способ лечения поражений, ассоциированных с воздействием алкилирующих веществ

Формула изобретения

1. Способ лечения поражения, ассоциированного с воздействием алкилирующего агента, у субъекта, выбранного из группы, состоящей из сернистого иприта, азотистого иприта, газообразного хлора, 2-хлорэтилэтилсульфида и фосгена, у субъекта, причем указанный способ включает стадию:

введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества соединения формулы



или его фармацевтически приемлемой соли.

2. Способ по п.1, где соединение связано с металлом.

3. Способ по п.2, где металл выбран из группы, состоящей из марганца, железа, кобальта, меди, никеля и цинка.

4. Способ по п.3, где соединение связано с марганцем.

5. Способ по п.1, где поражением является поражение органа у субъекта.

6. Способ по п.5, где органом является кожа, легкие, нос, пищевод, трахея или бронхи.

7. Способ по п.1, где алкилирующий агент выбран из группы, состоящей из сернистого иприта, газообразного хлора, фосгена и 2-хлорэтилэтилсульфида.

8. Способ по п.7, где алкилирующим агентом является сернистый иприт.

9. Способ по п.1, где указанное введение выбрано из группы, состоящей из ингаляционного введения, местного введения, внутривенного введения, подкожного введения, внутрибрюшинного введения и внутримышечного введения.

10. Способ по п.1, где соединение вводят субъекту в течение примерно 0,5 ч и до примерно 48 ч после воздействия алкилирующего агента.

11. Способ по п.1, где соединение вводят субъекту в течение примерно 1 ч и до примерно 10 ч после воздействия алкилирующего агента.

12. Способ защиты субъекта от токсических эффектов, ассоциированных с воздействием алкилирующего агента, выбранного из группы, состоящей из сернистого иприта, азотистого иприта, газообразного хлора, 2-хлорэтилэтилсульфида и фосгена, который включает стадию:

профилактическое введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества соединения формулы



или его фармацевтически приемлемой соли.

13. Способ по п.12, где соединение связано с металлом.

14. Способ по п.13, где металл выбран из группы, состоящей из марганца, железа, кобальта, меди, никеля и цинка.

15. Способ по п.14, где соединение связано с марганцем.

Описание изобретения к патенту

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По этой заявке испрашивается приоритет в соответствии с параграфом §119(e) 35-го раздела свода законов США предварительной заявки с серийным номером 61/055919, поданной 23 мая, 2008 г., полное раскрытие которой включено в настоящий документ путем ссылки.

ЗАЯВЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРАВ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ, СДЕЛАННОЕ НА ОСНОВЕ ФИНАНСИРУЕМЫХ ИЗ ФЕДЕРАЛЬНОГО БЮДЖЕТА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК

Это изобретение было сделано, по меньшей мере, частично, при поддержке правительства США по гранту № U54 ES015678, выданному Национальным институтом здоровья. Правительство США имеет некоторые права на изобретение.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Бис(2-хлорэтилсульфид) или сернистый иприт (СИ) впервые был синтезирован в конце 1880 годов и после этого использовался в ряде случаев в качестве боевого отравляющего вещества. Впервые СИ был использован в первую мировую войну и все еще использовался в боевых действиях при конфликте между Ираком и Ираном в конце 1980 годов. Хотя СИ представляет собой уже меньшую угрозу в боевых действиях по сравнению с прошлым, однако он все еще представляет опасность для военных и гражданских лиц вследствие появившихся опасений о возможности его применения при террористических атаках.

Сернистые иприты являются классическими агентами кожно-нарывного действия, которые в основном воздействуют на кожу, глаза и дыхательную систему. Медицинское освидетельствование индивидуумов, которые подвергались воздействию иприта в начале 1980-х гг., свидетельствовало о ряде респираторных поражений, включая облитерирующий бронхит, астму и фиброз легких, которые могут сохраняться в течение всей жизни жертвы.

На сегодняшний день не существует известного антидота для отравления СИ. После контакта наилучшим способом являются обеззараживание и поддерживающее лечение. Обеззараживание кожи является относительно простым и эффективным, в то время как лечение при попадании иприта в организм, например при вдыхании, является гораздо более сложным.

Из предшествующего обсуждения очевидно, что существует необходимость в разработке агентов, способных ослаблять поражение органов, предупреждать его и/или восстанавливать пораженные органы (например, поражение дыхательного тракта) после вредного воздействия алкилирующих агентов, таких как сернистые иприты. Изобретение направлено на эти и другие проблемы в данной области.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем документе предоставлены, помимо прочего, способы восстановления пораженных органов или предупреждения поражения органов после воздействия алкилирующих агентов с помощью замещенных порфиринов в качестве действующего агента или защитного средства от действия алкилирующих агентов, такого как миметик супероксиддисмутазы и/или каталазы. Методологию изобретение можно привести в исполнение следующим образом.

По одному аспекту изобретения способ лечения у субъекта поражений, ассоциированных с воздействием алкилирующего агента, включает введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества соединения формулы

или его фармацевтически приемлемой соли.

R₁, R₂, R₃ и R₄ могут каждый, независимо, представлять собой -H, -CF₃, -CO₂R₈,

Каждый из R₅, R₆ , R₇, R₈, R₉, R₁₀ , R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄ , R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈ , R₁₉, R₂₀, R₂₁, R₂₂ , R₂₃ и R₂₄ может быть одинаковым, или они могут отличаться друг от друга, и каждый, независимо, может представлять собой водород, галоген, -CN, -CF₃, -OH, -NH₂, -COOH, -COOR₂₅, незамещенный или замещенный алкил, незамещенный или замещенный гетероалкил, незамещенный или замещенных циклоалкил, незамещенный или замещенный гетероциклоалкил, незамещенный или замещенный арил и незамещенный или замещенный гетероарил. R₂₅ может представлять собой незамещенный алкил, такой как С_1-10-алкил (например, CH₃ ).

Поражение может быть ассоциировано с определенным органом у субъекта. Более конкретно, орган может представлять собой кожу, легкие, нос, пищевод, трахею или бронхи. Алкилирующим агентом могут быть сернистый иприт, газообразный хлор, фосген и 2-хлорэтилэтилсульфид. Более конкретно, алкилирующим агентом является сернистый иприт. Воздействие алкилирующего агента может вызывать нарушение функций митохондрий, что, в свою очередь, может привести к увеличению продукции активных форм кислорода или окислительному стрессу. В частности, воздействие алкилирующего агента (относительно отсутствия воздействия) вызывает повышение уровня лактатдегидрогеназы (LDH), повышение уровня IgM, снижение уровня глутатиона и повышение уровня миелопероксидазы.

Соединение можно вводить с помощью ингаляции, местно, внутривенно, подкожно, внутрибрюшинно и внутримышечно. Соединение можно вводить субъекту в течение примерно 0,5 часов и до примерно 48 часов после воздействия алкилирующего агента. Более конкретно, соединение можно вводить субъекту в течение примерно 1 часа и до примерно 10 часов после воздействия алкилирующего агента.

По другому аспекту изобретения способ защиты субъекта от токсических эффектов, ассоциированных с воздействием алкилирующего агента, включает введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества соединения формулы

причем R₁, R₂ , R₃ и R₄ могут каждый, независимо, представлять собой -H, -CF₃, -CO₂R₈,

Каждый из R₅, R₆ , R₇, R₈, R₉, R₁₀ , R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄ , R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈ , R₁₉, R₂₀, R₂₁, R₂₂ , R₂₃ и R₂₄ может быть одинаковым, или они могут отличаться друг от друга, и каждый, независимо, может представлять собой водород, галоген, -CN, -CF₃, -OH, -NH₂, -COOH, -COOR₂₅, незамещенный или замещенный алкил, незамещенный или замещенный гетероалкил, незамещенный или замещенный циклоалкил, незамещенный или замещенный гетероциклоалкил, незамещенный или замещенный арил и незамещенный или замещенный гетероарил. R₂₅ может представлять собой незамещенный алкил, такой как С_1-10-алкил (например, CH₃ ).

Дополнительные признаки, преимущества и варианты осуществления изобретения могут быть изложены или очевидны после рассмотрения нижеследующего подробного описания и формулы изобретения. Более того, следует понимать, что предшествующее краткое изложение и нижеследующее подробное описание приведены в качестве примера и предназначены для дополнительных пояснений без ограничения заявленного объема изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Включенные для дополнительного понимания изобретения сопроводительные чертежи включены в описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и совместно с подробным описанием служат для пояснения принципов изобретения. Структурные детали изобретения не показаны более подробно, чем это может быть необходимо для базового понимания изобретения и различных вариантов его применения на практике.

На фигуре 1 показаны структуры бис(2-хлорэтилсульфида), известного как СИ, и его аналога хлорэтилэтилсульфида (ХЭЭС).

Фигура 2 представляет собой диаграмму, на которой показано, что воздействие ХЭЭС вызывает концентрационно-зависимое поражение клеток эпителия дыхательных путей человека. Клетки 16НВЕ легких человека выращивали до конфлюэнтности приблизительно 90% и обрабатывали ХЭЭС в концентрациях в диапазоне от 600 до 1000 мкМ в течение 24 часов. Жизнеспособность клеток снижалась дозозависимым образом, измеренная с помощью количественного определения флуоресценции ацетоксиметилового эфира кальцеина (АМ-кальцеина). Данные представлены как среднее±S.E.M. (средняя ошибка среднего), n=4, где за 100%-ю жизнеспособность принимали флуоресценцию контрольной группы.

Фигуры 3А-3С представляют собой диаграммы, показывающие, что воздействие ХЭЭС приводит к повышению уровня митохондриальных АФК и нарушению функций митохондрий. Клетки SAE (панель A) и клетки 16HBE (панель B) обрабатывали 900 мкМ ХЭЭС в течение 2, 4, 6, 8, 12, 24 и 48 часов, после чего клетки инкубировали с пробой на митохондриальные АФК-MitoSOX (панель А и панель В) в течение 1 часа. Клетки 16НВЕ инкубировали с индикатором митохондриального мембранного потенциала, Родамином 123, в течение 30 минут. Флуоресценция MitoSOX коррелировала с повышением уровня АФК, в то время как флуоресценция Родамина 123 обратно коррелировала с митохондриальным мембранным потенциалом.

На фигуре 4 показаны химические структуры каталитических антиоксидантных металлопорфиринов, тестируемых в примерах 1-6, ниже.

Фигура 5 представляет собой диаграмму, показывающую защитные эффекты металлопорфиринов на индуцируемое ХЭЭС поражение клеток. Клетки 16НВЕ выращивали до конфлюэнтности приблизительно 90% и обрабатывали 900 мкМ ХЭЭС всего в течение 24 часов. Клетки обрабатывали в течение 1 часа после первоначального воздействия ХЭЭС соединениями AEOL 10150, AEOL 10113, AEOL 10303 или MnTBAP в конечной концентрации 50 мкМ в присутствии (черные столбцы) или отсутствии (белые столбцы) 900 мкМ ХЭЭС. Данные представлены как среднее±S.E.M., n=4. ***, р<0,001 по сравнению с группой, обработанной только ХЭЭС.

Фигура 6A-D представляет собой диаграммы, на которых показан восстановительный эффект AEOL 10150 на индуцируемую ХЭЭС гибель клеток. Клетки SAE (панель A и панель В) и клетки 16HBE (панель С и панель D) получали воздействие 900 мкМ ХЭЭС с AEOL 10150 в концентрации 10, 25 и 50 мкМ, добавленным через 1 час после воздействия ХЭЭС. Жизнеспособность клеток измеряли с помощью окрашивания как АМ-кальцеином (панель A и панель С), так и МТТ (панель В и панель D), причем контрольные величины принимали за 100%-ю жизнеспособность. Данные представлены как среднее±S.E.M., n=4. **, р<0,01; ***, р<0,001 по сравнению с группой, обработанной только ХЭЭС.

Фигура 7A-С представляет собой диаграммы, на которых показан восстановительный эффект AEOL 10150 на индуцируемое ХЭЭС повышение уровня митохондриальных АФК и нарушение функций митохондрий. Клетки SAE (панель A) и клетки 16HBE (панель В) получали воздействие 900 мкМ ХЭЭС в течение 12 часов. AEOL 10150 (50 мкМ) добавляли через 1 час после воздействия ХЭЭС. На врезке С клетки 16НВЕ получали аналогичное воздействие, но в течение 4 часов. Митохондриальный мембранный потенциал определяли с использованием Родамина 123, причем флуоресценция обратно коррелировала с митохондриальным мембранным потенциалом. Среднее значение флуоресценции нормализовали на контрольные уровни, принимаемые за 100%. Данные представлены как среднее±S.E.M., n=3-6; *, р<0,05; ***, р<0,001 по сравнению с контрольными значениями. Результаты двухфакторного дисперсионного анализа (ANOVA) AEOL 10150, р=0,0563; ХЭЭС, р=0,0033; взаимодействие, р=0,042 (A); AEOL 10150, р=0,1073; ХЭЭС, р=0,0004; взаимодействие, р=0,0001 (B); и AEOL 10150, р=0,2876; ХЭЭС, р=0,0007; взаимодействие, р=0,0051 (C).

