專利名稱：線粒體靶向的抗氧劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及帶有親脂性陽離子基團的抗氧劑以及這些抗氧劑作為藥物等的用途。
線粒體是負責能量代謝的細胞內(nèi)的細胞器。因此，線粒體的缺陷是損傷性的，特別是對于高能量需求的神經(jīng)和肌肉組織。線粒體還是可在大部分細胞內(nèi)引起氧化性應激反應的自由基和活潑氧物質(zhì)的主要來源。因此，申請人確信，將抗氧劑選擇性地傳送到線粒體將比使用非靶向的抗氧劑更為有效。因此，本發(fā)明的目的是提供可靶向于線粒體的抗氧劑。
親脂性陽離子因其帶有正電荷而可以在線粒體基質(zhì)中積聚(Rottenberg，(1979)酶學方法(Methods Enzymol)，55，547-560；Chen，(1988)細胞生物學年鑒(Annu Rev Cell Biol)4，155-181)。所述離子積聚的條件是它們具有足夠的親脂性以屏蔽正電荷或使其分散在很大的表面積上，此外還應當沒有主動流出途徑并且陽離子不能代謝或者對細胞直接產(chǎn)生毒性。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法，該方法可以利用線粒體濃縮特定親脂性陽離子的能力來攝入所連接的抗氧劑，從而使抗氧劑靶向于可引起氧化性應激反應的自由基和活潑氧物質(zhì)的主要來源。
適宜的親脂性陽離子是三苯基錛陽離子。
另一方面，本發(fā)明提供下式的線粒體靶向的抗氧劑 其中Z是陰離子，X是連接基團，R是抗氧劑部分。優(yōu)選X是(CH2)n，其中n是1-6的整數(shù)。
更優(yōu)選X是亞乙基、亞丙基或亞丁基。
優(yōu)選Z是可藥用陰離子。
首選本發(fā)明的線粒體靶向的抗氧劑具有如下結(jié)構(gòu)式 優(yōu)選R選自能夠通過線粒體膜被轉(zhuǎn)運并且能夠在完整細胞的線粒體內(nèi)積聚的抗氧劑。
在一個特別優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的線粒體靶向的抗氧劑具有如下結(jié)構(gòu)式 優(yōu)選Z是Br。
另一方面，本發(fā)明提供適于對可從減少氧化性應激反應中受益的患者進行治療的藥物組合物，所述組合物含有有效量本發(fā)明的線粒體靶向的抗氧劑和一種或多種可藥用載體或稀釋劑。
又一方面，本發(fā)明提供在細胞中減少氧化性應激反應的方法，該方法包括向所述細胞施用以上定義的線粒體靶向的抗氧劑的步驟。
再一方面，本發(fā)明提供對可從減少氧化性應激反應中受益的患者進行治療或預防的方法，該方法包括向所述患者施用以上定義的線粒體靶向的抗氧劑的步驟。
盡管有以上的寬范圍定義，但本發(fā)明不僅限于此，并且本發(fā)明也不僅限于以由下說明書中所提供的實施例所構(gòu)成的實施方案。
發(fā)明詳述如上所述，本發(fā)明涉及線粒體靶向的化合物，主要目的是治療和／或預防以減少氧化性應激反應。
線粒體在其內(nèi)膜上的基礎膜電位高達180mV(內(nèi)側(cè)為負極)。由于該電位，膜滲透性的親脂性陽離子在線粒體基質(zhì)內(nèi)積聚了數(shù)百倍。
申請人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，通過將親脂性陽離子(優(yōu)選親脂性三苯基錛陽離子)與抗氧劑共價偶聯(lián)，該化合物可傳送到完整細胞內(nèi)的線粒體基質(zhì)?？寡鮿┯谑前邢蛴诩毎麅?nèi)自由基和活潑氧物質(zhì)的主要生產(chǎn)位點，而不是隨機的分散。
