меньшей мере примерно в 3 раза, или по меньшей мере примерно в 4 раза, или по меньшей мере примерно в 5 раз, или по меньшей мере примерно в 10 раз, или любое повышение от 2 раз до 10 раз или более по сравнению с эталонным уровнем.

Термин «статистически значимый» или «значительно» относится к статистической значимости и в основном означает по меньшей мере два стандартных отклонения (2SD) от эталонного уровня. Этот термин относится к статистическому доказательству того, что имеется различие. Это определяется как вероятность принятия решения отклонить основную гипотезу, когда основная гипотеза фактически верна.

Используемый в настоящем изобретении термин «алкил» относится насыщенным углеводородным радикалам с прямой цепью, разветвленной цепью или к циклическим углеводородным радикалам. Примеры алкильных радикалов включают, но не ограничиваются ими, радикалы: метил, этил, пропил, изопропил, циклопропил-, н-бутил, трет-бутил, неопентил, н-гексил, циклогексил, н-октил, н-децил, н-додецил и н-гексадецил.

Используемый в настоящем изобретении термин «алкенил» относится к ненасыщенным углеводородным радикалом с прямой цепью, разветвленной цепью или циклическим углеводородным радикалам, имеющим по меньшей мере одну углерод-углеродную двойную связь. Примеры алкенильных радикалов включают, но не только, аллильные, бутенильные, гексенильные и циклогексенильные радикалы. Используемый в настоящем изобретении термин «алкинил» относится к ненасыщенным углеводородным радикалам, имеющим по меньшей мере одну углерод-углеродную тройную связь. Характерные алкинильные группы включают, но не ограничиваются ими, этинил, 1-пропинил, 1-бутинил, изопентинил, 1,3-гексадинил, n-гексинил, 3-пентинил, 1-гексен-3-инил и подобные. Используемый в настоящем изобретении термин «галоген» относится к атому, выбранному из фтора, хлора, брома и йода. Термин «галогеновый радиоизотоп» относится к радионуклиду атома, выбранного из фтора, хлора, брома и йода. Используемый в настоящем изобретении термин «насыщенный» относится к независимому замещению одного или более атомов водорода на замещенной части молекулы заместителями, независимо выбранными из алкильной, алкенильной, гетероциклоалкильной, алкокси, арилокси, гидрокси, амино, амидо, алкиламино, ариламино, циано, галогеновой, меркапто, нитро, карбонильной, ацильной, арильной и гетероарильной групп, но не только.

Настоящее изобретение может быть определено в любом из следующих пронумерованных пунктах:

1. Соединение формулы (I)

где

R₁ представляет собой L₁C(O)OT или L₁C(O)OL₂C(O)OT;

n равно целому числу от 0-5;

L₁ и L₂ каждый независимо представляет собой связь, замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкилен, С₂-С₁₀алкенилен, или С₂-С₁₀алкинилен, где скелет алкилена может содержать один или более гетероатомов;

Т представляет собой Н, замещенный или незамещенный C₁-С₁₀алкил, С₂-С₁₀алкенилен, С₂-С₁₀алкинилен, нитрофенол или циклопропил, где скелет алкила может содержать один или более гетероатомов; и

его фармацевтически приемлемые соли, стереоизомерные смеси и энантиомеры.

2. Соединение по пункту 1, где указанное соединение находится в форме чистого энантиомера.

3. Соединение по пункту 2, где указанный энантиомер представляет собой R энантиомер.

4. Соединение по любому из пунктов 1-3, где R₁ представляет собой L₁C(O)OT.

5. Соединение по любому из пунктов 1-3, где R₁ представляет собой L₁C(O)OL₂C(O)OT.

6. Соединение по любому из пунктов 1-5, где R₂ выбран из группы, состоящей из СН₃, СН₂СН₃ и СН₂СН₂СН₃.

7. Соединение по любому из пунктов 1-6, где Т выбран из группы, состоящей из Н, СНз, СН₂СН₃, СН₂СН(ОН)СН₃ и СН₂СН₂СН₃.

8. Соединение по любому из пунктов 1-7, где n равно 0 или 1.

9. Соединение по любому из пунктов 1-8, где R₂ представляет собой СН₃, n равно 0, L₁ представляет собой связь и Т представляет собой Н, СН₃, СН₂СН₃ или СН₂СН(ОН)СН₃.

10. Соединение по любому из пунктов 1-9, где оба радикала R₄ и R₅ представляют собой Н.

11. Соединение по любому из пунктов 1-9, где по меньшей мере один из R₄ и R₅ представляет собой Н, а другой представляет собой Вr или CN.

12. Соединение по пункту 11, где R₄ представляет собой Н и R₅ представляет собой Вr или CN.

13. Соединение по пункту 11, где R₄ представляет собой Вr или CN и R₅ представляет собой Н.

14. Соединение по пункту 1, где соединение формулы (I) выбрано из группы, состоящей из

,

и фармацевтически приемлемых солей, стереоизомерных смесей и энантиомеров указанных соединений.

15. Фармацевтическая композиция, содержащая фармацевтически эффективное количество соединения по любому из пунктов 1-14 и фармацевтически приемлемый носитель.

16. Способ обеспечения анестезии у пациента, включающий введение указанному пациенту фармацевтической композиции по пункту 15.

17. Способ обеспечения анестезии пациенту, включающий введение указанному пациенту соединения формулы (I) в соответствии с пунктами 1-14.

18. Соединение по любому из пунктов 1-14 для применения для обеспечения анестезии пациенту.

Хотя предпочтительные варианты осуществления были изображены и описаны продробно в настоящей заявке, специалисту в релевантой области будет очевидно, что различные модификации, добавления, замены и подобное могут быть сделаны без отклонения от сущности изобретения и, следовательно, подразумевается, что они входят в объем настоящего изобретения, как определено формулой изобретения, которая следует далее.

Специалист в данной области также без труда определил бы, что настоящее изобретение хорошо адаптировано для достижения целей и получения указанных результатов и преимуществ, а также свойственных настоящему изобретению. Молекулярные комплексы и способы, процедуры, воздействия, молекулы, конкретные соединения, описанные в настоящей заявке, в настоящее время являются характерными для предпочтительных вариантов осуществления, приводятся в качестве примера и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Изменения в них и другие применения будут очевидны специалистам в данной области, охваченные сущностью изобретения и определенные объемом формулы изобретения.

Специалисту в данной области будет очевидно, что различные замены и модификации могут быть сделаны в отношении изобретения, описанного в настоящей заявке, без отклонения от объема и сущности настоящего изобретения. Изобретение, иллюстративно описанное в настоящей заявке, подходящим образом может быть осуществлено на практике в отсутствие любого элемента или элементов, ограничения или ограничений, которые конкретно не описаны в настоящей заявке. Таким образом, например, в каждом случае в настоящей заявке любой из терминов «содержащий», «по существу состоящий из» и «состоящий из» может быть заменен любым из двух других терминов. Термины и выражения, которые были использованы как термины описания, а не ограничения, и отсутствует намерение, что использование таких терминов и выражений исключения любых эквивалентов показанных и описанных признаков или их частей, но признается, что различные модификации возможны в рамках объема заявленного изобретения. Таким образом, должно быть понятно, что хотя настоящее изобретение было конкретно описано предпочтительными вариантами осуществления и к дополнительным признакам, модификациям и вариантам концепций изобретения, описанным здесь, могут обратиться специалисты в данной области, и что такие модификации и варианты рассматриваются в объеме настоящего изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.

