PL189872B1

PL189872B1 - Zastosowanie izobutylogaby i jej pochodnych do wytwarzania leku do leczenia bólu

Info

Publication number: PL189872B1
Application number: PL97331325A
Authority: PL
Inventors: Lakhbir Singh
Original assignee: Warner Lambert Co
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 2005-10-31
Also published as: NO2008018I1; KR20000068015A; PL331325A1; CA2255652A1; HUP9904361A3; NO990279L; KR100491282B1; HRP970387A2; HUS1300046I1; DE69722426D1; EP0934061B3; HUP9904361A2; ATE241351T1; WO1998003167A1; CN1094757C; DE69722426T3; US6001876A; ES2200184T7; ES2200184T3; ES2200184T9

Abstract

1. Zastosowanie izobutylogaby i jej pochodnych stanowiacych zwiazki o wzorze I I albo ich dopuszczalnej farmaceutycznie soli, diastereoizomeru lub enancjomeru, w którym R 1 oznacza prosta lub rozgaleziona grupe alkilowa zawierajaca od 1 do 6 atomów wegla, grupe fenylowa lub grupe cykloalkilowa zawierajaca od 3 do 6 atomów wegla; R2 oznacza atom wodoru lub grupe metylowa; oraz R3 oznacza atom wodoru, grupe metylowa lub karboksylowa do wytwarzania leku do leczenia bólu. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest więc zastosowanie izobutylogaby i jej pochodnych stanowiących związki o wzorze I

R3 R2

H2NCHCCH2COOH

I I

Ri albo ich dopuszczalnej farmaceutycznie soli, diastereoizomeru lub enancjomeru, w którym

Ri oznacza prostą lub rozgałęzioną grupę alkilową zawierającą od 1 do 6 atomów węgla, grupę fenylową lub grupę cykloalkilową zawierającą od 3 do 6 atomów węgla;

R2 oznacza atom wodoru lub grupę metylową; oraz

R3 oznacza atom wodoru, grupę metylową lub karboksylową do wytwarzania leku do leczenia bólu.

Korzystnie R3 i R2 oznaczają atomy wodoru a Ri oznacza grupę -(CH2)0-2-iC4H9 jako izomery (R), (S) lub (R,S).

Najkorzystniejszymi związkami do zastosowania według wynalazku są: kwas (S)-3-(aminometylo)-5-metyloheksanowy i kwas 3-aminc-metylo-5-metyloheksancwy.

Korzystnie związki stosuje się do wytwarzania leku do leczenia bólu w stanie zapalnym, bólu neuropatycznego, bólu nowotworowego, bólu pooperacyjnego, bólu fantomowego, bólu piekącego, bólu dnawego, bólu w zapaleniu kości i stawów, nerwobólu nerwu trójdzielnego, ostrego bólu opryszczkowego i poopryszczkowego, kauzalgii, bólu samoistnego i włókninowego bólu mięśniowego.

Do grupy bólów włączono przede wszystkim takie jak ból w stanie zapalnym, ból neuropatyczny, ból nowotworowy, ból pooperacyjny i ból samoistny, który jest bólem o nieznanym pochodzeniu, np. ból fantomowy. Ból neuropatyczny jest powodowany przez uraz lub zakażenie obwodowego nerwu czuciowego. Obejmuje on, lecz nie ograniczająco, ból wywołany takimi przyczynami jak uraz nerwu obwodowego, zakażenie przez wirus opryszczki, cukrzyca, ból piekący, wyrwanie splotu nerwowego, nerwiak, amputacja kończyny i zapalenie naczyń. Ból neuropatyczny może być także spowodowany przez uszkodzenie nerwu w alkoholizmie przewlekłym, zakażenie wirusem ludzkiego niedoboru odpornościowego, niedoczynność tarczycy, mocznicę lub niedobory witamin. Ból neuropatyczny obejmuje także, lecz nie ograniczająco, ból spowodowany przez uraz nerwu taki jak np. ból wywołany przez cukrzycę.

Wyżej wymienione stany leczy się słabo powszechnie znanymi i sprzedawanymi lekami przeciwbólowymi takimi jak narkotyki lub niesteroidowe leki przeciwzapalne (NSAlD) wskutek ich niedostatecznej skuteczności i ograniczających działań ubocznych.

Nazwami podstawników użytymi we wzorze I są np. takie jak grupa alkilowa, która oznacza grupę: metylową, etylową, propylową, izopropylową, n-butylową, izobutylową, secbutylową, tert-butylową, izopentylową i neopentylową, jak również inne grupy, które mogą być stosowane przez fachowców.

Nazwa „grupa cykloalkilowa” obejmuje np. takie grupy jak cyklopropylowa, cyklobutylowa, cyklopentylowa i cykloheksylowa.