Фигура 8А-В представляет собой диаграммы, показывающие эффекты ХЭЭС на маркеры клеточного окислительного стресса и предупреждающее действие AEOL 10150 в клетках 16 HBE. Панель А: клетки, обработанные 900 мкМ ХЭЭС в течение 12 часов, имели пониженный уровень общего клеточного GSH (глутатиона), а AEOL 10150 (50 мкМ) при добавлении через 1 час после воздействия ХЭЭС восстанавливал это снижение. Уровень общего GSH нормализовали на количество белка и выражали в наномолях GSH на миллиграмм белка. Панель В: ХЭЭС также повышал уровень маркера окисления ДНК, 8-OHdG, а обработка AEOL 10150 (50 мкМ) после воздействия ХЭЭС снижала уровень окисления ДНК. Данные выражены как соотношение 8-OHdG на 10⁵ 2dG. Данные представлены как среднее±S.E.M., n=4-8; *, р<0,05; ***, р<0,001 по сравнению с контрольными значениями. Панель А: двухфакторный дисперсионный анализ (ANOVA) для AEOL 10150, р=0,1444; ХЭЭС, р=0,0001; взаимодействие, р=0,0481; панель В: двухфакторный дисперсионный анализ (ANOVA) для AEOL 10150, р=0,1394; ХЭЭС, р=0,0001; взаимодействие, р=0,0004.

Фигура 9A-D представляет собой диаграммы, показывающие эффекты ХЭЭС на маркеры поражений, отека и воспаления и предупреждающее действие AEOL 10150 в легких крыс. Панель А: маркер цитотоксичности, лактатдегидрогеназу (LDH), измеряли спектрофотометрически. Панель В: уровень белка, который является маркером отека, измеряли спектрофотометрически. Панель С: IgM, который является маркером проницаемости легочных капилляров, измеряли с помощью ELISA. Панель D: клетки в БАЛЖ (бронхоальвеолярной лаважной жидкости), которые являются маркером воспаления и кровоизлияния, измеряли с помощью дифференциальной цитометрии.

Фигура 10 представляет собой диаграмму, показывающую, что уровень LDH в БАЛЖ был повышен в результате вдыхания ХЭЭС; эти уровни снижались до контрольных значений при введении AEOL 10150 после ХЭЭС. Уровень LDH в БАЛЖ был значительно увеличен в результате действия ХЭЭС, указывая на повреждение эпителия и, в результате, утечку LDH из этих поврежденных клеток. Последующая обработка AEOL значительно снижала утечку LDH из клеток. Данные показаны как среднее±S.E.M., белок n=5-9. *, р<0,01; ***, р<0,001.

Фигура 11А-В представляет собой диаграммы, показывающие защитный эффект AEOL 10150 на индуцируемое ХЭЭС увеличение уровня белка и IgM в БАЛЖ. Через 1 и 9 часов после воздействия ХЭЭС, крысы получали AEOL 10150 (5 мг/кг, подкожно). Через 18 часов после воздействия проводили смывы и измеряли уровни белка и IgM в БАЛЖ. Панель А: воздействие ХЭЭС приводило к значительному повышению уровня белка в БАЛЖ, в то время как обработка AEOL 10150 при воздействии ХЭЭС приводила к значительному снижению уровня белка в БАЛЖ. Панель В: показывает значительное повышение уровня IgM в БАЛЖ в результате воздействия ХЭЭС, и последующее значительное снижение уровня IgM в БАЛЖ при воздействии AEOL 10150 после обработки ХЭЭС. Данные показаны как среднее±S.E.M., белок: n=6-16. ***, р<0,001. IgM: n=6. ***, р<0,001.

Фигура 12А-С представляет собой диаграммы, показывающие, что вдыхание ХЭЭС приводило к увеличению количества RBC (красных кровяных клеток) и PMN (полиморфоядерных клеток) в БАЛЖ; воздействие AEOL 10150 снижало количество RBC и PMN в БАЛЖ. Панель А: у крыс, получавших EtOH+PBS или EtOH+AEOL 10150 наблюдался очень низкий уровень RBC. В группе ХЭЭС+PBS у крыс было значительно увеличено число RBC в БАЛЖ, что указывало на геморрагическое поражение. Панель В: количество нейтрофилов (полиморфоядерных клеток, PMN) также было значительно увеличено у крыс, получавших воздействие ХЭЭС+PBS по сравнению с группами, получавшими EtOH. Введение AEOL 10150 после ХЭЭС приводило к значительному снижению числа PMN по сравнению с группой ХЭЭС+PBS. Число макрофагов существенно не менялось ни в какой из исследуемых групп. Данные показаны как среднее±S.E.M., n=6-13. *, р<0,05; **, р<0,01; ***, р<0,001.

Фигура 13 представляет собой диаграмму, показывающую, что уровень миелопероксидазы в легочной ткани был значительно увеличен в группе ХЭЭС+PBS; воздействие AEOL 10150 значительно снижало уровень миелопероксидазы в легких по сравнению с ХЭЭС+PBS. Ткань легких перфузировали и быстро замораживали во время эвтаназии. Легочную ткань гомогенизировали в HTAB-буфере. Окисление тетраметилбензидина (ТМВ) проводили в течение 3 минут; эти данные использовали для вычисления степени изменения. Для вычисления единиц активности пероксидазы использовали коэффициент экстинкции для ТМВ 3,9×10⁴ М ^-1см^-1 при 652 нм, и нормализовали их на уровень белка, определяя концентрацию белка методом с использованием бицинхониновой кислоты (ВСА-методом). Данные показаны как среднее±S.E.M., n=6. *, р<0,05; **, р<0,01.

Фигура 14 представляет собой диаграмму, показывающую, что маркер окисления ДНК, 8-гидроксидезоксигуанозин (8-OHdG), был значительно повышен в результате ингаляции ХЭЭС; обработка AEOL 10150 значительно снижала индуцируемое ХЭЭС окисление ДНК. Данные показаны как среднее±S.E.M., n=12. *, р<0,05; **, р<0,01.

Фигура 15 представляет собой диаграмму, показывающую, что уровень маркера перекисного окисления липидов 4-гидроксиноненаля (4-HNE) был повышен в результате воздействия ХЭЭС, а действие AEOL 10150 значительно снижало уровень 4-HNE. Данные показаны как среднее±S.E.M., n=11 для EtOH+PBS и CEES+PBS, n=5 для EtOH+10150 и CEES+10150. *, р<0,05; **.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Очевидно, что изобретение не ограничено определенной методикой, протоколами и реагентами, описанными в настоящем документе, так как для специалиста будет очевидно, что они могут варьировать. Следует также понимать, что используемая в настоящем описании терминология применяется с целью описания только конкретных вариантов осуществления изобретения, и, не предполагается, что она ограничивает объем изобретения. Следует также отметить, что если контекст прямо не указывает иное, то используемое в настоящем описании и приложенной формуле изобретения единственное число включает и множественное число. Поэтому, например, ссылка «клетка» представляет собой ссылку на одну или несколько клеток и их эквиваленты, известные специалистам в данной области.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем описании, имеют такие же значения, которые понимают под этими терминами средние специалисты в данной области, к которой принадлежит изобретение. Варианты осуществления изобретения и его различные признаки и преимущества более подробно пояснены на неограничивающих вариантах осуществления изобретения и примерах, которые описаны и/или проиллюстрированы в сопроводительных чертежах и подробно изложены в нижеследующем описании. Следует отметить, что проиллюстрированные в чертежах признаки не обязательно приведены с соблюдением масштаба, и признаки одного варианта осуществления изобретения можно использовать в других вариантах осуществления изобретения, что будет очевидно для опытного специалиста даже при отсутствии четкого указания в настоящем описании. Описания хорошо известных компонентов и методик получения могут быть опущены, чтобы избежать ненужного усложнения вариантов осуществления изобретения. Используемые в настоящем документе примеры предназначены только для помощи в понимании путей практического применения изобретения и для помощи специалистам в в данной области в применении на практике вариантов осуществления изобретения. Соответственно, примеры и варианты осуществления настоящего изобретения не следует истолковывать как ограничивающие объем изобретения, который определен только приложенной формулой изобретения и действующим законодательством.

Соответственно, ниже приведен раздел «Определения», в котором для ясности приведено более конкретное определение некоторых терминов, связанных с изобретением, но все определения согласуются с тем, как опытный специалист понимает эти термины. Описаны конкретные способы, устройства и материалы, хотя в применении на практике или при тестировании изобретения можно использовать любые способы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в настоящем документе. Все упоминаемые в настоящем документе ссылки включены в него полностью путем ссылки.

СИ - сернистый иприт

ХЭЭС - 2-хлорэтилэтилсульфид

SOD - супероксиддисмутаза

АФК - активные формы кислорода

АФА - активные формы азота

GSH - глутатион

8-OHdG - 8-гидроксидезоксигуанозин

MTT - 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия бромид

ANOVA - дисперсионный анализ

HBE - бронхиолярные эпителиальные клетки человека

SAEC - эпителиальные клетки малых дыхательных путей человека

4-HNE - 4-гидроксиноненаль

Используемый в настоящем описании термин «алкилирующий агент» в общем относится к соединениям, содержащим алкильные группы, которые легко объединяются с другими молекулами. Например, алкилирующие агенты обычно содержат алкильные группы, которые легко присоединяются к другим молекулам, образуя ковалентную связь. Этот процесс также может называться алкилированием. Обычно, алкилирующие агенты могут нарушать функции ДНК посредством различных механизмов, таких как: (i) в результате алкилирования ДНК-оснований, тем самым препятствуя синтезу ДНК и транскрипции РНК, (ii) в результате образования перекрестных сшивок, связей между атомами в цепи ДНК, или (iii) в результате усиления неправильного образования пар между ДНК-основаниями в цепи ДНК, приводящего к мутациям. Также алкилирующие агенты могут инициировать окислительный стресс в клетках экспонированной системы органов, вызывая общее снижение внутриклеточного глутатиона (GSH) и усиление окисления ДНК. Действие алкилирующих агентов может вызывать нарывы на коже, повреждение глаз и повреждение дыхательного тракта. Воздействие алкилирующих агентов также может вызывать системные токсические эффекты, такие как тошнота и рвота, снижение уровня как лейкоцитов, так и эритроцитов, склонность к кровоизлияниям, отек, снижение уровня глутатиона, повышение уровня миелопероксидазы (МРО), повышение уровня лактатдегидрогеназы (LDH) и повышение уровня IgM. Алкилирующие агенты включают, без ограничения, азотистые иприты, включая мехлоретамина гидрохлорид, хлорамбуцил, бусульфан, циклофосфамид и сернистые иприты, включая газообразный хлор, фосген и 2-хлорэтилэтилсульфид.

Используемый в настоящем описании термин «окисление» относится к химической реакции, в которой осуществляется перенос электронов от вещества на окислитель. Окислительные реакции могут давать свободные радикалы, которые приводят к окислительному стрессу и могут в итоге привести к гибели клетки.

Используемый в настоящем описании термин «активные формы кислорода» обычно относится к свободным радикалам, содержащим атомы кислорода реакционноспособным анионам или содержащим атомы кислорода молекулам, которые либо могут продуцировать свободные радикалы, либо могут активироваться ими. Активные формы кислорода могут включать, без ограничения, супероксидные радикалы, перекись водорода, пероксинитрит, липидные пероксиды, гидроксильные радикалы, тиильные радикалы, супероксидный анион, органические гидропероксиды, RO*-алкокси и ROO*-пероксирадикалы, и гидрохлорную кислоту. Основным источником активных форм кислорода (АФК) in vivo является аэробное дыхание, хотя активные формы кислорода также продуцируются в результате b-окисления жирных кислот в пероксисомах, опосредуемого цитохромом Р450 метаболизма ксенобиотических соединений в микросомах, стимуляции фагоцитоза патогенами или липосахаридами, метаболизма аргинина, действия тканеспецифичных ферментов. Накопление окислительных повреждений может также отрицательно влиять на эффективность работы митохондрий и дополнительно повышать уровень продукции АФК.

Используемый в настоящем описании термин «активные формы азота» обычно относится к семейству биомолекул, производных оксида азота, которые могут продуцироваться у животных в результате реакции оксида азота (NO*) с супероксидом (O₂*^-), дающей пероксинитрит (ONOO ^-). В общем, активные формы азота действуют совместно с активными формами кислорода, повреждая клетки, что проводит к нитрозирующему стрессу.