ПРИМЕРЫ

Настоящее изобретение дополнительно иллюстрируется следующими примерами, которые не интерпретируются как ограничивающие. Эти примеры являются только иллюстрирующими и не предназначены для ограничения, каким-либо образом, заявленного изобретения.

Материалы и методы

Животные: все исследования на животных проводили в соответствии с правилами и нормами Подкомитета по исследованию ухода за животными при больнице общего профиля Массачусетса, Бостон, Массачусетс. Головастиков Xenopus laevis на ранней стадии предзачатка конечностей и взрослых самок лягушек Xenopus laevis приобретали у Xenopus 1 (Ann Arbor, MI). Головастиков подращивали в лаборатории авторов изобретения, а лягушек подращивали в Центре массачусетской больницы общего профиля для облегчения сравнительного медицинского ухода за животными. Взрослых самцов крыс Sprague-Dawley (300-500 г) приобретали в лабораториях Charles River Laboratories (Wilmington, MA) и содержали в Центре массачусетской больницы общего профиля для облегчения сравнительного медицинского ухода за животными. Для взятия крови и внутривенных введений лекарственных средств использовали внутривенный боковой катетер в хвостовой вене (24 калибр, 19 мм), введенный под короткой (приблизительно 1-5 мин) анестезией севофлураном или изофлураном, доставляемым с использованием агент-специфичного переменного двухконтурного аппарата для ингаляционного наркоза с непрерывным мониторингом газа. Животных взвешивали непосредственно перед размещением внутривенного катетера и оставляли до полного восстановления после воздействия ингаляционной анестезии перед исследованием. Во всех исследованиях крыс помещали в теплую клетку (Kent Scientific, Torrington, СТ), которая, как было показано в предыдущих исследованиях, поддерживала ректальные температуры между 36° и 38°С у анестезированных крыс. Смотри, например, Cotton et al., Anesthesiology, (2009) 111: 240-249, содержание этой публикации включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Утрата выпрямительного рефлекса

Головастики: группы из пяти головастиков Xenopus laevis на ранней стадии предзачатка конечностей помещали в 100 мл оксгенированной воды, забуференной 2,5 мМ Трис НСl буфером (pH 7,4) и поддерживая концентрацию карбоэтомидата в диапазоне от 1 до 40 мкМ. Головастиков переворачивали вручную каждые 5 мин, используя обработанную пламенем пипетку до получения стабилизированной реакции. Головастиков считали утратившими выпрямительный рефлекс (LORR), если им не удавалось выпрямиться в течение 5 сек после переворачивания на спину. В конце каждого исследования головастиков возвращали в свежую воду для обеспечения обратимости гипнотического действия. ЕС₅₀ для LORR определяли по зависимости LORR от концентрации карбоэтомидата, используя метод Waud DR, J Pharmacol Exp Ther (1972) 183: 577-607, содержание которого включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Крысы: Крыс короткое время удерживали в акриловой камере диаметром 3 дюйма, 9 дюймов в длину с выходным отверстием для хвоста. Желаемую дозу карбоэтомидата в диметилсульфоксиде (DMSO; обычно 40 мг/мл) вводили через катетер боковой хвостовой вены с последующим введением приблизительно 1 мл потока физиологического раствора. После инъекции крыс выводили из ограничительного устройства и переворачивали на спину. У крыс оценивали наличие LORR, если они не могли сами принять правильное положение (на всех четырех лапах) после введения лекарственного средства. Для измерения продолжительности LORR использовали секундомер, ее определяли как время от введения карбоэтомидата до спонтанного выпрямления животного самостоятельно. ED₅₀ для LORR при болюсном введении определяли по зависимости от дозы LORR, используя метод Waud.26 время появления для LORR определяли отдельно путем введения крысам 28 мг/кг карбоэтомидата (40 мг/мл в DMSO) или 4 мг/кг этомидата (5,7 мг/мл в DMSO) через катетер боковой хвостовой вены с последующим введением приблизительно 1 мл потока физиологического раствора. После инъекции крыс сразу же выводили из ограничительного устройства и повторно переворачивали на спину до тех пор, пока они больше не выпрямлялись спонтанно. Время до начала реакции определяли как время от введения до появления LORR.

Электрофизиология рецепторов GABA_A

Взрослых самок лягушек Xenopus laevis анестезировали с использованием 0,2% трикаина (этил-m-аминобензоата) и гипотермии. Яичниковые доли затем отделяли через небольшой лапаротомный разрез и помещали в раствор OR-2 (82 мМ NaCl, 2 мМ КСl, 2 сМ MgCl_2,5 мМ HEPES, pH 7,5), содержащий коллагеназу 1А (1 мг/мл) в течение 3 ч для отделения ооцитов от соединительной ткани.

В ооциты на 4 и 5 стадии вводили матричную РНК, кодирующую α₁, β₂ (или β₂M286W) и γ₂₁ субъединицы рецептора GABA_A человека (~40 нг матричной РНК всего в субъединичном соотношении 1:1:2). Эту матричную РНК транскрибировали из комплементарной ДНК, кодирующей GABA_A рецепторные α₁, β₂ (или β₂M286W) и γ₂₁ субъединицы, используя набор mMESSAGE mMACHINE High Yield Capped RNA Transcription Kit (Ambion, Austin, TX). Инъецированные ооциты инкубировали в буферном растворе ND-96 (96 мМ NaCl, 2 мМ КСl, 1 мМ СаСl₂, 0,8 мМ MgCl₂, 10 мМ HEPES, pH 7,5), содержащем 50 Ед/мл пенициллина и 50 мкг/мл стрептомицина при температуре 17°С по меньшей мере в течение 18 ч до проведения электрофизиологических экспериментов.

Все электрофизиологические записи проводили с использованием методики цельноклеточного двухэлектродного режима фиксации потенциала. Ооциты помещали в 0,04- мл регистрационную камеру с капиллярными стеклянными электродами, заполненными 3 М КСl и имеющими открытое сопротивление на острие менее 5 MQ. Затем ооциты фиксировали напряжением при -50 мВ, используя усилитель Gene-Clamp 500 В (Axon Instruments, Union City, CA), и проводили перфузию с использованием ND-96 буфера со скоростью 4-6 мл/мин. Буферную перфузию контролировали с использованием шестиканального клапанного регулятора (Warner Instruments, Hamden, СТ) соединенного с системой регистрации данных Digidata 1322А (Axon Instruments) и управляемой персональным компьютером Dell (Round Rock, ТХ). Текущие реакции регистрировали с использованием программного обеспечения Clampex 9.2 (Axon Instruments) и обрабатывали с использованием Bessel (8-pole) низкочастотного фильтра с величиной отсечки 50 Гц, используя программное обеспечение Clampfit 9.2 (Axon Instruments). Для каждого ооцита определяли концентрацию GABA, которая продуцирует 5-10% от максимального тока (ЕС_5-10 GABA), путем измерения пика тока, вызванного рядом концентраций GABA (в ND-96 буфере) и сравнения с максимальным пиком тока, вызванным 1 мМ GABA. Действие карбоэтомидата на ЕС_5-10 GABA-вызванные токи затем оценивали путем первой перфузии ооцита ЕС_5-10 GABA в течение 90 сек, а затем измерением контрольного пика, вызванного тока. После 5-минутного периода восстановления, ооцит перфузировали карбоэтомидатом в течение 90 сек, а затем ЕС_5-10 GABA плюс карбоэтомидат в течение 90 сек и снова измеряли пик, вызванный током. После 15-минутного периода восстановления контрольный эксперимент (т.е. без карбоэтомидата) повторяли для тестирования обратимости. Более длительный период восстановления после воздействия карбоэтомидата использовали для облегчения вымывания лекарственного средства. Пик реакции тока в присутствии карбоэтомидата затем нормировали к среднему пику реакции тока двух контрольных экспериментов. Индуцированное карбоэтомидатом потенцирование количественно определяли по нормированным реакциям тока в присутствии и в отсутствие карбоэтомидата.

