生理學上可接受的釩化合物、鹽和配合物的應用的製作方法
2023-04-26 13:27:56 1
專利名稱：生理學上可接受的釩化合物、鹽和配合物的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及生理學上可接受的釩化合物、鹽或配合物的新治療用途。更具體而言，本發明涉及生理學上可接受的釩化合物、鹽或配合物在製備用於預防性治療組織的繼發性損傷的藥物組合物中作為活性成分的用途，所述繼發性損傷是由主要周圍組織、特別是周圍組織的原發性損傷所誘發的，而且是創傷事件的結果。對於本領域技術人員顯而易見的是，組織的繼發性損傷也可由於已受損傷的組織分泌的毒素而發生，而且所述已受損傷的組織不必位於待預防繼發性損傷的組織的直接附近。在本發明的說明書中，術語釩化合物、鹽或配合物可互換使用，而且是指包含至少一個釩原子和/或常規氧化態的離子的有機、無機或有機金屬化合物，優選為V(II)、V(III)、V(IV)和/或V(V)，所述化合物任選為陽離子或陰離子，並任選是離子對的一個組分。
釩化合物用於治療目的是已知的。例如，WO 90/12563公開了包含釩化合物作為活性物質的組合物在治癒哺乳動物組織如皮膚以及器官如心臟和腦中的治療用途，其中釩化合物在選定的濃度範圍內長時間地重複給藥。具體而言，據稱這些組合物能夠預防皮膚組織中的皺褶。
根據WO 90/12563的釩化合物起作用的機理尚不清除，這是因為它們可以抑制退化過程—細胞死亡率降低—和/或刺激再生性過程—細胞增殖速率增加，其中淨作用是細胞生長超過細胞死亡，最終導致損傷組織的癒合。但是，該專利公開到，釩化合物由於抑制酶促脫磷酸作用而對細胞增殖具有刺激作用，因而諸如表皮生長因子(EGF)、胰島素和血小板衍生的生長因子等生長因子在較長時間中都是活性的。進一步提示到，釩化合物可促進例如心臟和腦的治癒。但由於心臟和腦是非增殖性組織，如果以上述文獻中提出的假設機理為基礎，所述治療是不能成功的，而且本領域技術人員在該文獻所公開的內容的基礎上不會想到用釩化合物對此等組織進行治療。在本發明的說明書中，非增殖性組織被理解為在正常情況下幾乎不增殖的組織或細胞。更具體而言，非增殖性組織僅能夠分化，因此，所述非增殖性組織的直接或原發性損傷，如肝壞死，不會由於使用釩化合物刺激增殖過程而被治癒。例如，肝細胞作為非增殖性組織的一個例子，其在正常情況下的有絲分裂毒性(mitotoxic)指數為約1∶10.000-1∶20.000。尚無證據表明釩化合物對治癒心臟或腦組織有促進作用，因此，WO 90/12563僅被視為公開了釩化合物在增強細胞增殖作用中的應用，該作用事實上僅對增殖性組織如皮膚有效，因而可治癒所述增殖性組織的直接或原發性損傷。未教導可治療非增殖性組織。
除已知釩化合物具有生長因子和胰島素模擬性質外，還知道該化合物為Na/K ATP酶抑制劑、游離基清除劑、特別是黃嘌呤—氧化酶在損傷組織如局部缺血性組織、燒傷和其他創傷中產生的超氧化物基團清除劑、以及血管緊張肽II型2受體的抑制劑。
超氧化物基團可在組織中誘導凋亡，因而可預期釩化合物通過清除超氧化物基團作為凋亡抑制劑。另外，Yamada等人(T.Yamada，M.Horiuchi和V.J.Dzau，Procl.Natl.Acad.Sci.U.S.A.93，156-160(1996))披露血管緊張肽II型2受體介導凋亡。所述受體廣泛存在於胚胎組織和未成熟的腦中，並介導對血管平滑組織和內皮組織的抗生長作用，其中細胞機理似乎是涉及有絲分裂活化蛋白激酶(MAP激酶)脫磷酸作用的增強。應可以理解的是，在本發明的說明書中，未成熟的腦組織被視未增殖性組織。由體內研究可以得出以下結論釩酸鹽減弱MAP激酶的脫磷酸作用，並因而抑制血管緊張肽II型2受體和防止凋亡。因此，認為是提出了通過應用釩化合物在這些類型的組織中抑制凋亡。但是，沒有提供此等應用的體內或體外研究數據，而且沒有提到非增殖性組織。