Związki do zastosowania według wynalazku mogą tworzyć farmaceutycznie dopuszczalne sole z kwasami lub zasadami zarówno organicznymi jak i nieorganicznymi. Na przy4

189 872 kład sole addycyjne związków zasadowych z kwasami otrzymuje się przez rozpuszczenie wolnej zasady w roztworze wodnym alkoholu lub odpowiedniego innego rozpuszczalnika zawierającym właściwy kwas i wyodrębnienie soli przez odparowanie roztworu. Przykładami farmaceutycznie dopuszczalnych soli są chlorowodorki, bromowodorki, wodorosiarczany itp., jak również sole sodowe, potasowe, magnezowe itp.

Związki do zastosowania według wynalazku mogą zawierać jeden lub kilka asymetrycznych atomów węgla. Wynalazek obejmuje także poszczególne diastereoizomery lub enancjomery oraz ich mieszaniny. Szczególne diastereoizomery lub enancjomery można wytwarzać i wyodrębniać metodami dobrze znanymi ze stanu techniki.

Kwasy 3-alkilo-4-aminobutanowe wytwarza się wychodząc z estrów 2-alkenowych otrzymywanych z dostępnych w handlu aldehydów i malonianu monoetylu na drodze reakcji Knoevenagela (Kim Y.C., Cocolase G.H., J. Med. Chem., 1965:8509), z wyjątkiem 4,4-dimetylo-2-pentenoanu etylu. Ten związek otrzymywano z 2,2-dimetylopropanolu i litotiooctanu etylu, po czym wykonano dehydratację β-hydroksyestru chlorkiem fosforylu i pirydyną. Wykonana według Michaela reakcja addycji nitrometanu z a,P-nienasyconymi związkami w obecności pośredniczącej 1,1,3,3-tetrametdloguanidyny lub l,8-diazabicyklo[5.4.0]undec-7-enu (DBU) dostarcza 4-nitroestry z dobrą wydajnością.

Niezależnie od tego, że nitrozwiązki alifatyczne zwykle redukuje się przez uwodornienie katalityczne pod wysokim ciśnieniem, przez katalizowane metalem przenoszenie wodoru lub wprowadzonymi niedawno metodami hydrogenolizy z mrówczanem amonu lub borowodorkiem sodu i palladem jako katalizatorami, zgłaszający stwierdzili, że estry 4-nitrokarboksylowe można zredukować prawie ilościowo do odpowiednich estrów 4-aminokarboksylowych przez uwodornienie w obecności 10% palladu na węglu jako katalizatora w kwasie octowym w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym. Otrzymane estry aminowe były poddawane hydrolizie kwaśnej w celu otrzymywania związków do zastosowania według wynalazku z dobrymi wydajnościami. Sposób ten zapewnia dostęp do szeregu kwasów --alkiloN-amino-butanowych wymienionych jako przykłady w tabelach 1 i 2, a więc jest korzystny w porównaniu z poprzednio stosowanymi metodami.

Gdy surowiec wyjściowy jest niedostępny w handlu wówczas sekwencję syntetyczną można wprowadzić za pomocą odpowiedniego alkoholu, który utlenia się do aldehydu metodą Coreya et al., Tetrahedron Lett., 1975:2647-2650.

Związki otrzymane metodą syntetyczną można stosować w postaci preparatów farmaceutycznych do leczenia bólu, gdy użyje się skuteczną ilość związku o wzorze I razem z dopuszczalnym farmaceutycznie nośnikiem. Farmaceutyki można stosować do leczenia ssaków, włącznie z ludźmi, z takich chorób, które powodują cierpienia bólowe, przez podawanie ssakom skutecznej ilości wyżej opisanego związku w postaci dawki jednostkowej.

Związki można otrzymywać i stosować w szerokim zakresie postaci dawkowania stosując doustną i pozajelitową drogę podawania. Te preparaty farmaceutyczne można np. wytwarzać w obojętnych, dopuszczalnych farmaceutycznie nośnikach, które mogą być stałe lub ciekłe. Stałe postacie preparatów obejmują proszki, tabletki, granulaty dyspergowalne, kapsułki, leki w opłatkach i czopki. Inne stałe i ciekłe postacie preparatów można wytwarzać znanymi metodami i podawać w odpowiednim wykonaniu na drodze doustnej lub ciekłe postacie na drodze pozajelitowej, takiej jak zastrzyk dożylny, domięśniowy lub podskórny.

Ilość czynnego związku w dawce jednostkowej preparatu można zmieniać lub regulować od 1 mg do około 3.0 mg/kg na dobę, w przeliczeniu na pacjenta o średnim ciężarze 70 kg. Korzystnie przedział dawki dobowej zawarty jest od około 1 mg do około 50 mg/kg. Dawkowanie można jednak zmieniać w zależności od zapotrzebowania pacjenta, ciężkości choroby poddawanej leczeniu i rodzaju związku, który ma być stosowany. Decyzja odnośnie wyboru właściwego dawkowania w poszczególnych sytuacjach jest sprawą umiejętności i wiedzy.