Гемодинамика у крыс

Действия гипнотических средств на гемодинамику крыс определяли, как описано ранее у Cotton et al., Anesthesiology, (2009) 111: 240-249. Катетеры бедренной артерии, проходящие между лопатками, предварительно были имплантированы поставщиком (Charles River Laboratories). Животные полностью восстанавливались после процедуры установки по прибытии. Во время содержания и между исследованиями проходимость катетера поддерживалась гепарином (500 Ед/мл) и гипертоническим (25%) блокирующим раствором декстрозы, который удаляли перед каждым применением и заменяли сразу после.

В день исследования после взвешивания и установки бокового внутривенного катетера в хвостовой вене, крыс заключали в акриловой трубе с выходным отверстием для хвоста и оставляли осваиваться приблизительно в течение от 10 до 20 мин перед получением данных. Сигнал от датчика давления (TruWave, Edwards Lifesciences, Irvine, CA) был усилен с использованием усилителя, изготовленного по специальному заказу (AD620 операционный усилитель, Jameco Electronics, Belmont, СА) и оцифрован (1 кГц), используя плату сбора данных USB-6009 (National Instruments, Austin, ТХ) без дополнительной обработки данных. Все данные были получены и проанализированы с использованием программного обеспечения LabView Software (версия 8.5 для Macintosh OS X; National Instruments).

Данные, используемые для анализа кровяного давления, регистрировали в течение 5 минут непосредственно перед введением гипнотического средства и в течение 15 мин после этого. Карбоэтомидат (40 мг/мл), растворенный в DMSO, этомидат (5,7 мг/мл), растворенный в DMSO, или только носитель DMSO в качестве контроля вводили через катетер хвостовой вены с последующим введением приблизительно 1 мл потока физиологического раствора.

Ингибирование синтеза кортизола in vitro

In vitro синтез кортизола измеряли, используя адренокортикальную клеточную линию человека H295R (NCI-H295R; АТСС CRL2128). Аликвоты по 10⁵ клеток на лунку выращивали в 12-луночных культуральных планшетах с 2 мл ростовой среды (модифицированная по Дульбекко среда. Игла/F12, дополненная 1% инсулина, трансферрином, селеном и линолевой кислотой, 2,5% NuSerum и Pen/Strep). Когда клетки почти достигали конфлюэнтности (обычно 48-72 ч), ростовую среду заменяли средой для исследования (модифицированная по Дульбекко среда. Игла/F12, дополненная 0,1% инсулина, трансферином, селенсодержащими антибиотиками и 20 мкМ форсколина), которая содержала этомидат или карбоэтомидат.Через 48 ч 1,2 мл среды для исследования собирали из каждой лунки, центрифугировали для осаждения любых клеток или дебриса и количественно определяли концентрацию кортизола в супернатанте иммуноферментным анализом, используя коммерчески доступные 96-луночные наборы, основанные на конъюгированном с пероксидазой хрена кортизоле в конкурентном антитело-связывающем анализе (R&D Systems, Minneapolis, MN, KGE008).

Адренокортикальная супрессия у крыс

Непосредственно после взвешивания и размещения внутривенного катетера, каждой крысе вводили дексаметазон (0,2 мг/кг внутривенно; American Regent, Shirley, NY) для ингибирования высвобождения эндогенного адренокортикотропного гормона (АСТН), для подавления фоновой продукции кортикостерона и для ингибирования переменной стрессовой реакции на ограничение подвижности и обращение с животным. Через два часа после обработки дексаметазоном брали кровь (для изменения фонового уровня концентрации кортикостерона в сыворотке) и вводили вторую дозу дексаметазона (0,2 мг/кг) наряду с внутривенным введением карбоэтомидата, этомидата или носителя - DMSO в качестве контроля. Концентрации карбоэтомидата и этомидата в DMSO составляли 40 и 5,7 мг/мл соответственно. Сразу после введение гипнотического средства или носителя, ACTH_1-24 (25 мкг/кг; Sigma-Aldrich Chemical Со, St. Louis, МО) вводили внутривенно для стимуляции продукции кортикостерона. Спустя пятьдесят минут брали второй образец крови для измерения АСТН_1-24-стимулированной сывороточной концентрации кортикостерона. ACTH_1-24 расстворяли в 1 мг/мл дезоксигенированной воды в качестве маточного раствора, делили на аликвоты и замораживали (-20°С); свежую аликвоту размораживали непосредственно перед каждым применением. Крысы во всех трех группах (карбоэтомидат, этомидат и носитель) получали одинаковый объем DMSO (350 мкл/кг).

Концентрации кортикостерона в сыворотке крови определяли как сообщалось ранее у Cotton et al., Anesthesiology, (2009) 111: 240-249. Образцы крови оставляли для коагуляции при комнатной температуре (10-60 мин) перед центрифугированием при 3500 g в течение 5 мин. Сыворотку осторожно выжимали из всех полученных в результате поверхностных фибриновых сгустков, используя чистый наконечник пипетки, перед вторым центрифугированием при 3500 g в течение 5 мин. После второго центрифугирования полученный в результате слой сыворотки, не содержащий сгустков, переносили в чистый флакон для конечного высокоскоростного центрифугирования (16000 g, в течение 5 мин) для осаждения любых контаминирующих эритроцитов или частиц. Сыворотку переносили в чистый флакон и быстро замораживали (-20°С) в ожидании измерения кортикостерона. После размораживания и инактивации нагреванием кортикостерон-связывающих глобулинов (65°С в течение 20 мин), фоновый уровень сыворотки и ACTH_1-24-стимулированных концентраций кортикостерона количественно определяли, используя твердофазный иммуноферментный анализ (Diagnostic Systems Laboratories, Webster, TX) и 96-луночный планшетный ридер (Molecular Devices, Sunnyvale, СА).

Статистический анализ

Все данные представляют как среднее ±SD. Статистический анализ и аппроксимацию кривой (используя линейную или нелинейную регрессию наименьших квадратов) проводили, используя либо Prism v4.0 для Macintosh (GraphPad Software, Inc., LaJolla, CA), либо Igor Pro 4.01 (Wavemetrics, Lake Oswego, OR). P<0,05 показывает статистическую значимость, если не указано иное. Для множественных сравнений физиологических данных, полученных от крыс, проводили однофакторный или двухфакторный дисперсионный анализ ANOVA с последующим посттестом поправкой Бонферрони (который основывается на критерии Стьюдента для одной выборки с поправкой Бонферрони).

