專利名稱：化學螯合劑作為藥物誘發(fā)的神經(jīng)肌肉傳導阻滯的逆轉(zhuǎn)劑的用途的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及化學螯合劑在制備用于逆轉(zhuǎn)藥物誘發(fā)的神經(jīng)肌肉傳導阻滯(neuromuscular block)的藥物中的用途，并涉及一種提供神經(jīng)肌肉傳導阻滯及其逆轉(zhuǎn)的試劑盒。
在施行麻醉過程中常規(guī)使用一種神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑(NMBA，也叫做肌肉松弛劑)，以利于氣管內(nèi)插管，并允許手術(shù)進入體腔，特別是腹腔和胸腔，而不被隨意或反射肌肉運動妨礙。NMBA也用于接受加強治療的垂?；颊叩淖o理，以便在證明單獨的鎮(zhèn)靜和止痛不足時，促進對機械通氣的適應性。
根據(jù)作用機理，NMBA可分為兩類去極化的和非去極化的。去極化的神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑可與神經(jīng)肌肉接頭處的煙堿性乙酰膽堿受體(nAChR)以類似于內(nèi)源神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的方式結(jié)合。它們刺激離子通道的最初打開，引起收縮(稱為肌束震顫)。然而，由于與乙酰膽堿酯酶對乙酰膽堿的極快速水解相比，這些藥物只被膽堿酯酶相對緩慢地分解，因此它們能比乙酰膽堿結(jié)合更長的時間，導致運動終板的持續(xù)去極化，因而引起神經(jīng)肌肉傳導阻滯。琥珀膽堿(司可林)是去極化NMBA的最著名的例子。
非去極化的神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑與乙酰膽堿競爭結(jié)合肌肉nAChR，但與去極化的NMBA不同，它們不能激活通道。它們阻斷乙酰膽堿對通道的激活，因而阻止細胞膜去極化，因此肌肉將變得松弛。大多數(shù)臨床使用的NMBA屬于非去極化的種類。它們包括筒箭毒堿、阿曲庫銨、(順)阿曲庫胺、美維庫銨、泮庫溴銨、維庫溴銨、羅庫溴銨和rapacuronium(Org 9487)。
在手術(shù)結(jié)束時或特別監(jiān)護期間，通常對患者施用NMBA的逆轉(zhuǎn)劑，以幫助肌肉功能的恢復。最常用的逆轉(zhuǎn)劑是乙酰膽堿酯酶(AChE)的抑制劑，如新斯的明、騰喜龍和吡啶斯的明。因為這些藥物的作用機理是通過抑制乙酰膽堿分解提高神經(jīng)肌肉接頭處乙酰膽堿的水平，它們不適于去極化NMBA(如琥珀膽堿)的逆轉(zhuǎn)。AChE抑制劑作為逆轉(zhuǎn)劑的使用可引起選擇性問題，因為這些藥物可加強與神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿有關(guān)的對所有突觸(身體的和自律的)的神經(jīng)傳遞。由于毒蕈堿性和煙堿性乙酰膽堿受體的非選擇性激活，這種非選擇性可導致許多副作用，包括心搏徐緩、低血壓、流涎增多、惡心、嘔吐、腹部痛性痙攣、腹瀉和支氣管收縮。因此實際上，這些藥劑只能在施用阿托品(或胃長寧)之后或與之一起使用，以拮抗乙酰膽堿在自律性副交感神經(jīng)效應器接頭(例如心臟)中毒蕈堿性受體處的毒蕈堿性作用。毒蕈堿性乙酰膽堿受體(mAChR)拮抗劑(如阿托品)的使用可引起許多副作用，例如，心動過速、口干、視力模糊，并且還可影響心臟傳導。
抗膽堿酯酶藥物的另一個問題是必須存在殘余的神經(jīng)肌肉活性(＞10％顫搐活性)，以便能快速恢復神經(jīng)肌肉功能。有時，由于患者的過敏性或偶然的劑量過量，施用NMBA能引起神經(jīng)肌肉功能的完全阻斷(“深度阻斷”)。目前，沒有可靠的治療能逆轉(zhuǎn)這種“深度阻斷”。用高劑量AChE抑制劑克服“深度阻斷”的嘗試具有誘發(fā)“膽堿能危象”的危險，可導致與煙堿性和毒蕈堿性受體刺激增強相關(guān)的多種癥狀。
因此需要一種用于逆轉(zhuǎn)NMBA作用(即恢復肌肉收縮)的備選方法。
本發(fā)明提供化學螯合劑(或多價螯合劑)作為逆轉(zhuǎn)劑的用途。一方面本發(fā)明涉及能形成客體-主體配合物的化學螯合劑在生產(chǎn)用于逆轉(zhuǎn)藥物誘發(fā)的神經(jīng)肌肉傳導阻滯的藥物中的用途。
化學螯合劑作為NMBA逆轉(zhuǎn)劑的使用具有在逆轉(zhuǎn)去極化和非去極化NMBA的作用中均有效的優(yōu)點，因為化學螯合劑不與NMBA競爭結(jié)合nAChR。它們的使用不會提高乙酰膽堿的水平，因此比基于AChE的逆轉(zhuǎn)劑產(chǎn)生更少的副作用。另外，不需要聯(lián)合使用AChE抑制劑與mAChR拮抗劑(例如阿托品)。本發(fā)明的化學螯合劑可以進一步安全地用于“深度阻斷”的逆轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明中使用時，術(shù)語化學螯合劑(或多價螯合劑)意指能與一種神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑形成主體-客體配合物的任何有機化合物?；瘜W螯合劑作為主體分子，神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑作為客體分子。特定的分子配合物，即客體-主體配合物，被定義為由通過非共價分子間作用力結(jié)合在一起的兩種或多種成分結(jié)合產(chǎn)生的一種有機化學實體。