理論上，所有的親脂性陽離子和所有的抗氧劑均可用于形成本發(fā)明的化合物。但優(yōu)選所述親脂性陽離子是本文所例舉的三苯基鏻陽離子，所述親脂性陽離子與抗氧劑部分通過1-6個碳原子的直鏈亞烷基鏈連接；更優(yōu)選通過亞乙基、亞丙基或亞丁基連接。根據(jù)本發(fā)明，其它可與抗氧劑共價偶聯(lián)的親脂性陽離子包括三芐基銨或鏻陽離子。
所述優(yōu)選的抗氧劑化合物很容易通過例如如下的反應制備 通用的合成方案是將鹵代的前體、優(yōu)選溴代或碘代的前體(RBr或RI)在適宜的溶劑中與2-3當量的三苯膦一起在氬氣氛下加熱數(shù)天。然后以溴化物或碘化物鹽的形式分離出錛化合物。為了分離化合物，蒸除溶劑，然后將產(chǎn)物用乙醚反復研制，直至得到米色的固體。然后將其溶于氯仿并用乙醚沉淀除去過量的三苯膦。重復該過程，直至該固體不再溶于氯仿。然后將產(chǎn)物用二氯甲烷／乙醚重結(jié)晶數(shù)次。
還應當理解，如需要，所制備的抗氧劑化合物的陰離子(當采用該合成方法時為鹵素)很容易與其它的藥物陰離子或可藥用陰離子通過離子交換、色譜或其它本領域已知的技術進行互換。
同一通用方法可用于生產(chǎn)多種帶有不同的與三苯基鏻(或其它親脂性陽離子)鹽相連接的抗氧劑部分R的線粒體靶向化合物。其中包括維生素E衍生物系列，其中，連接維生素E功能基和三苯基鏻鹽的橋鍵的長度不同?？捎米鱎的其它抗氧劑包括鏈終止抗氧劑，例如丁基化的羥基苯甲醚、丁基化的羥基甲苯、醇醌和一般的游離基清除劑如衍生化的富勒烯(fullerenes)。此外，還可以合成可與自由基反應生成穩(wěn)定自由基的自旋捕獲劑。其中包括5，5-二甲基吡咯啉-N-氧化物、叔丁基亞硝基苯、叔亞硝基苯、α-苯基-叔丁基硝酮以及相關的化合物的衍生物。
在制得本發(fā)明的抗氧劑化合物后，可將其以任何藥學上適宜的形式(可選擇性地含有可藥用載體或添加劑)向需要進行治療和／或預防的患者給藥。給藥后，該化合物將靶向于細胞內(nèi)的線粒體。
以下列出了用于制備本發(fā)明的其它特異性線粒體靶向的抗氧劑化合物的合成方案，即，(1)線粒體靶向的足球烯；(2)線粒體靶向的自旋捕獲化合物和(3)線粒體靶向的自旋捕獲化合物的其它合成路線。
足球烯(Buckminsterfullerene)的合成
自旋捕獲劑的合成Ⅰ
自旋捕獲劑的合成Ⅱ
現(xiàn)在將通過以下非限定性實驗部分對本發(fā)明進行更詳細的描述。實驗1．線粒體靶向的維生素E衍生物(化合物1)的合成線粒體靶向的維生素E(化合物1)的合成方案如下。溴代的前體(化合物2)2-(2-溴乙基)-3，4-二氫-6-羥基-2，5，7，8-四甲基-2H-1-苯并吡喃通過將相應的醇按照Grisar等人(1995)(藥物化學雜志(J．Med．Chem．)38，2880-2886)的描述溴化進行合成。所述醇通過將相應的羧酸按照Cohen等人(1979)(美國化學會志(J．Amer．Chem．Soc．)101，6710-6717)的描述還原進行合成。羧酸衍生物按照Cohen等人(1982)(合成通訊(Syn．Commun)12，57-65)的描述由2，6-二羥基-2，5，7，8-四甲基苯并二氫吡喃合成，而后者按照Scott等人(1974)(美國油脂化學家學會志(J．Amer．Oil．Chem．Soc．，101，6710-6716)的描述進行合成。 為了合成化合物1，將1g化合物2加入到8ml含有2．5摩爾當量三苯膦的丁酮中，然后在密封的Kimax管中在氬氣氛及100℃下加熱7-8天。室溫下真空蒸除溶劑，將黃色的油用乙醚研制，直至形成米色的固體。將其溶于氯仿并用乙醚析出沉淀。重復該過程直至固體不溶于氯仿，然后將其用二氯甲烷／乙醚重結(jié)晶數(shù)次，真空干燥得到白色吸濕性粉末。線粒體對化合物1的攝取為了證實該靶向是有效的，將維生素E化合物1用分離的線粒體和分離的細胞進行試驗。為此，用[3H]-三苯膦合成[3H]-化合物1并通過閃爍計數(shù)定量線粒體對化合物1的積聚作用(

