KR102277165B1 - 향상된 치료 지수를 갖는 니트록실 공여체 - Google Patents

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프레더릭 아서 브룩필드
스티븐 마틴 코트니
리사 마리 프로스트
존 피. 토스카노
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카르디옥실 파마슈티칼스 인코포레이티드
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Abstract

개시된 발명은 N-치환된 하이드록실아민 유도체 화합물, 약제학적 조성물 및 이러한 화합물을 포함하는 키트, 및 이러한 화합물 또는 약제학적 조성물의 사용 방법을 제공한다. 특히, 개시된 발명은 심부전을 치료하기 위해 이러한 화합물 또는 약제학적 조성물을 사용하는 방법을 제공한다.

Description

향상된 치료 지수를 갖는 니트록실 공여체{NITROXYL DONORS WITH IMPROVED THERAPEUTIC INDEX}
니트록실(HNO)은 시험관내 및 생체내 심부전 모델에서 긍정적인 심혈관 효과를 갖는 것으로 나타났다. 그러나, 생리적 pH에서, 니트록실은 하이포아질산으로 이량체화되고, 이것은, 이의 준안정성으로 인해, 그 후에 아산화질소로 탈수되며, 치료 용도를 위한 니트록실은 공여체 화합물로부터 동일계(in situ)에서 생성되어야 한다. 니트록실을 제공할 수 있는 다양한 화합물이 니트록실에 반응하는 것으로 공지되거나 추측되는 장애를 치료하는데 사용하기 위해 기재되고 제안되었다. 예를 들면, 미국 특허 제6,936,639호; 제7,696,373호; 제8,030,356호; 제8,268,890호; 제8,227,639호; 및 제8,318,705호 및 미국 특허 공개공보 제2009/0281067호; 제2009/0298795호; 제2011/0136827호; 및 제2011/0144067호를 참고한다. 이들 화합물들 모두가 니트록실을 제공할 수 있더라도, 이들은 다양한 물리화학적 특성에서 상이하고, 특정 투여 경로를 통해 특정 임상적 병태를 치료하는데 최고로 적합한 물리화학 특성을 갖는 니트록실 공여체를 식별할 필요성이 남아있다.
미국 특허 제8,030,056호는, 생리적 조건 하에서 니트록실을 제공할 수 있고 심부전 및 허혈/재관류 손상을 치료하는데 유용한 필로티산(Piloty's acid) 유형 화합물의 유도체의 합성을 기재한다. 니트록실 공여체 CXL-1020(N-하이드록시-2-메탄설포닐벤젠-1-설폰아미드)을 건강한 지원자에서의 I상 안전성 연구, 및 다수의 병원에서 수행되는 IIa상 위약-조절된, 이중 맹검, 용량-증가 연구에서 평가했다[참조: Sabbah et al ., "Nitroxyl(HNO) a novel approach for the acute treatment of heart failure", Circ Heart Fail ., 2013년 10월 9일자로 온라인으로 공개됨(온라인 ISSN: 1941-3297, 프린트 ISSN: 1941-3289)]. 상기 연구는, 수축기 심부전을 갖는 환자에서, CXL-1020이, pH = 4의 수용액으로서 정맥내로 투여될 때, 좌심 및 우심 충만압 및 전신 혈관 저항을 감소시키며, 한편 심박출량 지수를 증가시킨다는 것을 입증했다. 따라서, 상기 연구는, CXL-1020이 심부전을 겪는 사람 환자에서 심근 기능을 증대시킨다는 것을 입증했다. 그러나, 혈류역학적 효과를 야기하는데 필요한 CXL-1020의 역치 용량에서, 상기 화합물은, 정맥내 주입 부위에서 그리고 상기 부위에 원위에서 허용되지 않는 수준의 염증성 자극을 포함하는 부작용을 유도하는 것으로 밝혀졌고, 저자는, 이러한 부작용으로 인해, 이 화합물이 사람 치료를 위한 실행가능한 후보일 수 없을 것이라고 보고한다.
따라서, 심부전의 치료에 유용하고 적합한 독물학적 프로파일을 갖는 신규한 니트록실 제공 화합물 및 조성물을 개발할 필요성이 있다. 이러한 화합물의 개발은 니트록실 제공과 관련된 약동학 프로파일, 및 독물학적 프로파일에 영향을 주는 인자들의 이해를 필요로 한다. 이들 인자들의 이해 실패는 임상적 용도를 위한 니트록실 제공 화합물의 개발을 방해한다.
더욱이, 니트록실 제공 화합물을 제형화하는 것은 상당히 난제인 것으로 입증되었다. 현재 니트록실 공여체의 다수는 수용액에 불용성이고/이거나 불충분하게 안정하다. 용해도 및 안정성 문제는 종종 비경구 및/또는 경구 투여를 위한 약제학적 조성물에서 이러한 화합물의 사용을 방해한다. 따라서, 충분히 안정하고 유리한 약리학적 및 독물학적 프로파일을 갖는, 비경구 및/또는 경구 투여를 위한 니트록실 제공 화합물을 함유하는 조성물을 개발할 필요성이 존재한다.
본원의 섹션 1에서 임의의 참조의 인용은, 이러한 참조가 본원에 대해 선행 기술이라는 허가로서 해석되어서는 안된다.
본 발명은 심혈관 질환(예를 들면, 심부전)을 치료하는데 매우 효과적이고 적합한 독물학적 프로파일을 갖는 니트록실 제공 조성물의 발견에 관한 것이다.
특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 화학식 1의 화합물이다:
Figure 112015079386418-pct00001
또 다른 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 화학식 2의 화합물이다:
Figure 112015079386418-pct00002
또 다른 양태에서, 본 발명은 화학식 3의 화합물을 제공한다:
Figure 112015079386418-pct00003
상기 화학식 3에서, R은 수소, -(C1-C6)알킬, -(C2-C4)알케닐, 페닐, 벤질, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, -(C5-C7)헤테로사이클로알킬, 벤질옥시, -O-(C1-C6)알킬, -NH2, -NH-(C1-C4)알킬, 또는 -N((C1-C4)알킬)2이고, 여기서 상기 -(C1-C6)알킬, -(C2-C4)알케닐, 페닐, 벤질, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, -(C5-C7)헤테로사이클로알킬, 벤질옥시, -O-(C1-C6)알킬, -NH-(C1-C4)알킬, 또는 -N((C1-C4)알킬)2는 치환되지 않거나 할로, -(C1-C6)알킬, -(C2-C4)알케닐, -(C2-C3)알키닐, -(5원 또는 6원)헤테로아릴, -O-(C1-C6)알킬, -S-(C1-C6)알킬, -C(할로)3, -CH(할로)2, -CH2(할로), -CN, -NO2, -NH2, -NH-(C1-C4)알킬, -N(-(C1-C4)알킬)2, -C(=O)(C1-C4)알킬, -C(=O)O(C1-C4)알킬, -OC(=O)(C1-C4)알킬, -OC(=O)NH2, -S(=O)(C1-C4)알킬, 또는 -S(=O)2(C1-C4)알킬로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환될 수 있다. 특정 양태에서, R은 메틸, 에틸, 벤질 또는 페닐이다. 특정 양태에서, R은 메틸 또는 에틸이다. 특정 양태에서, R은 메틸이다. 특정 양태에서, R은 에틸이다. 특정 양태에서, R은 벤질 또는 페닐이다. 특정 양태에서, R은 벤질이다. 특정 양태에서, R은 페닐이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 화학식 4의 화합물을 제공한다:
Figure 112015079386418-pct00004
상기 화학식 4에서, R 및 이의 양태들은 화학식 3의 화합물에 대하여 상기 정의된 바와 같다.
본 발명의 화합물은 매우 유리한 치료 지수를 갖거나 갖는 것으로 여겨진다. 특히, 화학식 1 및 화학식 2의 화합물은 바람직한 혈류역학적 프로파일 및 독물학적 프로파일 둘 모두를 갖는다. 화학식 1 및 화학식 2의 화합물의 독물학적 프로파일은 임상 후보 CXL-1020에 비해 유의미하게 향상된다. 화학식 1 및 화학식 2의 화합물의 유리한 독물학적 프로파일이 화합물들의 반감기, 및 이러한 니트록실 공여체에 대한 최상 범위의 반감기의 발견으로부터 부분적으로 유래한다는 것이 발견되었다. 화학식 1의 화합물은 항응고제(예를 들면, 헤파린 또는 나트륨 시트레이트)의 존재 하에서 pH 7.4의 통기된 포스페이트 완충된 염수(PBS) 용액에서 측정될 때 대략 68분, 그리고 pH 7.4의 사람 혈장에서 측정될 때 대략 65분의 반감기를 가지며, 각각은 실시예 4에 명시된 조건 하에서 측정된다. 화학식 2의 화합물은 항응고제(예를 들면, 헤파린 또는 나트륨 시트레이트)의 존재 하에서 pH 7.4의 통기된 포스페이트 완충된 염수(PBS) 용액에서 측정될 때 대략 50분, 그리고 pH 7.4의 사람 혈장에서 측정될 때 대략 37분의 반감기를 가지며, 각각은 실시예 4에 명시된 조건 하에서 측정된다.
더욱이, 화학식 1 및 화학식 2의 화합물은 수용액에 안정하고 고 수용성이며; 따라서, 이들은 비경구 및 경구 투여 둘 모두에 대해 다루기 쉽다. 화학식 1의 화합물은 물에서 100 mg/mL 초과의 평형 용해도를 가지며, 한편 화학식 2의 화합물은 물에서 대략 10 mg/mL의 평형 용해도를 갖는다(예를 들면, 실시예 5에 명시된 조건 하에서).
본 발명의 화합물은 니트록실 요법에 반응하는 다양한 병태들을 치료하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 심혈관 질환의 발생을 치료하거나 예방하는데 사용될 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 심혈관 질환, 허혈/재관류 손상, 폐고혈압증, 또는 니트록실 요법에 반응하는 또 다른 병태를 치료하는데 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 심부전을 치료하는데 사용될 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물은 비대상성 심부전(예를 들면, 급성 비대상성 심부전(acute decompensated heart failure))을 치료하는데 사용될 수 있다. 어떤 양태에서, 본 발명의 화합물은 수축기 심부전을 치료하는데 사용될 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물은 확장기 심부전을 치료하는데 사용될 수 있다.
한 측면에서, 본 발명의 화합물은 비경구(예를 들면, 피하, 근육내, 정맥내 또는 피내) 투여를 통해 투여될 수 있다. 본 발명의 화합물은 원하는 수준의 효능을 제공할 수 있는 용량에서 비경구 투여 동안 또는 비경구 투여 후 바람직하지 않은 국소 부작용(예를 들면, 자극 및/또는 염증)을 유도하지 않는다.
본 발명의 화합물이 비경구로 투여되는 양태에서, 수용액 또는 현탁액으로서 투여되는 것이 일반적이다. 수용액 또는 현탁액은 약 4 내지 약 6.5의 pH를 가질 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물은 약 4 내지 약 5의 pH에서 비경구 주사용으로 제형화될 수 있다. 다른 양태에서, 본 발명의 화합물은 약 5 내지 약 6의 pH에서 비경구 주사용으로 제형화될 수 있다. 일부 양태에서, 비경구 투여용 제형은 안정성 강화제(enhancing agent)를 포함할 수 있다.
사람 대상체에게 비경구로(예를 들면, 정맥내로) 투여될 때, 본 발명의 화합물은 약 5μg/kg/분 내지 약 100μg/kg/분의 속도로 투여될 수 있다. 어떤 양태에서, 본 발명의 화합물은 약 10μg/kg/분 내지 약 70μg/kg/분의 속도로 사람 대상체에게 투여될 수 있다. 어떤 양태에서, 본 발명의 화합물은 약 15μg/kg/분 내지 약 50μg/kg/분의 속도로 사람 대상체에게 투여될 수 있다. 어떤 양태에서, 본 발명의 화합물은 약 20μg/kg/분 내지 약 40μg/kg/분의 속도로 사람 대상체에게 투여될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명의 화합물은 경구 투여용으로 제형화될 수 있다. 경구 투여용 화합물은 액체 또는 고체 투여형으로 제형화될 수 있다. 니트록실 제공 화합물이 경구 액체 투여형으로 제형화되는 특정 양태에서, 폴리에틸렌 글리콜 300(PEG300)이 예시적인 부형제로서 제공될 수 있다.
도 1은, 심부전의 빈맥-조율 모델(tachycardia-pacing model)을 사용하여, CXL-1020 및 본 발명의 2개의 화합물(화학식 1 및 화학식 2의 화합물)의 혈류역학적 프로파일을 보여준다(실시예 6 참고). 각각의 화합물은 100μg/kg/분의 속도로 정맥내로 투여되었다. 혈류역학적 파라미터를 각각의 화합물의 투여 후 180분에 수득했다.
도 2는 지각있는 동물에 대한 심부전 빈맥-조율 모델을 사용하여 다양한 투여량에서 화학식 1의 화합물의 혈류역학적 프로파일을 보여준다(실시예 6 참고).
도 3은 개에서 심부전의 유도 후 화학식 1의 화합물의 혈류역학적 프로파일을 보여준다. 혈류역학은 개 미세색전술(microembolization) 심부전 모델을 사용하여 평가되었다(실시예 7 참고). 데이타는 2가지 주입 속도에서 주입 동안 최종 시점(180분)에 대해 보여준다.
도 4는 개 말초 정맥 모델을 사용하여 상이한 용량에서 24시간 주입 후 CXL-1020 및 2개의 본 발명의 니트록실 제공 화합물들(화학식 1 및 화학식 2의 화합물)의 독물학적 프로파일의 평가를 보여준다(실시예 9 참고). 측정된 주요 염증성 마커는 백혈구(WBC), 피브리노겐, 및 C-반응성 단백질(CRP)을 포함한다.
도 5는 상이한 용량의 CXL-1020, 및 화학식 1 및 2의 화합물을 사용하여, 개 이식된 중심 카테터 72시간 모델을 사용하여 관찰된 염증의 측정을 보여준다(실시예 9 참고).
본 발명은 하기를 포함한다:
(1.) 화학식 1의 화합물:
화학식 1
Figure 112015079386418-pct00005
(2.) 화학식 2의 화합물:
화학식 2
Figure 112015079386418-pct00006
(3.) 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물 및 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는 약제학적 조성물.
(4.) 상기 (3.)에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 정맥내 투여에 적합한, 약제학적 조성물.
(5.) 상기 (3.) 또는 상기 (4.)에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 약 4 내지 약 6의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
(6.) 상기 (3.) 내지 (5.) 중 어느 하나에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 약 4 내지 약 5의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
(7.) 상기 (3.) 내지 (6.) 중 어느 하나에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 약 4의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
(8.) 심혈관 질환의 치료를 필요로 하는 환자에게 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물 또는 상기 (3.) 내지 (7.) 중 어느 하나의 약제학적 조성물의 유효량을 투여함을 포함하는, 심혈관 질환의 치료 방법.