Используемый в настоящем описании термин «окислительный стресс» обычно относится к повреждению клеток в результате действия АФК. Первичное повреждение клеток возникает в результате вызываемого АФК изменения макромолекул, таких как полиненасыщенные жирные кислоты в липидах мембран, необходимых белках и ДНК. В патенте США № 7189707 описано, что окислительный стресс и АФК вовлечены в ряд заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, рак, сахарный диабет и старение.

Используемый в настоящем описании термин «антиоксидант» обычно относится к молекулам или соединениям, которые способны изменять или предупреждать окисление других молекул. Антиоксиданты могут удалять свободные радикалы, образуемые в окислительной реакции, и ингибируют другие окислительные реакции, окисляясь сами. Антиоксиданты могут включать восстанавливающие агенты, такие как тиолы или полифенолы. Дополнительно, антиоксиданты могут включать, без ограничения, глутатион, витамин С, витамин Е, каталазу, супероксиддисмутазу, глутатионпероксидазу, различные другие пероксидазы, замещенные порфириновые соединения по изобретению и любую другую молекулу или соединение, которые способны захватывать активные формы кислорода, известные в данной области.

Используемый в настоящем описании термин «восстановление» в общем определен как противодействие, восстановление или обеспечение защиты субъекта, органа, ткани, клетки или биомолекулы от отрицательных эффектов действия активных форм кислорода и других свободных радикалов.

Используемый в настоящем описании термин «орган» обычно относится к ткани, которая осуществляет определенную функцию или группу функций в организме. Примерный список органов включает легкие, сердце, кровеносные сосуды, кровь, слюнные железы, пищевод, желудок, печень, желчный пузырь, поджелудочную железу, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку, анус, эндокринные железы, такие как гипоталамус, гипофиз или гипофизарная железа, шишковидное тело или шишковидная железа, щитовидная железа, паращитовидная железа, надпочечники, кожу, волосы, ногти, лимфу, лимфатические узлы, миндалины, аденоиды, тимус, селезенку, мышцы, головной мозг, спинной мозг, периферическую нервную систему, нервную систему, половые органы и яичники, фаллопиевы трубы, матку, влагалище, молочные железы, яички, семявыводящие протоки, семенные пузырьки, простату и пенис, зев, гортань, трахею, бронхи, диафрагму, кости, хрящ, связки, сухожилия, почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Используемый в настоящем описании термин «система органов» обычно относится к группе взаимосвязанных органов. Системы органов включают, без ограничения, кровеносную систему, пищеварительную систему, эндокринную систему, покровы тела, лимфатическую систему, мышечную систему, нервную систему, репродуктивную систему, дыхательную систему, скелет и мочевыводящую систему.

Используемый в настоящем описании термин «биомаркер» обычно относится к органической биомолекуле, присутствие которой отличается в образце, взятом у субъекта с одним фенотипическим статусом (например, после воздействия алкилирующего агента), по сравнению с другим фенотипическим статусом (например, без воздействия алкилирующего агента). Присутствие биомаркера отличается между различными фенотипическими статусами, если вычисленный средний или медианный уровень экспрессии биомаркера в различных группах является статистически значимым. Обычно используемые тесты для статистической значимости включают, помимо других, t-тест, дисперсионный анализ (ANOVA), тест Крускала-Валлиса, тест Уилкоксона, тест Манна-Уитни и отношение шансов. С помощью биомаркеров, отдельно или в комбинации, можно измерить относительный риск того, что субъект принадлежит к одному фенотипическому статусу или другому. Собственно, они пригодны в качестве маркеров заболевания (для диагностики), терапевтической эффективности лекарства (для тераностики) и токсичности лекарственных соединений.

Используемый в настоящем описании термин «субъект» включает индивидуумов, которые нуждаются во вмешательстве или манипуляциях вследствие воздействия или потенциального воздействия алкилирующего агента, которое может привести к поражению органов. Кроме того, термин «субъект» включает человека и других животных.

Используемый в настоящем описании термин «действующий агент» в общем относится к любому соединению, способному вызывать изменение фенотипа или генотипа клеток, ткани, органа или организма при контакте с клеткой, тканью, органом или организмом. Например, соединение может быть способно захватывать АФК, предупреждать или ослаблять окислительный стресс и защищать органы или системы органов от повреждений вследствие воздействия алкилирующего агента. Соединение может включать любые замещенные порфириновые соединения по изобретению, такие как миметик супероксида, миметик каталазы или миметик, имеющий оба этих свойства.

Используемый в настоящем описании термин «фармацевтически приемлемый носитель» обычно относится к фармацевтическим вспомогательным веществам, например, фармацевтически и физиологически приемлемым органическим или неорганическим веществам-носителям, подходящим для энтерального или парентерального применения, которые не вступают в нежелательные реакции с действующим агентом.

Если замещающие группы описаны с помощью их общепринятых химических формул, написанных слева направо, они в равной степени охватывают химически идентичные заместители, которые будут результатом написания структуры справа налево, например, -CH₂O- эквивалентно -OCH₂-.

Термин «алкил», сам по себе или в качестве части другого заместителя, означает, если не указано иное, прямую (т.е., неразветвленную) или разветвленную углеродную цепь, или их комбинацию, которая может быть полностью насыщенной, моно- или полиненасыщенной и может включать ди- и мультивалентные радикалы, имеющие указанное число атомов углерода (т.е., С₁-С₁₀ означает от одного до десяти атомов углерода). Примеры насыщенных углеводородных радикалов включают, но не ограничены, группы, такие как метильная, этильная, н-пропильная, изопропильная, н-бутильная, т-бутильная, изобутильная, втор-бутильная, циклогексилметильная, гомологи и изомеры, например, н-пентильной, н-гексильной, н-гептильной, н-октильной групп и т.п. Ненасыщенной алкильной группой является группа, имеющая одну или несколько двойных связей или тройных связей. Примеры ненасыщенных алкильных групп включают, но не ограничены этим, винильную, 2-пропенильную, кротильную, 2-изопентенильную, 2-бутадиенильную, 2,4-пентадиенильную, 3-(1,4-пентадиенильную), этинильную, 1- и 3-пропинильную, 3-бутинильную и высшие гомологи и изомеры. Алкоксильной группой является алкил, присоединенный к остальной молекуле через кислородный линкер (-О-).

Термин «алкилен», сам по себе или в качестве части другого заместителя, означает, если не указано иное, бивалентный радикал алкила, неограничивающим примером которого является -CH₂ CH₂CH₂CH₂-. Обычно алкильная (или алкиленовая) группа будет иметь от 1 до 24 атомов углерода, причем в изобретении предпочтительными будут группы, имеющие 10 или меньше атомов углерода. «Низший алкил» или «низший алкилен» являются алкильной или алкиленовой группой с более короткой цепью, обычно имеющие восемь или меньше атомов углерода.

Термин «гетероалкил», сам по себе или в комбинации с другим термином, означает, если не указано иное, стабильную прямую или разветвленную цепь или их комбинацию, состоящую из, по меньшей мере, одного атома углерода и, по меньшей мере, одного гетероатома, выбранного из группы, состоящей из O, N, P, Si и S, и в которой атомы азота и серы, необязательно, могут быть окислены, а гетероатом азота, необязательно, может быть кватернизированным. Гетероатомы O, N, P, S и Si могут находится в любом внутреннем положении в гетероалкильной группе или в положении, по которому алкильная группа присоединена к остальной молекуле. Примеры включают, но не ограничены этим: -CH₂-CH ₂-O-CH₃, -CH₂-CH₂-NH-CH ₃, -CH₂-CH₂-N(CH₃)-CH ₃, -CH₂-S-CH₂-CH₃, -CH ₂-CH₂, -S(O)-CH₃, -CH₂ -CH₂-S(O)₂-CH₃, -CH=CH-O-CH ₃, -Si(CH₃)₃, -CH₂-CH=N-OCH ₃, -CH=CH-N(CH₃)-CH₃, -O-CH₃ , -О-CH₂-CH₃ и -CN. До двух гетероатомов могут располагаться последовательно, как, например, -CH₂ -NH-OCH₃.

Аналогичным образом, термин «гетероалкилен», сам по себе или в качестве части другого заместителя, означает, если не указано иное, бивалентный радикал гетероалкила, неограничивающими примерами которого являются -CH ₂-CH₂-S-CH₂-CH₂- и -CH ₂-S-CH₂-CH₂-NH-CH₂-. Для гетероалкиленовых групп гетероатомы могут также занимать любое или оба положения на концах цепи (например, алкиленокси-, алкилендиокси-, алкиленамино-, алкилендиамино- и т.п.). Более того, для алкиленовых и гетероалкиленовых линкерных групп, направление, в котором написана формула линкерной группы, не подразумевает никакой ориентации линкерной группы. Например, формула -C(O)₂R'- представляет как -C(O)₂R'-, так и -R'C(O) ₂-. Как описано выше, используемые в настоящем описании гетероалкильные группы включают такие группы, присоединенные к остальной молекуле через гетероатом, например, -C(O)R', -C(O)NR', -NR'R", -OR', -SR' и/или -SO ₂R'. При упоминании «гетероалкила» после перечисления определенных гетероалкильных групп, таких как -NR'R" и т.п., следует понимать, что термины гетероалкил и -NR'R" не являются дублирующими или взаимоисключающими. Скорее, определенные гетероалкильные группы перечислены для ясности. Поэтому, термин «гетероалкил» не следует в настоящем описании интерпретировать, как исключающий определенные гетероалкильные группы, такие как -NR'R" и т.п.

Термины «циклоалкил» и «гетероциклоалкил», сами по себе или в комбинации с другими терминами, означают, если не указано иное, циклические версии «алкила» и «гетероалкила», соответственно. Дополнительно, в случае гетероциклоалкила гетероатом может занимать позицию, по которой гетероцикл присоединен к остальной молекуле. Примеры циклоалкилов включают, но не ограничены этим, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, 1-циклогексенил, 3-циклогексенил, циклогептил и т.п. Примеры гетероциклоалкилов включают, но не ограничены этим, 1-(1,2,5,6-тетрагидропиридил), 1-пиперидинил, 2-пиперидинил, 3-пиперидинил, 4-морфолинил, 3-морфолинил, тетрагидрофуран-2-ил, тетрагидрофуран-3-ил, тетрагидротиен-2-ил, тетрагидротиен-3-ил, 1-пиперазинил, 2-пиперазинил и т.п. «Циклоалкилен» и «гетероциклоалкилен», отдельно или в качестве части другого заместителя, означают бивалентный радикал циклоалкила и гетероциклоалкила, соответственно.

Термины «гало» или «галоген», сами по себе или в качестве части другого заместителя, означают, если не указано иное, атом фтора, хлора, брома или йода. Дополнительно, термины, такие как «галогеналкил» предусматривают включение моногалогеналкила и полигалогеналкила. Например, термин «галоген(С₁-С₄)алкил» включает, но не ограничен этим, фторметил, дифторметил, трифторметил, 2,2,2-трифторэтил, 4-хлорбутил, 3-бромпропил и т.п.

Термин «ацил» означает, если не указано иное, -C(O)R, где R представляет собой замещенный или незамещенный алкил, замещенный или незамещенный циклоалкил, замещенный или незамещенный гетероалкил, замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный арил, или замещенный или незамещенный гетероарил.

Термин «арил» означает, если не указано иное, полиненасыщенный, ароматический, углеводородный заместитель, который может представлять собой единичное кольцо или множественные кольца (предпочтительно, от 1 до 3 колец), которые слиты (конденсированы) вместе (т.е., конденсированные арильные кольца) или ковалентно соединены. Конденсированные арильные кольца относятся к множественным кольцам, слитым вместе, причем, по меньшей мере, одно из слитых колец является арильным кольцом. Термин «гетероарил» относится к арильным группам (или кольцам), которые содержат от одного до четырех гетероатомов, выбранных из N, O и S, причем атомы азота и серы, необязательно, окислены, а атомы азота, необязательно, кватернизированные. Поэтому, термин «гетероарил» включает конденсированные гетероарильные группы (т.е., множественные кольца, конденсированные вместе, причем, по меньшей мере, одно из слитых колец представляет собой гетероароматическое кольцо). 5,6-конденсированный гетероарилен относится к двум кольцам, конденсированным вместе, причем одно кольцо имеет 5 членов, а другое является 6-членным, и, в котором, по меньшей мере, одно кольцо представляет собой гетероарильное кольцо. Аналогично, 6,6-конденсированный гетероарилен относится к двум кольцам, конденсированным вместе, причем одно кольцо имеет 6 членов, и другое кольцо является 6-членным, и, в котором, по меньшей мере, одно кольцо является гетероарильным кольцом. 6,5-конденсированный гетероарилен относится к двум кольцам, конденсированным вместе, причем одно кольцо имеет 6 членов, а другое является 5-членным, и, в котором, по меньшей мере, одно кольцо представляет собой гетероарильное кольцо. Гетероарильная группа может быть присоединена к остальной молекуле через углерод или гетероатом. Неограничивающие примеры арильных и гетероарильных групп включают фенил, 1-нафтил, 2-нафтил, 4-бифенил, 1-пирролил, 2-пирролил, 3-пирролил, 3-пиразолил, 2-имидазолил, 4-имидазолил, пиразинил, 2-оксазолил, 4-оксазолил, 2-фенил-4-оксазолил, 5-оксазолил, 3-изоксазолил, 4-изоксазолил, 5-изоксазолил, 2-тиазолил, 4-тиазолил, 5-тиазолил, 2-фурил, 3-фурил, 2-тиенил, 3-тиенил, 2-пиридил, 3-пиридил, 4-пиридил, 2-пиримидил, 4-пиримидил, 5-бензотиазолил, пуринил, 2-бензимидазолил, 5-индолил, 1-изохинолил, 5-изохинолил, 2-хиноксалинил, 5-хиноксалинил, 3-хинолил и 6-хинолил. Заместители для каждой из отмеченных выше арильных и гетероарильных кольцевых систем выбраны из группы приемлемых заместителей, описанных ниже. «Арилен» и «гетероарилен», отдельно или в качестве части другого заместителя, означают бивалентный радикал арила и гетероарила, соответственно.