Poniżej przedstawiono krótki opis rysunków.

Figura 1. Działanie gabapentynu (kwasu l-(aminometylo)-cykloyeksanooctowego), CI-1008 kwasu (S)-3-(aminometylo)-5-metdloyeksanowego) i kwasu 3-aminometylo-5-metyloheksanowego w teście formalinowym łapy szczura

189 872

Związki testowane podano podskórnie na 1 godzinę przed dopodeszwowym wstrzyknięciem 5 |il formaliny. Zanotowano czas zużyty na lizanie/gryzienie zastrzykniętej łapy we wczesnej i późnej fazie. Wyniki pokazano jako wartości średnie ±SEN (z mikroskopu elektronowego skaningowego) z 6 do 8 zwierząt w grupie. *P<0,05 i **P<0,01 znacznie różniły się od wyniku dla grupy kontrolnej poddanej działaniu nośnika w tej samej chwili (ANOVA, po której wykonano test t Dunnetta).

Figura 2. Działanie gabapentynu i CI-1008 na przeczulicę bólową mechaniczną wywołaną przez karageninę

Progi ciśnieniowego bodźca bólowego mierzono u szczura przy użyciu testu ciśnienia na łapę. Pomiary szeregu podstawowego (SP) wykonano przed podaniem zwierzętom 100 μ.1 2% karageniny przez wstrzyknięcie dopodeszwowe. Wyniki pokazano jako wartości średnie (±SEM) z 8 zwierząt w grupie. Gabapentyn (GP), CI-1008 lub morfinę (MOR; 3 mg/kg) podano podskórnie w 3,5 godziny po karageninie. *P<0,05 i **P<0,01 znacznie różniły się od wyniku dla grupy kontrolnej poddanej działaniu nośnika w tej samej chwili (ANOVA, po której wykonano test t Dunnetta).

Figura 3. Działanie gabapentynu i CI-1008 na przeczulicę bólową cieplną wywołaną przez karageninę

Progi cieplnego bodźca bólowego mierzono u szczura przy użycia przyrządu Hargreavesa. Pomiary szeregu podstawowego (SP) wykonano przed podaniem zwierzętom 100 pl 2% karageniny przez wstrzyknięcie dopodeszwowe. Wyniki pokazano jako wartości średnie (±SEM) z 8 zwierząt w grupie. Gabapentyn (GP) lub CI-1008 podano podskórnie w 2,5 godziny po karageninie. *P<0,05 i **P<0,01 znacznie różniły się od wyniku dla grupy kontrolnej poddanej działaniu nośnika w tej samej chwili (ANOVA, po której wykonano test t Dunnetta).

Figura 4. Działanie (a) morfiny, (b) gabapentynu i (c) S-(+)-3-izobutylogaby na przeczulicę bólową cieplną w pooperacyjnym modelu bólowym szczura

Gabapentyn lub S-(+)-3-izobutylogabę podano na 1 godzinę przed operacją chirurgiczną. Morfinę podano na 0,5 godziny przed operacją. Zaniki stanów utajenia cieplnego łap (ŻUŁ) oznaczono u szczurów dla obydwóch łap po tej samej stronie i dla łap przeciwstronnych przy użyciu testu podeszwowego. Dla jasności nie pokazano danych dotyczących łap przeciwstronnych u zwierząt poddanych działaniu leków. Pomiary szeregu podstawowego (SP) wykonano przed operacją chirurgiczną a pomiary ZUŁ po upływie 2, 24, 48 i 72 godzin od operacji. Wyniki wyrażono jako średnie wartości ZUŁ(s) z 8 do 10 zwierząt w grupie (pionowe słupki przedstawiają±SEM). Znacznie różniące się *P<0,05 i **P<0,01 (ANOVA, po której wykonano test t Dunnetta) stanowią w każdej chwili porównanie danych dla łap po tej samej stronie u grup poddanych działaniu leku z danymi dla łap po tej samej stronie u grup poddanych działaniu nośnika. W figurze znak oznacza nośnik przeciwstronnie, -o- oznacza nośnik po tej samej stronie, -Δ- oznacza 1 mg/kg morfiny, oznacza 3 i - - oznacza 6 dla morfiny w 4a. W 4b -A- oznacza 3, -□- oznacza 10 a - - oznacza 30 dla gabapentynu. W 4c -A- oznacza 3 mg/kg, oznacza 10 a - - oznacza 30 dla S-(+)-izobu1:ylogaby.