(9.) 상기 (8.)에 있어서, 상기 심혈관 질환이 심부전인, 심혈관 질환의 치료 방법.
(10.) 상기 (8.) 또는 상기 (9.)에 있어서, 상기 심혈관 질환이 급성 비대상성 심부전인, 심혈관 질환의 치료 방법.
(11.) 상기 (8.) 내지 (10.) 중 어느 하나에 있어서, 상기 화합물 또는 약제학적 조성물이 정맥내로 투여되는, 심혈관 질환의 치료 방법.
(12.) 상기 (8.) 내지 (11.) 중 어느 하나에 있어서, 상기 화합물 또는 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 약 20μg/kg/분 내지 약 40μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 심혈관 질환의 치료 방법.
(13.) 상기 (8.) 내지 (10.) 중 어느 하나에 있어서, 상기 화합물 또는 약제학적 조성물이 경구로 투여되는, 심혈관 질환의 치료 방법.
(14.) 무수 형태의 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물 또는 무수 형태의 상기 (3.) 내지 (7.) 중 어느 하나의 약제학적 조성물; 및
약제학적으로 허용되는 액체 희석제를 포함하는 키트.
(15.) 심혈관 질환을 치료하는데 유용한 약제의 제조를 위한 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물의 용도 또는 상기 (3.) 내지 (7.) 중 어느 하나의 약제학적 조성물의 용도.
(16.) 심부전을 치료하는데 유용한 약제의 제조를 위한 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물의 용도 또는 상기 (3.) 내지 (7.) 중 어느 하나의 약제학적 조성물의 용도.
(17.) 급성 비대상성 심부전을 치료하는데 유용한 약제의 제조를 위한 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물의 용도 또는 상기 (3.) 내지 (7.) 중 어느 하나의 약제학적 조성물의 용도.
(18.) 심혈관 질환의 치료에 사용하기 위한 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물 또는 상기 (3.) 내지 (7.) 중 어느 하나의 약제학적 조성물.
(19.) 심부전의 치료에 사용하기 위한 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물 또는 상기 (3.) 내지 (7.) 중 어느 하나의 약제학적 조성물.
(20.) 급성 비대상성 심부전의 치료에 사용하기 위한 상기 (1.) 또는 상기 (2.)의 화합물 또는 상기 (3.) 내지 (7.) 중 어느 하나의 약제학적 조성물.
4.1 정의
달리 명확히 지시되지 않으면, 본원에 사용된 하기 용어는 하기 지시된 의미를 갖는다.
"약제학적으로 허용되는 염"은 본원에 개시된 임의의 치료제의 염을 나타내고, 이 염은 당해 분야에 공지된 다양한 유기 및 무기 대이온들 중 어느 것을 포함할 수 있고, 약제학적으로 허용된다. 치료제가 산성 관능기를 함유하는 경우, 대이온의 다양한 예시적 양태는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄, 테트라알킬암모늄 등이다. 치료제가 염기성 관능기를 함유하는 경우, 약제학적으로 허용되는 염은 대이온으로서, 예로서, 유기 또는 무기 산, 예를 들면, 하이드로클로라이드, 하이드로브로마이드, 타르트레이트, 메실레이트, 아세테이트, 말레에이트, 옥살레이트 등을 포함할 수 있다. 예시적인 염은, 이에 제한되지 않지만, 설페이트, 시트레이트, 아세테이트, 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 니트레이트, 비설페이트, 포스페이트, 산 포스페이트, 락테이트, 살리실레이트, 산 시트레이트, 타르트레이트, 올레에이트, 탄네이트, 판토테네이트, 비타르트레이트, 아스코르베이트, 석시네이트, 말레에이트, 베실레이트, 푸마레이트, 글루코네이트, 글루카로네이트, 사카레이트, 포르메이트, 벤조에이트, 글루타메이트, 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 벤젠설포네이트, 및 p-톨루엔설포네이트 염들을 포함한다. 따라서, 염은 산성 관능 그룹, 예를 들면, 카복실산 관능 그룹, 및 약제학적으로 허용되는 무기 또는 유기 염기를 갖는 본원에 개시된 화학식 중 어느 하나의 화합물로부터 제조될 수 있다. 적합한 염기는, 이에 제한되지 않지만, 알칼리 금속, 예를 들면, 나트륨, 칼륨 및 리튬의 수산화물; 알칼리 토금속, 예를 들면, 칼슘 및 마그네슘의 수산화물; 다른 금속, 예를 들면, 알루미늄 및 아연의 수산화물; 암모니아, 및 유기 아민, 예를 들면 치환되지 않거나 또는 하이드록시-치환된 모노-, 디-, 또는 트리알킬아민; 디사이클로헥실아민; 트리부틸 아민; 피리딘; N-메틸-N-에틸아민; 디에틸아민; 트리에틸아민; 모노-, 비스-, 또는 트리스-(2-하이드록시-저급-알킬 아민), 예를 들면, 모노-, 비스-, 또는 트리스-(2-하이드록시에틸)아민, 2-하이드록시-3급-부틸아민, 또는 트리스-(하이드록시메틸)메틸아민, N,N-디-저급-알킬-N-(하이드록시-저급-알킬)-아민, 예를 들면, N,N-디메틸-N-(2-하이드록시에틸) 아민, 또는 트리-(2-하이드록시에틸)아민; N- 메틸-D-글루카민; 및 아미노산 예를 들면, 아르기닌, 라이신 등을 포함한다. 염은 또한 염기성 관능 그룹, 예를 들면, 아미노 관능 그룹을 갖는 본원에 개시된 화학식 중 어느 하나의 화합물, 및 약제학적으로 허용되는 무기 또는 유기 산으로부터 제조될 수 있다. 적합한 산은 황산수소염, 시트르산, 아세트산, 염산(HCl), 브롬화수소(HBr), 요오드화수소(HI), 질산, 인산, 락트산, 살리실산, 타르타르산, 아스코르브산, 석신산, 말레산, 베실산, 푸마르산, 글루콘산, 글루카론산, 포름산, 벤조산, 글루탐산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 벤젠설폰산 및 p-톨루엔설폰산을 포함한다.
"약제학적으로 허용되는 부형제"는, 이의 취급 또는 저장 특성을 향상시키거나 화합물 또는 약제학적 조성물의 투여를 위한 단위 투여형으로의 형성을 가능하게 하거나 용이하게 하기 위한, 약제학적 조성물에 첨가되는, 담체, 희석제, 보조제, 결합제, 및/또는 환자에게 치료제의 전달을 위한 비히클로서 사용되는, 자체가 치료제가 아닌, 임의의 물질을 나타낸다. 약제학적으로 허용되는 부형제는 약제학적 분야에 공지되고, 예를 들면, 문헌[참조: Gennaro, Ed., Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Ed.(Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore, MD, 2000) 및 Handbook of Pharmaceutical Excipients, American Pharmaceutical Association, Washington, D.C.,(예를 들면, 각각 1st, 2nd 및 3rd Eds., 1986, 1994 및 2000)]에 개시된다. 당해 분야의 숙련가에게 공지된 바와 같이, 약제학적으로 허용되는 부형제는 다양한 기능을 제공할 수 있고, 습윤제, 완충제, 현탁제, 윤활제, 유화제, 붕해제, 흡착제, 보존제, 계면활성제, 착색제, 풍미제, 및 감미제로서 기재될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 부형제의 예는 제한 없이 하기를 포함한다: (1)　당, 예를 들면, 락토오스, 글루코오스 및 수크로오스; (2) 전분, 예를 들면, 옥수수 전분 및 감자 전분; (3) 셀룰로오스 및 이의 유도체, 예를 들면, 나트륨 카복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 및 하이드록시프로필셀룰로오스; (4) 분말 트라가칸트; (5) 맥아; (6) 젤라틴; (7) 활석; (8) 부형제, 예를 들면, 코코아 버터 및 좌제 왁스; (9) 오일, 예를 들면, 땅콩 오일, 면실유, 홍화유, 참기름, 올리브 오일, 옥수수기름 및 콩기름; (10) 글리콜, 예를 들면, 프로필렌 글리콜; (11) 폴리올, 예를 들면, 글리세린, 소르비톨, 만니톨 및 폴리에틸렌 글리콜; (12) 에스테르, 예를 들면, 에틸 올레에이트 및 에틸 라우레이트; (13) 한천; (14) 완충제, 예를 들면, 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄; (15) 알긴산; (16) 발열원-비함유 물; (17) 등장성 염수; (18) 링거액; (19) 에틸 알코올; (20) pH 완충된 용액; (21) 폴리에스테르, 폴리카보네이트 및/또는 폴리안하이드라이드; 및 (22) 약제학적 제형에 이용되는 다른 무독성 상용성 물질.
"단위 투여형"은 사람 또는 동물을 위한 단일 용량으로서 적합한 물리적으로 별개의 단위를 나타낸다. 각각의 단위 투여형은 원하는 효과를 생성하도록 계산된 치료제의 소정의 양을 함유할 수 있다.
달리 분명히 지시되지 않으면, "환자"는 동물, 예를 들면, 이에 제한되지 않지만, 사람을 포함하는 포유동물을 나타낸다. 따라서, 본원에 개시된 방법은 사람 요법 및 수의적 적용에 유용할 수 있다. 특정 양태에서, 환자는 포유동물이다. 어떤 양태에서, 환자는 사람이다.
"유효량"은, 효능 및 독성 잠재력의 파라미터와 조합하여, 뿐만 아니라 활동중인 전문가의 지식을 기반으로 하여, 주어진 치료 형태에 효과적이어야 하는, 치료제 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염의 양을 나타낸다. 당해 분야에서 이해되는 바와 같이, 유효량은 1회 이상의 용량으로 투여될 수 있다.
"치료", "치료하는" 등은 임상 결과를 포함하는 이로운 또는 원하는 결과를 얻기 위한 접근법이다. 본 발명의 목적을 위해, 이로운 또는 원하는 결과는, 이에 제한되지 않지만, 병태의 발병 및/또는 진전의 억제 및/또는 저지 또는 이러한 병태의 중증도의 감소, 예를 들어 병태와 관련된 증상의 수 및/또는 중증도의 감소, 병태로부터 고통받는 대상체의 삶의 질의 증가, 병태를 치료하는데 필요한 다른 약물의 양의 감소, 환자가 병태로 인해 복용하는 다른 약물의 효과의 증대, 및/또는 병태를 갖는 환자의 생존의 연장을 포함한다.
"예방하다", "예방하는" 등은 병태를 갖지는 않지만 병태의 진전 위험이 있는 환자에서 병태의 진전 가능성을 감소시킴을 나타낸다. "위험이 있는" 환자는 탐지가능한 병태를 가질 수 있거나 가지지 않을 수 있고, 본원에 개시된 치료 방법 전에 탐지가능한 병태를 나타낼 수 있거나 나타내지 않을 수 있다. "위험이 있는"은, 환자가 하나 이상의 소위 위험 인자를 가짐을 나타내며, 상기 위험 인자는 병태의 진전과 관련되고 당해 분야에 공지된 측정가능한 파라미터이다. 하나 이상의 이들 위험 인자를 갖는 환자는 이러한 위험 인자(들)가 없는 환자보다 병태를 진전시킬 가능성이 더 높다.
"양성 강심제(inotrope)"는 심근 수축 기능의 증가를 야기하는 제제를 나타낸다. 예시적인 양성 강심제는 베타-아드레날린성 수용체 작용제, 포스포디에스테라제 활성의 억제제, 및 칼슘-감작제이다. 베타-아드레날린성 수용체 작용제는, 특히, 도파민, 도부타민, 테르부탈린 및 이소프로테레놀을 포함한다. 이러한 화합물의 유사체 및 유도체도 또한 의도된다. 예를 들면, 미국 특허 제4,663,351호는 경구로 투여될 수 있는 도부타민 전구약물을 개시한다.
"니트록실 요법에 반응하는" 병태는 생리적 조건 하에서 유효량의 니트록실을 제공하는 화합물의 투여가 병태를 치료하고/하거나 예방하는 임의의 병태를 포함하며, 상기 용어들은 본원에 정의된다. 니트록실 공여체의 투여시 증상이 저지되거나 줄어드는 병태가 니트록실 요법에 반응하는 병태이다.
"폐고혈압증" 또는 "PH"는 폐동맥압이 상승된 병태를 나타낸다. PH의 현재 혈류역학적 정의는 휴식시 25mmHg 이상의 평균 폐동맥압(MPAP)이다[참조: Badesch et al., J. Amer . Coll . Cardiol. 54(Suppl.):S55-S66(2009)].
"N/A"는 평가되지 않음을 의미한다.
"(C1-C6)알킬"은 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개의 탄소 원자를 갖는 포화된 선형 및 분지된 탄화수소 구조물을 나타낸다. 특정 탄소 수를 갖는 알킬 잔기가 명명되는 경우, 상기 탄소 수를 갖는 모든 기하 이성체들이 포함되는 것으로 의도되며; 따라서, 예를 들면, "프로필"은 n-프로필 및 이소-프로필을 포함하고 "부틸"은 n-부틸, 2급-부틸, 이소-부틸 및 3급-부틸을 포함한다. (C1-C6)알킬 그룹의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 3급-부틸, n-헥실 등을 포함한다.
"(C1-C4)알킬"은 1, 2, 3 또는 4개의 탄소 원자를 갖는 포화된 선형 및 분지된 탄화수소 구조물을 나타낸다. (C1-C4)알킬 그룹의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸 및 3급-부틸을 포함한다.
"(C3-C5)알킬"은 3, 4 또는 5개의 탄소 원자를 갖는 포화된 선형 및 분지된 탄화수소 구조물을 나타낸다. 특정 탄소 수를 갖는 알킬 잔기가 명명되는 경우, 상기 탄소 수를 갖는 모든 기하 이성체들이 포함되는 것으로 의도되며; 따라서, 예를 들면, "프로필"은 n-프로필 및 이소-프로필을 포함하고, "부틸"은 n-부틸, 2급-부틸, 이소-부틸 및 3급-부틸을 포함한다. (C3-C5)알킬 그룹의 예는 n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, 3급-부틸, n-펜틸 등을 포함한다.
"(C2-C4)알케닐"은 2, 3 또는 4개의 탄소 원자 및 임의의 위치에 이중 결합을 갖는 직쇄 또는 분지된 불포화된 탄화수소 라디칼을 나타내며, 예를 들면, 에테닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐(알릴), 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-메틸에테닐, 1-메틸-1-프로페닐, 2-메틸-2-프로페닐, 2-메틸-1-프로페닐, 1-메틸-2-프로페닐 등이다.