Для краткости, термин «арил» при использовании в комбинации с другими терминами (например, арилокси, арилтиокси, арилалкил) включает как арильные, так и гетероарильные кольца, определение которых дано выше. Поэтому, термин «арилалкил» подразумевает включение таких радикалов, в которых арильная группа присоединена к алкильной группе (например, бензил, фенэтил, пиридилметил и т.п.), включая такие алкильные группы, в которых атом углерода (например, метиленовая группа) замещен, например, атомом кислорода (например, феноксиметил, 2-пиридилоксиметил, 3-(1-нафтилокси)пропил, и т.п.).

Используемый в настоящем описании термин «оксо» означает кислород, который соединен двойной связью с атомом углерода.

Используемый в настоящем описании термин «алкилсульфонил» означает молекулу, имеющую формулу -S(О₂)-R', в которой R' представляет собой алкильную группу, определение которой дано выше. R' может иметь определенное число углеродных атомов (например, «С ₁-С₄-алкилсульфонил»).

Каждый из приведенных выше терминов (например, «алкил», «гетероалкил», «арил» и «гетероарил») включает как замещенные, так и незамещенные формы указанного радикала. Предпочтительные заместители для каждого типа радикалов приведены ниже.

Заместители для алкильных и гетероалкильных радикалов (включая группы, часто называемые алкиленовая, алкенильная, гетероалкиленовая, гетероалкенильная, алкинильная, циклоалкильная, гетероциклоалкильная, циклоалкенильная и гетероциклоалкенильная) могут представлять собой одну или несколько из множества групп, выбранных из, но не ограниченных этим, -OR', =О, =NR', =N-OR', -NR'R'', -SR', -галогена, -SiR'R''R''', -OC(O)R', -C(O)R', -CO₂R', -CONR'R'', -OC(O)NR'R'', -NR''C(O)R', -NR'-C(O)NR''R''', -NR''C(O)₂R', -NR-C(NR'R''R''')=NR"", -NR-C(NR'R'')=NR"', -S(O)R', -S(O) ₂R', -S(O)₂NR'R'', -NRSO ₂R', -CN и -NO₂, в количестве, варьирующем от нуля до (2m'+1), где m' представляет собой общее число атомов углерода в таком радикале. R', R'', R''' и R'''' каждый, предпочтительно независимо, относятся к водороду, замещенной или незамещенной гетероалкильной, замещенной или незамещенной циклоалкильной, замещенной или незамещенной гетероциклоалкильной, замещенной или незамещенной арильной (например, арильной, замещенной 1-3 галогенами), замещенной или незамещенной алкильной, алкокси- или тиоалкокси-группам, или арилалкильной группам. Когда соединение по изобретению включает более одной R-группы, например, каждую из R-групп независимо выбирают как являющуюся каждая R', R'', R''' и R'''' группой, когда присутствует более одной из этих групп. Когда R' и R'' присоединены к одному атому азота, они могут быть объединены с атомом азота, образуя 4-, 5-, 6- или 7-членное кольцо. Например, -NR'R'' включает, но не ограничена этим, 1-пирролидинил и 4-морфолинил. Из приведенного выше описания заместителей специалисту в данной области будет понятно, что в термин «алкил» входят группы, включающие атомы углерода, связанные с группами, помимо водородных групп, такими как галогеналкил (например, -CF₃ и -CH₂CF₃) и ацил (например, -C(O)CH₃, -C(O)CF₃, -C(O)CH ₂OCH₃ и т.п.).

Как и для заместителей, описанных для алкильного радикала, заместители для арильной и гетероарильной групп разнообразны и выбраны из, например: -OR', -NR'R'', -SR', -галогена, -SiR'R''R''', -OC(O)R', -C(O)R', -CO₂R', -CONR'R'', -OC(O)NR'R'', -NR''C(O)R', -NR'-C(O)NR''R''', -NR''C(O)₂R', -NR-C(NR'R''R''')=NR'''', -NR-C(NR'R'')=NR''', -S(O)R', -S(O) ₂R', -S(O)₂NR'R'', -NRSO ₂R', -CN, -NO₂, -R', -N₃, -CH(Ph)₂, фтор(C₁-C₄)алкоксигруппы и фтор(C₁-C₄)алкила, в количестве, варьирующем от нуля до общего числа открытых валентностей в ароматической кольцевой системе; и где R', R'', R''' и R'''', предпочтительно независимо, выбраны из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного гетероалкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного гетероциклоалкила, замещенного или незамещенного арила и замещенного или незамещенного гетероарила. Когда соединение по изобретению включает более одной R-группы, например, каждую из R-групп независимо выбирают как являющуюся каждая R', R'', R''' и R'''' группой, когда присутствует более одной из этих групп.

Два или более заместителей могут, необязательно, быть соединены, образуя арильную, гетероарильную, циклоалкильную или гетероциклоалкильную группы. Такие так называемые образующие кольца заместители обычно, хотя необязательно, присоединены к циклической базовой структуре. В одном варианте осуществления изобретения образующие кольца заместители присоединены к соседним членам базовой структуры. Например, образующие кольца заместители, присоединенные к соседним членам циклической базовой структуры, образуют конденсированную кольцевую структуру. В другом варианте осуществления изобретения образующие кольца заместители присоединены к одному члену базовой структуры. Например, два образующих кольца заместителя присоединены к одному члену циклической базовой структуры, образуя спироциклическую структуру. В еще одном варианте осуществления изобретения образующие кольца заместители присоединены к не-соседним членам базовой структуры.

Два заместителя на соседних атомах арильного или гетероарильного кольца могут, необязательно, образовывать кольцо с формулой -T-C(O)-(CRR')_q-U-, в которой T и U, независимо, представляют собой -NR-, -O-, -CRR'-, или одинарную связь, а q является целым числом от 0 до 3. В качестве альтернативы, два заместителя на соседних атомах арильного или гетероарильного кольца могут, необязательно, быть замещены заместителем с формулой -A-(CH₂)_r-B-, в которой A и B независимо представляют собой -CRR'-, -O-, -NR-, -S-, -S(O) -, -S(O)₂-, -S(O)₂NR'- или одинарную связь, а r является целым числом от 1 до 4. Одна из образованных таким образом одинарных связей нового кольца, может, необязательно, быть заменена двойной связью. В качестве альтернативы, два заместителя на соседних атомах арильного или гетероарильного кольца могут, необязательно, быть замещены заместителем с формулой -(CRR') _s-X'-(C"R"')_d-, где s и d, независимо, представляют собой целые числа от 0 до 3, а X' представляет собой -O-, -NR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)₂ - или -S(O)₂NR'-. Заместители R, R', R'' и R''', предпочтительно независимо, выбраны из водорода, замещенного или незамещенного алкила, замещенного или незамещенного циклоалкила, замещенного или незамещенного гетероциклоалкила, замещенного или незамещенного арила и замещенного или незамещенного гетероарила.

Используемые в настоящем описании термин «гетероатом» или «гетероатом кольца» включают кислород (O), азот (N), серу (S), фосфор (P) и кремний (Si).

Используемая в настоящем описании «замещающая группа» означает группу, выбранную из следующих молекул:

(А) -OH, -NH₂, -SH, -CN, -CF₃ , -NO₂, -оксо-группы, галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила, незамещенного гетероарила и

(Б) алкила, гетероалкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, арила и гетероарила, имеющих, по меньшей мере, один заместитель, выбранный из:

(i) -оксо-группы, -OH, -NH₂ , -SH, -CN, -CF₃, -NO₂, галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила, незамещенного гетероарила и

(ii) алкила, гетероалкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, арила и гетероарила, имеющих, по меньшей мере, один заместитель, выбранный из:

(а) -оксо-группы, -OH, -NH₂, -SH, -CN, -CF₃, -NO₂ , галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила, незамещенного гетероарила и

(б) алкила, гетероалкила, циклоалкила, гетероциклоалкила, арила или гетероарила, имеющих, по меньшей мере, один заместитель, выбранный из: -оксо-группы, -OH, -NH₂, -SH, -CN, -CF₃, -NO₂ , галогена, незамещенного алкила, незамещенного гетероалкила, незамещенного циклоалкила, незамещенного гетероциклоалкила, незамещенного арила и незамещенного гетероарила.

Используемые в настоящем описании термины «ограниченный по размеру заместитель» или «ограниченная по размеру замещающая группа» означают группу, выбранную из всех заместителей, описанных выше для «замещающей группы», в которой каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный С₁-С ₂₀-алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-20-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный С₄-С₈-циклоалкил, а каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 4-8-членный гетероциклоалкил.

Используемые в настоящем описании термины «низший заместитель» или «низшая замещающая группа» означают группу, выбранную из всех заместителей, описанных выше для «замещающей группы», в которой каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный С₁-С ₈-алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-8-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный С₅-С₇-циклоалкил, а каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 5-7-членный гетероциклоалкил.

Подразумевается, что термин «фармацевтически приемлемые соли» включает соли активных соединений, которые получены с относительно нетоксичными солями или основаниями в зависимости от конкретных заместителей соединений, описанных в настоящем документе. Когда соединения по изобретению содержат относительно кислые функциональные группы, можно получить соли присоединения оснований в результате контакта нейтральной формы таких соединений с достаточным количеством желаемого основания, или чистого, или в подходящем инертном растворителе. Примеры фармацевтически приемлемых солей присоединения оснований включают натриевую, калиевую, кальциевую, аммониевую соли, соли органических аминов или магниевую соль, или аналогичную соль. Если соединения по изобретению содержат относительно основные функциональные группы, то можно получить соли присоединения кислот в результате контакта нейтральной формы таких соединений с достаточным количеством желаемой кислоты, или чистой, или в подходящем инертном растворителе. Примеры фармацевтически приемлемых солей присоединения кислот включает соли, полученные с неорганическими кислотами, такими как хлористоводородная, бромистоводородная, азотная, угольная, моногидрокарбоновая, фосфорная, моногидрофосфорная, дигидрофосфорная, серная, моногидросерная, йодистоводородная кислота или фосфористая кислоты и т.п., а также соли, полученные из относительно нетоксичных органических кислот, таких как уксусная, пропионовая, изомасляная, малеиновая, малоновая, бензойная, янтарная, субериновая, фумаровая, молочная, миндальная, фталовая, бензолсульфоновая, п-толуолсульфоновая, лимонная, винная, щавелевая, метансульфоновая и т.п. кислоты. Примеры также включают соли аминокислот, такие как аргинат и т.п., и соли таких органических кислот, как глюкуроновая или галактуроновая кислоты и т.п. (см., например, Berge et al., "Pharmaceutical Salts", Journal of Pharmaceutical Science, 1977, 66, 1-19). Некоторые конкретные соединения по настоящему изобретению содержат как основные, так и кислотные функциональные группы, что позволяет преобразовать эти соединения либо в соли присоединения оснований, либо в соли присоединения кислот.

Поэтому, соединения по изобретению могут существовать в виде солей, например, с фармацевтически приемлемыми кислотами. Изобретение включает такие соли. Примеры таких солей включают гидрохлориды, гидробромиды, сульфаты, метансульфонаты, нитраты, малеаты, ацетаты, цитраты, фумараты, тартраты (например, (+)-тартраты, (-)-тартраты или их смеси, включая рацемические смеси), сукцинаты, бензоаты и соли с аминокислотами, такими как глутаминовая кислота. Эти соли можно получить с помощью способов, известных специалистам в данной области.

Нейтральные формы этих соединений предпочтительно восстанавливать путем контактирования соли с основанием или кислотой и выделения исходного соединения обычным способом. Исходная форма соединения отличается от различных его солей по некоторым физическим свойствам, таким как растворимость в полярных растворителях.