Buerk等人(M.Buerke，T.Murohara，C.Skurk，C.Nuss，K.Tomaselli和A.M.Lefer，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.92，8031-8035(1995))公開了胰島素樣生長因子(IGF)在預防局部缺血後再灌注(reperfusion)損傷中的應用。由體外研究可以得出以下結論IGF可預防再灌注後的心肌損傷，而且用IGF進行的預治療可提供心肌保護。為闡明IGF的這些作用已提出了幾種機理，包括在局部缺血性再灌注心肌中的嗜中性累積、抑制多形核白細胞誘導的心肌壞死、以及誘導再灌注誘發的心肌細胞凋亡。但是，其未公開IGF的刺激作用可在體內降低心肌的再灌注損傷，即、非直接性或繼發性的損傷。另外，Buerke等人是在冠狀動脈內使用IGF，因為如果靜脈內給藥其將會在非常短的時間內分解。再者，通過重組技術僅可得到使用量的經分離的生長因子如IGF-1、IGF-II和EGF，因而是極其昂貴的。因此，它們在醫療領域中的應用是非常有限的。
Olivetti等人(G.Olivetti，R.Abbi，F.Quaini，J.Kajstura，W.Cheng，J.A.Nitahara，E.Quaini，C.DiLoreto，C.A.Beltrami，S.Krajewski，J.C.Reed和P.Anversa，N.Engl.J.Med.16，1131-1141(1997))披露了在凋亡和壞死的過程中由於局部缺血發生心肌細胞的死亡。未暗示或公開由於局部缺血後再灌注導致的間接或繼發性損傷。也未公開釩化合物。
第5,583,242號美國專利公開了釩化合物通過誘導惡性B淋巴細胞中的凋亡而抑制此等細胞的增殖作用的應用。但是，該作用在人T細胞白血病細胞系或人結腸癌細胞中未觀察到，由此表明釩化合物並不能在所有種類的細胞中誘導凋亡。也未提到其他細胞類型。因為已知在B細胞數量和心臟或上皮組織的損傷之間沒有相關關係，而且B細胞數量在心肌或上皮組織損傷的情況下不會增加，所以該文獻沒有提示使用釩化合物治療心肌或上皮組織。
另外，在治療糖尿病時釩化合物、鹽和配合物可用作胰島素刺激劑，還可用於治療高血壓和肥胖症。已知的胰島素刺激性釩鹽是原釩酸鈉(Na3VO4)、硫酸氧釩(VOSO4·(H2O)x)以及釩酸鹽和過氧化物的其他反應產物。
第5,520,967號美國專利描述了可有效治療糖尿病、高血壓和肥胖症的多種釩化合物、鹽和配合物。在此涉及的化合物、鹽和配合物是單質子二齒配位體的釩配合物，其能夠螯合釩成為5-或6-元不飽和的含釩環，所述環除釩外還包括至少兩個其他的雜原子，而且如果所述環是6元環，則該環包含與釩配位的氧和氮雜原子。形成5元環作為配位體的化合物的例子是α-胺基酸、羥肟酸鹽、硫代羥肟酸鹽、α-羥基吡啶酮或α-羥基吡喃酮，如麥芽酚或曲酸。形成6元環作為配位體的化合物的例子是經取代或未經取代的2-惡唑啉-2-基苯酚和2-噻唑啉-2-基苯酚。