"(C2-C3)알키닐"은 2 또는 3개의 탄소 원자를 갖고 적어도 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 직쇄 비-사이클릭 탄화수소를 나타낸다. (C2-C3)알케닐의 예는 -비닐, -알릴, 및 1-프로프-1-에닐을 포함한다.
"(C5-C7)헤테로사이클로알킬"은, 각각 질소, 산소 및 황으로부터 독립적으로 선택된 1, 2, 3 또는 4개의 환 헤테로원자를 함유하는 5원, 6원 또는 7원, 포화된 또는 불포화된, 브릿징된, 모노- 또는 바이사이클릭-헤테로사이클을 나타낸다. (C5-C7)헤테로사이클로알킬 그룹의 예는 피라졸릴, 피롤리디닐, 피페리디닐, 피페라지닐, 테트라하이드로-옥사지닐, 테트라하이드로푸란, 티올란, 디티올란, 피롤린, 피롤리딘, 피라졸린, 피라졸리딘, 이미다졸린, 이미다졸리딘, 테트라졸, 피페리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 테트라하이드로푸라논, ν-부티로락톤, α-피란, ν-피란, 디옥솔란, 테트라하이드로피란, 디옥산, 디하이드로티오펜, 피페라진, 트리아진, 테트라진, 모르폴린, 티오모르폴린, 디아제판, 옥사진, 테트라하이드로-옥사지닐, 이소티아졸, 피라졸리딘 등을 포함한다.
"(5원 또는 6원)헤테로아릴"은 5 또는 6원의 모노사이클릭 방향족 헤테로사이클 환, 즉, 적어도 하나의 환 헤테로원자, 예를 들면, 각각 질소, 산소 및 황으로부터 독립적으로 선택된, 1, 2, 3, 또는 4개의 환 헤테로원자를 포함하는 모노사이클릭 방향족 환을 나타낸다. -(5원 또는 6원)헤테로아릴의 예는 피리딜, 피롤릴, 푸릴, 이미다졸릴, 옥사졸릴, 이미다졸릴, 티아졸릴, 이속사졸릴, 1,2,3-옥사디아졸릴, 1,3,4-옥사디아졸릴, 1,2,5-옥사디아졸릴, 1,2,3-트리아졸릴, 피라졸릴, 이소티아졸릴, 피리다지닐, 피리미딜, 피라지닐, 1,2,3-티아디아졸릴, 1,3,4-티아디아졸릴, 1,2,5-티아디아졸릴, 1,3,5-트리아지닐 및 티오페닐을 포함한다.
"할로"는 -F, -Cl, -Br 또는 -I를 나타낸다.
"β-사이클로덱스트린의 설포-n-부틸 에테르 유도체"는 이의 수소 원자를 -(CH2)4-S(O)2-OH 또는 -(CH2)4-S(O)2-O - Z+로 대체하여 각각 -O-(CH2)4-S(O)2-OH 또는 -O-(CH2)4-S(O)2-O　-　Z+ 그룹을 제공하도록 유도된, 적어도 하나의 -OH 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린을 나타내며, 여기서 Z+는 양이온, 예를 들면, 나트륨, 칼륨, 암모늄, 테트라메틸암모늄 등이다. 한 양태에서, 각각의 Z는 나트륨이다.
4.2 향상된 치료 지수를 갖는 니트록실 제공 화합물
한 측면에서, 본 발명은 심혈관 질환(예를 들면, 심부전)을 치료하는데 적합한 신규한 화합물을 제공한다. 특히, 본 발명은 사람 치료제로서 사용하기에 적합한 특성들의 조합을 갖는 니트록실 제공 화합물을 제공한다. 특히, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 적합한 반감기, 유리한 치료 지수를 가지며, 고 수용성이고 충분한 고체 상태 안정성을 갖는다. 표 1은 이러한 바람직한 특성들을 갖고 따라서 사람에서 치료적 투여에 적합한 2개의 특정 본 발명의 N-하이드록시설폰아미드 니트록실 제공 화합물을 제공한다.
표 1: 본 발명의 니트록실 제공 화합물
Figure 112015079386418-pct00007
특정 양태에서, 표 1의 니트록실 제공 화합물들은 이의 약제학적으로 허용되는 염으로서 이용될 수 있다.
다른 양태에서, 표 1에 열거된 화합물들의 N-하이드록시 그룹은 상기 화합물들의 프로드럭들을 제공하도록 에스테르화될 수 있다.
예를 들면, 본 발명은 화학식 3의 화합물을 제공한다:
화학식 3
Figure 112015079386418-pct00008
상기 화학식 3에서, R은 수소, -(C1-C6)알킬, -(C2-C4)알케닐, 페닐, 벤질, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, -(C5-C7)헤테로사이클로알킬, 벤질옥시, -O-(C1-C6)알킬, -NH2, -NH-(C1-C4)알킬, 또는 -N((C1-C4)알킬)2이고, 여기서, 상기 -(C1-C6)알킬, -(C2-C4)알케닐, 페닐, 벤질, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, -(C5-C7)헤테로사이클로알킬, 벤질옥시, -O-(C1-C6)알킬, -NH-(C1-C4)알킬 또는 -N((C1-C4)알킬)2는 치환되지 않거나 할로, -(C1-C6)알킬, -(C2-C4)알케닐, -(C2-C3)알키닐, -(5원 또는 6원)헤테로아릴, -O-(C1-C6)알킬, -S-(C1-C6)알킬, -C(할로)3, -CH(할로)2, -CH2(할로), -CN, -NO2, -NH2, -NH-(C1-C4)알킬, -N(-(C1-C4)알킬)2, -C(=O)(C1-C4)알킬, -C(=O)O(C1-C4)알킬, -OC(=O)(C1-C4)알킬, -OC(=O)NH2, -S(=O)(C1-C4)알킬 또는 -S(=O)2(C1-C4)알킬로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환될 수 있다. 특정 양태에서, R은 메틸, 에틸, 벤질 또는 페닐이다.
본 발명의 화합물이 화학식 3의 화합물인 특정 양태에서, R은 메틸이다. 상기 화합물이 화학식 3을 갖는 다른 양태에서, R은 에틸이다. 본 발명의 화합물이 화학식 3의 화합물인 어떤 양태에서, R은 메틸 또는 에틸이다. 상기 화합물이 화학식 3을 갖는 다른 양태에서, R은 페닐이다. 상기 화합물이 화학식 3을 갖는 다른 양태에서, R은 벤질이다. 본 발명의 화합물이 화학식 3의 화합물인 특정 양태에서, R은 벤질 또는 페닐이다. 상기 화합물이 화학식 3을 갖는 다른 양태에서, R은 -NH2이다. 이 단락의 각각의 상기 양태들에서, R은 한 양태에서 치환되지 않거나, 또 다른 양태에서 일치환되거나, 추가의 양태에서 2개의 독립적으로 선택된 치환체들로 이치환되거나 추가의 양태에서 3개의 독립적으로 선택된 치환체들로 삼치환된다. 이 단락의 각각의 상기 양태들 중 다양한 양태들에서, 치환체는 -할로, -NH2, -NHCH3, -CF3, 또는 -OCH3이거나 치환체는 -할로, -NH2, -NHCH3, -CF3, 및 -OCH3으로부터 독립적으로 선택된다.
예를 들면, 본 발명은 화학식 4의 화합물을 제공한다:
화학식 4
Figure 112015079386418-pct00009
상기 화학식 4에서, R 및 이의 임의의 치환체(들)는 화학식 3의 화합물에 대하여 상기 정의된 바와 같다.
본 발명의 화합물이 화학식 4의 화합물인 특정 양태에서, R은 메틸이다. 상기 화합물이 화학식 4를 갖는 다른 양태에서, R은 에틸이다. 본 발명의 화합물이 화학식 4의 화합물인 어떤 양태에서, R은 메틸 또는 에틸이다. 상기 화합물이 화학식 4를 갖는 다른 양태에서, R은 페닐이다. 상기 화합물이 화학식 4를 갖는 다른 양태에서, R은 벤질이다. 본 발명의 화합물이 화학식 4의 화합물인 특정 양태에서, R은 벤질 또는 페닐이다. 상기 화합물이 화학식 4를 갖는 다른 양태에서, R은 -NH2이다. 이 단락의 각각의 상기 양태들에서, R은 한 양태에서 치환되지 않거나, 또 다른 양태에서 일치환되거나, 추가의 양태에서 2개의 독립적으로 선택된 치환체들로 이치환되거나 추가의 양태에서 3개의 독립적으로 선택된 치환체들로 삼치환된다. 이 단락의 각각의 상기 양태들 중 다양한 양태들에서, 치환체는 -할로, -NH2, -NHCH3, -CF3, 또는 -OCH3이거나 치환체는 -할로, -NH2, -NHCH3, -CF3, 및 -OCH3으로부터 독립적으로 선택된다.
예상외로, 본 발명의 니트록실 제공 화합물이 사람 환자에게 투여될 때 CXL-1020과 유사한 수준의 효능을 제공하지만, 유의미하게 감소된 부작용, 명백하게 국소 부작용(예를 들면, 자극 및/또는 염증)을 갖는다(실시예 8 및 9 참고)는 것이 발견되었다. 더욱이, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 임상적 관점에서 바람직한 1시간 이하의 혈류역학적 효과의 개시를 제공한다.
이론에 결부시키지 않고, 본 발명의 실시예에서 보고된 실험은, PBS 또는 사람 혈장에서 측정될 때(실시예 4 참고), 실질적으로 15분 미만의 반감기를 갖는 니트록실 공여체, 예를 들면, CXL-1020이 투여시 높은 국소 니트록실 농도를 야기하고, 높은 국소 니트록실 농도는 관찰된 바람직하지 않은 부작용의 원인임을 시사한다. 고 농도에서 니트록실은 이량체화되는 것으로 공지되고, 하이포아질산의 형성을 초래하며, 이것은 하이드록실 라디칼을 생성할 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 백혈구로부터 발생된 과산화물은 니트록실과 반응하여 하이드록실 라디칼을 형성할 수 있다. 하이드록실 라디칼은 내피 세포에 독성이어서, 염증 및/또는 불내성을 초래할 수 있다. 더 긴 반감기를 갖는 니트록실 화합물이, 이론상으로는, 유사한 메카니즘을 통해 하이드록실 라디칼을 생성할 수 있더라도, 이러한 라디칼의 형성은 저농도의 니트록실 때문에 감소되고, 이에 따라 이량체화하거나 과산화물과 반응하는 니트록실의 능력이 감소되는 것으로 예측될 것이다. 따라서, 매우 긴 반감기(예를 들면, 실시예 4에 기재된 방법에 따라서 사람 혈장에서 측정될 때 95분 초과)를 갖는 화합물은 유리한 독물학 프로파일을 갖는 것으로 예측될 것이지만; 이들 화합물이 순환으로부터 제거되고/되거나 상당한 니트록실 형성 전에 희석되는 것으로 예측될 것이기 때문에, 이러한 화합물은 낮은 효능을 갖는 것으로 예측된다.
실시예 4에 기재된 바와 같이, 화학식 1 및 2의 화합물들은 항응고제(예를 들면, 헤파린 또는 나트륨 시트레이트)의 존재 하에서 pH 7.4의 통기된 포스페이트 완충된 염수(PBS) 용액에서 측정될 때 및 pH 7.4의 사람 혈장에서 측정될 때 약 10분 초과 95분 미만의 반감기를 가지며, 각각은 실시예 4에 명시된 조건 하에서 측정된다. 특히, 화학식 1의 화합물은 항응고제(예를 들면, 헤파린 또는 나트륨 시트레이트)의 존재 하에서 pH 7.4의 통기된 포스페이트 완충된 염수(PBS) 용액에서 측정될 때 대략 68분, 및 pH 7.4의 사람 혈장에서 측정될 때 대략 65분의 반감기를 가지며, 각각은 실시예 4에 명시된 조건 하에서 측정된다. 화학식 2의 화합물은 항응고제(예를 들면, 헤파린 또는 나트륨 시트레이트)의 존재 하에서 pH 7.4의 통기된 포스페이트 완충된 염수(PBS) 용액에서 측정될 때 대략 50분, 및 pH 7.4의 사람 혈장에서 측정될 때 대략 37분의 반감기를 가지며, 각각은 실시예 4에 명시된 조건 하에서 측정된다.
게다가, 실시예 5에서 기재된 바와 같이, 각각의 화학식 1 및 화학식 2의 화합물은 고 수용성이고 따라서 비경구 또는 경구 투여에 대해 다루기 쉽다. 상기 화합물은 가용화제의 부가 없이 제형화될 수 있다. 더욱이, 실시예 10 내지 12에서 입증된 바와 같이, 화학식 1 및 화학식 2의 화합물은 비경구(예를 들면, 정맥내) 투여용 약제학적 조성물에서 탁월한 안정성을 갖는다.
4.3 니트록실 제공 능력의 측정
화합물들은 일상적인 실험들에 의해 니트록실 제공에 대해 쉽게 시험된다. 니트록실이 제공되는지를 직접 측정하는 것이 통상적으로 실행 불가능하더라도, 몇몇 분석적 접근법은 화합물이 니트록실을 제공하는지를 결정하는데 적합한 것으로 허용된다. 예를 들면, 관심 화합물을 밀봉된 컨테이너 중의 용액, 예를 들면, 포스페이트 완충된 염수(PBS) 또는 pH 약 7.4의 포스페이트 완충된 용액에 넣을 수 있다. 해리하기에 충분한 시간, 예를 들면, 수분에서 수시간이 경과한 후, 헤드스페이스 기체를 인출하고, 예를 들면, 기체 크로마토그래피 및/또는 질량분석법에 의해 분석하여 이의 조성을 결정한다. 기체 N2O가 형성된 경우(이것은 HNO 이량체화에 의해 일어남), 시험은 니트록실 제공에 대해 양성이고 상기 화합물은 니트록실 공여체인 것으로 간주된다.
니트록실 제공 능력 수준은 화합물의 이론적 화학양론 최대치의 백분율로서 표현될 수 있다. "유의미한 수준의 니트록실"을 제공하는 화합물은, 다양한 양태에서, 니트록실의 이론적 최대량의 약 40% 이상, 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 약 90% 이상 또는 약 95% 이상을 제공하는 화합물을 의미한다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물의 니트록실 공여체는 본원에서 니트록실의 이론적 최대량의 약 70% 내지 약 90%를 제공한다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물의 니트록실 공여체는 본원에서 니트록실의 이론적 최대량의 약 85% 내지 약 95%를 제공한다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물의 니트록실 공여체는 본원에서 니트록실의 이론적 최대량의 약 90% 내지 약 95%를 제공한다. 니트록실의 이론적 최대량의 약 40% 미만, 또는 약 50% 미만을 제공하는 화합물도 여전히 니트록실 공여체이며 개시된 방법에 사용될 수 있다. 니트록실의 이론적 양의 약 50% 미만을 제공하는 화합물은 개시된 방법에 사용될 수 있지만, 더 높은 수준의 니트록실을 제공하는 화합물과 비교하여 더 높은 투여 수준을 필요로 할 수 있다.