Кроме соединений в форме солей, настоящее изобретение относится также к соединениям в форме пролекарства. Пролекарства описываемых в настоящем документе соединений представляют собой такие соединения, которые легко подвергаются химическим изменениям в физиологических условиях, в результате чего образуются соединения по настоящему изобретению. Кроме того, пролекарства можно преобразовать в соединения по настоящему изобретению с помощью химических или биохимических способов в условиях ех vivo. Например, пролекарства могут медленно превращаться в соединения по настоящему изобретению, будучи помещенными в резервуар трансдермального пластыря вместе с подходящим ферментом или химическим реагентом.

Некоторые соединения по настоящему изобретению могут существовать как в несольватированных, так и в сольватированных формах, включая гидратированные формы. Как правило, сольватированные формы эквивалентны несольватированным формам и включены в объем настоящего изобретения. Некоторые соединения по настоящему изобретению могут существовать как в поликристаллической, так и в аморфной форме. Как правило, все физические формы равны для применений, предусмотренных в настоящем изобретении, и входят в объем настоящего изобретения.

Некоторые соединения по настоящему изобретению имеют асимметричные атомы углерода (оптические центры) или двойные связи; рацематы, диастереоизомеры, таутомеры, геометрические изомеры и индивидуальные изомеры входят в объем настоящего изобретения. Соединения по изобретению не включают те соединения, которые, как известно в данной области, являются слишком нестабильными для синтеза и/или выделения.

Соединения по настоящему изобретению могут также содержать не встречающиеся в природе соотношения изотопов для одного или более атомов, составляющих такие соединения. Например, соединения могут быть мечены радиоактивными изотопами, например, такими как тритий (³Н), йод-125 (¹²⁵I) или углерод-14 (¹⁴С). Все изотопные варианты соединений по настоящему изобретению, радиоактивные или нерадиоактивные, охвачены объемом настоящего изобретения.

Символ « » обозначает место присоединения фрагмента к остальной молекуле или химической формуле.

Используемый в настоящем изобретении термин «эффективная доза» или «фармацевтически эффективная доза» обычно относится к количеству замещенного порфирина (замещенных порфиринов), описанного в настоящем документе, которое дает желаемый терапевтический эффект, такой как противодействие вредному влиянию алкилирующих агентов. Точное количество эффективной дозы такого соединения, которое будет обеспечивать максимальные результаты в отношении эффективности лечения у данного субъекта, будет зависеть (кроме других возможных факторов) от активности, фармакокинетики, фармакодинамики и биодоступности конкретного замещенного порфирина по изобретению, физиологического состояния пациента, природы фармацевтически приемлемого носителя в составе и пути введения. Клиницисты и специалисты в области фармакологии будут способны определить эти факторы с помощью простых экспериментов, состоящих из наблюдения за субъектом и изменения дозировки. Remington: The Science and Practice of Pharmacy (Gennaro ed. 20^th edition, Williams & Wilkins PA, USA) (2000).

Способы

В одном аспекте изобретение относится к способам лечения, восстановления и/или защиты органа или системы органов у субъекта от вредных эффектов действия алкилирующих агентов с использованием замещенных порфиринов. В одном варианте осуществления изобретения способ лечения поражения у субъекта, связанного с воздействием алкилирующего агента, включает введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества описанного ниже соединения (также именуемого в настоящем описании как «замещенный порфирин»). В другом варианте осуществления изобретения способ защиты субъекта от токсических эффектов, связанных с воздействием алкилирующего агента, включает профилактическое введение нуждающемуся в этом субъекту описанного ниже соединения (также именуемого в настоящем описании как «замещенный порфирин»). Другие варианты осуществления изобретения относятся к способам восстановления или защиты органов от поражения путем введения замещенных порфиринов, таких как замещенные металлопорфирины, в качестве действующего агента средства защиты от алкилирующих агентов.

В настоящем документе приведены соединения и композиции, которые подходят для таких способов. Соединения включают порфирины, замещенные низкомолекулярными заместителями, включая замещенные металлопорфирины. В некоторых вариантах осуществления изобретения соединения способны имитировать действие эндогенных антиоксидантов, таких как супероксиддисмутаза (SOD) и каталаза.

Пригодные замещенные порфирины включают любое из порфириновых соединений, раскрытых в патенте США № 7189707 и патентной публикации США № 2007/0149498, полное содержание которых включено в настоящее описание. В некоторых вариантах осуществления замещенным порфирином являются имидазолий-порфирины. В одном варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для приведенных в настоящем описании способов, имеет формулу

или ее фармацевтически приемлемую соль.

В формуле I замещенный порфирин может быть связан с металлом. В приведенной ниже формуле II М представляет собой металл, который может включать марганец, железо, кобальт, медь, никель, цинк и их ионы, а замещенный порфирин может иметь формулу

В определенном варианте осуществления изобретения металлом является марганец, и замещенный порфирин имеет формулу

R₁, R₂, R ₃ и R₄, каждый независимо, может быть -H, -CF ₃, -CO₂R₈,

Если R₁, R₂, R₃ и R₄ содержат положительный заряд, то для специалиста в данной области будет ясно, что когда соединение находится в растворе, то будут присутствовать анионное соединение или молекула. Для положительно заряженных заместителей в качестве противоиона можно использовать любое применимое анионное соединение или молекулу, включая, например, хлорид, фторид, сульфид, сульфат, карбонат или фосфат.

Каждый R₅, R ₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀ , R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄ , R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈ , R₁₉, R₂₀, R₂₁, R₂₂ , R₂₃ и R₂₄ могут быть одинаковыми или различными и могут каждый, независимо, представлять собой водород, галоген, -CN, -CF₃, -OH, -NH₂, -COOH, -COOR ₂₅, незамещенный или замещенный алкил, незамещенный или замещенный гетероалкил, незамещенный или замещенный циклоалкил, незамещенный или замещенный гетероциклоалкил, незамещенный или замещенный арил и незамещенный или замещенный гетероарил. R ₂₅ может представлять собой незамещенный алкил, такой как С_1-10-алкил (например, CH₃). В некоторых вариантах осуществления изобретения R₅, R₆ , R₇, R₈, R₉, R₁₀ , R₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄ , R₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈ , R₁₉, R₂₀, R₂₁, R₂₂ , R₂₃ и R₂₄ могут каждый, независимо, представлять собой водород, галоген, -CN, -CF₃, -OH, -NH₂ , -COOH, -COOR₂₅, замещенный или незамещенный С ₁-С₁₀ (например, С₁-С₆ ) алкил, замещенный или незамещенный 2-10-членный (например, 2-6-членный) гетероалкил, замещенный или незамещенный С₃ -С₈ (например, С₅-С₇) циклоалкил, замещенный или незамещенный 3-8-членный (например, 3-6-членный) гетероциклоалкил, замещенный или незамещенный С₅-С ₈ (например, С₅-С₆) арил, или замещенный или незамещенный 5-8-членный (например, 5-6-членный) гетероарил. В некоторых вариантах осуществления изобретения один или несколько из R₅, R₆, R₇, R₈ , R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂ , R₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆ , R₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀ , R₂₁, R₂₂, R₂₃ и R₂₄ являются незамещенными. В одном варианте осуществления изобретения R₅, R₆, R₇, R₈, R ₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R ₁₃, R₁₄, R₁₅, R₁₆, R ₁₇, R₁₈, R₁₉, R₂₀, R ₂₁, R₂₂, R₂₃ и R₂₄ являются, независимо, водородом или замещенным или незамещенным С₁ -С₁₀ (например, С₁-С₆ или С ₁-С₃) алкилом.

В одном варианте осуществления изобретения R₅, R₆, R ₇, R₈, R₉, R₁₀, R ₁₁, R₁₂, R₁₃, R₁₄, R ₁₅, R₁₆, R₁₇, R₁₈, R ₁₉, R₂₀, R₂₁, R₂₂, R ₂₃ и R₂₄ могут, независимо, представлять собой водород, галоген, -CN, -CF₃, -OH, -NH₂, -COOH, -COOR₂₅, R₂₆-замещенный или незамещенный алкил, R₂₆-замещенный или незамещенный гетероалкил, R₂₆-замещенный или незамещенный циклоалкил, R ₂₆-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R ₂₆-замещенный или незамещенный арил, или R₂₆ -замещенный или незамещенный гетероарил. R₂₆ представляет собой галоген, -CN, -CF₃, -OH, -NH₂, -COOH, -COOR₂₅, R₂₇-замещенный или незамещенный алкил, R₂₇-замещенный или незамещенный гетероалкил, R₂₇-замещенный или незамещенный циклоалкил, R ₂₇-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R ₂₇-замещенный или незамещенный арил, или R₂₇ -замещенный или незамещенный гетероарил. В одном варианте осуществления R₂₆ представляет собой галоген, -CN, -CF₃ , -OH, -NH₂, -COOH, R₂₇-замещенный или незамещенный С₁-С₁₀ (например, С₁ -С₆) алкил, R₂₇-замещенный или незамещенный 2-10-членный (например, 2-6-членный) гетероалкил, R₂₇ -замещенный или незамещенный С₃-С₈ (например, С₅-С₇) циклоалкил, R₂₇-замещенный или незамещенный 3-8-членный (например, 3-6-членный) гетероциклоалкил, R₂₇-замещенный или незамещенный С₅-С ₈ (например, С₅-С₆) арил, или R ₂₇-замещенный или незамещенный 5-8-членный (например, 5-6-членный) гетероарил.

R₂₇ представляет собой галоген, -CN, -CF₃, -OH, -NH₂, -COOH, -COOR ₂₅, R₂₈-замещенный или незамещенный гетероалкил, R₂₈-замещенный или незамещенный циклоалкил, R ₂₈-замещенный или незамещенный гетероциклоалкил, R ₂₈-замещенный или незамещенный арил, или R₂₈ -замещенный или незамещенный гетероарил. В одном варианте осуществления изобретения R₂₇ представляет собой галоген, -CN, -CF ₃, -OH, -NH₂, -COOH, R₂₈-замещенный или незамещенный С₁-С₁₀ (например, С ₁-С₆) алкил, R₂₈-замещенный или незамещенный 2-10-членный (например, 2-6-членный) гетероалкил, R₂₈ -замещенный или незамещенный С₃-С₈ (например, С₅-С₈) циклоалкил, R₂₈-замещенный или незамещенный 3-8-членный (например, 3-6-членный) гетероциклоалкил, R₂₈-замещенный или незамещенный С₅-С ₈ (например, С₅-С₆) арил, или R ₂₈-замещенный или незамещенный 5-8-членный (например, 5-6-членный) гетероарил. R₂₈ представляет собой галоген, -CN, -CF ₃, -OH, -NH₂, -COOH, -COOR₂₅, незамещенный алкил, незамещенный гетероалкил, незамещенный циклоалкил, незамещенный гетероциклоалкил, незамещенный арил или незамещенный гетероарил.

В одном варианте осуществления изобретения R ₂₆ и/или R₂₇ замещены замещающей группой, ограниченной по размеру замещающей группой или низшей замещающей группой. В другом варианте осуществления изобретения R₂₇ и R₂₈, независимо, представляют собой галоген, -CN, -CF₃, -OH, -NH₂, -COOH, незамещенный С ₁-С₁₀ (например, С₁-С₆ ) алкил, незамещенный 2-10-членный (например, 2-6-членный) гетероалкил, незамещенный С₃-С₈ (например, С₅ -С₈) циклоалкил, незамещенный 3-8-членный (например, 3-6-членный) гетероциклоалкил, незамещенный С₅-С ₈ (например, С₅-С₆) арил, или незамещенный 5-8-членный (например, 5-6-членный) гетероарил.

В конкретном варианте осуществления изобретения R₅ , R₆, R₇, R₈, R₉, R₁₀, R₁₁, R₁₂, R₁₃ , R₁₄, R₁₅, R₁₆, R₁₇ , R₁₈, R₁₉, R₂₀, R₂₁ , R₂₂, R₂₃, R₂₄ и R₂₅ могут быть одинаковыми или различными и могут каждый, независимо, представлять собой алкил, и, в частности, С_1-20-алкил, более конкретно, С_1-10-алкил и, еще конкретнее, С _1-4-алкил, и, еще конкретнее, метил, этил или пропил.

В более определенном варианте осуществления изобретения каждый из R₁, R₂, R₃ и R ₄ может, независимо, представлять собой

В определенном варианте осуществления изобретения низкомолекулярное соединение по изобретению может иметь формулу

В другом определенном варианте осуществления изобретения каждый из R₁, R₂, R₃ и R₄ может, независимо, представлять собой

В другом определенном варианте осуществления изобретения каждый из R₁, R₂, R₃ и R₄ может, независимо, представлять собой

В дополнительном определенном варианте осуществления изобретения замещенные порфириновые соединения по изобретению могут иметь формулу

В некоторых вариантах осуществления изобретения каждая замещающая группа, описанная в приведенных выше соединениях (например, в формулах (I)-(X)), замещена, по меньшей мере, одной замещающей группой. Более конкретно, в некоторых вариантах осуществления изобретения каждый замещенный алкил, замещенный гетероалкил, замещенный циклоалкил, замещенный гетероциклоалкил, замещенный арил, замещенный гетероарил, описанные в приведенных выше соединениях (например, в формулах (I)-(X)), замещены, по меньшей мере, одной замещающей группой. В других вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, одна из или все эти группы замещены, по меньшей мере, одной ограниченной по размеру замещающей группой. В качестве альтернативы, по меньшей мере, одна из или все эти группы замещены, по меньшей мере, одной низшей замещающей группой.