根據(jù)本發(fā)明的化學螯合劑(或多價螯合劑)是選自不同類別(大多數(shù)為環(huán)狀)的有機化合物的主體分子，已知它們能與多種有機化合物(例如環(huán)狀寡糖、環(huán)芳(cyclophane)、環(huán)肽、杯芳烴、冠醚和氮雜冠醚)的水溶液形成包合配合物。包合配合物的形成(也稱作包封或化學螯合)是眾所周知的“超分子化學”或“主體-客體化學”領域的部分。眾所周知，許多環(huán)狀有機化合物能與另一種有機或無機的分子形成包合配合物。這些化合物的結(jié)構(gòu)和化學已經(jīng)得到很好的證明(ComprehensiveSupramolecular Chemistry，1-11卷，Atwood J.L.，Davies J.E.D.，MacNicol D.D.，Vogtle F.編；Elsevier Science Ltd.，Oxford，UK，1996)。
本發(fā)明使用的優(yōu)選化學螯合劑是環(huán)狀寡糖、環(huán)芳和杯芳烴。
適用于本發(fā)明的環(huán)狀寡糖的例子有環(huán)糊精(一類天然存在的環(huán)麥芽寡糖)、cyclomannin(1，4位通過α鍵連接的5個或更多α-D-吡喃甘露糖單位)、環(huán)催乳激素(1，4位通過β鍵連接的5個或更多β-D-吡喃半乳糖單位)、cycloaltrin(1，4位通過α鍵連接的5個或更多α-D-吡喃阿卓糖單位)，每一種均能形成客體-主體配合物。有不同單糖組分、可通過全化學合成產(chǎn)生的環(huán)狀寡糖代表能與一種神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑相互作用的其它化學螯合劑。例如，發(fā)現(xiàn)環(huán)-[(1-4)-α-L鼠李-吡喃糖基-(1-4)-α-D-甘露吡喃糖基]四糖苷在逆轉(zhuǎn)神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑羅庫溴銨的作用方面有效。
根據(jù)本發(fā)明的一類特別優(yōu)選的環(huán)狀寡糖螯合劑由環(huán)糊精形成 環(huán)糊精是如在直鏈淀粉中一樣含有6個或更多1，4位通過α鍵連接的α-D-吡喃葡萄糖單位的環(huán)狀分子。由于這種環(huán)狀排列，環(huán)糊精以具有一個親脂性腔的圓錐形分子存在，該腔能吸引客體分子，而外部更具親水性，并且是水溶性的。由6、7、8和9個吡喃葡萄糖單位組成的環(huán)糊精一般分別被稱為α-、β-、γ-和δ-環(huán)糊精。
根據(jù)形成客體-主體配合物的能力、多種用途(尤其在制藥領域)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了通過淀粉的酶降解產(chǎn)生的天然環(huán)糊精(α、β、γ)，尤其是大量的化學修飾形式。Stella和Rajewski(Pharmaceutical Research，14，556-567，1997)最近綜述了環(huán)糊精的藥學用途。主要用途是在藥物的配制中，用以溶解和/或穩(wěn)定一種藥物，用于口、鼻、眼、皮膚、直腸和腸胃外施用。
在本發(fā)明中使用時，術(shù)語環(huán)糊精包括天然環(huán)糊精和其化學修飾形式。
Uekama等人(Chemical Reviews 1998，98，2045-2076)敘述了關(guān)于這些化學修飾環(huán)糊精在藥物輸送系統(tǒng)中作為藥物載體的綜述。通過化學試劑(親核試劑或親電子試劑)與適當功能化的環(huán)糊精反應，能直接對天然α-、β-或γ-環(huán)糊精環(huán)進行環(huán)糊精的化學修飾(關(guān)于環(huán)糊精選擇性修飾方法的最新綜述，見Khan A.R.等人，Chem.Rev.1998，98，1977-1996)。迄今為止，通過天然環(huán)糊精的化學修飾已經(jīng)產(chǎn)生了1500種以上的環(huán)糊精衍生物(Jicsinszky L.等人，ComprehensiveSupramolecular Chemistry，第3卷，環(huán)糊精，Atwood J.L.，DaviesJ.E.D，MacNicol D.D.，Vogtle F.編；Elsevier Science Ltd.，Oxford，UK，1996，57-188頁)。
天然環(huán)糊精的許多直接修飾產(chǎn)生沒有精確確定的取代位置的異構(gòu)體的混合物。這種位置異構(gòu)體的混合物通常被稱為統(tǒng)計混合物，在這種統(tǒng)計混合物中與每個環(huán)糊精分子連接的取代基的數(shù)量被表示為平均取代程度(DS)。為了藥學用途研究的大多數(shù)環(huán)糊精衍生物是統(tǒng)計混合物(Szente L.和Szejtli J.，Adv.Drug Delivery Rev.1999，36，17-28)。環(huán)糊精的直接修飾不改變重復α-D-吡喃葡糖基單位的結(jié)構(gòu)和構(gòu)型。
環(huán)糊精也能從吡喃葡萄糖開始從頭合成制備(Gattuso G.等人，Chem.Rev.1998，98，1919-1958)。這樣，人們不僅能制備天然存在的環(huán)(1→4)連接的環(huán)糊精，而且能制備環(huán)(1→3)、(1→2)和(1→6)連接的寡吡喃糖苷。這種合成能利用不同的化學試劑或生物酶(如環(huán)糊精糖基轉(zhuǎn)移酶)完成。利用不同的糖單位作為原材料，人們能制備不同的同類或異類的環(huán)狀寡糖。