現已發現，已知的釩化合物、鹽和配合物預防健康組織的間接或繼發性損傷，其中所述間接或繼發性損傷是主要包圍健康組織並由創傷導致的直接或原發性組織損傷誘導的。但是，上述現有技術既沒有提示也沒有教導使用釩化合物預防健康組織的間接或繼發性損傷，該損傷是由主要包圍健康組織並由創傷導致的直接或原發性組織損傷誘導的。現有技術暗示在一些組織的凋亡之間存在聯繫，但沒有提供通過任何治療來抑制凋亡的體外或體內數據。其也沒有提供治療任何種類的間接損傷的體外或體內數據。沒有提供任何數據說明凋亡對間接損傷起作用。雖然本發明的申請人不希望囿於任何理論，但仍認為健康組織的間接或繼發性損傷有可能是由凋亡導致的，所述凋亡是由主要包圍所述健康組織的直接或原發性損傷細胞誘導的。因此，本發明涉及生理學上可接受的釩化合物在製備用於預防性治療繼發性組織損傷的藥物組合物中作為活性成分的應用，所述繼發性損傷是由主要周圍組織的原發性組織損傷誘導的，而且是由創傷事件導致的。
通常情況下，增殖性組織的再生是在所述增殖性組織由於變性受損傷時通過增強細胞增殖作用來進行的。另一方面，受損傷的非增殖性組織的再生非常明顯是不可能的，這是因為此等組織不能增殖。
再生作用完全獨立於損傷病原而發生，無論所述病原是例如局部缺血(梗塞)或創傷。如果損傷是由局部缺血或創傷引起的，則除直接損傷或原發性損傷外，還會發生間接或繼發性損傷。間接或繼發性損傷發生在主要包圍已被直接或原發性損傷傷害的組織的組織中，所述間接或繼發性損傷可能是由於涉及被直接或原發性損傷所傷害的組織的細胞凋亡的過程。在許多情況下，該間接損傷大於直接損傷。雖然在增殖性組織中可刺激增殖作用並由此誘發所述組織的再生，但非增殖性組織明顯不可能增殖，而且非增殖性組織的損傷是一個不可逆的過程。因此對於患者而言，必須將間接或繼發性損傷的影響限制到最小程度，並優選防止其發生。
出人意料的是，在通過單劑量、優選例如通過團塊注射液經靜脈或者口服給藥釩化合物時，可得到非常好的結果。現有技術提到的用各種釩進行的治療沒有涉及此等給藥的優點。另外，單劑量可降低長期給藥患者的負擔，而長期給藥則有損於患者的健康狀態或者產生更多的不希望的副作用。根據本發明，釩化合物特別優選經靜脈給藥。
優選的是，如果可能的話在創傷之前給藥釩化合物，或者在所述創傷事件發生後立即或很短的時間內給藥。如果所述事件涉及例如手術，則可在該手術前合適的時間給藥釩化合物。最多在所述事件發生後的2周、優選24小時內給藥釩化合物，特別優選在2小時內。優選在創傷事件後應儘可能快地進行治療。精確的時間取決於患者的狀況，而且臨床醫生可以進行估測。
如果創傷事件是手術，則手術本身可導致組織的直接或原發性損傷，並在正常情況下由此導致主要包圍組織的間接或繼發性損傷。根據本發明，在手術之前以單劑量劑型向患者給藥合適量的釩化合物，例如通常在手術前的幾個小時之內，由此可防止所述間接或繼發性損傷。另外，如果創傷事件是再灌注後的局部缺血，在該事件發生後儘可能快地以單劑量劑型向患者給藥合適量的釩化合物，由此也可防止間接或繼發性損傷。但是，即使是24小時後，此等給藥仍可防止所述間接或繼發性損傷。而且，如果創傷事件是燒傷，即使是在燒傷發生後4-5天給藥釩化合物，仍可實現防止間接或繼發性損傷的目的。因此，可在創傷事件後1周給藥釩化合物，優選在上述期間內，例如在所述事件後24小時、特別是2小時之內。
根據本發明，釩化合物可添加至用於組織或器官移植的介質中或者添加至用於運送待移植的組織和器官的介質中，由此防止由於缺氧/低氧或者生長因子衰竭出現的移植組織或器官的繼發性損傷而導致所述組織或器官的細胞死亡。在此情況下，還優選在取出供體器官或組織後儘可能快地添加釩化合物。
根據本發明的優選實施方案，待保護以免受間接或繼發性損傷損害的組織是非增殖性組織，特別是心臟、腎、肝、神經或其他已分化的組織。如在本說明書的介紹部分中所闡明的，被直接損害的組織不在本發明的治療範圍內。根據本發明治療的非增殖性組織特別是心肌或心臟組織。在治療此等組織時，創傷事件特別是局部缺血後的再灌注。除局部缺血導致的直接或原發性損傷外，也發生再灌注損傷，而且間接或繼發性損傷常常高於直接或原發性損傷，這些損傷的比例估計為70∶30。其結果是，防止例如由於局部缺血後的再灌注導致的繼發性損傷對於患有例如由於局部缺血導致的原發性損傷的患者具有更重要的意義。