Figura 5. Działanie (a) morfiny, (b) gabapentynu i (c) S-(+)-3-izobutylogaby na ból dotykowy w pooperacyjnym modelu bólowym szczura

Gabapentyn lub S^:(+)-3-izobutyiogabę podano na 1 godzinę przed operacją chirurgiczną. Morfinę podano na 0,5 godziny przed operacją. Progi cofania łap w stosunku do włókien włosowych von Freya oznaczono dla obydwóch łap po tej samej stronie i dla łap przeciwstronnych. Dla jasności nie pokazano danych dotyczących łap przwciwstronnych u zwierząt poddanych działaniu leków. Pomiary szeregu podstawowego (SP) wykonano przed operacją a pomiary progów cofania po upływie 3, 25, 49 i 73 godzin od operacji. Wyniki wyrażono jako średnią siłę (g) wymaganą do spowodowania cofnięcia łapy u 8 do 10 zwierząt w grupie (pionowe słupki przedstawiają pierwszy i trzeci kwartyl). Znacznie różniący się *P<0,05 (test t Manna Whitneya) stanowi w każdej chwili porównanie danych dla łap po tej samej stronie u grup poddanych działaniu leku z danymi dla łap po tej samej stronie poddanych działaniu nośnika. W figurze 5 znak -·- oznacza nośnik przeciwstronnie, -o- oznacza nośnik po tej samej stronie. Dla morfiny (5a) -A- oznacza 1 mg/kg, oznacza 3 a - - oznacza 16.

189 872

W 5b, dla gabapentynu i S-(+)-izobutylogaby, -A- oznacza 3 mg/kg, -□- oznacza 10 a - - oznacza 30.

Figura 6. Działanie S-(+)-3-izobutylogaby na występowanie (a) przeczulicy bólowej cieplnej i (b) bólu dotykowego w pooperacyjnym modelu bólowym szczura

S-(+)-3-izobutylogabę (S-(+)-IBG) podano po upływie 1 godziny od operacji chirurgicznej. Zaniki stanów utajenia cieplnego łap oznaczone przy użyciu testu podeszwowego u szczurów i przez wyznaczenie progów cofania łap w stosunku do włókien włosowych von Freya oznaczono dla oddzielnych grup zwierząt dla obydwóch łap po tej samej stronie i dla łap przeciwstronnych. Dla jasności pokazano tylko dane dla łap po tej samej stronie. Pomiary szeregu podstawowego (SP) wykonano przed operacją a progi cofania bodźca po upływie 6 godzin od operacji. Wyniki badania przeczulicy bólowej cieplnej wyrażono jako średnie wartości ZUŁ (s) z 6 zwierząt w grupie (pionowe słupki przedstawiają ±SEM). Znacznie różniące się *P<0,05 i *P<0,01 (nieparzysty test t) stanowią w każdej chwili porównanie danych dla łap po tej samej stronie u grup poddanych działaniu leku z danymi dla łap przeciwstronnych (nośnik -o-). Dla bólu dotykowego wyniki wyrażono jako średnią siłę (g) wymaganą do spowodowania cofnięcia łapy u 6 zwierząt w grupie (pionowe słupki przedstawiają pierwszy i trzeci kwartyl). Znacznie różniący się *P<0,05 (test t Manna Whitneya) stanowi w każdej chwili porównanie danych dla łap po tej samej stronie u grup poddanych działaniu leku z danymi dla łap po tej samej stronie poddanych działaniu nośnika. Znak -·- oznacza S-(+)-IBG w ilości 30 mg/kg.

Działanie gabapentynu, CI-1008 i kwasu 3-aminometylo-5-metyloheksanowego w teście formalinowym łapy szczura

Samce szczurów rasy Sprague-Dawley (70 - 90 g) przyzwyczajono do komory obserwacyjnej (o wymiarach 24 cm x 24 cm x 24 cm) przez ostatnie 15 minut przed wykonaniem testu. Przez podskórne wstrzyknięcie 5% roztworu formaliny (5% formaldehydu w solance izotonicznej) w powierzchnię podeszwy lewej tylnej łapy szczura spowodowano wywołane przez formalinę lizanie i gryzienie tej tylnej łapy. Następujące bezpośrednio po wstrzyknięciu formaliny, lizanie/gryzienie zastrzykniętej tylnej łapy notowano przez 60 minut w 5 małych pojemnikach. Wyniki wyrażono jako średni czas trwania połączonych czynności lizania i gryzienia dla wczesnej fazy (0-10 minut) i dla późnej fazy (10-45 minut).

Podanie podskórne gabapentynu (10 - 300 mg/kg) lub CI-1008 (1 - 100 mg/kg) na 1 godzinę przed dawką formaliny niezawodnie blokowało czynność lizania/gryzienia podczas późnej fazy reakcji formalinowej na odpowiednią minimalną dawkę skuteczną (MDS) 30 i 10 mg/kg (figura 1). Jednakże, żaden ze związków nie wpływał na wczesną fazę przy każdej z testowanych dawek. Podobnie podawanie kwasu 3-aminometylo-5-metyloheksanowego powodowało tylko umiarkowaną blokadę późnej fazy przy 100 mg/kg.