Пример 1: Синтез (R)-1-(1-фенилэтил)-1H-пиррол-2-карбоксилата (карбоэтомидата)

Раствор (S)-1-фенилэтанола (135 мг, 1,10 ммоль) в сухом THF (2 мл) добавляли по каплям к перемешанному раствору этил 1Н-пиррол-2карбоксилата (140 мг, 1,00 ммоль) и трифенилфосфина (340 мг, 1,30 ммоль) в сухом THF (3 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. Затем добавляли раствор ди-трет-бутил азодикарбоксилата (304 мг, 1,32 ммоль) в сухом THF (2 мл) и реакционную смесь оставляли перемешиваться при комнатной температуре в течение ночи. Реакционную смесь концентрировали под пониженным давлением. Остаток перемешивали с диэтиловым простым эфиром (5 мл) и перемешивали в течение 2 ч. Остаток (Ph₃PO и сложный гидразоэфир) собирали и промывали простым диэтиловым эфиром (3×2 мл). Фильтрат упаривали под пониженным давлением с получение на выходе остатка, который очищали флэш-хроматографией (гексан/СН₂Сl₂=7:3) на силикагеле с получением бесцветной вязкой жидкости: IR (КВr, см^-1): 737, 1106, 1231, 1700, 2980, 3328; ¹Н NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 1.30 (t, J=7.5 Hz, 3H), 1.80 (d, J=7.0 Hz, 3H), 4.17-4.28 (m, 2H), 6.17 (dd, J=4.0, 3.0 Hz, 1H), 6.60 (q, J=7.0 Hz, 1H), 6.98-7.01 (m, 2H), 7.12-7.14 (m, 2H), 7.20-7.25 (m, 1H), 7.28-7.32 (m, 2H); ¹³C NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 14.6, 22.3, 55.5, 60.0, 108.5, 118.5, 122.6, 125.5, 126.4, 127.5, 128.7, 143.3, 161.4; LC-MS наблюдалось 244,10, рассчитано 244,10 для C15H18NO2 (M+Н); Аналитический расчет для С, 74,05; Н, 7,04; N, 5,76. Найдено: С, 74,25; Н, 6,94; N, 5,66. Было установлено, что конечный продукт является по существу энантиомерно чистым (R-энантиомер) по данным хиральной колоночной хроматографии. Смотри Схему 1.

Пример 2: Карбоэтомидат является эффективным анестезирующим средством общего действия у головастиков и крыс

Головастики: Исследование утраты головастиками выпрямительного рефлекса использовали для тестирования анестезирующей активности. Группы из 5 головастиков Xenopus laevis на ранней стадии предзачатков конечностей помещали в 100 мл оксигенированной воды, забуференной 2,5 мМ Трис НСl буфером (pH 7) и содержащей концентрацию карбоэтомидата в интервале от 1-40 мкМ. Смотри Схему 1 выше для структуры карбоэтомидата. Головастиков переворачивали вручную каждые 5 мин очищенной пламенем пипеткой. Головастики считались анестезированными (утратившими выпрямительный рефлекс (LORR), если им самим не удавалось восстановить положение тела в течение 5 сек. При всех концентрациях эта потеря выпрямительного рефлекса стабилизировалась в течение 30 мин воздействия карбоэтомидатом. В конце каждого исследования головастиков возвращали в свежую воду для обеспечения обратимости гипнотического действия. Не наблюдалось никаких доказательств токсичности, у всех анестезированных головастиков восстанавливались установочные рефлексы при возвращении в свежую оксигенированную воду.

На Фигуре 2 показана кривая концентрация-ответ для анестезии. Доля головастиков, анестезированных в каждой группе, увеличивалась с концентрацией этомидата, и при наиболее высоких концентрациях карбоэтомидата (10-40 мкМ), все головастики были анестезированы. Из этих данных определяли анестезирующую ЕС₅₀ карбоэтомидата (т.е. концентрацию, при которой 50% головастиков было анестезировано), составляющую 5,4±0,5 мкМ, используя дискретный метод, описанный у Waud, D.R., J Pharmacol Exp Ther (1972) 183(3): 577-607.

Пример 3: Модуляция под действием карбоэтомидата рецепторов α₁β₂γ_2L дикого типа и нечувствительных к этомидату рецепторов α₁β₂M286Wγ_2L GABA_A

Карбоэтомидат был создан для получения анестезирующего действия тем же самым молекулярным механизмом, что и (11)-этомидат: путем усиления GABA_A рецептороной функции. Рецепторы GABA_A человека, состоящие из α₁β₂γ_2L субъединиц, были экспрессированы в ооцитах Xenopus laevis и использованы для изучения действия карбоэтомидата на действия, опосредованные рецептором GABA_A, используя двух-микроэлектронную методику фиксации напряжения, описанную у Raines et al., Anesth Analg (2003) 96(1): 112-8. Это сочетание субъединиц было выбрано, поскольку оно образует наиболее широко распространенный подтип рецепторов GABA_A в головном мозге, и известно, что этот подтип является чувствительным к этомидату.

В каждом ооците использовали концентрацию GABA 3 мкМ, которая вызывает ~10-20% максимальной ответной реакции, вызываемой 1 мМ GABA (рецептор-насыщающая концентрация GABA) в рецепторах дикого типа. Для оценки действия карбоэтомидата на GАВАергические потоки, измеряли «контрольный» ток, вызванный одной только GABA. После 5-минутного периода восстановления, «тестируемый» пиковый ток измеряли путем воздействия на ооциты как анестезирующим средством, так и GABA. После еще одного 5-минутного периода восстановления, контрольный эксперимент повторяли для оценки обратимости. На Фигуре 3А показаны репрезентативные контрольные и тестируемые осциллограммы, полученные в отсутствие и в присутствии анестезирующего средства, соответственно в одном и том же ооците. Было обнаружено, что приблизительно при двойной анестезирующей ЕС₅₀ (т.е. 10 мкМ) карбоэтомидат усиливал амплитуды тока, вызванного GABA, в 4 раза.

Мутантные рецепторы α₁β₂M286Wγ_2L GABA_A были экспрессированы в ооцитах Xenopus laevis и использованы для изучения действия карбоэтомидата на токи, опосредованные мутантным рецептором GABA_A, используя двухмикроэлектродную методику фиксации напряжения. В каждом ооците использовали концентрацию GABA 0,3 мкМ, которая вызывает ~10-20% максимальной ответной реакции, вызываемой 1 мМ GABA (рецептор-насыщающая концентрация GABA) в рецепторах дикого типа. Более низкую концентрацию GABA использовали потому, что эти мутантные рецепторы GABA_А являются в 10 раз более чувствительными к GABA, чем рецепторы дикого типа, использованные в Примере 2. На Фигуре 3В показаны репрезентативная контрольная и тестируемая осциллограммы, полученные в отсутствие и в присутствии анестезирующего средства, соответственно в одном и том же ооците. Было обнаружено, что приблизительно при двойной анестезирующей ЕС₅₀ (т.е. 10 мкМ) карбоэтомидат оказывал небольшое действие на амплитуду токов, вызванных GABA. Поскольку эта мутация сайта связывания этомидата ослабляет GABA_A рецепторную чувствительность как к этомидату, так и к карбоэтомидату, можно сделать вывод о том, что как этомидат, так и карбоэтомидат, вероятно, связываются с одним и тем же сайтом на рецепторе GABA_A.