根據本發明治療的另一個重要的創傷例子是表皮組織的燒傷。已知燒傷、特別是二度或三度燒傷可損害皮膚中的結構，例如深處的血管叢、毛髮附器(皮脂腺)和汗腺。以單劑量劑型靜脈給藥釩化合物、鹽和配合物可保護這些結構免受間接或繼發性損傷。這些結構是非增殖性組織，而表皮組織是增殖性組織。另外，疤痕收縮可降低至最小程度。令人感興趣的是，在傷口癒合效果之間觀察到了明顯的不同，該癒合效果一方面受生長因子或生長因子刺激劑的影響，另一方面防止燒傷誘發的間接或繼發性損傷也可影響該效果，而該防止作用不單獨受生長因子或生長因子刺激劑的影響。這再一次說明了在介紹部分中對有關現有技術的陳述，即、在涉及刺激生長因子活性的治療中使用釩。
根據現有技術對燒傷的治療可產生快速治癒，但是沒有一個描述為或者事實上能夠防止諸如血管叢、毛髮附器(皮脂腺)和汗腺的結構的間接損傷，而且不能防止疤痕的嚴重收縮。然而，本發明提供的組合物可非常有效地防止此等間接或繼發性損傷。
根據本發明，釩化合物優選經靜脈或口服給藥。用釩化合物、鹽或配合物局部治療燒傷不能防止繼發性損傷，可能是由於燒傷組織對釩化合物的非滲透性。
合適的釩鹽原則上是所有生理學上可接受的釩鹽。此等鹽的例子例如是已用作糖尿病患者之胰島素替代品的鹽，包括原釩酸鈉和硫酸氧釩。可使用的釩配合物是已知的生理學上可接受的配合物。所述配合物包括氧釩基和釩配合物。可使用的配合物形成單元例如是麥芽醇和曲酸。根據本發明，優選麥芽醇，其產生二(maltolato)氧釩(IV)或相應的二(maltolato)氧釩酸鹽。釩和氧釩鹽和上述配合物以及其他合適的釩和氧釩鹽和配合物描述於第5,583,242和5,620,967號美國專利中。
根據本發明，釩化合物、鹽或配合物優選是有機釩化合物，特別是二(maltolato)氧釩(IV)或相應的二(maltolato)氧釩酸鹽。
實施例1在60分鐘冠狀動脈閉塞(CAO)和180分鐘的再灌注之後，在苯巴比妥麻醉的大鼠的心臟中測量危險面積(AR)和阻塞面積(IA)。在正常溫度(36.5-37.5℃體溫)下，在對照組中IA/AR比值為69±2％(平均值±標準偏差，n＝6)，而在CAO前25分鐘用3.3mg/kg體重(i.v.團塊，10分鐘)的二(maltolato)氧釩(IV)預先治療的大鼠中為45±3％(n＝6，P＜0.001)。以左心室百分數表示的平均AR在對照組和實驗組(分別為42±2％和42±3％)之間沒有差異。本實驗表明，對照組比實驗組形成更多的間接或繼發性損傷(IA代表直接和間接損傷，而直接損傷的比例對於兩個組都是相同的)，而且二(maltolato)氧釩(IV)可較大程度地防止心肌組織的間接損傷(參見
圖1和2)。實施例2選擇Yorkshire豬作為實驗動物，這是因為在所有動物種類中該家養豬似乎是具有與人皮膚最接近的皮膚特徵的一種動物，並因此最適合作為人皮膚的模型。在基礎結構中，其在以下方面與人皮膚類似表皮和真皮的相對厚度，存在表皮嵴，明顯的乳頭狀真皮層和深層的皮下脂肪。與人相比，豬真皮中的彈性纖維含量相對較低，但高於任何其他種類的動物。人和豬表皮及其附器的比較也表明具有共性。對豬表皮增殖速度的研究表明類似於人的速度。角質蛋白是類似的。與嚙齒類動物的皮膚不同，豬和人的毛囊形式較為稀疏，其方式為單個毛囊或者兩個或三個毛囊為一組。豬不出汗。通過皮膚調節體溫在人中較之於豬中更為明顯。在豬的皮膚中沒有發現汗腺。它沒有頂漿分泌腺，但其在體溫調節中的作用尚有爭論。豬皮膚的血管由三層網絡構成低、中真皮和下表皮的血管。血管的尺寸、取向和分布都驚人地與人皮膚類似，但與人皮膚的不同之處在於，下表皮網絡不是非常密。毛囊下部區域中的血管化與人皮膚中的一致。深度皮膚燒傷的癒合根據上述現象也有可能是類似的。通過測量組織含水量，還對豬皮膚的熱性質隨深度的變化進行了研究。在使用數學模型時，可計算熱容量和熱傳導率，並發現豬皮膚的結果與人皮膚的一致。