眾所周知，環(huán)糊精的化學修飾能調(diào)節(jié)其性質(zhì)，并且能用于設計針對特定神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑的逆轉(zhuǎn)劑。
本領域技術(shù)人員應當清楚，對于特定的神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑，能發(fā)展一種化學螯合劑主體，其具有適合于客體分子的形狀與大小的疏水腔，除了主體與客體之間的疏水相互作用之外，電荷相互作用對于配合物的形成也可能是重要的。由于本發(fā)明的化學螯合劑用于腸胃外施用，它們必須是水溶性的。能設計并制備一種特殊的主體分子，使其具有與客體分子互補的功能性，這樣通過如氫鍵、疏水、靜電、范德華力和π-π相互作用產(chǎn)生最大的分子間相互作用。因此，例如，對于含有堿性功能基團或正電荷的客體分子，可制備一種含有酸性功能基團或負電荷的主體分子，以提高客體與主體之間的離子相互作用。當通過包合或部分包合形成這種主體-客體配合物時，主體分子的腔大小也是十分重要的。
化學螯合劑與神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑之間的相互作用能通過物理方法(如核磁共振光譜法(nmr)和微量量熱法)分析。
本發(fā)明使用的最優(yōu)選的環(huán)糊精是γ-環(huán)糊精及其衍生物。
許多常用的神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑或肌肉松弛劑，如羅庫溴銨、泮庫溴銨、維庫溴銨、美維庫銨、阿曲庫銨、(順)阿曲庫胺、琥珀膽堿和筒箭毒堿，是當在中性水性介質(zhì)中時具有1或2個陽離子位點的化合物。結(jié)構(gòu)中具有陰離子位點的環(huán)糊精是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選化學螯合劑。
陰離子化學螯合劑對逆轉(zhuǎn)上述神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑的偏好也適用于屬于環(huán)芳的本發(fā)明的化學螯合劑。
環(huán)芳是一類橋連的芳族化合物，它們具有由摻入大環(huán)結(jié)構(gòu)中的芳環(huán)構(gòu)成的疏水內(nèi)函腔。通過向人工主體化合物中引入極性和親水功能基團，如羥基和羧基，環(huán)芳可成為水溶性的，并且適于在水性介質(zhì)中形成包合配合物(Vogtle F.等人，Comprehensive SupramolecularChemistry，第2卷，分子識別分子客體的受體，Atwood，J.L.，Davies，J.E.D.，MacNicol，D.D.，Vogtle，F(xiàn).編；Elsevier Science Ltd.，Oxford，UK，1996，211-266頁)。Miyake等人(Tetr.Letters 32，7295-7298，1991；Chem.Pharm.Bull.41，1211-1213，1993)描述了水溶性陰離子環(huán)芳作為陽離子芳族客體的主體。類似地，顯示陽離子環(huán)芳在水溶液中可與陰離子和中性芳族化合物形成包合配合物。
在一個本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，化學螯合劑選自下列環(huán)芳，其具有通式A 其中R是 n是1-5；或通式B 其中X是 根據(jù)通式A的化合物，其中R是CH2-苯基-CH2，n是2，即N，N’，N”，N”’-四(3-羧基丙?；?-3，4，5，6，7，8，26，27，28，29，30，31-十二氫-1，10，24，33-四氮雜[2.2.1.2.2.1]二聚二甲苯一羧酸(化合物23)，和根據(jù)通式B的化合物，其中X是CH2-苯基-CH2，即，1，10，24，33-四惡-12，20，35，43-四羧基-[2.2.1.2.2.1]二聚二甲苯一羧酸(化合物18)，是逆轉(zhuǎn)羅庫溴銨作用的一種優(yōu)選環(huán)芳衍生物。
另一方面，本發(fā)明提供具有如上所述的通式A和通式B的新型二聚二甲苯一羧酸衍生物，或其藥學可接受的鹽。這些鹽的例子有鉀、鈉和銨鹽等。
在本發(fā)明中使用的化學螯合劑腸胃外施用。注射途徑可以是靜脈內(nèi)、皮下、皮內(nèi)、肌肉內(nèi)或動脈內(nèi)。靜脈內(nèi)途徑是優(yōu)選途徑。使用的確切劑量必然取決于將施用藥物的個體的需要、將要恢復的肌肉活動的程度和麻醉師/病危護理專家的判斷。也構(gòu)思了本發(fā)明的化學螯合劑的體外應用，例如在透析或血漿置換中化學螯合劑與血液混合。
另一方面，本發(fā)明涉及一種提供神經(jīng)肌肉傳導阻滯及其逆轉(zhuǎn)的試劑盒，其包含(a)一種神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑，和(b)一種能與該神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑形成客體-主體配合物的化學螯合劑。根據(jù)本發(fā)明的試劑盒是指一種制品，其含有分開的藥學制劑，即神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑和一種化學螯合劑，即逆轉(zhuǎn)劑。這種試劑盒的組分順序使用，即，對需要的患者施用神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑，之后在需要恢復肌肉功能時，施用逆轉(zhuǎn)劑，即能與該神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑形成客體-主體配合物的化學螯合劑。