원하는 경우, 니트록실 제공은 또한 시험 화합물을 메트미오글로빈(Mb3+)에 노출시켜 검출될 수 있다[참조: Bazylinski et al ., J. Amer . Chem . Soc . 107(26):7982-7986 (1985)]. 니트록실은 Mb3 +과 반응하여 Mb2 +-NO 복합체를 형성하며, 이것은 자외선/가시광선 스펙트럼에서의 변화에 의해 또는 전자 상자성 공명(EPR)에 의해 검출될 수 있다. Mb2 +-NO 복합체는 대략 약 2의 g-값에서 집중되는 EPR 신호를 갖는다. 반면, 일산화질소는 Mb3 +와 반응하여, 존재하는 경우, 무시해도 좋은 EPR 신호를 갖는 Mb3 +-NO 복합체를 형성한다. 따라서, 화합물이 Mb3 +와 반응하여, 통상적인 방법, 예를 들면, 자외선/가시광선 또는 EPR에 의해 검출가능한 복합체를 형성하는 경우, 이때 상기 시험은 니트록실 제공에 대해 양성이다.
니트록실 제공에 대한 시험은 생리적으로 관련 있는 pH에서 수행될 수 있다. 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 생리적 pH(즉, 약 7.4의 pH) 및 생리적 온도(즉, 약 37℃의 온도)(함께, "생리적 조건")에서 니트록실을 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 니트록실의 이론적 최대(즉, 100%) 양의 약 40% 이상을 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 니트록실의 이론적 최대량의 약 50% 이상을 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 니트록실의 이론적 최대량의 약 60% 이상을 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 니트록실의 이론적 최대량의 약 70% 이상을 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 니트록실의 이론적 최대량의 약 80% 이상을 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 니트록실의 이론적 최대량의 약 90% 이상을 제공할 수 있다.
본 발명의 니트록실 제공 화합물은 또한, 니트록실 제공량이 일산화질소 제공량을 초과하는 한, 제한된 양의 일산화질소를 제공할 수 있음을 이해할 것이다. 어떤 양태에서, 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 약 25몰% 이하의 일산화질소를 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 약 20몰% 이하의 일산화질소를 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 약 15몰% 이하의 일산화질소를 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 약 10몰% 이하의 일산화질소를 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 약 5몰% 이하의 일산화질소를 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 약 2몰% 이하의 일산화질소를 제공할 수 있다. 특정 양태에서, 니트록실 제공 화합물은 생리적 조건 하에서 유의미하지 않은 양(예를 들면, 약 1몰% 이하)의 일산화질소를 제공할 수 있다.
4.4 약제학적 조성물
본 발명은 또한 화학식 1, 2, 3 또는 4의 니트록실 제공 화합물 및 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는 약제학적 조성물을 포함한다. 약제학적으로 허용되는 부형제의 예는 상기 기재된 것들, 예를 들면, 담체, 계면활성제, 증점제 또는 유화제, 고체 결합제, 분산 또는 현탁 조제, 가용화제, 착색제, 풍미제, 코팅제, 붕해제, 윤활제, 감미제, 보존제, 등장제 및 이들의 임의의 배합물을 포함한다. 약제학적으로 허용되는 부형제의 선택 및 용도는, 예를 들면, 문헌[참조: Troy, Ed., Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 21st Ed. (Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore, MD, 2005]에 교시된다.
다양한 양태에서, 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제는 적어도 한 종류의 사이클로덱스트린을 포함한다. 특정 양태에서, 사이클로덱스트린은 α(1-4) 연결에 의해 연결된 글루코오스 단위를 갖는 사이클릭 구조물이다. 또 다른 양태에서, 사이클로덱스트린은 β-사이클로덱스트린이고, 즉, α(1-4) 연결에 의해 연결된 7개의 글루코오스 단위를 갖는 사이클릭 구조물이다. 또 다른 양태에서, 사이클로덱스트린은 이의 각각의 글루코피라노오스 단위에 3개의 이용가능한 하이드록실 그룹의 임의 조합을 유도하여 화학적으로 개질된다.
약제학적으로 허용되는 부형제가 적어도 한 종류의 사이클로덱스트린을 포함하는 일부 양태에서, 사이클로덱스트린은 β-사이클로덱스트린의 설포(C1-C6)알킬 에테르 유도체이다. 이들 양태 중 몇몇에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 약 6 내지 약 7개의 설포(C1-C6)알킬 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포(C1-C6)알킬 에테르 유도체이다. 다양한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 평균 약 6 내지 약 7개의 설포(C1-C6)알킬 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포(C1-C6)알킬 에테르 유도체이다. 또 다른 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 6 또는 7개의 설포(C1-C6)알킬 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포(C1-C6)알킬 에테르 유도체이다.
약제학적으로 허용되는 부형제가 적어도 한 종류의 사이클로덱스트린을 포함하는 양태의 특정 시리즈에서, 사이클로덱스트린은 β-사이클로덱스트린의 설포(C3-C5)알킬 에테르 유도체이다. 하나의 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 약 6 내지 약 7개의 설포(C3-C5)알킬 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포(C3-C5)알킬 에테르 유도체이다. 다양한 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 평균 약 6 내지 약 7개의 설포(C3-C5)알킬 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포(C3-C5)알킬 에테르 유도체이다. 또 다른 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 6 또는 7개의 설포(C3-C5)알킬 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포(C3-C5)알킬 에테르 유도체이다.
약제학적으로 허용되는 부형제가 적어도 한 종류의 사이클로덱스트린을 포함하는 특정 양태에서, 사이클로덱스트린은 β-사이클로덱스트린의 설포부틸 에테르 유도체이다. 이들 양태들 중 몇몇에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 약 6 내지 약 7개의 설포부틸 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포부틸 에테르 유도체이다. 또 다른 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 평균 약 6 내지 약 7개의 설포부틸 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포부틸 에테르 유도체이다. 또 다른 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 6 또는 7개의 설포부틸 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포부틸 에테르 유도체이다.
약제학적으로 허용되는 부형제가 적어도 한 종류의 사이클로덱스트린을 포함하는 어떤 양태에서, 사이클로덱스트린은 β-사이클로덱스트린의 설포-n-부틸 에테르 유도체이다. 하나의 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 약 6 내지 약 7개의 설포-n-부틸 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포-n-부틸 에테르 유도체이다. 또 다른 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 평균 약 6 내지 약 7개의 설포-n-부틸 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포-n-부틸 에테르 유도체이다. 또 다른 이러한 양태에서, 사이클로덱스트린은 사이클로덱스트린 분자당 6 또는 7개의 설포-n-부틸 에테르 그룹을 갖는 β-사이클로덱스트린의 설포-n-부틸 에테르 유도체이다.
약제학적으로 허용되는 부형제가 적어도 한 종류의 사이클로덱스트린을 포함하는 다양한 특정 양태에서, 사이클로덱스트린은 생리적으로 적합한 pH 값, 예를 들면, 일부 양태에서 약 5.0 내지 약 6.8, 일부 양태에서 약 5.5 내지 약 6.5, 일부 양태에서 약 5.7 내지 약 6.3, 일부 양태에서 약 5.8 내지 약 6.2, 일부 양태에서 약 5.9 내지 약 6.1, 및 특정 양태에서 약 6.0의 pH에서 다수의 음전하를 포함한다. 하나의 이러한 양태에서, 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제는 캡티솔(CAPTISOL®) 사이클로덱스트린(Ligand Pharmaceuticals, La Jolla, CA)을 포함한다.
약제학적 조성물은, 하기를 위해 조정된 것들을 포함하는, 고체 또는 액체 형태로의 투여를 위해 제형화될 수 있다: (1) 예를 들면, 드렌치(예를 들면, 수성 또는 비-수성 용액 또는 현탁액), 정제(예를 들면, 협측, 설하 및 전신 흡수를 위해 표적화된 정제), 캐플렛, 볼루스, 산제, 과립, 혀에 적용하기 위한 페이스트, 경질 젤라틴 캡슐, 연질 젤라틴 캡슐, 구강 스프레이, 트로키, 로젠지, 펠렛, 시럽, 현탁액, 엘릭시르, 액체, 에멀젼 및 마이크로에멀젼으로서 경구 투여를 위해; 또는 (2) 예를 들면, 멸균 용액 또는 현탁액으로서, 예를 들면, 피하, 근육내, 정맥내 또는 경막외 주사에 의한 비경구 투여를 위해. 약제학적 조성물은 즉시, 지속된 또는 제어된 방출을 위한 것일 수 있다.
하나의 특정 양태에서, 상기 약제학적 조성물은 정맥내 투여를 위해 제형화된다. 또 다른 양태에서, 상기 약제학적 조성물은 연속적 주입에 의한 정맥내 투여를 위해 제형화된다.
또 다른 양태에서, 상기 약제학적 조성물은 경구 투여용으로 제형화된다. 경구 투여용 화합물은 액체 또는 고체 투여형으로서 제형화될 수 있다. 니트록실 제공 화합물이 경구 액체 투여형으로 제형화되는 특정 양태에서, 폴리에틸렌 글리콜 300(PEG300)은 부형제로서 유용하게 제공될 수 있다.
본원에 개시된 화합물 및 약제학적 조성물은 임의의 적절한 단위 투여형, 예를 들면, 캡슐, 사셰제, 정제, 산제, 과립, 용액, 수성 액체 중의 현탁액, 비-수성 액체 중의 현탁액, 수중유 액체 에멀젼, 유중수 액체 에멀젼, 리포좀 또는 볼루스로서 제조될 수 있다.
정제는 임의로 하나 이상의 부속 성분들과 압축 또는 성형에 의해 제조될 수 있다. 압축 정제는, 임의로 결합제, 윤활제, 불활성 희석제, 보존제, 계면활성제 또는 분산제와 혼합된, 자유-유동 형태, 예를 들면, 분말 또는 과립 형태의 치료제 또는 치료제들을 적합한 기기에 압축시켜 제조할 수 있다. 성형된 정제는 불활성 액체 희석제로 습윤된 분말 화합물의 혼합물을 적합한 기기에서 성형하여 제조될 수 있다. 정제는 임의로 코팅되거나 스코어링(scoring)될 수 있고, 그 안의 활성 성분의 서방성 또는 제어성 방출을 제공하도록 제형화될 수 있다. 약제학적 활성 성분, 예를 들면, 그 안의 치료제 및 당해 분야에 공지된 기타 화합물의 이러한 서방성 또는 제어성 방출 조성물을 제형화하는 방법은 당해 분야에 공지되고 발행된 미국 특허(상기 특허의 일부는, 이에 제한되지 않지만, 미국 특허 제4,369,174호, 제4,842,866호를 포함함), 및 그 안에 인용된 참조들에 개시된다. 코팅제는 장으로 화합물의 전달을 위해 사용될 수 있다(예를 들면, 미국 특허 제6,638,534호, 제5,217,720호, 제6,569,457호, 및 그 안에 인용된 참조들 참고). 숙련가는, 정제 이외에, 기타 투여형이 활성 성분의 서방성 또는 제어성 방출을 제공하도록 제형화될 수 있음을 인지할 것이다. 이러한 투여형은, 이에 제한되지 않지만, 캡슐, 과립화 및 겔-캡(gel-cap)을 포함한다.
국소 투여에 적합한 약제학적 조성물은, 제한 없이, 풍미 기반의 성분들, 예를 들면, 수크로오스, 아카시아 및 트라가칸트를 포함하는 로젠지; 풍미 기반 또는 불활성 기반의 활성 성분, 예를 들면, 젤라틴 및 글리세린을 포함하는 파스틸을 포함한다.
비경구 투여에 적합한 다양한 양태의 약제학적 조성물은, 제한 없이, 예를 들면, 각각 항산화제, 완충제, 정균제, 및 당해 제형이 의도된 수용자의 혈액과 등장성이 되도록 하는 용질을 함유하는, 수성 멸균 주사 용액 또는 비-수성 멸균 주사 용액; 및 예를 들면, 각각 현탁제 및 증점제를 함유하는 수성 멸균 현탁액 및 비-수성 멸균 현탁액을 포함한다. 제형은 단위-용량 또는 다중-용량 컨테이너, 예를 들면, 밀봉된 앰풀 또는 바이알로 제공될 수 있고, 사용 직전 멸균 액체 담체, 예를 들면, 물의 첨가만을 필요로 하는 냉동 건조(동결건조) 조건 하에서 저장될 수 있다.
비경구로 투여되는 약제학적 조성물은 산성, 중성 또는 염기성 용액에서 투여될 수 있다. 한 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 약 4 내지 약 5의 pH, 예를 들면, 이들 사이의 값들을 포함하는, 약 4, 약 4.5, 약 4.8 또는 약 5의 pH를 갖는 산성 용액에서 제형화될 수 있다. 상기 화합물의 적당한 안정성을 달성하기 위하여 약 4의 pH가 니트록실 제공 조성물을 제형화하는데 일반적으로 최적인 것으로 여겨지지만, 이러한 산성 조건 하에서의 제형화가 잠재적으로 비경구 투여 후 정맥 자극을 유발하거나 악화시킬 수 있음을 발견하였다. 자극의 양은 덜 산성 또는 심지어 중성 용액에서 니트록실 제공 화합물을 제형화하여 약화시킬 수 있다(도 4 참고). 따라서, 특정 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물은 약 5 내지 약 6.2의 pH(예를 들면, 이들 사이의 값들을 포함하는, 약 5, 약 5.5, 약 5.8, 약 6 또는 약 6,2의 pH)에서 비경구 사용을 위해 제형화될 수 있다.
4.5 본 발명의 화합물 및 약제학적 조성물의 사용 방법
한 측면에서, 본 발명은, 생체내 니트록실 수준의 증가를 필요로 하는 환자에게 본원에 개시된 화합물 또는 약제학적 조성물의 유효량을 투여함을 포함하는, 생체내 니트록실 수준을 증가시키는 방법을 제공한다. 다양한 양태에서, 환자는 니트록실 요법에 반응하는 병태를 갖거나, 갖는 것으로 의심되거나, 갖을 위험이 있다.
특정 양태에서, 본 발명은, 본원에 개시된 화합물 또는 약제학적 조성물의 유효량을 환자(병태의 발병 및/또는 진전의 치료, 예방 또는 지연이 필요한 것으로 확인된 환자를 포함함)에게 투여함을 포함하는, 병태의 발병 및/또는 진전을 치료하거나, 예방하거나 지연시키는 방법을 제공한다. 병태의 발병 및/또는 진전의 치료, 예방 또는 지연을 필요로 하는 환자를 확인함은 의사, 임상 스태프, 비상 대응 직원 또는 기타 보건 전문가의 판단 내에 있을 수 있으며 주관적(예를 들면, 의견) 또는 객관적(예를 들면, 시험 또는 진단 방법에 의해 측정가능함)일 수 있다.