豬的上皮形成速度取決於幾個因素。在完全厚度的傷口中，上皮形成僅從傷口邊緣開始。
在裂開厚度的傷口中，各存活的毛囊對於再表皮化是一個小島。在6月齡的Yucatan微型豬中，2.2×2.2cm且厚度為0.04cm的傷口在完全再表皮化之前經過了約96小時。表皮化的平均度的SD為±10％。這表明了個體之間的變化性。表皮化的速度取決於年齡，而且相對於體重40kg的豬，體重7kg的豬的表皮化速度更快。
與裂開厚度的傷口的邊緣相比，傷口中心的表皮化進程沒有差異。
方案1a在每隻動物上形成12個相同的深度燒傷傷口。所使用的動物模型是the Burn Research Institute(Beverwijk，The Netherlands)研製的，並作為所有實驗性燒傷傷口研究的標準。該模型已被theUniversity of Amsterdam的動物實驗委員會接受。
方案1b從每頭豬上取下6個6mm的燒傷區域作為活體檢查，並轉移至非燒傷區域上。從每頭豬上取下6個6mm的非燒傷區域作為活體檢查，並轉移至燒傷區域上。(測定間接損傷)動物豬，Yorkshire白，雌性，+/-30kg在該研究中，我們觀察到在以單劑量靜脈給藥二(maltolato)氧釩(IV)時，可保護真皮中的結構，如深的血管叢、毛髮附器(皮脂腺)和汗腺。疤痕的收縮也明顯降低，並觀察到快速治癒。
權利要求
1.生理學上可接受的釩化合物、鹽或配合物在製備用於預防性治療組織的繼發性損傷的藥物組合物中作為活性成分的用途，所述繼發性損傷是由主要周圍組織的原發性損傷所誘發的，而且是創傷事件的結果。
2.如權利要求1所述的用途，其中，所述藥物組合物是以單劑量劑型給藥。
3.如權利要求1或2所述的用途，其中，所述藥物組合物是在所述創傷事件之前或者其後立即和較短的時間內給藥。
4.如權利要求3所述的用途，其中，所述藥物組合物是在所述創傷事件後1周內給藥。
5.如任一前述權利要求所述的用途，其中，所述藥物組合物是經靜脈或口服給藥。
6.如任一前述權利要求所述的用途，其中，所述組織是移植物。
7.如任一前述權利要求所述的用途，其中，所述創傷事件是外科手術。
8.如任一前述權利要求所述的用途，其中，所述組織是非增殖性的組織。
9.如權利要求8所述的用途，其中，所述非增殖性組織是心臟、腎、肝、神經或其他分化組織。
10.如權利要求8或9所述的用途，其中，所述創傷事件是局部缺血。
11.如權利要求1-7之一所述的用途，其中，原發性損傷發生在表皮組織上。
12.如權利要求1-5和11之一所述的用途，其中，所述創傷事件是燒傷。
13.如權利要求12所述的用途，其中，所述組織包括深的血管叢、毛髮附器和/或汗腺。
14.如任一前述權利要求所述的用途，其中，所述釩化合物是有機釩化合物。
15.如權利要求14所述的用途，其中，所述釩化合物是二(maltolato)氧釩(IV)或相應的二(maltolato)氧釩酸鹽。
全文摘要
本發明涉及生理學上可接受的釩化合物、鹽或配合物在製備用於預防性治療組織的繼發性損傷的藥物組合物中作為活性成分的用途,所述繼發性損傷是由主要周圍組織、特別是周圍組織的原發性損傷所誘發的,而且是創傷作用的結果。
文檔編號A61K33/24GK1270525SQ98809293
公開日2000年10月18日 申請日期1998年7月29日 優先權日1997年7月29日
發明者孔拉德斯·戈沙爾·古 申請人:古斯特控股公司