Дополнительные репрезентативные электрофизиологические осциллограммы, полученные под действием EC_5-10 GABA в отсутствие или в присутствии 10 мкМ карбоэтомидата, показаны на Фигуре 4А (рецепторы α₁β₂γ_2L дикого типа GABA_A) и на Фигуре 4В (нечувствительные к этомидату мутантные рецепторы α₁β₂M286Wγ_2L GABA_A). Карбоэтомидат значительно усиливал токи, опосредованные рецепторами дикого типа (390±80%), но не усиливал токи, опосредованные нечувствительными к этомидату мутантными рецепторами (-9±16%).

Пример 4: Карбоэтомидат является менее эффективным ингибитором синтеза кортизола адренокортикальными клетками человека, чем этомидат

Далее изучали способность карбоэтомидата ингибировать синтез кортизола адренокортикальными клетками человека. Линию адренокортикальных клеток человека H295R (NCI-H295R; АТСС #CRL-2128) использовали в качестве in vitro системы для оценки и сравнения ингибирующего действия этомидата и карбоэтомидата на синтез кортизола. Клетки H295R экспрессируют большинство из ключевых ферментов, необходимых для генеза стероидов, в том числе все из тех, которые требуются для биосинтеза кортизола (например, 11β-гидроксилаза). При стимуляции фосколином эти клетки продуцируют кортизол и секретируют его в среду, где его можно легко измерить. Ингибирование 11β-гидроксилазы блокирует синтез кортизола и уменьшает концентрацию кортизола в клеточной культуральной среде, образуя основу данного исследования.

Клетки H295R выращивали почти до конфлюэнтности в ростовой среде (DMEM/F12, дополненной 1% ITS, содержащим инсулин, трансферрин, селен и линолевую кислоту, 2,5% NuSerum и Pen/Sterp). Затем ростовую среду заменяли средой для исследования, которая способствует синтезу кортизола (DMEM/F12, дополненная 0,1% ITS и 20 мкМ форсколина) либо вместе с этомидатом, либо карбоэтомидатом (или без этих соединений для контролен). После возможности осуществления стимулированного форсколином синтеза кортизола в течение 48 часов, 1,2 мл среды для исследования собирали, центрифугировали (для удаления клеток и дебриса) и концентрацию кортизола в супернатанте измеряли твердофазным иммуноферментным анализом (ELISA).

На Фигуре 5 показано, что как этомидат, так и карбоэтомидат снижали концентрацию кортизола в среде исследования зависимым от концентрации образом. Хотя оба гипнотических средства ингибировали синтез кортизола зависимым от концентрации образом, диапазоны концентраций, выше которых происходило это ингибирование, отличалось на три порядка величин. Для этомидата половина максимальной ингибирующей концентрации (IC₅₀) составляла 1,3±0,02 нМ, тогда как для карбоэтомидата эта концентрация была 2000 раз выше (2,6±1,5 мкМ).

Пример 5: Карбоэтомидат является эффективным общим анестетиком с ультракоротким периодом действия у крыс

Этомидат или карбоэтомидат вводили крысам Sprague Dawley в виде внутривенных болюсов в хвостовую вену. У крыс оценивали наличие LORR, если им самим не удавалось выпрямиться (положение на все четыре лапы) после введения лекарственного средства. LORR определяли как время от введения лекарственного средства до самопроизвольного самостоятельного выпрямления животного. ED₅₀ для LORR при болюсном введение анестезирующего средства определяли по зависимости LORR от дозы.

На Фигуре 6A показаны отношения дозы этомидата и карбоэтомидата и ответной реакции для LORR у крыс. Часть крыс имела LORR увеличивающийся с дозой анестезирующего средства. В наивысших дозах все крысы были анестезированы, и очевидной анестезирующей токсичности не было. По этим данным были определены ED₅₀ для LORR после болюсного введения этомидата и карбоэтомидата, составляющие 1,00±0,03 мг/кг (n=18) и 7±2 мг/кг (n=16), соответственно. В дозах, достаточных для получения LORR у крыс, оба анестезирующих средства вызывали LORR в течение нескольких секунд после внутривенного болюсного введения. Авторы изобретения обнаружили, что появление LORR с карбоэтомидатом было медленнее, чем наблюдалось ранее с этомидатом, как описано у Cotton et al., Anesthesiology, (2009) 111: 240-249. Авторы изобретения количественно измерили эту разницу, используя эквигипнотические дозы карбоэтомидата и этомидата (28 и 4 мг/кг, соответственно; 4 X ED₅₀ для LORR) (Cotton et al., Anesthesiology, (2009) 111: 240-249). Время до появления LORR с карбоэтомидатом составило 33±22 с (n=10; диапазон 10-63 с) по сравнению с 4,5±0,6 с (n=4; диапазон 4-5 с) с этомидатом.

На Фигуре 6B показано, что для обоих анестезирующих средств длительность анестезии (т.е. время до самопроизвольного выпрямления) увеличивалась приблизительно линейно с логарифмом анестезирующей дозы. Угловой коэффициент этого соотношения был сходным для этомидата (27±7) и карбоэтомидата (16±4). Поскольку угловой коэффициент этого отношения зависит от периода полужизни анестезирующего средства в головном мозге, эти результаты дают возможность предположить, что этомидат и карбоэтомидат освобождаются из головного мозга с аналогичными скоростями.

Пример 6: карбоэтомидат обладает превосходной гемодинамической стабильностью

Этомидат зачастую выбирают для индукции анестезии по сравнению с другими агентами у критически больных пациентов, поскольку он лучше сохраняет гемодинамическую стабильность. Для того чтобы определить, сохраняет ли карбоэтомидат аналогичную гемодинамическую стабильность, авторы изобретения измерили и сравнили действия пропофола, этомидата и карбоэтомидата на частоту сердечных сокращений и кровяное давление у крыс. Для сравнения этих лекарственных средств в эквивалентных анестезирующих дозах, каждое средство вводили внутривенно дважды в ED₅₀ для LORR (т.е. 8 мг/кг пропофола, 2 мг/кг этомидата и 14 мг/кг карбоэтомидата). После адаптации животных данные регистрировали в течение 5 минут до (фоновый уровень) и в течение 15 мин после инъекции анестезирующего средства. Среднее значение давления крови вычисляли каждый 30-секундный момент времени в течение этого периода исследования. На Фигуре 7А показано, что крысы в каждой группе имели сходные значения частоты сердечных сокращений и кровяного давления на фоновом уровне на протяжении первых 5 минут. Во время нахождения крыс под наркозом (т.е. первые 5-10 мин после введения анестезирующего средства), среднее кровяное давление снижалось в случае всех трех анестезирующих средств. Однако почти во всех моментах времени на протяжении анестезирующего действия величина этого снижения была меньше для карбоэтомидата и этомидата по сравнению с пропофолом.

Аналогично, на Фигуре 7В показано действие 14 мг/кг карбоэтомидата (n=7), 2 мг/кг этомидата (n=6) и носителя DMSO (n=4) на среднее артериальное давление у крыс. Для карбоэтомидата и этомидата это были эквивалентные гипнотические дозы. Во время исследования действие карбоэтомидата на среднее кровяное давление не было значительно больше, чем одного только носителя DMSO (Р>0,05 по данным двухфакторного анализа ANOVA). Однако в моменты времени от 30 до 210 сек после введения этомидат значительно снижал среднее кровяное давление по сравнению с носителем. Фоновое среднее кровяное давление для групп носителя, карбоэтомидата и этомидата было сходым (Р=0,15 по данным ANOVA) при 114±5, 116±9 и 127±17 мм. рт.ст. соответственно.