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的試劑盒包含一種選自環(huán)狀寡糖和環(huán)芳的化學螯合劑，和一種選自羅庫溴銨、維庫溴銨、泮庫溴銨、rapacuronium、美維庫銨、阿曲庫銨、(順)阿曲庫胺、筒箭毒堿和琥珀膽堿的神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑。本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的試劑盒包含羅庫溴銨作為神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑，γ-環(huán)糊精或其衍生物作為化學螯合劑。
與藥學合適的助劑和藥學合適的液體(如標準參考文獻所述，Gennaro等人，Remington’s Pharmaceutical Sciences，(第18版，MackPublishing Company，1990，第8部分藥學制劑及其生產(chǎn)；特別參見第84章“非腸胃制劑”，1545-1569頁；和第85章“靜脈內(nèi)混合物”，1570-1580頁))混合，化學螯合劑能以溶液形式使用，例如用作注射制劑。
此外，藥用組合物可包含于單位劑量或多劑量容器中，例如密封的小瓶和安瓿中，并且可以在冷凍干燥(凍干)條件下貯存，只需在使用前加入無菌液體載體，例如水。
本發(fā)明還包括與適合該組合物的包裝材料組合的如上所述的藥用制劑，該包裝材料包括如上所述使用的組合物的使用說明書。
用下列實施例說明本發(fā)明。
商業(yè)來源
-DS是指取代程度，是指帶有相應取代基的羥基功能基的數(shù)量。
-化合物2和7相同，但來自不同的供應商。
A四氮雜-二聚二甲苯一羧酸衍生物 IR＝(CH2)5化合物19R＝(CH2)5，n＝1化合物20R＝(CH2)5，n＝3 化合物21R＝(CH2)5，n＝2化合物化合物 示圖A示圖A顯示N-(羧基)?；h(huán)芳衍生物19-23的結(jié)構(gòu)，它們是通過親本環(huán)芳的?；苽涞?其合成見，Soga T.等人，Tetrahedron Lett.1980，4351-4)(1，7，21，27-四氮雜[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸(I)、1，10，24，33-四氮雜-[2.2.1.2.2.1]二聚二甲苯一羧酸(II)和3，4，5，6，7，8，26，27，28，29，30，31-十二氫-1，10，24，33-四氮雜[2.2.1.2.2.1]二聚二甲苯一羧酸(III)，以及適當激活的酸衍生物。A1化合物21N，N’，N”，N”’-四(3-羧基丙?；?-1，7，21，27-四氮雜[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸向1，7，21，27-四氮雜[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸(400mg，0.75mmol)在二氯甲烷(5ml)的懸液中加入三乙胺(1.05ml，7.52mmol)，隨后加入溶解于二氯甲烷(3ml)的3-(甲氧基羰基)丙酰氯(0.93ml，7.52mmol)。反應液在氮氣下攪拌12小時。反應液用二氯甲烷(20ml)稀釋，用水洗滌(2×20ml)，干燥(MgSO4)，真空去除溶劑，得到黃色油，通過硅膠層析、5％甲醇的二氯甲烷溶液洗脫純化。使得到的產(chǎn)物靜置結(jié)晶。產(chǎn)物從氯仿/乙醚中再結(jié)晶，得到N，N’，N”，N”’-四(3-甲氧基羰基)-丙酰基-1，7，21，27-四氮雜[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸(480mg，0.48mmol，65％)。
MS(EI)m/z 989(M+H)+，1H NMR(CDCl3)δ1.27(m，4H)，1.45(m，5H)，1.64(m，3H)，2.25(t，J 6.8，8H)，2.56(t，J 6.8，8H)，3.61(t，J 7.6，8H)，3.65(s，12H)，4.02(s，4H)，7.09(d，J 8.1，8H)，7.20(d，J 8.1，8H)；13C NMR(CDCl3)δ24，45，27.85，29.17，29.37，40.73，49.47，51.68，128.47，130.27，140.15，140.60，171.35，173.84.
將上述四甲酯(440mg，0.45mmol)、氫氧化鉀沉淀(2.51g，45mmol)、甲醇(9ml)和水(25ml)的混合物加熱回流4小時。反應液冷卻到室溫，真空去除大部分溶劑，殘余物用2N HCl酸化。過濾并干燥得到的沉淀，然后從MeOH/H2O中再結(jié)晶，得到標題化合物21(142mg，0.15mmol，34％)。MS(EI)m/z 931(M-H)-，1H NMR(CD3OD)δ1.28(m，4H)，1.44(m，8H)，2.25(m，8H)，2.49(m，8H)，3.60(m，8H)，4.05(s，4H)，7.16(d，J 7.72，8H)，7.30(d，J 7.72，8H)，13C NMR(CDCl3)δ23.95，27.44，28.94，29.11，39.86，48.62，128.21，129.79，140.01，140.35，170.01，173.07，I.R.(KBr)1736，1656cm-1.