Działanie gabapentynu i CI-1008 na przeczulicę bólową wywołaną przez karageninę

W teście Daya, wykonano 2 do 3 pomiarów szeregu podstawowego przed podaniem szczurom (samcom Sprague-Dawley 70 - 90 g) 100 |il 2% karageniny przez wstrzyknięcie dopodeszwowe w prawą tylną łapę. Zwierzętom dawkowano testowany lek po osiągnięciu szczytu przeczulicy bólowej. Do badań przeczulicy bólowej mechanicznej i cieplnej użyto oddzielne grupy zwierząt.

A. Przeczulica bólowa mechaniczna

Próg odbioru bodźca ciśnieniowego mierzono za pomocą testu ciśnienia na łapę przy użyciu analgezymetru (Ugo Basile). W celu zapobieżenia uszkodzeniu łapy zastosowano punkt przerwania przy 250 g. Dopodeszwowe wstrzyknięcie karageniny spowodowało obniżenie progu odbioru bodźca ciśnieniowego między 3 i 5 godziną po wstrzyknięciu, wskazując na wystąpienie przeczulicy bólowej. Morfina (3 mg/kg, podskórnie) spowodowała całkowite zablokowanie przeczulicy bólowej (figura 2). Gabapentyn (3 - 300 mg/kg, podskórnie) i CI-1008 (1 - 100 mg/kg, podskórnie) zależnie od wielkości dawki przeciwdziałały przeczulicy bólowej przy MDS odpowiednio 10 i 3 mg/kg (figura 2).

B. Przeczulica bólowa cieplna

Szereg pomiarów podstawowych zaników stanów utajenia łap (ZUŁ) dla każdego szczura otrzymano przy użyciu modelu Hargreavesa. Karageninę wstrzyknięto tak jak opisano powyżej. Następnie testowano zwierzęta na przeczulicę bólową cieplną po upływie 2 godzin

189 872 od podania karageniny. Gabapentyn (10 - 100 mg/kg) lub CI-1008 (1 - 30 mg/kg). podano podskórnie w 2.5 godziny po karageninie, a ZUŁ oznaczono w 3 i 4 godziny po podaniu karageniny. Karagenina spowodowała znaczną redukcję zaniku stanu utajenia w 2. 3 i 4 godzinie po wstrzyknięciu. wskazując na wywołanie przeczulicy bólowej cieplnej (figura 3). Gabapentyn i CI-1008 zależnie od wielkości dawki przeciwdziałały przeczulicy bólowej za pomocą MDS 30 i 3 mg/kg (figura 3).

Dane te wskazują, że gabapentyn i CI-1008 działają skutecznie w leczeniu bólu w stanie zapalnym.

Badania Bennetta G.J. dostarczają model zwierzęcy mononeuropatii obwodowej u szczura. która wytwarza wrażenia bólowe analogiczne jak u ludzi (Pain, 1988; 33:87-107).

Doświadczenia Kim S.H.. et al., dostarczają model eksperymentalny neuropatii obwodowej wytwarzanej przez segmentowe podwiązanie nerwu rdzeniowego u szczura (Pain. 1990; 50:355-363).

Model bólu pooperacyjnego u szczura został także opisany (Brennan et al., 1996). Powoduje go nacięcie skóry, pawięzi i mięśnia aspektu podeszwowego tylnej łapy. Prowadzi to do wywołania powtarzalnego i kwantyfikowalnego obciążenia przeczulicą bólową mechaniczną trwającego kilka dni. Przyjęto, że ten model wykazuje kilka podobieństw do ludzkiego pooperacyjnego stanu bólowego. W niniejszym doświadczeniu badano i porównywano działanie gabapentynu i S-(+)-izobutylogaby z morfiną w tym modelu bólu pooperacyjnego.

Metody

We wszystkich doświadczeniach użyto samce szczurów rasy Sprague-Dawley (250 - 300 g) otrzymane od firmy Bantin i Kingmen (Hull, Wielka Brytania). Przed operacją chirurgiczną zwierzęta były rozmieszczone w grupach po 6 sztuk i przebywały w 12 godzinnym cyklu światła i ciemności (światło włączano o godzinie 7 minut 00) oraz miały dowolny dostęp do pożywienia i wody. Po operacji zwierzęta rozmieszczono parami w takich samych warunkach na podściółce absorpcyjnej „Aqua-sorb” składającej się z żeberkowanej celulozy z powietrzem między warstwami (Beta Medical and Scientific, Sale, Wielka Brytania). Wszystkie doświadczenia były wykonywane przez obserwatora nieświadomego leków stosowanych do leczenia.