В других вариантах описанных выше соединений (например, в формулах (I)-(X)) каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный С₁-С ₂₀-алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-20-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный С₃-С₈-циклоалкил, а каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 3-8-членный гетероциклоалкил.

В некоторых вариантах осуществления изобретения каждый замещенный или незамещенный алкил представляет собой замещенный или незамещенный С₁-С₈-алкил, каждый замещенный или незамещенный гетероалкил представляет собой замещенный или незамещенный 2-8-членный гетероалкил, каждый замещенный или незамещенный циклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный С ₅-С₇-циклоалкил, а каждый замещенный или незамещенный гетероциклоалкил представляет собой замещенный или незамещенный 5-7-членный гетероциклоалкил.

В другом варианте осуществления изобретения соединениями являются любое или все соединения, указанные ниже в таблице 1 в разделе примеров.

Алкилирующие агенты

Алкилирующие агенты содержат алкильные группы, которые легко объединяются с другими молекулами, обычно, образуя ковалентную связь. Алкилирующие агенты могут нарушать функции ДНК по трем механизмам: (i) алкилируя ДНК-основания, тем самым препятствуя синтезу ДНК и транскрипции РНК, (ii) образуя в цепи ДНК перекрестные сшивки, связи между атомами в цепи ДНК, или (iii) способствуя некорректному образованию пар между нуклеотидами в цепи ДНК, что приводит к мутациям в цепи ДНК. Также алкилирующие агенты могут инициировать окислительный стресс в клетках экспонированной системы органов, вызывая общее снижение внутриклеточного глутатиона (GSH) и усиление окисления ДНК.

Алкилирующие агенты включают, без ограничения, азотистые иприты, такие как мехлоретамина гидрохлорид, хлорамбуцил, бусульфан, циклофосфамид и сернистые иприты, такие как газообразный хлор, фосген и 2-хлорэтилэтилсульфид (ХЭЭС). Воздействие алкилирующих агентов может вызывать нарывы на коже, поражение глаз и поражение респираторного тракта. Воздействие алкилирующих агентов также может вызывать системные токсические эффекты, такие как тошнота и рвота, склонность к кровоизлияниям, отек и снижение уровня как лейкоцитов, так и эритроцитов.

Сернистый иприт (2,2'-дихлордиэтилсульфид) представляет собой известный сильнодействующий кожно-нарывной агент, и его вдыхание приводит к апоптозу и некрозу эпителия дыхательных путей, воспалению, отеку и образованию псевдомембран. 2-хлорэтилэтилсульфид (ХЭЭС, полуиприт) является монофункциональным аналогом СИ, который можно использовать для выяснения механизмов поражения и для первичного скрининга терапевтических препаратов. Оба СИ и ХЭЭС (фигура 1) являются алкилирующими агентам, способными связывать макромолекулы, включая белки, ДНК и липиды.

Окислительный стресс играет значительную роль в поражениях, вызываемых СИ/ХЭЭС. Например, воздействие ХЭЭС вызывает нарушение баланса между продукцией АФК/АФА и защитными антиокислительными механизмами в пользу АФК/АФА. В повышении количества АФК после воздействия СИ/ХЭЭС задействовано множество факторов. Например, воздействие СИ/ХЭЭС способствует пролиферации воспалительных клеток, таких полиморфоядерных лейкоцитов (PMN), которые в свою очередь продуцируют окислители, включая супероксид и гипохлорную кислоту (HOCl). Кроме того, воздействие ХЭЭС также приводит к нарушению функций митохондрий, что дополнительно увеличивает продукцию АФК, и, в итоге - окислительный стресс.

Как было указано выше, воздействие СИ/ХЭЭС приводит к невосстанавливаемым повреждениям респираторного тракта, таким как апоптоз и некроз эпителия дыхательных путей. Однако в некоторых вариантах осуществления изобретения было показано, что введение замещенных порфиринов по изобретению после контакта с алкилирующим агентом значительно ослабляет последствия воздействия. Например, было показано, что введение замещенных порфиринов по изобретению после контакта с ХЭЭС спасает клетки легких и клетки дыхательных путей от токсического действия алкилирующего агента, предупреждает вызываемое алкилирующим агентом образование АФК и нарушение функций митохондрий и индуцируемый алкилирующим агентом окислительный стресс. В дополнительных вариантах осуществления изобретения было показано, что замещенные порфирины по изобретению снижают вызываемую алкилирующим агентом цитотоксичность, снижают повышающийся при воздействии алкилирующего агента уровень белка и IgM в легких, снижают число RBC и воспалительных клеток в легких, снижают накопление PMN-клеток в ткани и предупреждают индуцируемый алкилирующим агентом окислительный стресс.

Биомаркеры алкилирующих агентов

Конкретный вариант осуществления изобретения направлен на биомаркеры, которые являются характерным признаком воздействия алкилирующего агента. Биомаркеры воздействия алкилирующего агента могут включать АФК, такие как супероксидные радикалы, перекись водорода, пероксинитрит, пероксиды липидов, гидроксильные радикалы, тиильные радикалы, супероксидный анион, органические гидропероксиды, RO*-алкокси и ROO*-пероксирадикалы, и гипохлористую кислоту, реакционноспособные азотистые соединения и соединения, указывающие на окислительный стресс, такие как продукты перекисного окисления липидов.

В определенном варианте осуществления изобретения биомаркеры, характерные для воздействия газообразного полуиприта, ХЭЭС, включают глутатион, миелопероксидазу (МРО), лактатдегидрогеназу (LDH), IgM, 8-OHdG, 4-HNE, и повышение уровня внеклеточного белка, ассоциированное с отеком. Более конкретно, после воздействия ХЭЭС наблюдается снижение уровня глутатиона, повышение уровня миелопероксидазы (МРО), повышение уровня LDH, повышение уровня IgM, повышение уровня маркеров окисления ДНК, таких как 8-оксо-2dG и повышение уровня маркеров окисления липидов, таких как 4-гидроксиноненаль (4-HNE). В некоторых аспектах повышенный уровень LDH может указывать на повышение цитотоксичности, повышенный уровень белка может указывать на смерть клеток эпителия, повышение уровня IgM может свидетельствовать об увеличении проницаемости сосудов, а присутствие МРО может указывать на воспалительный ответ. Окислительный стресс возникает, когда продукция окислителей превышает антиокислительную защиту. Поэтому, одним маркером окислительного повреждения является окисление ДНК, которое можно измерить по образованию 8-OHdG. Другим маркером окислительного повреждения является образование продуктов перекисного окисления липидов, включая 4-гидроксиноненаль (4-HNE).

В другом варианте осуществления изобретения профиль биомаркеров после воздействия алкилирующего агента можно использовать для определения терапевтической эффективности или токсичности соединения. Если соединение обладает фармацевтическим эффектом в отношении субъекта, органа или клетки после воздействия алкилирующего агента, фенотип (например, картина или профиль) биомаркеров изменяется в направлении профиля биомаркеров, наблюдаемого при отсутствие воздействия. Например, после воздействия алкилирующего агента глутатион истощается, а уровень лактатдегидрогеназы (LDH) повышается при действии алкилирующего агента. Поэтому, в ходе лечения можно наблюдать за количественным уровнем этих биомаркеров у субъекта, в органе или клетке. Соответственно, этот способ включает измерение одного или нескольких биомаркеров после воздействия алкилирующего агента. Способы измерения определенных биомаркеров представляют собой предмет рутинных экспериментов, известный специалистам в данной области и описанный в патенте США № 7189707, полное содержание которого включено в настоящее описание путем ссылки.

Композиции

В другом варианте осуществления изобретение относится к фармацевтическим композициям, содержащим соединение порфирина с низкомолекулярными заместителями по изобретению или соединение порфирина с низкомолекулярными заместителями по изобретению в комбинации с фармацевтически приемлемым эксципиентом (например, носителем). Подходящие фармацевтически приемлемые носители включают воду, солевые растворы (такие как раствор Рингера), спирты, масла, желатины и углеводы, такие как лактоза, амилоза или крахмал, сложные эфиры жирных кислот, гидроксиметилцеллюлозу и поливинилпирролидон. Такие препараты можно стерилизовать и, по желанию, смешивать со вспомогательными агентами, такими как лубриканты, консерванты, стабилизаторы, увлажнители, эмульгаторы, соли для изменения осмотического давления, буферы, красители и/или ароматизаторы, и т.п., которые не вступают в нежелательные реакции с соединением по изобретению.

Соединения по изобретению можно вводить субъекту отдельно или совместно. Совместное введение подразумевает одновременное или последовательное введение соединений по отдельности или в комбинации (более одного соединения). Также при желании можно объединять препараты с другими активными веществами (например, антиоксидантами). Например, соединения по изобретению можно совместно вводить с глутатионом, витамином С, витамином Е, каталазой, супероксиддисмутазой, глутатионпероксидазой, различными другими пероксидазами и любыми другими молекулами или соединениями, которые способны к захвату активных форм кислорода, известными специалистам в данной области.

Замещенные порфириновые соединения по изобретению можно получить и вводить в различных пероральных, парентеральных и местных дозированных формах. Таким образом, соединения по изобретению можно вводить с помощью инъекций (например, внутривенно, внутримышечно, внутрикожно, подкожно, интрадуоденально или внутрибрюшинно). Также описанные в настоящем документе соединения можно вводить с помощью ингаляции, например, интраназально. Кроме того, соединения по изобретению можно вводить трансдермально. Также предусмотрено, что для введения соединений по изобретению можно использовать несколько путей введения (например, внутримышечный, пероральный, трансдермальный). Соответственно, изобретение также относится к фармацевтическим композициям, содержащим фармацевтически приемлемый носитель или эксципиент и одно или несколько соединений по изобретению.

Фармацевтически приемлемые носители для получения фармацевтических композиций из соединений по изобретению могут быть либо твердыми, либо жидкими. Твердые формы препаратов включают порошки, таблетки, пилюли, капсулы, облатки, суппозитории и распадающиеся гранулы. Твердый носитель может представлять собой одно или несколько веществ, которые могут также действовать в качестве разбавителей, ароматизаторов, связывающих веществ, консервантов, дезинтегрирующих веществ таблеток или инкапсулирующих веществ.

В порошках носителем является тонко измельченное твердое вещество в смеси с тонко измельченным активным компонентом. В таблетках активный компонент в соответствующих соотношениях смешан с носителем, имеющими необходимые связывающие качества, и спрессован в таблетку желаемой формы и размера.

Порошки и таблетки, предпочтительно, содержат от 5% до 70% активного соединения. Подходящими носителями являются карбонат магния, стеарат магния, тальк, сахар, лактоза, пектин, декстрин, крахмал, желатин, трагакант, метилцеллюлоза, натрийкарбоксиметилцеллюлоза, легкоплавкий воск, какао-масло и т.п. Предполагается, что термин «препарат» включает композицию активного вещества с инкапсулирующим материалом в качестве носителя, образующего капсулу, в которой активный компонент в присутствии или без других носителей окружен носителем, который, таким образом, связан с ним. Аналогичным образом включены облатки и лекарственные леденцы. Таблетки, порошки, капсулы пилюли, облатки и лекарственные леденцы можно использовать в качестве твердых дозированных форм, подходящих для перорального введения.

Для получения суппозиториев, сначала расплавляют легкоплавкий воск, такой как смесь глицеридов жирных кислот или какао-масла и гомогенно диспергируют в нем активный компонент, например, при перемешивании. Расплавленную гомогенную смесь затем заливают в формы стандартного размера, позволяя ей охладится и, соответственно, застыть.

Жидкие формы препаратов включают растворы, суспензии и эмульсии, например, водные или водно-пропиленгликолевые растворы. Для парентеральных инъекций жидкие препараты могут быть составлены в виде растворов в водном растворе полиэтиленгликоля.

Если желательно или необходимо парентеральное введение, то особенно подходящими смесями для соединений по изобретению являются стерильные растворы для инъекций, предпочтительно, масляные или водные растворы, а также суспензии, эмульсии или импланты, включая суппозитории. В частности, носители для парентерального введения включают водные растворы декстрозы, физиологический раствор, чистую воду, этанол, глицерин, пропиленгликоль, арахисовое масло, кунжутное масло, полиоксиэтиленовые блок-полимеры и т.п. Ампулы являются удобной формой единичных дозировок. Соединения по изобретению также можно включать в липосомы или вводить с помощью трансдермальных насосов или пластырей. Фармацевтические смеси, подходящие для использования в изобретении, включают описанные, например, в Pharmaceutical Sciences (17th Ed., Mack Pub. Co., Easton, PA) и WO 96/05309, описание которых, таким образом, включено путем ссылки.