본원에 개시된 방법에 포함되는 특정 병태는, 제한 없이, 심혈관 질환, 허혈/재관류 손상 및 폐고혈압증(PH)을 포함한다.
4.5.1 심혈관 질환
한 양태에서, 본 발명은, 본원에 개시된 화합물 또는 약제학적 조성물의 유효량을 심혈관 질환의 치료를 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함하는, 심혈관 질환의 치료 방법을 제공한다.
본원에 개시된 화합물 및 조성물로 유용하게 치료될 수 있는 심혈관 질환 및 증상의 예는 니트록실 요법에 반응하는 심혈관 질환, 관상 폐쇄, 관상 동맥 질환(CAD), 협심증, 심장 발작, 심근 경색, 고혈압, 허혈성 심근병증 및 경색, 폐 울혈, 폐 부종, 심장 섬유증, 판막성 심질환, 심장막 질환, 순환 울혈 상태, 말초 부종, 복수, 샤가스병, 심실 비대, 심장 판막 질환, 심부전, 확장기 심부전, 수축기 심부전, 울혈성 심부전, 급성 울혈성 심부전, 급성 비대상성 심부전, 및 심장 비대를 포함한다.
4.5.1.1 심부전
본 발명의 니트록실 제공 화합물 및 조성물은 심부전을 겪는 환자를 치료하는데 사용될 수 있다. 심부전은 본원에 개시된 심부전 중 어느 것을 포함하는, 임의의 타입 또는 형태일 수 있다. 심부전의 비제한적 예는 초기 단계 심부전, 클래스 I, II, III 및 IV 심부전, 급성 심부전, 울혈성 심부전(CHF) 및 급성 울혈성 심부전을 포함한다. 한 양태에서, 본 발명의 화합물 및 조성물은 급성 비대상성 심부전을 치료하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 니트록실 제공 화합물 및 조성물이 심부전을 겪고 있는 환자를 치료하는데 사용되는 양태에서, 심부전을 치료하는 또 다른 활성제가 또한 투여될 수 있다. 하나의 이러한 양태에서, 니트록실 공여체는 양성 강심제 예를 들면, 베타-작용제와 함께 투여될 수 있다. 베타-작용제의 예는, 제한 없이, 도파민, 도부타민, 이소프로테레놀, 이러한 화합물의 유사체 및 이러한 화합물의 유도체를 포함한다. 또 다른 양태에서, 니트록실 공여체는 베타-아드레날린 수용체 길항제(또한 본원에 베타-길항제 또는 베타-차단제로서 언급됨)와 함께 투여될 수 있다. 베타-길항제의 예는, 제한 없이, 프로프라놀롤, 메토프롤롤, 비소프롤롤, 부신돌롤 및 카르베딜롤을 포함한다.
실시예 6 및 7에서 기재된 바와 같이, 다양한 심부전 모델은 몇몇 본 발명의 니트록실 제공 화합물의 혈류역학적 프로파일을 평가하는데 사용되었다. 실시예 6 및 7에서 논의된, 도 1 내지 3에서 나타낸 바와 같이, 화학식 1 및 화학식 2의 화합물은, 예를 들면, 강심성 및 이완성의 유의미한 증대, 및 빈맥 없이 혈압에서의 적절한 감소를 야기했다. 더욱이, 유의미한 혈류역학적 효과의 개시는 신속하고(예를 들면, 1시간 이내), 거의-최고 효과가 2시간 내에 달성되었다.
화학식 1 및 화학식 2의 화합물의 혈류역학적 활성이 정맥내로 투여될 때 니트록실 공여체 CXL-1020을 포함하는 조성물과 유사하더라도, CXL-1020보다 더 긴 반감기를 갖는 화학식 1 및 화학식 2의 화합물의 독물학적 프로파일은, CXL-1020을 포함하는 조성물과 비교하여 유의미하게 향상된다(실시예 9 및 도　4 및 5 참고). 예를 들면, 화학식 1 및 화학식 2의 화합물의 "무독성량(No Observed Adverse Effect Levels: NOAEL)"은 CXL-1020에 대한 NOAEL보다 상당히 더 높았다(NOAEL 결정의 설명에 대해서는 실시예 9 참고). 특히, 화학식 1의 화합물은 이제까지 시험된 모든 N-하이드록시설폰아미드 타입 니트록실 공여체들 중에서 가장 유리한 독물학적 프로파일을 갖고, 적어도 30μg/kg/분만큼 높은 농도에서 정맥내로 투여될 때 염증의 임상 마커에 대한 유해 효과도 나타내지 않는다(도 4). 반대로, CXL-1020은 0.3μg/kg/분만큼 낮은 농도에서 원하지 않는 부작용을 나타내기 시작한다.
4.5.1.2 허혈/ 재관류 손상
또 다른 양태에서, 개시된 발명은, 본원에 개시된 화합물 또는 약제학적 조성물의 유효량을, 허혈/재관류 손상의 발병 및/또는 진전의 치료, 예방 또는 지연을 필요로 하는 대상체에게 투여함을 포함하는, 허혈/재관류 손상의 발병 및/또는 진전을 치료하거나, 예방하거나 지연시키는 방법을 제공한다.
특정 양태에서, 상기 방법은 허혈/재관류 손상을 예방하기 위한 것이다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 허혈의 발병 전에 투여된다. 특정 양태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 심근 허혈이 일어날 수 있는 수술, 예를 들면, 혈관성형술 또는 수술, 예를 들면, 관상 동맥 우회술 수술 전에 투여된다. 특정 양태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 허혈 후 재관류 전에 투여된다. 특정 양태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 허혈 및 재관류 후 투여된다.
또 하나의 양태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 허혈 사건에 대한 위험이 있는 환자에게 투여될 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 미래 허혈 사건에 대한 위험이 있지만 허혈의 현재 증거가 없는 환자에게 투여된다. 환자가 허혈 사건에 대한 위험이 있는지의 결정은 당해 분야에 공지된 임의의 방법에 의해, 예를 들면, 환자 또는 환자의 병력을 검사함으로써 수행될 수 있다. 특정 양태에서, 환자는 이전에 허혈 사건을 가졌다. 따라서, 환자는 최초 또는 차후 허혈 사건의 위험이 있을 수 있다. 허혈 사건에 대한 위험이 있는 환자의 예는 공지된 고콜레스테롤혈증, 허혈과 관련된 EKG 변화(예를 들면, 적절한 임상적 상황에서 피크 또는 역전 T-파 또는 ST 분절 상승 또는 저하), 활성 허혈과 관련되지 않은 비정상 EKG, 상승된 CKMB, 허혈의 임상적 증거(예를 들면, 압궤 흉골하 흉통 또는 상지 통증, 호흡 곤란 및/또는 발한), 심근 경색의 이전 병력, 상승된 혈청 콜레스테롤, 좌식 생활방식, 부분적 관상 동맥 폐쇄의 혈관조영술 증거, 심근 손상의 심장초음파 증거, 또는 미래의 허혈 사건에 대한 위험의 임의 다른 증거를 갖는 환자를 포함한다. 허혈 사건의 예는, 제한 없이, 심근 경색(MI) 및 신경혈관 허혈, 예를 들면, 뇌혈관 사고(CVA)를 포함한다.
또 다른 양태에서, 치료의 대상체는 이식될 장기이다. 특정 양태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은 이식 수용자의 장기의 재관류 전에 투여될 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 약제학적 조성물은, 예를 들면, 장기 제거 과정에 사용되는 관류 삽입관을 통해, 제공자로부터 장기의 제거 전에 투여될 수 있다. 장기 제공자가 살아있는 제공자, 예를 들면 신장 제공자인 경우, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 장기 제공자에게 투여될 수 있다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 상기 화합물 또는 약제학적 조성물을 포함하는 용액에 장기를 저장하여 투여된다. 예를 들면, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 장기 보존 용액, 예를 들면, 위스콘신 대학교 "UW" 용액에 포함될 수 있고, 상기 "UW" 용액은 에틸렌 글리콜, 에틸렌 클로로하이드린 및 아세톤이 실질적으로 없는 하이드록시에틸 전분을 포함하는 용액이다(미국 특허 제4,798,824호 참고). 특정 양태에서, 투여되는 본 발명의 약제학적 조성물은 장기의 조직에 대한 허혈/재관류 손상이 이식 장기의 수용자에게 재관류시 감소되게 한다. 특정 양태에서, 상기 방법은 위험한 조직에서 조직 괴사(경색부의 크기)를 감소시킨다.
허혈/재관류 손상은 심근 조직 이외의 조직을 손상시킬 수 있고, 개시된 발명은 이러한 손상을 치료하거나 예방하는 방법을 포함한다. 다양한 양태에서, 허혈/재관류 손상은 비-심근이다. 특정 양태에서, 상기 방법은 뇌, 간, 창자, 신장, 장, 또는 심근 이외의 신체의 임의의 부위의 조직에서 허혈/재관류로부터의 손상을 감소시킨다. 또 다른 양태에서, 환자는 이러한 손상에 대한 위험이 있다. 비-심근 허혈에 대한 위험이 있는 사람의 선택은 심근 허혈에 대한 위험을 평가하는데 사용된 인디케이터의 결정을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 인자들은 다른 조직에서 허혈/재관류에 대한 위험을 지시할 수 있다. 예를 들면, 수술 환자는 종종 수술 관련된 허혈을 경험한다. 따라서, 수술 예정인 환자는 허혈 사건에 대한 위험이 고려될 수 있다. 뇌졸중에 대한 하기 위험 인자들(또는 이들 위험 인자들의 서브셋)은 뇌 조직의 허혈에 대한 환자의 위험을 입증할 수 있다: 고혈압, 흡연, 경동맥 협착, 신체적 무기력, 진성 당뇨병, 고지질혈증, 일과성 허혈 발작, 심방세동, 관상 동맥 질환, 울혈성 심부전, 과거 심근 경색, 벽재 혈전증을 갖는 좌심실 기능이상, 및 승모판 협착[참조: Ingall, Postgrad . Med . 107(6):34-50(2000)]. 추가로, 노인층에서 치료되지 않은 전염성 설사의 합병증은 심근, 신장, 뇌혈관 및 장 허혈을 포함할 수 있다[참조: Slotwiner-Nie et al ., Gastroenterol . Clin . N. Amer . 30(3):625-635(2001)]. 대안적으로, 환자는 허혈성 장, 신장 및/또는 간 질환에 대한 위험 인자들을 기반으로 선택될 수 있다. 예를 들면, 치료는 저혈압 에피소드(예를 들면, 외과적 혈액 손실)의 위험이 있는 노령 환자에서 개시될 것이다. 따라서, 이러한 징조를 나타내는 환자는 허혈 사건에 대한 위험이 고려될 것이다. 또 다른 양태에서, 환자는 본원에 열거된 병태들, 예를 들면, 진성 당뇨병 및 고혈압 중 어느 하나 이상을 갖는다. 허혈, 예를 들면, 대뇌 동정맥 기형을 야기할 수 있는 기타 병태는 허혈 사건에 대한 환자의 위험을 입증할 수 있다.
4.5.2 폐고혈압증
또 다른 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 폐고혈압증의 발병 및/또는 진전을 예방하거나 지연시키는데 사용될 수 있다. 하나의 이러한 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 폐동맥 고혈압(PAH)의 발병 및/또는 진전을 예방하거나 지연시키는데 사용될 수 있다.
또 다른 양태에서, 개시된 본 발명은, 본원에 개시된 화합물 또는 약제학적 조성물의 유효량을, 평균 폐동맥압(MPAP)을 감소시키는 것을 필요로 하는 환자에게 투여함을 포함하는, 평균 폐동맥압(MPAP)의 감소 방법을 제공한다. 또 다른 양태에서, MPAP는 약 50%까지 감소된다. 또 다른 양태에서, MPAP는 약 25%까지 감소된다. 또 다른 양태에서, MPAP는 약 20%까지 감소된다. 또 다른 양태에서, MPAP는 약 15%까지 감소된다. 또 다른 양태에서, MPAP는 10%까지 감소된다. 또 다른 양태에서, MPAP는 약 5%까지 감소된다. 또 다른 양태에서, MPAP는 약 12mMHg 내지 약 16mMHg이 되도록 감소된다. 또 다른 양태에서, MPAP는 약 15mmHg이 되도록 감소된다.
4.6 투여 방식, 용법 및 용량 수준
본 발명의 화합물 및 약제학적 조성물은 비경구(예를 들면, 피하, 근육내, 정맥내 또는 피내) 투여를 통해 투여될 수 있다. 어떤 양태에서, 상기 화합물 또는 약제학적 조성물은 정맥내 주입에 의해 투여된다. 다른 양태에서, 본 발명의 화합물 및 약제학적 조성물은 경구 투여에 의해 투여될 수 있다.
본 발명의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물이 투여되는 경우, 투여량은 활성 약제학적 성분의 양, 즉, 약제학적 조성물에 존재하는 본 발명의 니트록실 공여체 화합물(들)의 양을 기준으로 표현된다.
정맥내 투여를 위해, 용량은 단위 시간당 고정량 또는 단위 시간당 중량-기준 양과 같이 단위 시간당으로 유용하게 표현될 수 있다.
다양한 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 적어도 약 0.1μg/kg/분, 적어도 약 0.2μg/kg/분, 적어도 약 0.3μg/kg/분, 적어도 약 0.4μg/kg/분, 적어도 약 0.5μg/kg/분, 적어도 약 1μg/kg/분, 적어도 약 2.5μg/kg/분, 적어도 약 5μg/kg/분, 적어도 약 7.5μg/kg/분, 적어도 약 10μg/kg/분, 적어도 약 11μg/kg/분, 적어도 약 12μg/kg/분, 적어도 약 13μg/kg/분, 적어도 약 14μg/kg/분, 적어도 약 15μg/kg/분, 적어도 약 16μg/kg/분, 적어도 약 17μg/kg/분, 적어도 약 18μg/kg/분, 적어도 약 19μg/kg/분, 적어도 약 20μg/kg/분, 적어도 약 21μg/kg/분, 적어도 약 22μg/kg/분, 적어도 약 23μg/kg/분, 적어도 약 24μg/kg/분, 적어도 약 25μg/kg/분, 적어도 약 26μg/kg/분, 적어도 약 27μg/kg/분, 적어도 약 28μg/kg/분, 적어도 약 29μg/kg/분, 적어도 약 30μg/kg/분, 적어도 약 31μg/kg/분, 적어도 약 32μg/kg/분, 적어도 약 33μg/kg/분, 적어도 약 34μg/kg/분, 적어도 약 35μg/kg/분, 적어도 약 36μg/kg/분, 적어도 약 37μg/kg/분, 적어도 약 38μg/kg/분, 적어도 약 39μg/kg/분 또는 적어도 약 40μg/kg/분의 양으로 정맥내로 투여된다.