Operacja chirurgiczna

Zwierzęta znieczulano 2% izofluoranem i mieszaniną 1,4 O 2/NO 2, którą doprowadzano podczas operacji przez stożek nosowy. Powierzchnię podeszwy prawej tylnej łapy przygotowano przez przemycie 50% etanolem i wykonano w niej podłużne nacięcie o długości 1 cm biegnące przez skórę i pawięź, zaczynając w odległości 0,5 cm od brzegu pięty i przedłużając je w kierunku palców. Mięsień podeszwowy podniesiono przy użyciu kleszczy i nacięto go podłużnie. Ranę zamknięto wykonując dwa proste szwy ze splecionego jedwabiu igłą FST-02. Zranione miejsce pokryto za pomocą sprayu terramycyną i auromycyną w proszku. Po operacji żądne ze zwierząt nie wykazało objawów zakażenia a rany zagoiły się dobrze po 24 godzinach. Szwy usunięto po 48 godzinach.

Oznaczanie przeczulicy bólowej cieplnej

Przeczulicę bólową cieplną ustalono przy użyciu testu podeszwowego szczura (Ugo Basile, Włochy) zastępującego zmodyfikowaną metodę Hargreavesa, et al., 1988. Szczury przyzwyczajano do urządzenia składającego się z trzech oddzielnych skrzynek pleksiglasowych na podwyższonej płycie szklanej. Pod płytą umieszczono ruchome źródło promieniowania cieplnego zogniskowane na tylnej łapie i rejestrowano zaniki stanów utajenia w łapie (ZUŁ). Punkt pomiarowy wyłączano automatycznie na 22,5 sekundy w celu zapobieżenia uszkodzeniu tkanki. ZUŁy były wykonywane 2 do 3 razy dla obydwóch tylnych łap każdego zwierzęcia a ich średnie wartości reprezentowały szeregi pomiarów podstawowych dla tylnych łap prawej i lewej. Urządzenie było tak wykalibrowane, aby dawało ZUŁ przez około 10 sekund. Pomiary ZUŁ(s) były powtarzalne w ramach tego samego protokołu po upływie około 2, 24, 48 i 72 godzin od operacji.

Oznaczanie bólu dotykowego

Ból dotykowy mierzono przy użyciu włosów Semmesa-Weinsteina von Freya (Stoelting, Illinois, Stany Zjednoczone Ameryki). Zwierzęta umieszczono w klatkach z dnem z siatki drucianej umożliwiającym dostęp do spodniej strony ich łap. Zwierzęta przyzwyczajono do

189 872 tego środowiska przed rozpoczęciem doświadczenia. Ból dotykowy testowano przez dotykanie powierzchni podeszwowych tylnych nóg zwierząt włosami von Freya ze stopniowo wzrastającą siłą (0,7; 1,2; 1,5; 2; 3,6; 5,5; 8,5; 11,8; 15,1 i 29 g) aż do wywołania reakcji cofania. Każdy włos von Freya stosowano do łapy przez 6 sekund lub aż do wystąpienia reakcji. Gdy tylko reakcja cofania została stwierdzona, łapę testowano powtórnie, stosując następny zstępujący włos von Freya aż do zaistnienia braku reakcji. Największa siła, wynosząca 29 g, podnosiła łapę tak samo jak wywołanie reakcji, więc reprezentowała punkt przerwania. Każdemu zwierzęciu testowano w ten sposób obydwie tylne łapy. Najmniejszą siłę powodującą wywołanie reakcji rejestrowano jako próg cofania w gramach. Gdy związki podawano przed operacją chirurgiczną, wtedy te same zwierzęta stosowano do badania działania leków na ból dotykowy i przeczulicę bólową cieplną. Oddzielne grupy zwierząt stosowano do badania bólu dotykowego i przeczulicy bólowej cieplnej wówczas, gdy S-(+)-3-izobutylogabę podawano po operacji.

Statystyka

Dane otrzymane dla przeczulicy bólowej cieplnej poddano jednokierunkowej analizie wariancji (ang. analysis of variance = ANOVA), po której wykonano test t Dunnetta. Wyniki badań bólu dotykowego otrzymanych za pomocą włosów von Freya poddano indywidualnemu testowi t Manna Whitneya.

Wyniki

Nacięcie mięśnia podeszwowego u szczura spowodowało wystąpienie przeczulicy bólowej cieplnej i bólu dotykowego. Obydwie reakcje na odbiór szkodliwych bodźców osiągnęły maksimum w ciągu 1 godziny po operacji chirurgicznej i utrzymywały się przez 3 doby. Podczas całego okresu doświadczenia, wszystkie zwierzęta były zdrowe.