用類似的方法制備A2由1，7，21，27-四氮雜[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸和甲基丙二酰氯產(chǎn)生的N，N’，N”，N”’-四(羧基乙?；?-1，7，21，27-四氮雜[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸(化合物19)。MS(EI)m/z 877(M+H)+，1H NMR(DMSO)δ1.21(m，4H)，1.36(m，8H)，2.97(m，8H)，3.53(m，8H)，3.99(s，4H)，7.15(d，J 7.95，8H)，7.27(d，J 7.95，8H)，12.40(s，4H)，13C NMR(DMSO)δ23.79，27.19，39.39，41.44，48.59，128.04，129.83，145.05，141.02，165.69，169.23，I.R.(KBr)1736，1625cm-1.
A3由1，7，21，27-四氮雜[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸和甲基4-(氯甲酰基)丁酸產(chǎn)生的N，N’，N”，N”’-四(4-羧基丁?；?-1，7，21，27-四氮雜[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸(化合物20)。MS(EI)m/z 989(M+H)+，1H NMR(CD3OD)δ1.28(m，4H)，1.44(m，8H)，1.76(m，8H)，2.07(t，J 7.5，8H)，2.19(t，J 7.5，8H)，3.62(m，8H)，4.05(s，4H)，7.11(d，J 8.17，8H)，7.27(d，J 8.17，8H)，13C NMR(CDCl3)δ21.86，25.54，28.72，34.02，34.41，41.70，50.60，129.50，131.47，141.82，142.55，174.69，177.69，I.R.(KBr)1736，1656cm-1.
A4由環(huán)芳II和3-(甲氧基羰基)丙酰氯產(chǎn)生的N，N’，N”，N”’-四(3-羧基丙?；?-1，10，24，33-四氮雜[2.2.1.2.2.1]二聚二甲苯一羧酸(化合物22)。1H NMR(DMSO)δ2.22(m，8H)，2.42(m，8H)，3.93(s，4H)，4.75(s，8H)，6.96(d，J 8.27，8H)，7.00(s，8H)，7.16(d，J 8.27，8H)，11.90(bs，1H)，13C NMR(DMSO)δ28.83，29.10，39.93，51.51，125.32，127.83，128.22，129.43，136.36，139.88，14.00，170.69，173.52，I.R.(KBr)1727，1650cm-1A5由環(huán)芳III和3-(甲氧基羰基)丙酰氯產(chǎn)生的N，N’，N”，N”’-四(3-羧基丙?；?-3，4，5，6，7，8，26，27，28，29，30，31-十二氫-1，10，24，33-四氮雜[2.2.1.2.2.1]二聚二甲苯一羧酸(化合物23)。MS(EI)m/z 1012(M-H)-，1H NMR(DMSO)δ0.76(m，8H)，1.51(m，4H)，1.67(m，8H)，2.15(m，8H)，2.36(t，J 6.60，8H)，3.37(s，8H)，3.97(s，4H)，7.19(d，J 8.08，8H)，7.30(d，J 8.08，8H)，11.86(bs，4H)，13C NMR(DMSO)δ28.97，29.09，36.13，52.33，55.59，128.09，129.72，141.55，170.65，173.52，I.R.(KBr)1727，1652cm-1B.四氧雜-二聚二甲苯一羧酸衍生物醚連接的環(huán)芳(化合物17、18和25)可如示圖B所示通過環(huán)的構(gòu)建合成。 VIIR＝(CH2)3化合物17R＝(CH2)3 化合物化合物 示圖B市售的5，5’-亞甲基雙水楊酸IV保護為甲酯V，然后用合適的二鹵化物烷基化，產(chǎn)生VI。二鹵化物VI與當量的二酚IV反應產(chǎn)生環(huán)芳VII-IX，在皂化后產(chǎn)生希望的羧酸衍生物。
B1化合物171，7，21，27-四氧雜-9，17，29，37-四羧基[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸。
3，3’-二甲氧基羰基-4，4’-二羥基二苯甲烷(V)向氯化氫氣體飽和的甲醇(100ml)中逐漸加入3，3’-二羧基-4，4’-二羥基二苯甲烷(10g，34.69mmol)30分鐘。然后將混合液加熱回流3小時，冷卻至室溫，用氯化氫氣體再飽和?；亓鲿r再加熱8小時后，真空去除溶劑，通過硅膠層析、25％乙酸乙酯/石油醚洗脫純化，得到標題化合物(2.40g，7.59mmol，22％)。1H NMR(CDCl3)δ3.84(s，2H)，3.92(s，6H)，6.90(d，J 8.0，2H)，7.25(dd，J8.0，1.0，2H)，7.63(d，J 1.0，2H)，10.65(s，2H).