다양한 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 100μg/kg/분 이하, 약 90μg/kg/분 이하, 약 80μg/kg/분 이하, 약 70μg/kg/분 이하, 약 60μg/kg/분 이하, 약 50μg/kg/분 이하, 약 49μg/kg/분 이하, 약 48μg/kg/분 이하, 약 47μg/kg/분 이하, 약 46μg/kg/분 이하, 약 45μg/kg/분 이하, 약 44μg/kg/분 이하, 약 43μg/kg/분 이하, 약 42μg/kg/분 이하, 약 41μg/kg/분 이하, 약 40μg/kg/분 이하, 약 39μg/kg/분 이하, 약 38μg/kg/분 이하, 약 37μg/kg/분 이하, 약 36μg/kg/분 이하, 약 35μg/kg/분 이하, 약 34μg/kg/분 이하, 약 33μg/kg/분 이하, 약 32μg/kg/분 이하, 약 31μg/kg/분 이하, 또는 약 30μg/kg/분 이하의 양으로 정맥내로 투여된다.
일부 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 0.1μg/kg/분 내지 약 100μg/kg/분, 약 1μg/kg/분 내지 약 100μg/kg/분, 약 2.5μg/kg/분 내지 약 100μg/kg/분, 약 5μg/kg/분 내지 약 100μg/kg/분, 약 10μg/kg/분 내지 약 100μg/kg/분, 약 1.0μg/kg/분 내지 약 80μg/kg/분, 약 10.0μg/kg/분 내지 약 70μg/kg/분, 약 20μg/kg/분 내지 약 60μg/kg/분, 약 15μg/kg/분 내지 약 50μg/kg/분, 약 0.01μg/kg/분 내지 약 1.0μg/kg/분, 약 0.01μg/kg/분 내지 약 10μg/kg/분, 약 0.1μg/kg/분 내지 약 1.0μg/kg/분, 약 0.1μg/kg/분 내지 약 10μg/kg/분, 약 1.0μg/kg/분 내지 약 5μg/kg/분, 약 70μg/kg/분 내지 약 100μg/kg/분 또는 약 80μg/kg/분 내지 약 90μg/kg/분 범위의 양으로 정맥내로 투여된다.
특정 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 10μg/kg/분 내지 약 50μg/kg/분, 약 20μg/kg/분 내지 약 40μg/kg/분, 약 25μg/kg/분 내지 약 35μg/kg/분 또는 약 30μg/kg/분 내지 약 40μg/kg/분 범위의 양으로 정맥내로 투여된다. 특정 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 20μg/kg/분 내지 약 30μg/kg/분의 양으로 정맥내로 투여된다.
다양한 경구 투여 양태를 포함하는, 다양한 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 중량-기준 1일 투여 용법에 따라서 1일 1회 용량(QD) 또는 다수의 분할된 투여 용량들, 예를 들면, 1일 2회(BID), 1일 3회(TID), 또는 1일 4회(QID)로 투여된다.
어떤 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물 또는 약제학적 조성물은 적어도 약 0.5mg/kg/d, 적어도 약 0.75mg/kg/d, 적어도 약 1.0mg/kg/d, 적어도 약 1.5mg/kg/d, 적어도 약 2mg/kg/d, 적어도 약 2.5mg/kg/d, 적어도 약 3mg/kg/d, 적어도 약 4mg/kg/d, 적어도 약 5mg/kg/d, 적어도 약 7.5mg/kg/d, 적어도 약 10mg/kg/d, 적어도 약 12.5mg/kg/d, 적어도 약 15mg/kg/d, 적어도 약 17.5mg/kg/d, 적어도 약 20mg/kg/d, 적어도 약 25mg/kg/d, 적어도 약 30mg/kg/d, 적어도 약 35mg/kg/d, 적어도 약 40mg/kg/d, 적어도 약 45mg/kg/d, 적어도 약 50mg/kg/d, 적어도 약 60mg/kg/d, 적어도 약 70mg/kg/d, 적어도 약 80mg/kg/d, 적어도 약 90mg/kg/d 또는 적어도 약 100mg/kg/d의 용량으로 투여된다.
어떤 양태에서, 본 발명의 니트록실 제공 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 100mg/kg/d 이하, 약 100mg/kg/d 이하, 약 90mg/kg/d 이하, 약 80mg/kg/d 이하, 약 80mg/kg/d 이하, 약 75mg/kg/d 이하, 약 70mg/kg/d 이하, 약 60mg/kg/d 이하, 약 50mg/kg/d 이하, 약 45mg/kg/d 이하, 약 40mg/kg/d 이하, 약 35mg/kg/d 이하, 약 30mg/kg/d 이하의 용량으로 투여된다.
다양한 양태에서, 상기 용량은 약 0.001mg/kg/d 내지 약 10,000mg/kg/d이다. 어떤 양태에서, 상기 용량 약 0.01mg/kg/d 내지 약 1,000mg/kg/d이다. 어떤 양태에서, 상기 용량은 약 0.01mg/kg/d 내지 약 100mg/kg/d이다. 어떤 양태에서, 상기 용량은 약 0.01mg/kg/d 내지 약 10mg/kg/d이다. 어떤 양태에서, 상기 용량은 약 0.1mg/kg/d 내지 약 1mg/kg/d이다. 어떤 양태에서, 상기 용량은 약 1g/kg/d 미만이다.
어떤 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 상기 범위의 최저 말단이 약 0.1mg/kg/일 내지 약 90mg/kg/일의 어느 양이고 상기 범위의 최고 말단이 약 1mg/kg/일 내지 약 100mg/kg/일의 어느 양인 용량 범위로 투여된다(예를 들면, 한 시리즈의 양태에서 약 0.5mg/kg/일 내지 약 2mg/kg/일 및 또 다른 시리즈의 양태에서 약 5mg/kg/일 내지 약 20mg/kg/일).
특정 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은, 1일 1회(QD) 내지 1일 3회(TID) 투여되는, 약 3 내지 약 30mg/kg의 용량 범위에서 투여된다.
어떤 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 균일(즉, 비-중량-기준) 투여 용법에 따라서 1회 1일 용량(QD) 또는 다중 분할된 투여 용량들, 예를 들면, 1일 2회(BID), 1일 3회(TID) 또는 1일 4회(QID)로 투여된다.
다양한 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 적어도 약 0.01그램/일(g/d), 적어도 약 0.05g/d, 적어도 약 0.1g/d, 적어도 약 0.5g/d, 적어도 약 1g/d, 적어도 약 1.5g/d, 적어도 약 2.0g/d, 적어도 약 2.5g/d, 적어도 약 3.0g/d 또는 적어도 약 3.5g/d의 용량으로 투여된다.
다양한 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 5g/d 이하, 약 4.5g/d 이하, 약 4g/d 이하, 약 3.5g/d 이하, 약 3g/d 이하, 약 2.5g/d 이하 또는 약 2g/d 이하의 용량으로 투여된다.
어떤 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 0.01그램/일 내지 약 4.0그램/일의 용량으로 투여된다. 어떤 양태에서, 본 발명의 화합물 또는 약제학적 조성물은, 상기 범위의 최저 말단이 약 0.1mg/일 내지 약 400mg/일의 어느 양이고, 상기 범위의 최고 말단이 약 1mg/일 내지 약 4000mg/일의 어느 양인 용량으로 투여될 수 있다. 어떤 양태에서, 상기 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 5mg/일 내지 약 100mg/일의 용량으로 투여된다. 다양한 양태에서, 상기 화합물 또는 약제학적 조성물은 약 150mg/일 내지 약 500mg/일의 용량으로 투여된다.
비경구 또는 경구 투여를 위한 투여 간격은 환자의 요구에 따라서 조정될 수 있다. 투여 사이에 더 긴 간격을 위해, 연장된 방출 또는 데포 제형이 사용될 수 있다.
본원에 개시된 화합물 또는 약제학적 조성물은 추가 치료제의 투여 전, 추가 치료제의 투여와 실질적으로 동시에 또는 추가 치료제의 투여 후에 투여될 수 있다. 투여 용법은 추가 치료제로의 사전치료 및/또는 추가 치료제와의 공동-투여를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 상기 화합물 또는 약제학적 조성물 및 추가 치료제는 동시에, 개별적으로 또는 순차적으로 투여될 수 있다.
투여 용법의 예는, 제한 없이, 하기를 포함한다: 각각의 화합물, 약제학적 조성물 또는 치료제의 순차적 방식으로의 투여; 및 각각의 화합물, 약제학적 조성물 또는 치료제의 실질적 동시 방식(예를 들면, 1회 단위 투여형과 같음) 또는 각각의 화합물, 약제학적 조성물 또는 치료제에 대한 다수의, 개별 단위 투여형들의 공동-투여.
"유효량" 또는 "용량"("용량 수준")은 다양한 인자들, 예를 들면, 선택된 특정 투여 방식, 투여 용법, 화합물 및 약제학적 조성물, 및 치료될 특정 병태 및 환자에 의존적일 것임이 당해 분야의 숙련가에 의해 이해될 것이다. 예를 들면, 적절한 용량 수준은 이용된 상기 특정한 화합물 또는 약제학적 조성물의 활성, 배출 속도 및 독성 잠재력; 치료될 환자의 연령, 체중, 일반적 건강, 성별 및 식이; 투여 빈도; 공동-투여될 기타 치료제(들); 및 병태의 유형 및 중증도에 따라 가변적일 수 있다.
4.7 화합물 또는 약제학적 조성물을 포함하는 키트
본 발명은 본원에 개시된 화합물 또는 약제학적 조성물을 포함하는 키트를 제공한다. 특정 양태에서, 상기 키트는, 각각 무수 형태의 본원에 개시된 화합물 또는 약제학적 조성물, 및 약제학적으로 허용되는 액체 희석제를 포함한다.
특정 양태에서, 무수 형태의 화합물 또는 무수 형태의 약제학적 조성물 중 어느 하나는 물 약 2.0중량% 이하, 약 1.5중량% 이하, 약 1.0중량% 이하, 약 0.5중량% 이하, 약 0.3중량% 이하, 약 0.2중량% 이하, 약 0.1중량% 이하, 약 0.05중량% 이하, 약 0.03중량% 이하, 또는 약 0.01중량% 이하를 함유한다.
약제학적으로 허용되는 액체 희석제는 당해 분야에 공지되고, 이에 제한되지 않지만, 멸균수, 생리식염수, 수성 덱스트로오스, 글리세롤, 글리세롤 용액 등을 포함한다. 적합한 액체 희석제의 기타 예는 문헌[참조: Nairn, "Solutions, Emulsions, Suspensions and Extracts," pp. 721-752 in Remington : The Science and Practice of Pharmacy, 20th Ed. (Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore, MD, 2000)]에 개시된다.
한 양태에서, 상기 키트는 화합물 또는 약제학적 조성물을 사용하기 위한 지침서를 추가로 포함한다. 지침서는 임의의 적절한 형태, 예를 들면, 서면 또는 전자 형태일 수 있다. 또 다른 양태에서, 지침서는 서면 지침서일 수 있다. 또 다른 양태에서, 지침서는 전자 저장 매체(예를 들면, 자기 디스켓 또는 광디스크)에 포함된다. 또 다른 양태에서, 지침서는 화합물 또는 약제학적 조성물, 및 상기 화합물 또는 약제학적 조성물을 환자에게 투여하는 방식에 관한 정보를 포함한다. 또 다른 양태에서, 지침서는 본원에 개시된 사용 방법(예를 들면, 심혈관 질환, 허혈/재관류 손상, 폐고혈압증 및 니트록실 요법에 반응하는 기타 병태로부터 선택된 병태의 발병 및/또는 진전을 치료하고/하거나 예방하고/하거나 지연시키는 방법)에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 상기 키트는 적합한 패키징을 추가로 포함한다. 상기 키트가 하나 초과의 화합물 또는 약제학적 조성물을 포함하는 경우, 상기 화합물 또는 약제학적 조성물은 별도의 컨테이너에 허용되게 포장될 수 있거나, 교차 반응성 및 저장 수명이 허용되는 경우 하나의 컨테이너에 함께 포장될 수 있다.
5. 실시예
하기 실시예는 예시적 목적으로 주어지며 개시된 발명의 범위를 제한하기 위해 제공되어서는 안된다.
5.1 화합물의 합성
본원에 개시된 화합물은 하기 개시된 방법에 따라서 또는 당해 분야에 공지된 절차에 의해 제조될 수 있다. 반응을 위한 출발 물질은 시중에서 구입가능하거나 공지된 절차 또는 이의 명백한 변형에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 출발 물질의 일부는 상업적 공급자, 예를 들면, Sigma-Aldrich(St. Louis, MO)로부터 구입된다. 다른 출발 물질은 표준 참조 문서[참조: March's Advanced Organic Chemistry (John Wiley and Sons) 및 Larock's Comprehensive Organic Transformations (VCH Publishers)]에 개시된 절차 또는 이의 명백한 변형에 의해 제조될 수 있다.
실시예 1: N - 하이드록시 -5- 메틸푸란 -2- 설폰아미드(1)의 제조
0℃로 냉각된 THF(6mL) 및 물(2mL) 중 하이드록실아민(50% 수용액 0.92mL; 13.8mmol)의 용액에 5-메틸푸란-2-설포닐 클로라이드(1g, 5.5mmol)를 THF(6mL) 중 용액으로서 적가하여 10℃ 미만의 온도를 유지했다. 상기 반응물을 5분 동안 교반시킨 후 TLC(1:1 헥산:에틸 아세테이트(H:EA))는 설포닐 클로라이드의 실질적으로 완전한 소모를 나타냈다. 상기 반응물을 50mL 디클로로메탄(DCM)으로 2회 희석하고 유기 부분을 분리하고 물(10mL)로 세척했다. 유기 부분을 황산나트륨 상에서 건조시키고, 여과하고 감압하에 농축시켰다. 생성물을 헵탄:EtOAc를 사용하여 용출시키는 실리카겔 크로마토그래피로 크로마토그래프한 후 헵탄으로 분쇄하여 표제 화합물을 황색 고체(0.59g, 수율 61%)로서 제공했다. LC-MS tR = 0.91분;
Figure 112015079386418-pct00010

실시예 2: N - 하이드록시 -3- 메탄설포닐벤젠 -1- 설폰아미드(2)의 제조
3- 메탄설포닐벤젠 -1- 설포닐 클로라이드
중간체 3-메탄설포닐벤젠-1-설포닐 클로라이드를 문헌[참조: Park et al., J. Med . Chem. 51(21):6902-6915 (2008)]에 개시된 방법에 따라서 합성했다. 구체적으로, 메틸 설포닐 벤젠(110g, 0.7mol)을 클로로설폰산(450mL, 6.7mol)에서 90℃에서 18시간 동안 가열한 후 상기 반응 혼합물을 약 21℃의 온도로 냉각시킨 후 분쇄된 얼음 위로 서서히 부었다. 생성된 슬러리를 EtOAc(각각의 추출에 대해 2L)로 2회 추출했다. 유기 부분을 합하고 염수(50mL)로 세척한 후 황산나트륨 상에서 건조시키고, 여과하고 감압하에 농축시켜 중간체 설포닐 클로라이드를 회백색 고체(125g, 수율 75%)로서 제공했다.