Пример 7: В отличие от (R)-этомидата, карбоэтомидат не подавляет адренокортикальную функцию 15 минут после введения

Самцов крыс Sprague Dawley предварительно обрабатывали дексаметазоном для ингибирования эндогенной продукции АСТН и сведения к минимуму фоновых концентраций кортикостерона в сыворотке. Каждой крысе вводили внутривенный болюс носителя DMSO (контроль), 2 мг/кг этомидата или 14 мг/кг карбоэтомидата. Для этомидата и карбоэтомидата это были эквивалентные анестезирующие дозы (т.е. 2х ED₅₀ для LORR). Сразу же после этого кортрозин (Cortrosyn) (т.е. АСТН_1-24) вводили для стимуляции продукции стероидов. Через пятнадцать минут после введения АСТН_1-24 брали ~0,3 мл образца крови для измерения АСТН_1-24-стимулированной концентрации кортикостерона в сыворотке. Фоновые концентрации кортикостерона в сыворотке у крыс (n=12) в среднем составляли 39±49 нг/мл и существенно не отличались среди трех групп (карбоэтомидат, этомидат и контроль). Введение ACTH_1-24 стимулировало адренокортикальную продукцию стероидов во всех трех группах.

На Фигуре 8 показано, что введение АСТН_1-24 стимулировало адренокортикальную продукцию стероидов, поскольку все крысы имели значительно более высокие сывороточные концентрации кортикостерона через пятнадцать минут после введения ACTH_1-24. Однако крысы, которым вводили (R)-этомидат перед ACTH_1-24 стимуляцией, имели значительно более низкие сывороточные концентрации кортикотерона (на 67% менее), чем крысы, которым вводили либо носитель, либо эквивалентную анестезирующую дозу карбоэтомидата. В отличие от этого крысы, которым вводили карбоэтомидат, имели сывороточные концентрации кортикостерона, которые не отличались от тех, которым вводили только носитель.

Обсуждение

Карбоэтомидат представляет собой пиррольный аналог этомидата, который сохраняет гипнотическое действие этомидата, модулирующую активность рецепторов GABA_A и гемодинамическую стабильность. Однако он является менее мощным ингибитором синтеза адренокортикального кортизола на три порядка величины, чем этомидат, и в отличие от этомидата не подавляет адренокортикальную функцию у крыс в гипнотических дозах.

Этомидат подавляет адренокртикальную функцию в первую очередь путем ингибирования 11β-гидроксилазы (CYP11B1) представителя суперсемейства ферментов цитохрома Р450. 11β-гидроксилаза необходима для синтеза кортизола, кортикостерона и альдостерона. Эта супрессия происходит при очень низких концентрациях этомидата, что, считается, отражает очень высокую аффинность этомидата к активному сайту фермента. Смотри, например, Zolle et al., J Med Chem (2008) 51:2244-2253 и Roumen et al., J Comput Aided Mol Des (2007) 21: 455-471, содержание обеих публикаций включено посредством ссылки. Авторы изобретения разработали карбоэтомидат для ингибирования и/или уменьшения высокой аффинности этомидата к 11β-гидроксилазе благодаря основному азоту в его имидазольном кольце. Не желая связываться теорией, основной азот в имидазольном кольце этомидата с железом гема активного сайта, приводящим к высокой аффинности этомидата в отношении 11β-гидроксилазы. Это взаимодействие наблюдалось при связывании других имидазолсодержащих лекарственных средств с различными ферментами цитохром Р450, с использованием технологий кристаллографии. Например, ингибитор 4-(4-хлорфенил)имидазол связывается с активным сайтом фермента 2В4 в одном направлении с основным азотом его имидазольного кольца, координированного с железом гема фермента на расстоянии связи 2.14 Å (Scott et al., J Biol Chem (2004) 279: 27294-27301, содержание этой публикации включено посредством ссылки в полном объеме). Это связывание запускает конформационный переход, в котором фермент плотно смыкается вокруг связанного лиганда. Аналогичным образом, имидазолсодержащие противогрибковые агенты связываются в пределах активных сайтов CYP130 и CYP121, где они образуют координационную связь между основным азотом и железом гема этого фермента. Смотри, например, Ouelletet et al., J Biol Chem (2008) 283: 5069-5080 и Seward et al., J Biol Chem (2006) 281: 39437- 39443, содержание обеих публикаций включено посредством ссылки. Доказательство такой координации было получено с использованием спектроскопических технологий, поскольку группа гема служит в качестве хромофора, который подвергается характеристическому спектральному сдвигу, когда координационная связь образуется с имидазолсодержащим ингибитором. Смотри, например, Ouelletet et al., J Biol Chem (2008) 283: 5069-5080; Yano et al., J Med Chem (2006) 49: 6987-7001; Locuson et al., Drug Metab Dispos (2007), 35: 614-622; и Hutzler et al., Chem Res Toxicol (2006) 19: 1650-1659, содержание всех этих публикаций включено посредством ссылки в полном объеме. Хотя взаимодействия этомидата с 11β-гидроксилазой не были определены экспериментально с использованием кристаллографических или спектроскопических технологий, компьютерное моделировании гомологии дает возможность предположить, что координация между основным азотом гипнотического средства и железом гемма фермента также вносит вклад в высокоаффинное связывание (Roumen et al., J Comput Aided Mol Des (2007) 21: 455-471).

Авторы настоящего изобретения использовали исследование клеток адренокортикальной карциномы для сравнения ингибирующей эффективности карбоэтомидата и этомидата. Это исследование ранее было использовано для сранения эффективности, с которой лекарственные средства ингибируют синтез адренокортикостероидов. Смотри, например, Fallo et al., Endocr Res (1996) 22: 709-715; Fallo et al., Chemotherapy (1998) 44: 129-134; и Fassnacht et al., Eur J Clin Invest (2000) 30 (suppl 3): 76-82, содержание всех публикаций включено посредством ссылки. Эти результаты показали, что карбоэтомидат является менее эффективным ингибитором синтеза кортизола, чем этомидат, на три порядка величины. Это согласуется с важной ролью основного азота гипнотического средства в стабилизирующем связывании с ферментом и предоставляет убедительное доказательство, что высокоаффинное связывание этомидата с 11β-гидроксилазой может быть исключено у этомидата путем замены этого азота другими химическими группами (в этом случае, СН), которые не могут координироваться с железом гема. Вследствие его низкой адренокортикальной ингибирующей активности, карбоэтомидат не ингибирует АСТН_1-24-стимулированную продукцию кортикостерона у крыс при введении в виде болюса в гипнотической дозе.

Хотя карбоэтомидат является менее эффективным ингибитором синтеза кортизола in vitro, чем этомидат, на три порядка величины, он только умеренно менее эффективен в качестве гипнотического средства. Он обладает одной третьей и одной седьмой гипнотической активностью этомидата у головастиков (Husain et al., J Med Chem (2003) 46: 1257-1265) и крыс (Cotten et al., Anesthesiology (2009) 111: 240-240) соответственно. Эти результаты показывают, что можно изменять структуру анестезирующего средства до резкого снижения эффективности в отношении образования нежелательного побочного эффекта без значительного влияния на гипнотическую активность.