4，4’-雙(5-溴戊氧基)-3，3’-二羧基甲基-4，4’-二羥基二苯甲烷(VIa)在60℃和氮氣氛下，向攪拌的1，4-二溴戊烷(21.8g，94.9mmol)和K2CO3(13.1g，94.9mmol)在無水二甲基甲酰胺(380ml)的懸液中逐滴加入3，3’-二羧基甲基-4，4’-二羥基二苯甲烷(3.0g，9.49mmol)溶于無水二甲基甲酰胺(190ml)中的溶液。得到的混合物再加熱1小時，冷卻，過濾。真空去除二甲基甲酰胺，產(chǎn)物用1％甲醇的二氯甲烷溶液洗脫的層析純化，隨后用10％乙酸乙酯/庚烷洗脫二次純化，產(chǎn)生標題化合物(3.51g，5.73mmol，60％)。1H NMR(CDCl3)δ1.60-2.02(m，12H)，3.44(t，J 7.0，4H)，3.87(s，8H)，4.01(t，J 6.5，4H)，6.87(d，J 8.0，2H)，7.22(dd，J 8.0，1.0，2H)，7.60(d，J 1.0，2H).
1，7，21，27-四氧雜-9，17，29，37-四(甲氧基羰基)[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸(VII)在80℃下，將4，4’-雙(5-溴戊氧基)-3，3’-二羧基甲基-4，4’-二羥基二苯甲烷(3.51g，5.74mmol)和3，3’-二羧基甲基-4，4’-二羥基二苯甲烷(1.81g，5.74mmol)在無水二甲基甲酰胺(230ml)中的溶液通過注射泵逐滴加入攪拌的K2CO3(7.92g，57.4mmol)無水二甲基甲酰胺(340ml)的懸液中，歷時3小時。在80℃下再攪拌4.5小時，并在室溫下攪拌12小時后，過濾反應混合液，并真空去除二甲基甲酰胺。通過硅膠層析、1％甲醇/二氯甲烷洗脫純化產(chǎn)物，產(chǎn)生標題化合物(0.47g，0.6mmol，10.5％)。NMR(CDCl3)δ1.58-1.95(m，12H)，3.82(s，16H)，4.05(t，J 8.0，8H)，6.82(d，J 8.0，4H)，7.16(dd，J 8.0，1.0，4H)，7.58(d，J 1.0，4H).
1，7，21，27-四氧雜-9，17，29，37-四羧基[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸(17)向1，7，21，27-四氧雜-9，17，29，37-四(甲氧基羰基)[7.1.7.1]二聚二甲苯一羧酸(0.47g，0.612mmol)在甲醇-水(3∶1，40ml)的懸液中加入固體氫氧化鈉(0.49g，12.2mmol))。將得到的混合物加熱回流1小時，然后加入四氫呋喃(5ml)，再次將混合物加熱回流2小時。在真空下使溶劑體積減半，過濾去除不溶性物質(zhì)。濾液用濃鹽酸酸化，過濾干燥獲得的沉淀，進一步用甲醇-水洗滌，之后干燥，獲得標題化合物(160mg，0.22mmol，45％)。MS(EI)m/z 711(M-H)-，1H NMR(DMSO)δ1.51(m，4H)，1.68(m，8H)，3.81(s，4H)，3.99(t，J 5.6，8H)，6.96(m，4H)，7.20(m，4H)，7.43(m，4H)，12.25(bs，4H)，13C NMR(DMSO)δ21.57，27.81，38.72，68.47，113.99，121.77，130.28，132.60，133.21，155.61，167.27，I.R.(KBr)1743cm-1用類似的方法制備B2由3，3’-二羧基甲基-4，4’-二羥基二苯甲烷和α，α’-二溴對二甲苯產(chǎn)生的1，10，24，33-四氧雜-12，20，35，43-四羧基-[2.2.1.2.2.1]二聚二甲苯一羧酸(化合物18)。MS(EI)m/z 779(M-H)-，1H NMR(DMSO)δ3.75(s，4H)，5.15(s，8H)，6.91(d，J 8.58，4H)，7.20(m，4H)，7.32(m，8H)，7.49(m，4H)，12.40(bs，4H)，13CNMR(DMSO)δ68.69，84.57，114.52，126.54，129.98，132.32，133.81，136.28，154.60，167.5.
B3由3，3’-二羧基甲基-4，4’-二羥基二苯甲烷和2，6-(二溴甲基)萘產(chǎn)生的化合物25(Golden，J.H.，J.Chem.Soc.1961，3741)。MS(EI)m/z 879(M-H)-，1H NMR(DMSO)？3.76(s，4H)，5.30(s，8H)，6.90(m，4H)，7.19(m，4H)，7.49(m，8H)，7.74(m，4H)，7.83(m，4H)，12.60(bs，4H)，13C NMR(DMSO)？？69.21，83.84，114.73，121.88，125.25，125.37，127.96，130.34，132.04，132.67，133.97，135.03，154.91，167.52，I.R.(KBr)1731cm-1.