圖1)(Burns等，1995，生物化學和生物物理學文獻(Arch Biochem Biophys)332，60-68；Burns和Murphy，1997，生物化學和生物物理學文獻339，33-39)。為此，將大鼠的肝臟線粒體在已知可產(chǎn)生大約180mV線粒體膜電位的條件下溫育(Burns等，1995；Burns和Murphy，1997)。在該條件下，化合物1可以被迅速(＜10s)攝取到線粒體內(nèi)，積聚比例為大約6000。通過加入解偶聯(lián)劑FCCP(羰基氰化物-對-三氟甲氧基苯基腙)可以阻斷化合物1在線粒體內(nèi)的積聚，所述解偶聯(lián)劑可以阻止線粒體膜電位的建立(圖1和2)(Burns等，1995)。因此，化合物1可以在線粒體膜電位的驅(qū)動下迅速而且選擇性地積聚在線粒體內(nèi)，并且該積聚導致線粒體內(nèi)化合物的濃度比外部介質(zhì)高數(shù)千倍。當化合物1在線粒體內(nèi)積聚后，通過加入解偶聯(lián)劑FCCP消除線粒體膜電位可以使該積聚迅速(＜10s)逆轉(zhuǎn)。因此，線粒體特異性的積聚作用僅僅是由線粒體膜電位引起的，并非是由特異性結(jié)合或共價相互作用引起的。
線粒體對化合物1的特異性積聚作用還可以在完整細胞內(nèi)發(fā)生。這可以按照Burns和Murphy，1997的描述測定，并且該積聚作用可以通過消除線粒體和血漿膜電位而阻止。此外，含有有缺陷線粒體(無線粒體膜電位)的細胞不能積聚化合物1。因此，化合物1在細胞內(nèi)的積聚是由線粒體膜電位驅(qū)動的。
在一系列化合物1的濃度下，積聚比例相似，并且攝取到線粒體內(nèi)的化合物1的量相對于線粒體內(nèi)的濃度為4-8mM(圖2)。該攝取完全是由膜電位引起的，并且在一系列的膜電位范圍內(nèi)與簡單的三苯基鏻陽離子TPMP的攝取相似(圖3)。通過在相同膜電位下比較TPMP和化合物1的攝取，我們推論出在線粒體內(nèi)約84％的化合物1是與膜結(jié)合的(與之相比，疏水性較弱的化合物TPMP為約60％)。
以下給出詳細的實驗方法和結(jié)果。
圖1顯示了能化的大鼠肝臟線粒體對10μM[3H]化合物1的攝取(實線和實心符號)。虛線和空心的符號顯示了在第3分鐘時加入333nMFCCP的影響。在一開始便與FCCP一起溫育和在第3分鐘時加入FCCP所引起的攝取結(jié)果相同(數(shù)據(jù)未示出)。肝臟線粒體從雌性Wistar大鼠通過勻漿化然后在含有250mM蔗糖、10mM Tris-HCl(pH7．4)和1mM EGTA的培養(yǎng)液中差速離心制得，蛋白質(zhì)濃度通過縮二脲試驗用BSA作為標準物進行測定。為了測定[3H]化合物1的攝取，將線粒體(2mg蛋白／ml)于25℃下懸浮在補充有尼日利亞菌素(1μg／ml)、10mM琥珀酸鹽、魚藤酮1．33μg／ml和60nCi／ml[3H]化合物1和10μM化合物1的0．5-1ml110mM KCl，40mM Hepes-KOH，pH7．2，0．1mM EDTA中。溫育后，通過離心使線粒體沉積，然后通過閃爍計數(shù)定量上清液和沉積物中的[3H]化合物1。