Figure 112015079386418-pct00011
N- 하이드록시 -3- 메탄설포닐벤젠 -1- 설폰아미드
-5℃로 냉각시킨 THF(150mL) 및 물(25mL) 중의 수성 하이드록실아민(50% 수용액 16mL, 245mmol)의 용액에 3-메탄설포닐벤젠-1-설포닐 클로라이드(25g, 98mmol)를, 반응 온도를 10℃ 미만으로 유지하면서, 서서히 첨가했다. 상기 반응을, 설포닐 클로라이드의 실질적으로 완전한 소모가 관찰될 때까지(약 5분) 이 온도에서 유지하고, 이후 상기 반응물을 DCM(250mL)으로 희석하고, 유기 부분을 분리하고 물 50mL로 2회 세척했다. 수성 추출물을 합하고 DCM(각각의 세척에 대해 250mL)으로 2회 재세척했다. 모든 유기 부분들을 합하고, 황산나트륨 상에서 건조시키고, 여과하고 감압하에 농축시켜 표제 화합물을 베이지색 고체로서 제공했다. 분쇄를 헵탄:EtOAc(1:1; v:v)를 사용하여 수행하여 표제 화합물을 베이지색 고체(14g, 수율 56%)로서 제공했다. LC-MS tR = 0.90분; 고분해능 질량 분석법(HRMS): 이론치(C7H9NO5S2) = 249.9844, 측정치 = 249.9833;
Figure 112015079386418-pct00012

5.2 실시예 3: N 2 O 정량화를 통해 결정된 니트록실 생성
아산화질소(N2O)는 HNO의 이량체화 및 탈수를 통해 생성되고, 니트록실 생성에 대한 가장 흔한 마커이다(참조: Fukuto et al ., Chem . Res . Toxicol . 18:790-801(2005)). 그러나, 니트록실은 또한 산소에 의해 부분적으로 켄칭되어 N2O를 생성하지 않는 생성물을 제공할 수 있다(참조: Mincione et al ., J. Enzyme Inhibition 13:267-284(1998); 및 Scozzafava et al ., J. Med . Chem . 43:3677-3687(2000)). 표준물로서 아산화질소 기체 또는 안젤리 염(AS)을 사용하여, 본 발명의 화합물로부터 방출된 N2O의 상대적 양을 기체 크로마토그래피(GC) 헤드스페이스 분석을 통해 시험했다.
본 발명의 화합물로부터 방출된 N2O의 상대적 양을 결정하는 절차는 하기와 같다. GC를 스플릿 주입기(10:1 분할), 마이크로전자 포획 검출기 및 HP-MOLSIV 30m x 0.32mm x 25μm 분자체 모세관 컬럼이 장착된 아질런트 기체 크로마토그래프에서 수행했다. 헬륨을 캐리어(4mL/분) 기체로 사용하고 질소를 메이크-업(20mL/분) 기체로 사용했다. 주입기 오븐 및 검출기 오븐을 각각 200℃ 및 325℃에서 유지했다. 모든 아산화질소 분석을 200℃의 일정한 온도에서 유지된 컬럼 오븐과 함께 수행했다.
모든 기체 주입은 자동화 헤드스페이스 분석기를 사용하여 이루어졌다. 바이알 여압은 15psi였다. 분석기 샘플 오븐, 샘플링 밸브 및 이동 라인을 각각 40℃, 45℃ 및 50℃에서 유시시켰다. 오븐 안정화, 바이알 여압, 루프 채움, 루프 평형 및 샘플 주사 시간은 각각 1.00분, 0.20분, 0.20분, 0.05분 및 1.00분이었다.
모든 측정은 샘플 동일성(실제 바이알 용적은 ≤2.0% 상대 표준 편차(n=6)에 의해 가변적이었다)에 대해 사전-측정된 용적을 갖는 공칭 20mL 헤드스페이스 바이알의 배치를 사용했다. 배치에 대한 평균 바이알 용적은, 캡핑되고 밀봉된 빈(즉, 공기-채워진) 바이알 및 캡핑되고 밀봉된 탈이온수-채워진 바이알 사이의 중량 차이를 탈이온수의 공지된 밀도를 사용하여 계산한 후 평균함으로써 6개의 무작위로-선택된 바이알로부터 결정되었다. 블랭크는 2개의 바이알을 밀봉하고 캡핑하여 제조하고 이후 각각 온화한 아르곤 스트림으로 20초 동안 퍼징했다. 이후, 니트록실 표준물은 4개의 바이알을 밀봉하고 캡핑하여 제조하고 이후 각각 3000ppm 니트록실 표준물의 기체 실린더로부터의 온화한 스트림으로 1분 동안 퍼징했다.
CXL-1020(N-하이드록시-2-메탄설포닐벤젠-1-설폰아미드) "표준물"을, CXL-1020 10±0.5mg을 2회 정확하게 칭량하고 이것을 각각의 4mL 바이알에 첨가하여 제조했다. 오토 피펫을 사용하여, 아르곤-퍼징된 무수 DMF(Sigma-Aldrich) 1mL를 각각의 4mL 바이알에 가하여 각각의 샘플에 대한 CXL-1020 스톡 용액을 만들고 바이알을 캡핑하고 육안 관찰시 완전한 용해를 보장하도록 진탕시키고/진탕시키거나 초음파처리했다. 오토 피펫을 사용하여, 20mL 바이알에 PBS(사용 전 아르곤으로 적어도 30분 동안 퍼징됨) 5mL를 충전하고, 적어도 20초 동안 아르곤으로 퍼징하고, 고무 셉텀(septum)으로 밀봉했다. 50μL 시린지를 사용하여, CXL-1020 스톡 용액 50μL를, PBS를 포함하는 각각의 20mL 바이알에 주입했다.
샘플을 하기와 같이 제조했다. 중복하여, 각각의 샘플 18±1mg을 각각의 4mL 바이알에 정확하게 칭량하여 넣었다. 오토 피펫을 사용하여, 아르곤-퍼징된 무수 DMF 1mL를 각각의 4mL 바이알에 가하여 각각의 샘플에 대한 샘플 스톡 용액을 만들고 바이알을 캡핑하고 육안 관찰시 완전한 샘플 용해를 보장하도록 진탕시키고/시키거나 초음파처리했다. 오토 피펫을 사용하여, 20mL 바이알에 PBS(사용 전 아르곤으로 적어도 30분 동안 퍼징됨) 5mL를 충전하고, 적어도 20초 동안 아르곤으로 퍼징하고, 고무 셉텀으로 밀봉했다. 바이알을 건조 블럭 히터에서 37℃에서 적어도 10분 동안 평형화시켰다. 그 후, 50μL 시린지를 사용하여, 샘플 스톡 용액 50μL를 PBS를 포함하는 각각의 20mL 바이알에 주입했다. 이후 상기 바이알을 건조 블록 히터에서 일정 기간 동안 37℃에서 유지하여 건조 블록 히터에서 소모된 시간 + 샘플 주입 전 자동화 헤드스페이스 분석기 오븐에서 소모된 시간의 합이 원하는 항온처리 시간과 같게 하였다.
오토-주입을 위한 순서는 하기와 같았다: 블랭크 레플리케이트(replicate) 1, 블랭크 레플리케이트 2, N2O 표준물 레플리케이트 1, N2O 표준물 레플리케이트 2, CXL-1020 표준물 레플리케이트 1, CXL-1020 표준물 레플리케이트 2, 샘플 1 레플리케이트 1, 샘플 1 레플리케이트 2, 샘플 2 레플리케이트 1, 샘플 2 레플리케이트 2 등, N2O 표준물 레플리케이트 3 및 N2O 표준물 레플리케이트 4로 종결함. 데이타를 입력하고, 이에 따라, 각각의 샘플에 대해, 각각의 항온처리 시간 동안 퍼센트로 상대적 N2O 수율을 결정하고 계산하는데 엑셀 스프레드시트를 사용한다. 수득된 결과는 표 2에 제공된다.
표 2. N 2 O 헤드스페이스 분석 결과
Figure 112015079386418-pct00013
화학식 3 및 4의 화합물에 대해, 결정은 상기 기재된 바와 같지만, 단, 효소 활성화된 샘플은 또한 하기와 같이 제조된다: (i) 돼지 간 에스테라제(PLE, E3019-20KU, 미가공, Sigma-Aldrich) 50mg을 정확히 칭량하여 20mL 헤드스페이스 바이알에 넣는다; (ii) 오토 피펫을 사용하여, 아르곤-퍼징된 무수 PBS 5mL를 첨가하여 PLE 스톡 용액을 형성한다; (iii) 바이알을 캡핑하고 진탕시켜 육안 관찰시 완전한 용해를 보장한다; (iv) 니트록실 공여체의 샘플을 상기 개시된 바와 같이 제조하지만, 단, PBS 4.75mL를 5mL 대신에 첨가한다; (v) 이후, 오토 피펫을 사용하여, 20mL 바이알에 샘플 첨가 전에 PLE 스톡 용액 250μmL를 충전한다. 오토-주입을 위한 순서는 다음과 같다: 블랭크 레플리케이트 1, 블랭크 레플리케이트 2, N2O 표준물 레플리케이트 1, N2O 표준물 레플리케이트 2, CXL-1020 표준물 레플리케이트 1, CXL-1020 표준물 레플리케이트 2, 샘플 1(PLE 없음) 레플리케이트 1, 샘플 1(PLE 없음) 레플리케이트 2, 샘플 1(PLE 포함) 레플리케이트 1, 샘플 1(PLE 포함) 레플리케이트 2, 샘플 2(PLE 없음) 레플리케이트 1, 샘플 2(PLE 없음) 레플리케이트 2, 샘플 2(PLE 포함) 레플리케이트 1, 샘플 2(PLE 포함) 레플리케이트 2 등, N2O 표준물 레플리케이트 3 및 N2O 표준물 레플리케이트 4로 종결함.
본 발명의 화합물로부터 방출된 N2O의 상대적 양을 결정하기 위한 또 다른 절차는 하기와 같다. GC를 1041 수동 주입기, 전자 포획 검출기 및 25m 5Å분자체 모세관 컬럼이 장착된 배리안 CP-3800 기기에서 수행한다. 등급 5.0 질소를 캐리어(8mL/분) 및 메이크-업(22mL/분) 기체 둘 다로 사용한다. 주입기 오븐 및 검출기 오븐을 각각 200℃ 및 300℃에서 유지한다. 모든 아산화질소 분석을 150℃의 일정한 온도에서 유지된 컬럼 오븐을 사용하여 수행한다. 모든 기체 주입은 샘플-록(lock)을 갖춘 100μL 기밀(gas-tight) 시린지를 사용하여 이루어진다. 샘플을, 샘플 동일성(실제 바이알 용적은 15.19 내지 15.20mL의 범위이다)에 대해 사전-측정된 용적을 갖는 15mL 호박색 헤드스페이스 바이알에서 제조한다. 바이알에, 아르곤으로 퍼징된, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산 무수물(DTPA)을 함유하는 PBS 5mL를 충전하고, 고무 셉텀으로 밀봉한다. 바이알을 건조 블록 히터에서 37℃에서 적어도 10분 동안 평형화시킨다. AS의 10mM 스톡 용액을 10mM 수산화나트륨에서 제조하고, 니트록실 공여체 용액을 아세토니트릴 또는 메탄올에서 제조하고 제조 직후 사용한다. 이들 스톡 용액들로부터, 50μL를, 샘플-록을 갖춘 100μL 기밀 시린지를 사용하여 별개의 열-평형화된 헤드스페이스 바이알에 도입하여 0.1mM의 최종 기질 농도를 제공한다. 이후 기질을 90분 또는 360분 동안 항온처리한다. 이후, 헤드스페이스(60μL)를 샘플링하고 샘플 록을 갖춘 기밀 시린지를 사용하여 GC 장치 내로 연속 5회 주입한다. 이 절차를 공여체당 2개 이상의 바이알에 대해 반복한다.
5.3 실시예 4: 혈장에서 니트록실 공여체의 시험관내 안정성
화학식 1의 화합물, 화학식 2의 화합물 및 CXL-1020을 혈장에서 이들의 안정성에 대해 시험했다. 검정 시스템은 (i) pH 7.4에서 PBS, 또는 랫트, 개 또는 사람(적어도 3종의 제공자, 수컷, 풀링됨)으로부터의 혈장, 및 (ii) 혈장에서 수행되는 시험의 경우, 항응고제(나트륨 헤파린 또는 나트륨 시트레이트)를 포함했다. 각각의 시험 화합물(5μM)을 37℃의 PBS 또는 혈장에서 진탕시키면서 THERMOMIXER®에서 항온처리했다. 3개의 샘플(n=3)을 각각의 7번의 샘플링 시점에서 채취했다: 0, 10, 30, 60, 90, 180 및 360분. 상기 반응을 종료시키기 위해 샘플을 1% 포름산 및 내부 표준물을 함유하는 아세토니트릴 3 용적(즉, PBS 또는 혈장 용적의 3배)과 즉시 합했다. 시험 화합물의 AB SCIEX API 3000 LC-MS/MS분석을 표준 곡선 없이 수행했다. 시험 화합물의 반감기(T1 /2)를 피크 면적 반응 비를 사용하여 남아있는 퍼센트 값의 그래프로부터 결정했다. 결정된 반감기는 표 3에 제공된다.
표 3. 니트록실 공여체의 반감기( T 1 /2 )
Figure 112015079386418-pct00014
화학식 3 또는 화학식 4의 화합물의 반감기를 측정하기 위해, 돼지 간 에스테라제(PLE)의 스톡 용액을 상기 화합물의 첨가 전에 PBS 또는 혈장에 첨가한다.
5.4 실시예 5: 니트록실 공여체의 용해도
처음에, 화학식 1 및 화학식 2의 화합물의 용해도를 pH 4 완충제에서 100μg/mL 및 1000μg/mL에서 가시적 평가에 의해 측정했다. 상기 완충제는 용액 A(물 1L에 용해된 시트르산 10.5023g) 660mL 및 용액 B(물 1L에 용해된 나트륨 시트레이트 3염기 2수화물 14.7010g) 450mL를 혼합하여 제조했다. 상기 완충제의 pH는 pH 미터에 의해 측정될 때 3.98이었다.