化學計量的確定制備羅庫溴銨和γ-環(huán)糊精(15)的貯存液，濃度均為6.02mM。通過吸取0-800μl羅庫溴銨溶液等份，制備16種溶液(羅庫溴銨的摩爾百分比為0-100％)。加入800-0μlγ-環(huán)糊精溶液等份，使溶液的總體積為800μl，100mole％(即，6.02mM[羅庫溴銨+γ-環(huán)糊精])。1H-NMR光譜如上所述記錄。
如果羅庫溴銨的H9α的化學位移改變被確定為Δδ，則通過連續(xù)變異法，[Δδ*(mole％羅庫溴銨)]對[mole％羅庫溴銨]的圖可獲得所謂的Job圖(Connors K.A.結(jié)合常數(shù)，分子配合物穩(wěn)定性的測量；Wiley-Interscience；紐約，1987，24-28頁)。該圖中的最大值代表配合物的化學計量。羅庫溴銨/γ-環(huán)糊精配合物的Job圖在50mole％羅庫溴銨時有最大值，表明羅庫溴銨和γ-環(huán)糊精形成1∶1的配合物。締合常數(shù)的確定制備羅庫溴銨的貯存液0.821mM溶于D2O。制備β-環(huán)糊精(9)和γ-環(huán)糊精(15)的貯存液，濃度均為13.1、6.57、1.64和0.411mM，溶于D2O。然后吸取50-400μl等份這些溶液，與D2O(需要時)組成400μl，并與400μl羅庫溴銨溶液混合。為了將γ-環(huán)糊精(15)實驗的數(shù)據(jù)范圍擴大到更高的環(huán)糊精濃度，制備另外三種溶液16.4、24.6、32.8mM，溶于400μl D2O中。如前所述，這些溶液與400μl羅庫溴銨溶液混合。
1H NMR光譜如前所述記錄。
使用曲線擬合法(Loukas Y.L.，J.Pharm.Pharmacol.1997，49，941；Bisson A.P.等人，Chem.Eur.J.1998，4，845)，根據(jù)環(huán)糊精和/或羅庫溴銨信號的質(zhì)子化學位移改變(Δδ)對mole％環(huán)糊精作圖，獲得這些配合物的締合常數(shù)。其締合常數(shù)在表A中列出。
表A羅庫溴銨和環(huán)狀主體化合物的1∶1配合物的締合常數(shù)(Ka，M-1)，通過NMR光譜法在303K處測得。
*測量CH3-19[羅庫溴銨]和H3[β-環(huán)糊精(9)]的質(zhì)子。
#測量H9α[羅庫溴銨]和H3，5[γ-環(huán)糊精(15)]的質(zhì)子。
體內(nèi)神經(jīng)肌肉傳導阻滯的逆轉(zhuǎn)麻醉的豚鼠通過腹膜內(nèi)施用10mg/kg戊巴比妥和1000mg/kg尿烷麻醉雄性Dunkin-Hartley豚鼠(體重600-900g)。行氣管切開術(shù)后，動物用Harvard小動物呼吸器人工呼吸。將一個導管置入頸動脈中，用以連續(xù)監(jiān)測動脈血壓并采取血樣進行血氣分析。心率由血壓信號獲得。刺激坐骨神經(jīng)(0.5ms持續(xù)時間、10s(0.1Hz)間隔時間、超高電壓的矩形脈沖，使用Grass S88刺激器)，用Grass FT03肌張力-變位換能器測量腓腸肌收縮力。收縮、血壓和心率用多頻道Grass 7D記錄儀記錄。導管置于兩側(cè)頸靜脈中。一個導管用于連續(xù)輸入神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑。提高神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑的輸入速率，直到達到85-90％的穩(wěn)態(tài)阻斷。另一個導管用于輸送劑量漸增的逆轉(zhuǎn)劑。在連續(xù)輸入神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑過程中，給予濃度漸增的單劑量逆轉(zhuǎn)劑。在實驗結(jié)束時，將測量的肌收縮力對逆轉(zhuǎn)劑濃度作圖，并用回歸分析技術(shù)計算50％逆轉(zhuǎn)濃度。
使用一系列α-、β-和γ-環(huán)糊精(化合物1-16)和修飾的環(huán)糊精，肌肉松弛劑羅庫溴銨(Roc)、維庫溴銨(Vec)、泮庫溴銨(Pan)、米庫氯銨(Miv)、阿曲庫銨苯磺酸鹽(Atr)、順阿曲庫胺(Cis-Atr)、氯化筒箭毒堿(T-C)、氯琥珀膽堿(Sux；琥珀膽堿)和rapacuronium bromide(Rap；Org 9487)誘發(fā)的神經(jīng)肌肉傳導阻滯逆轉(zhuǎn)的結(jié)果在表1中列出。結(jié)果證明，每種神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑的作用都能被靜脈內(nèi)施用環(huán)糊精衍生物逆轉(zhuǎn)。
表1 在麻醉的豚鼠中產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)神經(jīng)肌肉傳導阻滯50％逆轉(zhuǎn)的劑量(ED50，μmol.kg-1)
ED50值是多次實驗的平均值；次數(shù)在括號中列出。實施例6體外神經(jīng)肌肉傳導阻滯的逆轉(zhuǎn)分離的小鼠半膈標本從安樂死的雄性小鼠(癌癥研究所；體重20-60g)中取出附著有膈神經(jīng)的半膈。將該標本固定在組織固定器上，并置于充滿改良Krebs-Henseleit溶液(組成118mM NaCl，30mM NaHCO3，5mM KCl，1mM KH2PO4，1mM MgSO4，30mM葡萄糖和2.5mM CaCl2)、37℃、用95％氧氣和5％二氧化碳起泡的組織浴中。標本的一端用硅化縫合線與Grass FT03肌張力-變位換能器連接。最初施加10mN的力。將膈神經(jīng)置于雙極鉑電極上，使用Grass S88刺激器，在超高電壓下，以20s(0.05Hz)的間隔時間，用0.2ms持續(xù)時間的矩形脈沖刺激。用四頻道Grass 79D記錄儀記錄收縮。