圖2顯示了將能化的大鼠肝臟線粒體與不同濃度的化合物1一起溫育3分鐘后得到的線粒體積聚比[(化合物1／mg蛋白)／(化合物1／μl)](實心條塊)和333nM FCCP對該積聚比的影響(空心條形)。虛線和空心圈顯示線粒體對化合物1的攝取(對FCCP-不敏感性結(jié)合進行了校正)。為了測定[3H]化合物1的積聚比，將線粒體(2mg蛋白／ml)于25℃下懸浮在補充有尼日利亞菌素(1μg／ml)、10mM琥珀酸鹽、魚藤酮1．33μg／ml和6-60nCi／ml[3H]化合物1和1-50μM化合物1的0．5-1ml 110mM KCl、40mM Hepes-KOH、pH7．2、0．1mM EDTA中。溫育后，通過離心使線粒體沉積，然后通過閃爍計數(shù)定量上清液和沉積物中的[3H]化合物1。
圖3顯示了在一系列線粒體膜電位的范圍內(nèi)，化合物1的攝取與TPMP的攝取的比較。將能化的大鼠肝臟線粒體與10μM化合物1和1μMTPMP一起保溫3分鐘，用0-8 mM的丙二酸鹽或333nM FCCP建立不同的膜電位。測定與60nCi／ml[3H]化合物1或50nCi／ml[3H]TPMP平行溫育的積聚比，用化合物1的積聚比相對于在相同膜電位下的TPMP的積聚比作圖(斜率=2．472，y截距=319，r=0．97)。將線粒體(2mg蛋白／ml)于25℃下懸浮在補充有尼日利亞菌素(1μg／ml)、10mM琥珀酸鹽、魚藤酮1．33μg／ml的0．5-1ml 110mM KCl，40mM Hepes-KOH，pH7．2，0．1mM EDTA中。3．化合物1的抗氧劑效果本發(fā)明的化合物還可以非常有效地對抗氧化性應激反應。為了證明這一點，將化合物1用大鼠大腦勻漿進行了進一步的測試。將大鼠大腦勻漿在含或不含各種濃度的試驗化合物(化合物1；天然維生素E(α-生育酚)、溴化溴丁基三苯基鏻、Trolox(一種水溶性維生素E)和化合物2，即2-(2-溴乙基)-3，4-二氫-2，5，7，8-四甲基-2H-1-苯并吡喃-6-醇、化合物1的前體(“Brom Vit E”))的條件下溫育并用TBARS試驗定量在溫育過程中發(fā)生的氧化損傷(Stocks等，1974，(Clin．Sci．Mol．Med．)47，215-222)。由此測定出抑制氧化損傷50％所需的化合物濃度。在該系統(tǒng)中，210nM化合物1可以抑制氧化損傷達50％，而天然維生素E的相應值為36nM。含有三苯基錛部分但不含抗氧劑維生素E部分的溴化溴丁基三苯基鏻的相應值為47μM。這些數(shù)據(jù)表明，化合物1是有效的抗氧劑，其數(shù)量級與維生素E的相當。與溴化溴丁基三苯基鏻的比較表明抗氧劑能力是由維生素E部分而不是鏻鹽引起的。以下將進一步詳細描述實驗方法和結(jié)果。
在大鼠大腦勻漿中測定抑制脂質(zhì)過氧化的IC50值，該值為在2-3個大腦制備物上測定值的平均值±SEM或范圍。辛-1-醇／PBS分配系數(shù)為3次彼此獨立的測定值的平均值±SEM。N．D．未測定。分配系數(shù)通過如下方法來測定將200μM化合物在2ml用水飽和的辛-1-醇中的溶液與2ml辛醇飽和的PBS在室溫下混合1小時，然后通過短時間的離心將兩層分離并利用PBS或辛醇制備的標準曲線通過分光光度法測定各層的濃度。為了測定抗氧劑效果，將4個大鼠大腦在15ml 40mM磷酸鉀(pH7．4)、140mMNaCl中于4℃下進行勻漿，沉積顆粒狀物質(zhì)(1000gx g，4℃15分鐘)，洗滌一次并將合并的上清液冷凍保存。將等份液迅速解凍并將5mg蛋白質(zhì)懸浮在800μl含有抗氧劑或乙醇載體的PBS中并于37℃保溫30分鐘。向保溫液中加入200μl濃高氯酸和200μl 1％硫代巴比土酸，于100℃加熱15分鐘然后冷卻并離心分離(10000xg，2分鐘)，于532nm處定量硫代巴比土酸活潑物質(zhì)(TBARS)。所得結(jié)果示于下面的表1中。