Подходящие для перорального применения водные растворы можно получить, растворяя активный компонент в воде и по желанию добавляя подходящие красители, ароматизаторы, стабилизаторы и загустители. Подходящие для перорального применения водные суспензии можно изготовить, диспергируя тонко измельченный активный компонент в воде с вязким материалом, таким как природные или синтетические камеди, смолы, метилцеллюлоза, натрийкарбоксиметилцеллюлоза и другие хорошо известные суспендирующие агенты.

Также включены твердые формы препаратов, которые непосредственно перед применением превращаются в жидкие формы для перорального введения. Такие жидкие формы включают растворы, суспензии и эмульсии. Эти препараты могут содержать, помимо активного компонента, красители, ароматизаторы, стабилизаторы, буферные агенты, искусственные или природные подсластители, диспергирующие агенты, загустители, солюбилизирующие агенты и т.п.

Дозировки

Предпочтительно, чтобы фармацевтический препарат был представлен в единичной дозированной форме. В такой форме препарат разделен на единичные дозы, содержащие подходящее количество активного компонента. Единичная дозированная форма может представлять собой упакованный препарат, причем упаковка содержит дискретные количества препарата, такие как упакованные таблетки, капсулы и порошки в флаконах или ампулах. Также единичной дозированной формой могут быть капсула, таблетка, облатка или дозированный леденец сами по себе, или единичной дозированной формой может быть соответствующее число любого из них в упакованной форме.

Количество активного компонента в единичной дозе препарата может варьировать или меняться от 0,1 мг до 10000 мг, более типично, от 1,0 мг до 1000 мг, наиболее типично, от 10 мг до 500 мг в зависимости от конкретного применения и силы действия компонента. По желанию, композиция может также содержать другие совместимые терапевтические агенты.

Некоторые соединения могут иметь ограниченную растворимость в воде и, поэтому, могут требовать присутствия поверхностно-активного вещества или другого подходящего сорастворителя в композиции. Такие сорастворители включают: полисорбат 20, 60 и 80; плюроник F-68, F-84 и P-103; циклодекстрин и полиоксил-35 касторовое масло. Такие сорастворители обычно используются в количестве от примерно 0,01% до примерно 2% по весу.

Вязкость, превышающая вязкость простых водных растворов, может быть желательна для снижения вариабельности при дозировании композиций, для снижения физического разделения компонентов суспензии или эмульсии композиции и/или в других случаях - для улучшения композиции. Такие повышающие вязкость агенты включают, например, поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, метилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, хондроитин сульфат и его соли, гиалуроновую кислоту и ее соли, и комбинации вышеперечисленных соединений. Такие агенты обычно используются в количестве от примерно 0,01% до примерно 2% по весу.

Композиции по изобретению могут дополнительно включать компоненты, обеспечивающие замедленное высвобождение и/или комфорт. Такие компоненты включают высокомолекулярные анионные мукомиметические полимеры, желирующие полисахариды и тонко измельченные субстраты-носители лекарственных соединений. Эти компоненты более подробно описаны в патентах США № № 4911920; 5403841; 5212162 и 4861760. Полное содержание этих патентов включено в настоящее описание путем ссылки во всех смыслах.

Необходимую для введения дозировку композиции по изобретению можно определить без проведения излишних экспериментов, и она будет зависеть от различных факторов, включая природу активного агента (либо связанного металлом, либо свободного от металла), пути введения, субъекта, и желаемого результата. Ожидается, что соответствующая дозировка соединения для введения внутривенно или местно будет находиться в диапазоне от примерно 0,01 до примерно 50 мг/кг в день, и, более конкретно, в диапазоне от примерно 0,1 мг/кг в день до примерно 10 мг/кг в день. Для аэрозольного введения ожидается, что дозировка будет находиться в диапазоне от примерно 0,001 мг/кг в день до примерно 5 мг/кг в день, и, конкретнее, в диапазоне от примерно 0,01 мг/кг в день до примерно 1 мг/кг в день. Соответствующие дозы соединений будут варьировать, например, в зависимости от соединения и ожидаемого результата.

В некоторых вариантах осуществления изобретения соединения по изобретению можно вводить профилактически для использования в качестве защитного средства в случае воздействия алкилирующего агента. Соединения можно вводить в указанных выше количествах от примерно 1 часа до примерно 48 часов перед воздействием алкилирующего агента. В конкретных вариантах осуществления изобретения соединение по изобретению можно вводить от примерно 1 до примерно 24 часов, более конкретно, от примерно 1 до примерно 12 часов, конкретнее, от примерно 1 до примерно 6 часов и, еще конкретнее, от примерно 1 до примерно 6 часов перед воздействием алкилирующего агента.

В дополнительных вариантах осуществления изобретения соединения по изобретению можно вводить в указанных выше количествах от примерно 1 часа до примерно 48 часов после воздействия алкилирующего агента. В конкретных вариантах осуществления изобретения соединение по изобретению можно вводить от примерно 1 до примерно 24 часов, более конкретно, от примерно 1 до примерно 12 часов, конкретнее, от примерно 1 до примерно 6 часов и, еще конкретнее, от примерно 1 до примерно 6 часов после воздействия алкилирующего агента.

Для любого описанного в настоящем документе соединения терапевтически эффективное количество вначале можно определить с помощью методов анализа с использованием клеточных культур. Целевыми концентрациями будут те концентрации активного соединения (активных соединений), которые способны противодействовать эффектам алкилирующего агента по результатам наблюдения за присутствием, отсутствием или изменением уровня биомаркеров, указывающих на воздействие алкилирующего агента, таких как, например, глутатион, LDH, IgM и 8-OHdG. Способы измерения уровня таких соединений известны специалистам в данной области и являются предметом рутинных экспериментов.

Терапевтически эффективные количества для применения у человека можно определить с использованием животных моделей. Например, дозу для человека можно подобрать так, чтобы получить концентрацию, которая была эффективной у животных. Дозировку для людей можно изменять, наблюдая за уровнем биомаркеров, указывающих на воздействие алкилирующего агента и изменяя дозировку на меньшую или большую.

Дозировки могут варьироваться в зависимости от нужд пациента и используемого соединения. Вводимая пациенту доза в контексте изобретения должна быть достаточной для достижения полезного терапевтического эффекта у пациента с течением времени. Величина дозировки также будет определяться наличием, природой и длительностью любого из отрицательных побочных эффектов. Обычно, лечение начинают с дозировок меньше оптимальной дозы соединения. Затем, дозировку увеличивают небольшими шагами до достижения оптимального эффекта при данных обстоятельствах.

Для обеспечения уровня вводимого соединения, эффективного для конкретного состояния, в отношении которого проводится лечение, дозировки и интервалы можно подбирать индивидуально. Такой подход будет обеспечивать терапевтическую схему, соответствующую тяжести индивидуальной реакции после воздействия алкилирующего агента.

Используя предложенные в настоящем описании идеи, можно спланировать эффективную профилактическую или терапевтическую схему лечения, которая не будет обладать значительной токсичностью, но при этом будет полностью эффективна для лечения клинических симптомов, наблюдаемых у конкретного пациента. Это планирование должно включать тщательный выбор действующего соединения с учетом факторов, таких как сила действия соединения, относительная биодоступность, вес пациента, наличие и тяжесть отрицательных побочных эффектов, предпочтительный путь введения и токсичность выбранного агента.

Без дополнительных уточнений предполагается, что опытный специалист в данной области, используя предшествующее описание, может применять изобретение в полном объеме. Следующие примеры являются только иллюстративными и никоим образом совершенно не ограничивают изобретение.

ПРИМЕРЫ

Применительно к нижеследующим примерам подробно описанные выше соединения формул III-IX будут именоваться, как указано в таблице 1, ниже:

Таблица 1
Соединение формулы	Наименование AEOL №
IV	AEOL 10153
V	AEOL 10158
VI	AEOL 10123
VII	AEOL 10150
VIII	AEOL 10151
IX	AEOL 10303
X	AEOL 10113

ПРИМЕР 1: ИНДУЦИРУЕМОЕ ХЭЭС ПОРАЖЕНИЕ ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОК ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ

Клетки 16НВЕ легких человека растили до конфлюэнтности приблизительно 90% и обрабатывали увеличивающимися концентрациями ХЭЭС в диапазоне от примерно 600 до примерно 000 мкМ. Жизнеспособность клеток определяли, измеряя флуоресценцию АМ-кальцеина, и было найдено, что она снижается дозозависимым образом с 80% при 600 мкМ ХЭЭС до ниже 10% при 1000 мкМ ХЭЭС (фигура 2). Концентрацию 900 мкМ ХЭЭС использовали в качестве оптимальной дозы для проведения исследования цитопротекторных свойств, поскольку она обеспечивала достаточное поражение клеток (примерно 50%) для демонстрации эффективности потенциальных терапевтических препаратов и давала наиболее воспроизводимый клеточный ответ в двух клеточных системах. Вследствие наблюдаемой повышенной устойчивости клеток SAE к токсическому действию ХЭЭС, наблюдаемому для клеток 16НВЕ, длительность этих экспериментов была увеличена до 48 часов в случае клеток SAE, чтобы обеспечить аналогичную степень поражения клеток для сравнения между системами антиокислительных защитных эффектов.

ПРИМЕР 2: ОТЛОЖЕННОЕ УСИЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ АФК И НАРУШЕНИЕ ФУНКЦИЙ МИТОХОНДРИЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ХЭЭС

Как обсуждалось выше, митохондрии являются основным источником продукции клеточных АФК. Клетки SAE и 16НВЕ обрабатывали 900 мкМ ХЭЭС в течение 2, 4, 6, 8, 12, 24 и 48 часов, после чего клетки инкубировали с MitoSOX (MitoSOX представляет собой маркер митохондриальных АФК) и измеряли флуоресценцию с помощью проточной цитофлуориметрии. Воздействие ХЭЭС увеличивало уровень АФК, который достигал максимума через 12 часов, и это зависимое от времени увеличение наблюдалось как в клетках SAE (фигура 3А), так и в клетках 16НВЕ (фигура 3В). В результате, в последующих исследованиях измерение маркеров клеточного стресса проводили через 12 часов после воздействия.

Далее исследовали ХЭЭС для того чтобы установить, связано ли воздействие ХЭЭС с нарушением функционирования митохондрий. Для интенсивного синтеза АТФ митохондрии необходимо поддерживать мембранный потенциал. Для оценки этого измеряли флуоресценцию Rho 123, которая обратно коррелирует с митохондриальным мембранным потенциалом. Клетки 16НВЕ легких человека подвергались действию ХЭЭС в течение 2, 4, 6, 8, 12, 24 и 48 часов, после чего клетки инкубировали с Rho 123, и измеряли флуоресценцию с помощью проточной цитофлуориметрии. Результаты показали, что ХЭЭС давал снижение митохондриального мембранного потенциала через 4 часа, сохраняющееся до 24 часов, о чем свидетельствовало усиление флуоресценции Rho 123 (фигура 3С). Примечательно, что через 48 часов наблюдалось значительное снижение флуоресценции Rho 123, что может быть следствием смерти клеток, которую следовало ожидать исходя из предыдущих экспериментов по выживаемости клеток.

ПРИМЕР 3: МЕТАЛЛОПОРФИРИНЫ СПАСАЮТ КЛЕТКИ ЛЕГКИХ ЧЕЛОВЕКА ОТ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ХЭЭС

На клетках 16НВЕ проводили скрининг нескольких структурно различных металлопорфиринов (AEOL 10150, AEOL 10113, AEOL 10303 и MnTBAP) по эффективности их противодействия токсичности ХЭЭС через 1 час после исходной обработки ХЭЭС (фигура 4). Клетки обрабатывали ХЭЭС в течение 1 часа при 37°C, после чего добавляли соединения формулы 10150 (формула VI, выше), 10113 (формула IX, выше), 10103 (формула VIII, выше) и MnTBAP в конечной концентрации 50 мкМ. Через 24 часа измеряли выживаемость клеток, используя флуоресценцию АМ-кальцеина. Три каталитических антиоксидантных соединения значительно повышали выживаемость обработанных ХЭЭС клеток до 60, 56 и 41% в группах 10150, 10113, 10103 по сравнению только с 20% в клетках, обработанных только ХЭЭС (фигура 5). Из всех четырех протестированных соединений только MnTBAP не имел никакого защитного действия.