Działanie gabapentynu, S-(+)-3-izobutylogaby i morfiny, podanych przed operacją chirurgiczną na przeczulicę bólową cieplną

Podanie pojedynczej dawki gabapentynu na 1 godzinę przed operacją chirurgiczną zablokowało w zależności od wielkości dawki (3 - 30 mg/kg, podskórnie) przeczulicę bólową cieplną przy MDS 30 mg/kg (figurą lb). Największa dawka gabapentynu wynoszącą 30 mg/kg zapobiegała reakcji w postaci przeczulicy bólowej przez 24 godziny (figura lb). Analogiczne podanie S-(+)-3-izobutylogaby także zapobiegło zależnie od wielkości dawki (3 - 30 mg/kg, podskórnie) reakcji w postaci przeczulicy bólowej przy MDS 3 mg/kg (figura lc). Podanie morfiny na 0,5 godziny przed operacją chirurgiczną przeciwdziałało w zależności od wielkości dawki (1-6 mg/kg, podskórnie) przeczulicy bólowej cieplnej przy MDS 1 mg/kg (figura la). To przeciwdziałanie trwało 24 godziny (figura la).

Działanie gabapentynu, S-(+)-izobutylogaby i morfiny, podanych przed operacją chirurgiczną, na ból dotykowy

Działanie leków na powstający ból dotykowy ustalono u tych samych zwierząt, które użyto powyżej do badania przeczulicy bólowej cieplnej. Zastosowano jedną godzinę przerwy między testami przeczulicy bólowej cieplnej i bólu dotykowego. Gabapentyn zapobiegał zależnie od wielkości dawki bólowi dotykowemu przy MDS 10 mg/kg. Dawki gabapentynu o wielkości 10 i 30 mg/kg działały skutecznie przez, odpowiednio, 25 i 49 godzin (figura 2b). S-(+)-3-izobutylogaba także blokowała zależnie od wielkości dawki (3 do 30 kg) rozwój reakcji bólowej przy MDS 10 mg/kg (figura 2c). Ta blokada reakcji na bodźce bólowe utrzymywała się przez 3 doby przy dawce S-(+)-3-izobutylogaby 30 mg/kg (figura 2c). Natomiast morfina (1-6 mg/kg) zapobiegała powstawaniu bólu dotykowego tylko przez 3 godziny po operacji chirurgicznej przy największej dawce 6 mg/kg (figura 2 a).

Działanie S-(+)-3-izobutylogaby, podanej po upływie 1 godziny od operacji chirurgicznej, na ból dotykowy i przeczulicę bólową cieplną

Ból dotykowy i przeczulica bólowa osiągnęły maksimum w ciągu 1 godziny u wszystkich zwierząt i utrzymywały się przez dalsze 5 do 6 godzin. Podskórne podanie 30 mg/kg S-(+)-3-izobutylogaby po upływie 1 godziny od operacji chirurgicznej zablokowało utrzymywanie się bólu dotykowego i przeczulicy cieplnej na 3 do 4 godzin. Po upływie tego czasu obydwie reakcje na bodźce bólowe powróciły do kontrolowanych poziomów wskazując na zniknięcie przeciwdziałania przeczulicy bólowej i bólowi dotykowemu (figura 3).

189 872

Gabapentyn i S-(+)-3-izobutylogaba nie wpływały na ZUŁ w obliczeniach testu przeczulicy bólowej cieplnej lub bólu dotykowego w łapie przeciwstronnej aż do największej dawki testowanej w każdym z doświadczeń. Natomiast morfina (6 mg, podskórnie) zwiększała ZUŁ łapy przeciwstronnej w teście przeczulicy bólowej cieplnej (dane nie pokazane).

Przedstawione tu wyniki pokazują, że nacięcie mięśnia podeszwowego szczura wywołuje przeczulicę bólową cieplną i ból dotykowy trwający co najmniej 3 doby. Głównymi wnioskami wypływającymi z niniejszych badań jest to, że gabapentyn i S-(+-)-3-izobutylogaba są jednakowo skuteczne w blokowaniu obydwóch reakcji na bodźce bólowe. Natomiast stwierdzono, że morfina działa skutecznej przeciwko przeczulicy bólowej cieplnej niż przeciwko bólowi dotykowemu. Ponadto S-(+)-3-izobutylogaba całkowicie blokuje wywoływanie i utrzymywanie się bólu dotykowego i przeczulicy bólowej.

FI<g-1a GABAPENTYN

CZAS ZUŻYTY NA LIZANIE (S)

NOŚNIK

189 872

FIG-lb GABAPENTYN

CZAS ZUŻYTY NA LIZANIE (S)

GABAPENTYN (mg/kg, podskórnie)

FIG—lc Cl-1008

CZAS ZUŻYTY NA LIZANIE (s)

CI-1008 (mg/kg, podskórnie)

189 872

FIG-ld

CZAS ZUŻYTY NA LIZANIE (s)

FIG-le PD 144550

WCZESNA FAZA

CZAS ZUŻYTY NA LIZANIE (s)

189 872

FIG^— 1 f PD 144550

CZAS ZUŻYTY NA LIZANIE (s)

PÓŹNA FAZA

nośnik 1 10 30 100

PD 144550 (mg/kg, podskórnie)