表1．化合物1及相關化合物的分配系數(shù)和抗氧劑效果

當將線粒體接觸氧化性應激反應時，化合物1可以保護線粒體防止氧化損傷，這可以通過脂質(zhì)過氧化和蛋白羰基形成進行測定(圖4)。通過將線粒體與解偶聯(lián)劑FCCP溫育以阻止化合物1的攝取可以阻止該氧化劑保護作用，并且親脂性陽離子本身不會保護線粒體(圖5)。最重要的是，化合物1的攝取對線粒體功能的保護作用(通過產(chǎn)生膜電位的能力進行確定)比維生素E本身更為有效(圖6)。這表明化合物1在線粒體內(nèi)的積聚可以選擇性地保護線粒體的功能防止氧化性損傷。此外我們還證實，化合物1在產(chǎn)生保護作用的濃度下不會損傷線粒體。
下一步是測定化合物1是否可以被完整細胞積聚。化合物1可被完整的143B細胞迅速積聚，積聚量大于從143細胞衍生的ρ°細胞。這是非常重要的，因為ρ°細胞缺乏線粒體DNA從而其線粒體膜電位遠遠低于143B細胞，但其它方面，包括血漿膜電位、細胞體積和蛋白含量完全相同(圖8)；這表明細胞內(nèi)的化合物1大部分是在線粒體內(nèi)。通過阻斷血漿和線粒體膜電位可以抑制化合物攝取到細胞內(nèi)的比例(圖9)。該能化敏感性的攝取對應于化合物1在線粒體內(nèi)的濃度為約2-4mM，該濃度足以保護線粒體防止氧化性損傷。這樣的化合物1的濃度對細胞是無毒的(圖10)。
以下將進一步詳細描述實驗方法和結(jié)果。
圖4顯示了化合物1對防止線粒體氧化性損傷的保護作用。將線粒體與鐵／抗壞血酸鹽一起保溫使其接觸氧化性應激反應，然后通過測定TBARS(實心條塊)和蛋白的羰基(空心條塊)來評估化合物1對氧化性損傷的影響。將大鼠肝臟線粒體(10mg蛋白)于25℃下在振搖水浴中于2ml含有100mM KCl，10mM Tris，pH7．7并且補充有魚藤酮(1．33μg／ml)，10mM琥珀酸鹽、500μM抗壞血酸鹽和其它添加劑的培養(yǎng)液中保溫。預保溫5分鐘后，加入100μM FeSO4并在45～55分鐘后取出兩份樣品分析TBARS或蛋白的羰基。
圖5顯示了化舍物1和維生素E的比較結(jié)果以及解偶聯(lián)劑和其它親脂性陽離子的影響。使能化的大鼠肝臟線粒體接觸叔丁基過氧化氫并測定化合物1(實心條塊)、α-生育酚(空心條塊)、化合物1+333nMFCCP(點畫條塊)或簡單的親脂性陽離子溴丁基三苯基鏻(交叉孔的條塊)對TBRAS形成的影響。將大鼠肝臟線粒體(4mg蛋白)在2ml含有120mMKCl、10mM Hepes-HCl pH 7．2，1mM EGTA的培養(yǎng)液中在37℃下于振搖水浴中與各種添加劑一起保溫5分鐘，然后加入叔丁基過氧化氫(5mM)，將線粒體繼續(xù)保溫45分鐘然后測定TBARS。