ПРИМЕР 4: AEOL 10150 СПАСАЕТ ПЕРВИЧНЫЕ КЛЕТКИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ ЧЕЛОВЕКА ОТ ТОКСИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ХЭЭС

Первичные клетки SAE легких человека и клетки 16НВЕ обрабатывали 900 мкМ ХЭЭС в течение 48 часов. AEOL 10150 (10, 25 и 50 мкМ) добавляли через 1 час после первоначального воздействия ХЭЭС. Одно соединение AEOL 10150 (50 мкМ) не меняло жизнеспособность клеток, измеренную как с помощью АМ-кальцеинового (фигура 6, А и С), так и МТТ (фигура 6, В и D) анализов. ХЭЭС сам по себе приводил к 50%-му снижению жизнеспособности клеток, и это действие значительно ослаблял AEOL 10150 в максимальной концентрации до 80% от контроля в клетках SAE (фигура 6, А и В) и около 90% в клетках 16НВЕ (фигура 6, С и D). Хотя ни 10, ни 25 мкМ AEOL 10150 не давали значительного увеличения жизнеспособности клеток SAE, 25 мкМ AEOL 10150 значительно повышал жизнеспособность клеток 16НВЕ. Аналогичные результаты были получены как с помощью АМ-кальцеинового, так и с помощью МТТ-анализа, используемых для оценки жизнеспособности клеток.

ПРИМЕР 5: AEOL 10150 ПРЕДУПРЕЖДАЕТ ОПОСРЕДУЕМОЕ ХЭЭС НАРУШЕНИЕ ФУНКЦИЙ МИТОХОНДРИЙ И ОБРАЗОВАНИЕ АФК

Исследовали AEOL 10150 для того чтобы определить, связаны ли его цитопротекторные эффекты с ХЭЭС-опосредованным нарушением функций митохондрий и продукции АФК. Клетки растили до конфлюэнтности приблизительно 90% и обрабатывали 900 мкМ ХЭЭС в присутствии 50 мкМ AEOL 10150 и без него. Клетки инкубировали с MitoSOX через 12 часов после воздействия ХЭЭС, и флуоресценцию измеряли с помощью проточной цитофлуориметрии. AEOL 10150, добавленный через 1 час после обработки ХЭЭС, значительно снижал продукцию АФК митохондриями по сравнению с клетками, обработанными ХЭЭС, в случае как клеток SAE (фигура 7A), так и клеток 16HBE (фигура 7B). Сам по себе AEOL 10150 не вызывал изменения продукции АФК митохондриями.

Кроме того, оценивали способность AEOL 10150 защищать митохондрии от нарушения их функций, вызываемого ХЭЭС. Клетки 16НВЕ легких обрабатывали 900 мкМ ХЭЭС в течение 4 часов, а AEOL 10150 (50 мкМ) добавляли через 1 час после первоначальной обработки ХЭЭС. В группах, обрабатываемых только ХЭЭС, наблюдалось увеличение флуоресценции Родамин 123, указывающее на значительную потерю митохондриального мембранного потенциала, которое ослаблялось в клетках, обработанных AEOL 10150 (фигура 7C).

ПРИМЕР 6: AEOL 10150 ПРЕДУПРЕЖДАЕТ ВЫЗЫВАЕМЫЙ ХЭЭС ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС

Окислительный стресс может быть результатом нарушения баланса между продукцией окислителей и антиокислительной защитой. Как обсуждалось выше, GSH является основным клеточным антиоксидантом. Поэтому, определяли эффект ХЭЭС на общий клеточный уровень GSH, а также, влияет ли AEOL 10150 на опосредованное ХЭЭС изменения уровня GSH. Клетки 16НВЕ легких человека обрабатывали ХЭЭС в течение 12 часов, и добавляли AEOL 10150 (50 мкМ) через 1 час после обработки ХЭЭС. Сам по себе AEOL 10150 не изменял внутриклеточный уровень GSH, в то время как ХЭЭС вызывал значительное снижение уровня внутриклеточного GSH (фигура 8А). Обработка AEOL 10150 предупреждала вызываемое ХЭЭС снижение GSH, дополнительно подтверждая то, что нарушение окислительно-восстановительного статуса клеток, вызванного ХЭЭС, является обратимым с помощью AEOL 10150.

Одним из последствий окислительного стресса является усиление окисления клеточных макромолекул. Классическим маркером окисления ДНК является образование 8-гидроксидезоксигуанозина (8-OHdG), присутствие которого определяли через 12 часов после воздействия ХЭЭС. ХЭЭС вызывал значительное увеличение уровня 8-OHdG в клетках 16НВЕ легких, который измеряли с помощью высоко-эффективной жидкостной хроматографии (фигура 8В). Более того, AEOL 10150, добавленный через 1 час после обработки ХЭЭС, снижал опосредованное ХЭЭС окисление ДНК. Эти данные дополнительно подтверждают роль окислительного стресса в опосредованном ХЭЭС поражении клеток, которое ослабляется в результате действия каталитического антиокислительного металлопорфирина, AEOL 10150.

ПРИМЕР 7: AEOL 10150 ЗАЩИЩАЕТ ЛЕГКИЕ КРЫС ОТ ПОРАЖЕНИЙ, ВЫЗВАННЫХ ХЭЭС

На крыс воздействовали 5% ХЭЭС в течение 15 минут и забивали через 18 часов. Группы крыс получали AEOL 10150 (5 мг/кг подкожно, дважды в день) через 1 час после воздействия ХЭЭС. Проводили лаваж легких крыс, и измеряли маркеры цитотоксичности, воспаления и отека в бронхоальвеолярной лаважной жидкости (БАЛЖ). Как показано на фигуре 9, ХЭЭС вызывал значительное увеличение АФК. Более того, AEOL 10150, добавленный через 1 час после воздействия ХЭЭС, вызывал снижение опосредованного ХЭЭС окисления ДНК. Эти данные дополнительно подтверждают роль окислительного стресса в опосредованном ХЭЭС поражении клеток, которое ослабляется в результате действия каталитического антиокислительного металлопорфирина, AEOL 10150.

ПРИМЕР 8: AEOL 10150 СНИЖАЕТ ВЫЗЫВАЕМУЮ ХЭЭС ЦИТОТОКСИЧНОСТЬ, ИЗМЕРЯЕМУЮ ПО ВЫСВОБОЖДЕНИЮ LDH

Индуцируемую ХЭЭС цитотоксичность можно оценить, измеряя высвобождение LDH в легких. Высвобождение LDH в бронхоальвеолярную лаважную жидкость (БАЛЖ) представляет собой маркер поражения клеток эпителия. На фигуре 10 показаны уровни высвобождения LDH, которые не отличались между животными, обработанными EtOH+PBS и EtOH+AEOL 10150. После воздействия ХЭЭС при введении PBS, высвобождение LDH удвоилось по сравнению с контрольными группами (р<0,01). Когда после воздействия ХЭЭС крысам вводили AEOL 10150, уровень LDH был значительно ниже по сравнению с группой ХЭЭС+PBS (p<0,001).

ПРИМЕР 9: AEOL 10150 СНИЖАЕТ ИНДУЦИРУЕМОЕ ХЭЭС ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ БЕЛКА И IGM В БАЛЖ

Введение AEOL 10150 снижает вызываемое алкилирующим агентом повышение уровня белка и IgM в легких. БАЛЖ у нормальных крыс содержит макрофаги и невысокий уровень крупных белков, таких как альбумин. Измерение уровня белка в БАЛЖ является одним из путей измерения накопления внесосудистых белков в дыхательных путях. Как показано на фигуре 11А, в сравнении с группами EtOH+PBS или EtOH+AEOL 10150 уровень белка в БАЛЖ был значительно увеличен в результате воздействия 5% ХЭЭС+PBS (p<0,001). Когда животным вводили AEOL 10150, то уровень белка в БАЛЖ был значительно снижен по сравнению с группой ХЭЭС+PBS (p<0,001). Хотя повышенный уровень белка в БАЛЖ не может быть четким индикатором проницаемости сосудов, поскольку он также может указывать на лизис поврежденного эпителия после воздействия ХЭЭС, присутствие макромолекул, таких как IgM (900 кД) ясно указывает на увеличение проницаемости сосудов. Соответственно, на фигуре 11В продемонстрировано, что уровень IgM в БАЛЖ был значительно увеличен у крыс в результате воздействия ХЭЭС+PBS по сравнению с группами EtOH+PBS или EtOH+AEOL 10150 (p<0,001). Уровень IgM был значительно снижен при воздействии CEES+AEOL 10150 по сравнению с группой, получавшей ХЭЭС+PBS. Все вместе, эти данные демонстрируют, что введение AEOL 10150 после воздействия ХЭЭС снижает уровень белка в БАЛЖ, также как и уровень IgM.

ПРИМЕР 10: ОБРАБОТКА AEOL 10150 СНИЖАЕТ УРОВЕНЬ RBC И ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК В БАЛЖ

Введение AEOL 10150 после воздействия алкилирующего агента снижает в легких уровень красных кровяных клеток (RBC) и воспалительных клеток. RBC не должны обнаруживаться в легких за исключением геморрагического поражения. Воздействие 5% ХЭЭС+PBS значительно усиливает кровоизлияние, как показывает повышение уровня RBC в БАЛЖ (p<0,001). Это вызываемое ХЭЭС повреждение ослабляется в результате воздействия AEOL 10150 через 18 часов после воздействия ХЭЭС (p<0,05). Уровень PMN или нейтрофилов был значительно повышен у крыс из группы ХЭЭС+PBS по сравнению с группами EtOH+PBS или EtOH+AEOL 10150 (p<0,001). Вызываемое ХЭЭС повышение количества нейтрофилов значительно снижалось при воздействии AEOL 10150 (p<0,05). Хотя при воздействии ХЭЭС наблюдалось снижение количества макрофагов, это изменение не было статистически значимым по сравнению с величинами для животных, получавших EtOH.

ПРИМЕР 11: МИЕЛОПЕРОКСИДАЗА (МРО) В ЛЕГОЧНОМ ГОМОГЕНАТЕ

МРО является гликопротеином, экспрессирующимся во всех клетках миелоидной природы, но наиболее всего она распространена в азурофильных гранулах PMN. Измеренная в легочном гомогенате МРО, высвобожденная активированными PMN, указывает на их накопление в ткани, и является полезным дополнением для измерения PMN в БАЛЖ. Уровень МРО был значительно повышен в результате действия ХЭЭС+PBS, указывая на повышение накопления PMN в ткани (p<0,01, фигура 12). Обработка AEOL 10150 после воздействия ХЭЭС значительно снижала накопление PMN в ткани (p<0,05).

ПРИМЕР 12: AEOL 10150 ПРЕДУПРЕЖДАЕТ ВЫЗЫВАЕМЫЙ ХЭЭС ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС

Окислительный стресс возникает, когда продукция окислителей превышает антиокислительную защиту. Одним маркером окислительного повреждения является окисление ДНК, которое можно измерить по образованию 8-гидрокси-2-дезоксигуанозина (8-OHdG). Измеренный с помощью ВЭЖХ уровень 8-OHdG был значительно повышен у крыс из группы ХЭЭС+PBS по сравнению с его уровнем у крыс, получавших воздействие EtOH+PBS (p<0,01) или EtOH+AEOL 10150 (р<0,05), через 18 часов после обработки ХЭЭС (фигура 13). Когда крысы получали воздействие ХЭЭС и затем AEOL 10150, уровень 8-OHdG был значительно снижен по сравнению с группой ХЭЭС+PBS (p<0,05). Эти данные дополнительно подтверждают роль окислительного стресса в опосредованном ХЭЭС поражении клеток, которое ослабляется в результате действия каталитического антиокислительного металлопорфирина, AEOL 10150.

Другим маркером окислительного повреждения является образование продуктов перекисного окисления липидов, в том числе 4-гидроксиноненаль (4-HNE). 4-HNE является основным продуктом всех ненасыщенных альдегидов, образуемых в ходе перекисного окисления липидов. Измерение уровня 4-HNE в легких через 18 часов после воздействия ХЭЭС показывало его значительное увеличение по сравнению с крысами, получавшими EtOH+PBS (фигура 14). AEOL 10150 значительно ингибировал индуцируемое ХЭЭС перекисное окисление липидов.

Приведенные выше примеры являются только иллюстративными и не являются исчерпывающим перечислением все возможных вариантов осуществления, применения или модификаций изобретения. Поэтому, для специалистов в данной области будут очевидны различные модификации и вариации описанных способов и систем по изобретению, не выходящие из объема и сущности изобретения. Хотя изобретение описано применительно к конкретным вариантам осуществления, следует понимать, что заявленное изобретение не должно излишне быть ограниченным такими определенными вариантами. В действительности подразумевается, что различные модификации описанных вариантов осуществления изобретения, которые очевидны для специалистов в области клеточной и молекулярной биологии, химии или связанных областях, входят в объем приложенной формулы изобретения.

Полное описание всех ссылок и публикаций, цитируемых выше, включено путем ссылки до той же степени, как если бы каждое из них было включено индивидуально путем ссылки.