Подобно этомидату карбоэтомидат значительно усиливает функцию рецепторов α₁β₂γ_2L GABA_A дикого типа. Для описания прямой активации и агонистической модуляции рецепторов GABA_A смотри Rusch et al., J Biol Chem (2004) 279: 20982-20992, содержание этой публикации включено посредством ссылки в полном объеме. Не связываясь теорией, карбоэтомидат также вызывает гипнотическое состояние через действия на рецептор GABA_A. Проведенные ранее электрофизиологические исследования рецептора GABA_A показали, что мутация в β субъединице в предполагаемом сайте связывания этомидата (M286W) почти полностью аннулирует активацию этомидата (Siegwart et al., J Neurochem (2002) 80: 140-148, содержание публикации включено посредством ссылки в полном объеме). Результаты, представленные в настоящей заявке, показывают, что эта мутация также прекращает активацию под действием карбоэтомидата, демонстрируя, что карбоэтомидат может модулировать функцию рецептора GABA_A посредством связывания с тем же сайтом на рецепторе GABA_A, что и этомидат.

Величина потенцирования, которую наблюдали авторы изобретения, с 10 мкМ карбоэтомидата (390±80%), в текущем исследовании не больше, чем наблюдалось в предыдущем исследовании авторов изобретения, с 4 мкМ этомидата (660±240%). Это может свидетельствовать о том, что карбоэтомидат является менее мощным и/или эффективным в отношении рецептора GABA_A, чем этомидат. Не желая связываться теорией, это может объяснить, почему более высокая концентрация (в исследовании на головастиках) и доза (в исследовании на крысах) карбоэтомидата по сравнению с этомидатом была необходима, чтобы вызвать LORR. Это также указывает на то, что основной азот в имидазольном кольце этомидата вносит умеренный вклад в действия этомидата на рецепторы GABA_A.

Появление LORR было медленнее с карбоэтомидатом, чем с этомидатом. Причина этого неясна. Однако, поскольку оба гипнотических средства потенцируют рецептор GABA_A, кажется вероятным, что появление задерживается, поскольку карбоэтомидат достигает его места действия в головном мозге медленнее, чем этомидат.

Ссылки

1. Hotchkiss, R.S. and I.E. Karl, The pathophysiology and treatment of sepsis. N Engl J Med, 2003. 348(2): p.138-50.

2. Husain, S.S., et al., 2-(3-Methyl-3H-diaziren-3-yl)ethyl 1-(1-phenylethyl)-1H-imidazole-5-carboxylate: a derivative of the stereoselective general anesthetic etomidate for photolabeling ligand-gated ion channels. J Med Chem, 2003. 46(7): p.1257-65.

3. Arden, J.R., F.O. Holley, and D.R. Stanski, Increased sensitivity to etomidate in the elderly: initial distribution versus altered brain response. Anesthesiology, 1986. 65(1): p.19-27.

4. Jurd, R., et al., General anesthetic actions in vivo strongly attenuated by a point mutation in the GABA(A) receptor beta3 subunit. Faseb J, 2003. 17(2): p.250-2.

5. Rusch, D., H. Zhong, and S.A. Forman, Gating allosterism at a single class of etomidate sites on alpha lbeta2gamma2L GABA A receptors accounts for both direct activation and agonist modulation. J Biol Chem, 2004. 279(20): p.20982-92.

6. Li, G.D., et al., Identification of a GABA_A receptor anesthetic binding site at subunit interfaces by photolabeling with an etomidate analog. J Neurosci, 2006. 26(45): p.11599-605.

7. Stewart, D., et al., Tryptophan mutations at azi-etomidate photo-incorporation sites on alphal or beta2 subunits enhance GABA_A receptor gating and reduce etomidate modulation. Mol Pharmacol, 2008. 74(6): p.1687-95.

8. Watt, I. and I.M. Ledingham, Mortality amongst multiple trauma patients admitted to an intensive therapy unit. Anaesthesia, 1984. 39(10): p.973-81.

9. Ray, D.C. and D.W. McKeown, Effect of induction agent on vasopressor and steroid use, and outcome in patients with septic shock. Crit Care, 2007. 11(3): p.R₅6.

10. Sprung, C.L., et al., Hydrocortisone therapy for patients with septic shock. N Engl J Med, 2008. 358(2): p.111-24.

11. de Jong, F.H., et al., Etomidate suppresses adrenocortical function by inhibition of 11 beta-hydroxylation. J Clin Endocrinol Metab, 1984. 59(6): p.1143-7.

12. Lamberts, S.W., et al., Differential effects of the imidazole derivatives etomidate, ketoconazole and miconazole and of metyrapone on the secretion of Cortisol and its precursors by human adrenocortical cells. J Pharmacol Exp Ther, 1987. 240(1): p.259-64.

13. Roumen, L., et al., Construction of 3D models of the CYP11B family as a tool to predict ligand binding characteristics. J Comput Aided Mol Des, 2007. 21(8): p.455-71.

14. Zhao, Y., et al., Structure of microsomal cytochrome P450 2B4 complexed with the antifungal drug bifonazole: insight into P450 conformational plasticity and membrane interaction. J Biol Chem, 2006. 281(9): p.5973-81.

15. Podust, L.M., T.L. Poulos, and M.R. Waterman, Crystal structure of cytochrome P450 14alpha - sterol demethylase (CYP51) from Mycobacterium tuberculosis in complex with azole inhibitors. Proc Natl Acad Sci USA, 2001. 98(6): p.3068-73.

16. Verras, A., A. Alian, and P.R. de Montellano, Cytochrome P450 active site plasticity: attenuation of imidazole binding in cytochrome P450(cam) by an L244A mutation. Protein Eng Des Sel, 2006.19(11): p.491-6.

17. Waud, D.R., On biological assays involving quantal responses. J Pharmacol Exp Ther, 1972.183(3): p.577-607.

18. Raines, D.E., R.J. Claycomb, and S.A. Forman, Modulation of GABA(A) receptor function by nonranoreirated alkane anesthetics: the effects on agonist enhancement, direct activation, and inhibition. Anesth Analg, 2003. 96(1): p.112-8, table of contents.

19. Gooding JM, Weng JT, Smith RA, Berninger GT, Kirby RR: Cardiovascular and pulmonary responses following etomidate induction of anesthesia in patients with demonstrated cardiac disease. Anesth Analg 1979, 58:40-1.

20. Criado A, Maseda J, Navarro E, Escarpa A, Avello F: Induction of anaesthesia with etomidate: Haemodynamic study of 36 patients. Br J Anaesth 1980, 52:803-6.

21. Ebert TJ, Muzi M, Berens R, Goff D, Kampine JP: Sympathetic responses to induction of anesthesia in humans with propofol or etomidate. Anesthesiology 1992, 76:725-33.

22. Sarkar M, Laussen PC, Zurakowski D, Shukla A, Kussman B, Odegard КС: Hemodynamic responses to etomidate on induction of anesthesia in pediatric patients. Anesth Analg 2005, 101:645-50.

23. Fragen RJ, Shanks СA, Molteni A, Avram MJ: Effects of Cotten et al. Carboetomidate: A Pyrrole Etomidate Analog etomidate on hormonal responses to surgical stress. Anesthesiology 1984, 61:652-6.

24. Ayub M, Levell MJ: Inhibition of human adrenal steroidogenic enzymes in vitro by imidazole drugs including ketoconazole. J Steroid Biochem 1989, 32:515-24.