圖6顯示了化合物1是如何保護線粒體的功能防止氧化性損傷的。將能化的大鼠肝臟線粒體與鐵／抗壞血酸一起在不含添加劑(點畫條塊)、含5μl化合物1(實心條塊)、5μMα-生育酚(空心條塊)或5μMTPMP(交叉孔的條塊)的條件下保溫，然后分離線粒體并測定相對于不含鐵／抗壞血酸的對照保溫液由呼吸底物所產(chǎn)生的膜電位。將大鼠肝臟線粒體于25℃下在2ml含有100mM KCl、10mM Tris、pH7．7并且補充有魚藤酮(1．33μg／ml)、10mM琥珀酸鹽、500μM抗壞血酸和其它添加劑的培養(yǎng)液中于振搖水浴中保溫。預保溫5分鐘后，加入100μMFeS04，30分鐘后，將保溫液用6ml冰冷的STE 250mM蔗糖、10mMTris-HCl(pH7．4)和1mM EGTA稀釋，離心(5000xg 5分鐘)，然后沉積物重新懸浮在200μl STE中并將20μl(=1mg蛋白)懸浮在含有1μMTPMP和50nCi／ml[3H]TPMP以及10mM谷氨酸鹽和蘋果酸鹽、10mM琥珀酸鹽和魚藤酮或5mM抗壞血酸／100μM TMPD+魚藤酮和myxothiazol(2μg／ml)的1ml 110mM KCl、40mM HEPES、0．1mM EDTA pH7．2中，于25℃保溫3分鐘，然后離心，按照以上描述測定膜電位并與未接觸氧化性應激反應的保溫液進行比較。
圖7顯示了化合物1對膜電位(實心的條塊)以及偶聯(lián)的(空心的條塊)、磷?；?點畫的條塊)和解偶聯(lián)的線粒體(交叉孔的條塊)呼吸速率的影響，用不存在化合物1時的數(shù)值的百分數(shù)表示。各種濃度的化合物1對分離的線粒體膜電位的影響通過將大鼠肝臟線粒體(2mg蛋白／ml)在0．5ml含有1μM TPMP和50n Ci／ml[3H]TPMP的上述培養(yǎng)基中溫育3分鐘從[3H]TPMP的分布來測定。溫育后，通過離心使線粒體沉積，然后通過閃爍計數(shù)定量上清液和沉積物中的[3H]TPMP并計算膜電位，假定體積為0．5μl／mg蛋白并且60％的線粒體內(nèi)TPMP是膜結(jié)合的。為了測定化合物1對偶聯(lián)的、磷?；暮徒馀悸?lián)的呼吸速率的影響，將線粒體(2mg蛋白／ml)在3ml Clark氧電極中懸浮在120mM KCl、10mMHepes-HCl pH7．2、1mM EGTA，10mM K Pi中，然后向電極中依次加入呼吸底物、ADP(200μM)和FCCP(333nM)并測定呼吸速率。
圖8顯示了細胞對化合物1的攝取。將106143B細胞(實心的符號)或ρ°細胞(空心的符號)與1μM[3H]化合物1一起溫育并測定化合物1的積聚比例。將人骨肉瘤143B細胞以及衍生的缺乏線粒體DNA的ρ°細胞系在補充有尿苷和丙酮酸鹽的DMEM／10％FCS(胎牛血清)中、在5％CO2／95％空氣的氛圍下于37℃培養(yǎng)，生長至融合然后收集細胞，用胰蛋白酶處理進行實驗。為了測定[3H]化合物1的積聚，將細胞(106)在1mlHEPES-緩沖的DMEM中溫育。溫育結(jié)束時，離心使細胞沉積，制備用于閃爍計數(shù)的細胞沉積物和上清液并計算積聚比例[(化合物1／mg蛋白)／(化合物1／μl)]。
圖9顯示了106143B細胞在1小時的溫育時間內(nèi)攝取的化合物1的量(對抑制劑不敏感性結(jié)合進行校正)。將人骨肉瘤143B細胞與1-50μM的化合物1一起在補充有6-60nCi／ml[3H]化合物1的1ml HEPES-緩沖的DMEM中進行溫育。為了測定能化依賴型的攝取，用12．5μM寡霉素、20μM FCCP、10μM myxathiazol、100nM纈氨霉素和1mM哇巴因進行平行溫育。溫育結(jié)束時，通過離心使細胞沉積，然后進行閃爍計數(shù)并測定能化敏感性攝取。
圖10顯示了化合物1對細胞活力的影響。將融合143B細胞與各種濃度的化合物1一起在24孔組織培養(yǎng)盤中溫育24小時，然后通過乳酸脫氫酶釋放測定細胞活力。工業(yè)實用性本發(fā)明的化合物可用于人類患者的選擇性抗氧劑療法，以預防線粒體損傷。該化合物可以阻止與特定疾病有關的提高的線粒體氧化性應激反應，例如帕金森氏病或與線粒體DNA突變有關的疾病。