在形成穩(wěn)定收縮后，向每個組織浴中加入適當?shù)膯蝿┝可窠?jīng)肌肉傳導阻滯劑，以在20分鐘的接觸時間后產(chǎn)生約為基值5-10％的收縮抑制(對于羅庫溴銨，發(fā)現(xiàn)該濃度為3.1μM)。然后以10分鐘的間隔向該組織浴中施加含量漸增的逆轉(zhuǎn)劑。建立最大百分比的逆轉(zhuǎn)。在實驗結(jié)束時，將測量的肌肉收縮力對逆轉(zhuǎn)劑濃度作圖，并用回歸分析技術(shù)計算50％逆轉(zhuǎn)濃度。
在羅庫溴銨誘發(fā)神經(jīng)肌肉傳導阻滯后，加入大量γ-環(huán)糊精衍生物(化合物11-16)、含有4個鼠李糖基-甘露吡喃糖基單位的環(huán)八糖(化合物24)或大量二聚二甲苯一羧酸衍生物(化合物17-21和23)產(chǎn)生的％最大逆轉(zhuǎn)在表II中列出。結(jié)果證明，羅庫溴銨的神經(jīng)肌肉傳導阻滯作用能被可變結(jié)構(gòu)的化學螯合劑(即γ-環(huán)糊精13、14和15、由鼠李糖和甘露糖組成的環(huán)狀寡糖(24)和環(huán)芳18和23的作用)有效阻斷。
表II 小鼠半膈最大逆轉(zhuǎn)(％)
1括號中為最大逆轉(zhuǎn)時化學螯合劑的濃度，單位為μM；
杯芳烴衍生物4-磺基杯[6]芳烴和4-磺基杯[8]芳烴從Aldrich獲得。
體內(nèi)神經(jīng)肌肉傳導阻滯的逆轉(zhuǎn)，由羅庫溴銨誘發(fā)，如實施例5所述進行。發(fā)現(xiàn)在麻醉豚鼠中引起穩(wěn)態(tài)神經(jīng)肌肉傳導阻滯50％逆轉(zhuǎn)的杯芳烴衍生物劑量(ED50)，4-磺基杯[6]芳烴為5.1μmol/kg，4-磺基杯[8]芳烴為34μmol/kg。體外神經(jīng)肌肉傳導阻滯的逆轉(zhuǎn)如實施例6所述用小鼠半膈標本進行。在用羅庫溴銨(組織浴中3.6μM)誘發(fā)神經(jīng)肌肉傳導阻滯(95％阻斷)后，對于4-磺基杯[8]芳烴和4-磺基杯[6]芳烴分別記錄到124％和120％的最大逆轉(zhuǎn)，而50％逆轉(zhuǎn)濃度為36μM和34μM。
權(quán)利要求
1.一種化學螯合劑在生產(chǎn)用于逆轉(zhuǎn)藥物誘發(fā)的神經(jīng)肌肉傳導阻滯的藥物中的用途。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用途，其中該螯合劑選自環(huán)狀寡糖、環(huán)芳和杯芳烴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的用途，其中該螯合劑是環(huán)狀寡糖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的用途，其中環(huán)狀寡糖是環(huán)糊精或其衍生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的用途，其中環(huán)糊精是γ-環(huán)糊精或其衍生物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的用途，其中環(huán)芳具有通式A 其中R是 n是1-5；或通式B 其中X是
7.環(huán)芳衍生物，其具有通式A 其中R是 或通式B 其中X是 或其藥學可接受的鹽。
8.一種提供神經(jīng)肌肉傳導阻滯及其逆轉(zhuǎn)的試劑盒，其包含(a)一種神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑，和(b)一種能與該神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑形成客體-主體配合物的化學螯合劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的試劑盒，其中神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑選自羅庫溴銨、維庫溴銨、泮庫溴銨、rapacuronium、美維庫銨、(順)阿曲庫胺、筒箭毒堿和琥珀膽堿，而螯合劑選自環(huán)狀寡糖、環(huán)芳和杯芳烴。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的試劑盒，其中神經(jīng)肌肉傳導阻滯劑是羅庫溴銨，而化學螯合劑是γ-環(huán)糊精或其衍生物。
11.一種逆轉(zhuǎn)患者中藥物誘發(fā)的神經(jīng)肌肉傳導阻滯的方法，包括對該患者腸胃外施用一種能與該藥物形成客體-主體配合物的有效量的化學螯合劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及化學螯合劑在制備用于逆轉(zhuǎn)藥物誘發(fā)的神經(jīng)肌肉傳導阻滯的藥物中的用途,涉及一種提供神經(jīng)肌肉傳導阻滯及其逆轉(zhuǎn)的試劑盒,并涉及具有通式(A)(其中R是(a)、(b)或(c))或通式(B)(其中X是(a)、(b)或(d))的環(huán)芳衍生物,或其藥學可接受的鹽。
文檔編號A61K31/395GK1370073SQ00811655
公開日2002年9月18日 申請日期2000年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月13日
發(fā)明者A·H·A·波姆, A·W·繆爾, D·里斯 申請人:阿克佐諾貝爾公司