FIG—2a GABĄPENTW

KOSNIK

250PRÓ3 BODŹCA BÓLOWEGO <<»>

1-T-,-_r | 4 5

-*-3 GP -0—10 GP -o-30 GP -*-100 GP -o-300 GP —w—3 MOR

0-1-p-l

SP

LEK (podskórnie)

CZAS PO PODANIU KARAGENINY <h)

189 872

FIG-2b c<-«ooa

PROC SOOlCA dOloweco (<J>

250 —

200 —

150 —

100 50 — o-Vh

SP

-o— NOŚNIK —— 1 CI-1008 -0-3 CI-1008 -*-10 CI-1008

LEK (podskórnie)

CZAS PO PODANIU KARA CENI NY (h)

Fig—3a GABAPENTYN

10.0-,

ZUŁ (s)

2.5 —

NOŚNIK 10 GP 30 GP 100 GP

SP ; rn

LEK (podskórnie)

CZAS PO PODANIU KARAGENINY (hi

189 872

Fig-3b ci-iooe —M— NOŚNIK —«-I CI-1008

CI-1008 -0-10 CI-1008 -<-30 CI-1008

10.0 —

7.5ZUŁ (»)

5.0 —

2.5

SP

-Ϊ-1-r

1 3 4

LEK (podskórnio)

CZAS PO PODANIU KARAGENINY <h>

FIG—4a

CZAS PO OPERACJI (h)

LEK (podskórnie)

189 872

FIG-4b

r

CZAS PO OPERACJI (h)

Η h

LEK (podskórnie)

48

CZAS PO OPERACJI (h)

I

LEK (podskórnie)

189 872

FiG—5a

FiG-5b

PRÓG

COFANIA (9)

CZAS PO OPERACJI (h)

LEK (podskórnie)

189 872

FIG-5c

25 49 73

CZAS PO OPERACJI (h)

I.EK (podskórnie)

FIG-6a

LBK (podskórnie)

CZAS PO OPERACJI (b)

189 872

FIG-6b

PRÓG

COFANIA (g)

CZAS PO OPERACJI (h)

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zastosowanie izobutylogaby i jej pochodnych stanowiących związki o wzorze I ^R3 ^r2

I I

H2NCHCCH2COOH

I I ^R1 albo ich dopuszczalnej farmaceutycznie soli, diastereoizomeru lub enancjomeru, w którym

R1 oznacza prostą lub rozgałęzioną grupę alkilową zawierającą od 1 do 6 atomów węgla, grupę fenylową lub grupę cykloalkilową zawierającą, od 3 do 6 atomów węgla;

R- oznacza atom wodoru lub grupę metylową; oraz

R3 oznacza atom wodoru, grupę metylową lub karboksylową do wytwarzania leku do leczenia bólu.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym związkiem jest związek o wzorze 1, gdzie R3 i R2 oznaczają atomy wodoru a Rj oznacza grupę -(CH 12)0-2-1 CUly, jako izomer (R), (S) lub (R,S).
3. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym związkiem jest kwas (S)-3-(aminometylo)-5-metyloheksanowy i kwas 3-aminometylo-5-metyloheksanowy.
4. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból w stanie zapalnym.
5. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból neuropatyczny.
6. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból nowotworowy.
7. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból pooperacyjny.
8. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból fantomowy.
9. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból piekący.
10. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból dnawy.
11. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból w zapaleniu kości i stawów.
12. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest nerwoból nerwu trójdzielnego.
13. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ostry ból opryszczkowy i poopryszczkowy.
14. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest kauzalgia.
15. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest ból samoistny.
16. Zastosowanie według zastrz. 1, w którym leczonym bólem jest włóknikowy ból mięśniowy.

Wynalazek dotyczy zastosowania izobutylogaby i jej pochodnych stanowiących analogi kwasu glutaminowego i kwasu gamma-aminomasłowego [ang. gamma-aminobutyric acid (GABA)] do wytwarzania leku do leczenia bólu, jako związków działających znieczulająco i przeciwko przeczulicy bólowej. Zaletę tych związków stanowi stwierdzony fakt, że częste używanie ich nie prowadzi do ich tolerancji ani do tolerancji krzyżowej między morfiną i tymi związkami.

189 872

Powyższe związki są znanymi środkami stosowanymi w terapii przeciwnapadowej zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego takich jak padaczka, pląsawica Huntingtona, niedokrwienie mózgu, choroba Parkinsona, dyskineza późna i spastyczność. Zakładano także, że związki te mogą być stosowane jako leki przeciwdepresyjne, przeciwlękowe i przeciwpsychotyczne. Patrz WO 92/09560 (opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 618,692 zgłoszony 27 listopada 1990 r.) i WP 93/23383 (opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki 886,080 zgłoszony 20 maja 1992 r.).