它們還可用于和神經(jīng)變性疾病的細胞移植療法結(jié)合，以增加移植細胞的存活率。
此外，這些化合物可用作預防劑在移植過程中保護器官，或緩解手術過程中出現(xiàn)的局部缺血-再灌注損傷。本發(fā)明的化合物還可用于降低中風和心臟病發(fā)作后的細胞損傷，或?qū)σ子诎l(fā)生大腦局部缺血的早產(chǎn)嬰兒進行預防性給藥。相對于現(xiàn)有的抗氧劑療法，本發(fā)明方法的主要優(yōu)點在于，它們可以使抗氧劑選擇性地在線粒體內(nèi)積聚，而線粒體是細胞中受氧化應激反應最大的部分。這將大大增加抗氧劑療法的效力。所涉及的親脂性陽離子已在試驗中用作潛在的抗癌藥物，并且已證實對所有動物均相對無毒，因此這些靶向的抗氧劑不可能具有有害的副作用。
本領域技術人員可以理解，以上描述僅僅是舉例性的，可以采用不同的親脂性陽離子／抗氧劑組合物而不超出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1．含有與抗氧劑部分共價偶聯(lián)的親脂性陽離子的線粒體靶向的抗氧劑化合物。
2．權(quán)利要求1的化合物，其中所述的親脂性陽離子是三苯基鏻陽離子。
3．權(quán)利要求1所述的線粒體靶向的抗氧劑化合物，其中，所述化合物具有如下結(jié)構(gòu)式 其中X是連接基團，Z是陰離子，R是抗氧劑部分。
4．權(quán)利要求3的化合物，其中X是(CH2)n，n是1-6的整數(shù)。
5．權(quán)利要求4的化合物，其中X是亞乙基、亞丙基或亞丁基。
6．權(quán)利要求5的化合物，其中X是亞乙基。
7．根據(jù)權(quán)利要求3-6任一項的化合物，其中R選自能夠通過線粒體膜被轉(zhuǎn)運并且能夠在完整細胞的線粒體內(nèi)積聚的抗氧劑。
8．權(quán)利要求3的化合物，其中，所述化合物具有如下結(jié)構(gòu)式
9．權(quán)利要求8的化合物，其中Z是Br。
10．一種適于對可從減少氧化性應激反應中受益的患者進行治療的藥物組合物，所述組合物含有有效量的根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所定義的線粒體靶向的抗氧劑和一種或多種可藥用載體或稀釋劑。
11．一種對可從減少氧化性應激反應中受益的患者進行治療或預防的方法，該方法包括向所述患者施用根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所定義的線粒體靶向的抗氧劑的步驟。
12．一種在細胞中減少氧化性應激反應的方法，該方法包括向所述細胞施用根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所定義的線粒體靶向的抗氧劑的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了線粒體靶向的抗氧劑化合物。本發(fā)明的化合物含有與抗氧劑部分共價偶聯(lián)的親脂性陽離子。在優(yōu)選的實施方案中,親脂性陽離子是三苯基鏻陽離子,所述化合物是式P(Ph
文檔編號A61K31/665GK1282334SQ98812314
公開日2001年1月31日 申請日期1998年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月25日
發(fā)明者M·P·墨菲, R·A·J·史密斯 申請人:奧塔戈大學