25. Wagner RL, White PF, Kan PB, Rosenthal MH, Feldman D: Inhibition of adrenal steroidogenesis by the anesthetic etomidate. N Engl J Med 1984, 310:1415-21.

26. Absalom A, Pledger D, Kong A: Adrenocortical function in critically ill patients 24 h after a single dose of etomidate. Anaesthesia 1999, 54:861-7.

27. Vinclair M, Broux C, Faure P, Brun J, Genty C, Jacquot C, Chabre 0, Payen JF: Duration of adrenal inhibition following a single dose of etomidate in critically ill patients. Intensive Care Med 2007, 34:714-9.

28. Zolle IM, Berger ML, Hammerschmidt F, Hahner S, Schirbel A, Peric-Simov B: New selective inhibitors of steroid llbeta-hydroxylation in the adrenal cortex. Synthesis and structure-activity relationship of potent etomidate analogues. J Med Chem 2008, 51:2244-53.

29. Allolio B, Schulte HM, Kaulen D, Reincke M, Jaursch-Hancke C, Winkelmann W: Nonhypnotic low-dose etomidate for rapid correction of hypercortisolaemia in Cushing's syndrome. Klin Wochenschr 1988, 66:361-4.

30. Diago MC, Amado JA, Otero M, Lopez-Cordovilla JJ: Anti-adrenal action of a subanaesthetic dose of etomidate. Anaesthesia 1988,43:644-5.

31. Ledingham IM, Watt I: Influence of sedation on mortality in critically ill multiple trauma patients. Lancet 1983,1:1270.

32. Bloomfield R, Noble DW: Etomidate and fatal outcome-even a single bolus dose may be detrimental for some patients. Br J Anaesth 2006, 97:116 -7.

33. Jackson WL Jr: Should we use etomidate as an induction agent for endotracheal intubation in patients with septic shock?: A critical appraisal. Chest 2005, 127:1031-8.

34. Annane D: ICU physicians should abandon the use of etomidate! Intensive Care Med 2005,31:325-6.

35. Hildreth AN, Mejia VA, Maxwell RA, Smith PW, Dart BW, Barker DE: Adrenal suppression following a single dose of etomidate for rapid sequence induction: A prospective randomized study. J Trauma 2008, 65:573-9.

36. Cuthbertson BH, Sprang CL, Annane D, Chevret S, Garfield M, Goodman S, Laterre PF, Vincent JL, Freivogel K, Rein-hart K, Singer M, Payen D, Weiss YG: The effects of etomidate on adrenal responsiveness and mortality in patients with septic shock. Intensive Care Med 2009, 35: 1868-76.

37. Cotten JF, Husain SS, Forman SA, Miller KW, Kelly EW, Nguyen HH, Raines DE: Methoxycarbonyl-etomidate: A novel rapidly metabolized and ultra-short-acting etomidate analogue that does not produce prolonged adrenocortical suppression. Anesthesiology, 2009,111:240-9.

38. Scott EE, White MA, He YA, Johnson EF, Stout CD, Halpert JR: Structure of mammalian cytochrome P450 2B4 complexed with 4-(4-chlorophenyl)imidazole at 1.9-A resolution: Insight into the range of P450 conformations and the coordination of redox partner binding. J Biol Chem 2004, 279:27294-301.

39. Ouellet H, Podust LM, de Montellano PR: Mycobacterium tuberculosis CYP130: Crystal structure, biophysical characterization, and interactions with antifungal azole drugs. J Biol Chem 2008, 283:5069 - 80.

40. Seward HE, Roujeinikova A, McLean KJ, Munro AW, Leys D: Crystal structure of the Mycobacterium tuberculosis P450 CYP121-fluconazole complex reveals new azole drug-P450 binding mode. J Biol Chem 2006,281:39437- 43.

41. Yano JK, Denton TT, Cerny MA, Zhang X, Johnson EF, Cashman JR: Synthetic inhibitors of cytochrome P-450 2A6: Inhibitory activity, difference spectra, mechanism of inhibition, and protein cocrystallization. J Med Chem 2006, 49:6987-7001.

42. Locuson CW, Hutzler JM, Tracy TS: Visible spectra of type II cytochrome P450-drug complexes: Evidence that "incomplete" heme coordination равно common. Drug Metab Dispos 2007, 35:614-22.

43. Hutzler JM, Melton RJ, Rumsey JM, Schnute ME, Locuson CW, Wienkers LC: Inhibition of cytochrome P450 3A4 by a pyrimidineimidazole: Evidence for complex heme interactions. Chem Res Toxicol 2006, 19:1650-9.

44. Fallo F, Pilon C, Barzon L, Pistorello M, Pagotto U, Altavilla G, Boscaro M, Sonino N: Effects of taxol on the human NCI-H295 adrenocortical carcinoma cell line. Endocr Res 1996, 22:709-15.

45. Fallo F, Pilon C, Barzon L, Pistorello M, Pagotto U, Altavilla G, Boscaro M, Sonino N: Paclitaxel is an effective antiproliferative agent on the human NCI-H295 adrenocortical carcinoma cell line. Chemotherapy 1998, 44:129-34.

46. Fassnacht M, Hahner S, Beuschlein F, Klink A, Reincke M, Allolio B: New mechanisms of adrenostatic compounds in a human adrenocortical cancer cell line. Eur J Clin Invest 2000, 30(suppl 3):76-82.

47. Siegwart R, Jurd R, Rudolph U: Molecular determinants for the action of general anesthetics at recombinant alpha(2)beta(3)gamma(2)gamma-aminobutyric acid(A) receptors. J Neurochem 2002, 80:140-8.

Все патенты и публикации, упомянутые в этом описании, свидетельствуют об уровне специалистов в той области, к которой относится настоящее изобретение. Все патенты и публикации в настоящей заявке включены посредством ссылки в той же степени, как если бы каждая индивидуальная публикация была конкретно и отдельно указана включенной посредством ссылки.

Claims

1. Соединение формулы (I)

где:
R₁ представляет собой L₁C(O)OT;
R₂ представляет собой C₁-С₁₀алкил;
n равно 0;
каждый R₃ независимо представляет собой галоген или R₂;
R₄ и R₅ независимо представляют собой Н;
L₁ представляет собой связь;
Т представляет собой этил, пропил, изобутил, н-бутил; и
его фармацевтически приемлемые соли, стереоизомерные смеси и энантиомеры.

2. Соединение по п. 1, где соединение находится в форме R энантиомера.

3. Соединение по любому из пп. 1-2, где R₂ представляет собой СН₃ и Т обозначает СН₂СН₃.

4. Соединение по п. 1, где соединение формулы (I) представляет собой

карбоэтомидат, и его фармацевтически приемлемые соли, стереоизомерные смеси и энантиомеры.

5. Фармацевтическая композиция с анестезирующим действием, содержащая фармацевтически эффективное количество соединения по любому из пп. 1-4 и фармацевтически приемлемый носитель.

6. Способ обеспечения пациенту анестезирующего действия, включающий введение указанному пациенту фармацевтической композиции по п. 5.

7. Способ обеспечения пациенту анестезирующего действия, включающий введение указанному пациенту соединения формулы (I) по любому из пп. 1-4.

8. Соединение по любому из пп. 1-4, для применения для обеспечения пациенту анестезирующего действия.