각각의 화합물을 2가지 농도 포인트(100μg/mL 및 1000μg/mL)에서 상기 제조된 pH 4 완충제 용액에서 약 5분 동안 진탕시키고 용해도를 육안으로 관찰했다. 수득된 결과는 표 4에 제공된다.
표 4. 100μg/ mL 및 1000μ/ mL 에서 pH 4 완충제에서의 용해도
Figure 112015079386418-pct00015
추가로, 화학식 1의 화합물 샘플을 부형제(예를 들면, 캡티솔)의 부재 하에서 상기 화합물의 대략적인 용해도를 결정하기 위해 물에서 제조했다. 상기 화합물의 용적 기여를 고려하지 않고, 대략 300mg/mL의 농도를 달성했다. 샘플의 pH는 2.8인 것으로 결정되었고, 이것은 0.1N NaOH를 사용하여 4.0의 표적 pH로 조정되었다. pH 조정시, 소량의 고체 침전이 관찰되었다. 투명한 용액을 아세토니트릴로 희석하고 HPLC로 분석하여 관찰된 용액 농도는 268mg/mL였다. 화학식 2의 화합물에 대해 유사한 분석을 수행했다. 화학식 2의 화합물은 대략 10mg/mL의 용해도를 갖는다.
5.5 실시예 6: 정상 및 심부전 개에서 니트록실 공여체의 혈류역학적 효능(빈맥-조율 모델)
5.5.1 재료 및 방법
니트록실 공여체의 심혈관 효과를 지각있는, 슬링(sling)-구속된 비글 개에서 압력-용적(PV) 곡선(루프)분석에 의해 시험했다. 동물을 표준 실험실 조건 하에서 물 및 상업적 개 사료의 섭취에 대해 자유롭게 접근하게 하였다. 형광 조명을 1일당 대략 12시간 동안 자동 타이머를 통해 제공했다. 때때로, 암 주기는 연구-관련된 활동으로 인해 간헐적으로 중단되었다. 온도 및 습도를 모니터링하고 1일간 기록하고, 각각 64℉ 내지 84℉ 및 30% 내지 70%에서 가능한 최대 한도로 유지했다. 개를 수술 전 적어도 1주의 기간 동안 순응시켰다. 수술 및 회복 후, 동물을 4.5시간까지의 기간 동안 슬링 구속에 순응시켰다. 동물을 수술 전 하룻밤 단식시켰다.
수술 절차
마취
유치 정맥 카테터를 마취제 투여를 위해 말초 정맥(예를 들면, 두부)에 두었다. 일반적인 마취는 부프레노르핀(약 0.015mg/kg)의 정맥내(볼루스) 투여에 이어서 프로포폴(약 6mg/kg)의 정맥내 볼루스에 의해 유도되었다. 추가로, 예방 항생제(세파졸린 20 내지 50mg/kg, i.v.를 통해)가 유도시 주어졌다. 커프트(cuffed) 기관내 튜브를 설치하고, 생리적 범위 내에서 PaCO2 값을 유지하기 위해서 용량-주기형(volume-cycled) 동물 인공호흡기(약 12.5mL/kg의 호흡 용량을 갖는 약 12 호흡/분)를 통해 폐에 100% O2를 기계적으로 공급하는데 사용했다. 마취를 흡입 이소플루란(1% 내지 3%)으로 유지했다.
심혈관 기구조작술
마취의 안정적인(수술) 수준이 확립되면, 좌측-개흉술을 수행하고(엄격한 무균 조건 하에서) 각각의 동물은, 좌심실(LV) 치수/용적을 제공하는 초음파-측미법 결정(sono-micrometry crystal)이 장기간 장착되었다. 추가로, 유체-충전된 카테터 및 고체-상태 모노미터(monometer)를 압력 모니터링을 위해 좌심실에 설치했다. 유체-충전된 카테터를 압력 모니터링/시험 물품 투여를 위해 우심실(RV) 및 대동맥(Ao)에 설치했다. 이척성 자동조절(heterometric autoregulation) 동안 LV 압력-용적 곡선의 생성을 위한 제어된 수축을 허용하기 위해, 하대정맥(IVC) 주변에 유압(생체내 계량) 폐색기를 설치하고/단단히 고정했다. 카테터/와이어는 무균 상태로 견갑골 사이에 삽입하여 설치되었다. 본 연구 과정에 걸쳐서, 유체-충전된 카테터를 응고 및 박테리아 성장 둘 모두를 예방하기 위하여 로킹(locking)-용액(2 내지 3mL의 타우롤리딘-시트레이트 용액, TCS-04; Access Technologies)으로 규칙적으로(적어도 주당 1회) 수세했다.
심장박동기 이식
심혈관 기구조작술 후, 우측 목정맥을 주의해서 노출시키고 양극성 조율 리드/카테터(CAPSUREFIX® Novus; Medtronic)에 캐뉼러를 삽입했다. 형광투시 유도 하에, 이 조율 리드(pacing lead)는 우심실에 노르모그레이드(normograde)로 진입시키고 첨단 심장내막에 능동적으로 부착되었다(끼웠다). 상기 리드의 근위 말단을 조율 장치(Kappa 900; Medtronic)에 단단히 고정했다. 그 후에, 심장박동기를 목의 피하 포켓에 설치하고/단단히 고정했다.
심장이 개흉술을 통해 노출되는 것을 고려하면, 양극성 조율 와이어를 우심실 중간-심근에 단단히 고정했다. 이 조율 리드를 견갑골 사이에 삽입/설치하고, 외부 충격 발생기/심장박동기와 함께 사용했다. 이식된 심내막 심장박동기를 외부/심외막 심장박동기에 대한 백업(back-up)으로서 사용했다.
회복
개흉술로부터 흉부가 닫히기 전에, 수술 절차로부터 축적되는 임의의 유체 및/또는 기체의 배출을 위해 흉관을 설치했다. 상기 관을, 제거되는 유체의 양이 대략 24시간 기간 내에 흡인 당 35mL 미만이 될 때까지 1일 2회 흡인시켰다. 이후 흉관을 제거했다.
모든 동물에게 예방 항생제(세파졸린 20 내지 50mg/kg, i.v.를 통해) 및 통증 약물(멜록시캄 약 0.2mg/kg, i.v.를 통해)을 투여했다. 필요한 경우, 펜타닐 패치(25 내지 50mcg/시간)를 포함하는 추가의 진통제를 또한 투여했다. 모든 수술적 절개는 겹겹이 봉합했고; 기저 근육조직은 흡수되기 쉬운 봉합사로 봉합했고 피부는 스테이플로 봉합했다.
수술 후, 동물을 적어도 14일 동안 회복시켰다. 세팔렉신(20 내지 50mg/kg)을 적어도 7일 동안 경구로 BID 투여하고, 멜록시캄(0.1mg/kg)을 수술 후 적어도 2일 동안 경구로 또는 피하로 SID 투여했다. 회복기 전체에 걸쳐서, 동물은 정기적인 회복 징후에 대해 매일 관찰되었고, 상처 부위는 임의의 잠재적 감염 징후에 대해 관찰되었다. 통증, 고통 및/또는 감염을 경험한 동물에게 주치 수의사 및 연구 책임자는 관심을 기울였다. 피부 절개 스테이플을 수술 후 적어도 7일 동안 제거하지 않았다.
심부전의 유도
수술로부터의 회복 및/또는 니트록실 공여체에 의한 투여로부터 충분한 세척 기간 후, 동물을, 심부전 증후군과 일치하는 좌심실 기능이상/리모델링을 일으키는 것을 목표로 하는 3-주 고박동 조율(210 ppm) 프로토콜에 적용했다. 요컨대, 이식된 심장박동기/우심실 리드를 통해, 심실(들)을 분당 210비트(bpm)에서 비동기로 그리고 연속적으로 조율했다. 좌심실 리모델링(및 심부전 유도)은 대략 조율 3주 후 약 60%로부터 약 35%의 표적 좌심실(LV) 팽창까지의 심장초음파(예를 들면, 박출 계수(EF)) 감소, 및 신경-호르몬(예를 들면, 약 300pM/L의 기저선으로부터 1800pM/L 초과로 N-말단 프로-브레인 나트륨이뇨 펩티드(NT proBNP) 상승) 변화 둘 모두에 의해 확인되었다. 심장초음파그래프(echocardiograph) 및 혈액 샘플을 조율의 부재 하에 수집했다(적어도 15분 동안).
5.5.2 결과
혈류역학적 효능 평가
동물(정상 또는 심부전)은 비히클(대조군) 및 니트록실 공여체(CXL-1020, 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물) 둘 다에 의한 처리 동안 연구되었다. 각 투여 기간에, 지각있는 슬링-구속된 동물을 2 내지 3시간까지 동안 연속적으로 모니터링했다. 혈류역학적 안정화 후, 비히클의 주입을 개시했다. 그 직후에, 좌심실 전-부하는 압력-용적 곡선/루프의 패밀리를 생성하기 위하여 단기 대정맥 폐쇄(혈관 폐색기의 일시적 팽창을 통해)에 의해 급속히 감소되었고; 3회까지 폐쇄를 수행하여, 시험들 간에 혈류역학적 회복을 감안했다. 비히클의 주입을 계속하고 30분 후 또 다른(기저선) 세트의 혈류역학적 데이타를 수집했다. 기저선 혈류역학적 데이타의 수집 후, 시험될 니트록실 공여체 화합물의 주입을 개시하고 유도된 혈류역학적/기능적 파라미터를 하기로부터 선택된 4회까지의 시점에서 수득/수행했다: 비히클/시험 화합물 주입의 개시 후 30, 60, 90, 120 및 180분. 위약 또는 시간-조절 치료 그룹에 대해, 각각의 동물에게 180분까지 동안 적절한 위약의 주입물을 투여했다. 모든 경우에, 시험 화합물은 1mL/kg/hr의 일정한 정맥내 주입 속도로 전달되었고, 몰 당량 용량 속도에서 비교되었다.
생성된 좌심실 압력 및 용적 데이타를 분석하여 심근의 수축 및 활동적 상태를 나타내는 관계를 생성했다. 수축기 동맥압(SAP), 확장기 동맥압(DAP), 및 평균 동맥압(MAP)을 수집했다. 좌심실 역학적 및/또는 기하학적 지표를 압력(ESP, EDP, dP/dt max/min, 이완-tau의 시간-상수 [비-제로 점근선을 갖는 단일-지수 감소를 기반으로 함]) 및 용적(수축기말 용적(ESV), 확장기말 용적(EDV), 박출 용적(SV)) 신호로부터 수득했다. 또한, 하기의 측정치들은 전부하 감소의 단기 기간 동안 생성된 좌심실 압력-용적 데이타(PV 루프)로부터 유도되었다: 압력 용적 면적(PVA) 및 박출 작업량(SW), 수축기말(ESPVR) 및 확장기말(EDPVR) 압력 용적 관계, 및 수축기말 압력 및 박출 용적 관계(동맥 탄력률(Ea)). 정상 개 및 심부전 개에서의 연구로부터 수득된 대표적인 데이타를 각각 표 5 및 표 6에서 보여준다. SVR(전신 혈관 저항) 감소는 혈관확장과 관련 있다.
표 5. 정상 개에서 니트록실 공여체에 대한 혈류역학적 파라미터( 기저선으로부터 % 변화)
Figure 112015079386418-pct00016
Figure 112015079386418-pct00017

표 6. 심부전 개에서 니트록실 공여체에 대한 혈류역학적 파라미터( 기저선으로부터 % 변화)
Figure 112015079386418-pct00018

도 1은 심부전의 빈맥-조율 모델을 사용하여 CXL-1020 및 2개의 본 발명의 화합물들(화학식 1 및 화학식 2의 화합물)의 투여 180분 후 혈류역학적 프로파일을 보여준다. 각각의 화합물은 100μg/kg/분의 속도로 정맥내로 투여되었다. 도 2는 심부전의 빈맥-조율 모델을 사용하여 다양한 투여량에서의 화학식 1의 화합물의 혈류역학적 프로파일을 보여준다. 결과는, 화학식 1 및 2의 화합물들이 정상 및 결점 개 모델 둘 모두에서 CXL-1020과 필적하는 혈류역학적 활성을 갖는다는 것을 입증한다. 특히, 화학식 1 및 2의 화합물들은 강심성 및 이완성의 유의미한 증대, 및 혈압에서의 적당한 감소를 야기한다.
5.6 실시예 7: 심부전 개에서 니트록실 공여체의 혈류역학적 효능(개 미세색전술 심부전 모델)
5.6.1 재료 및 방법
심부전은 순차적 미세색전술 모델을 사용하여 건강한, 조건화된, 목적을 위해 사육된 잡종견(20 내지 26kg)을 이용하여 생성되었다. 심장 미세색전술을 LV-박출률이 대략 30% 이하일 때(마취 하에 혈관조영술로 결정됨) 수행했다. 이후 실험을 개시하기 전에 각각의 동물의 안정화를 보장하기 위해 마지막 미세색전술 후 2주를 제공했다.
화학식 1의 화합물의 치료적 관련 용량을 확인하기 위해 초기 용량-발견 연구(40분 동안 2 내지 100μg/kg/분)를 3마리의 개에서 수행했다. 이들 데이타를 토대로, 6마리 동물의 제1 그룹을 연구했고, 상기 동물은 4시간 기간에 걸쳐 3 또는 10μg/kg/분의 화학식 1의 화합물을 투여받은 후 1시간 세척했다. 단지 하나의 용량을 주어진 날에 연구했고, 다른 용량은 적어도 1주 후에 연구하고, 순서는 무작위화되었다. 혈류역학, 심실조영술 및 심장초음파 측정은 마취된 개에서 좌심 및 우심 카테터 삽입 동안 이루어졌다(유도: 하이드로모르폰(0.22mg/kg i.v.) 및 디아제팜(0.17mg/kg i.v.), 유지: 1 내지 2% 이소플루오란).
LV 수축기말 용적(ESV) 및 확장기말 용적(EDV)을 면적-길이 방법을 사용하여 뇌실조영상으로부터 계산했다. 피크 대동맥 혈액 속도를 최대 전력 지수(peak power index: PPI)의 측정을 위한 유동 도플러(flow Doppler)를 사용하여 상행 대동맥에서 얻었다. LV 단축 분할 영역(fractional area of shortening: FAS)을 2차원 심장초음파상으로부터 얻은 꼭지근 위치에서 LV 단축 단면도로부터 측정했다. 측정된 LV 확장기 기능의 지수는 승모판 유입 속도(DT)의 감속 시간, 초기 승모판 유입 속도(Ei) 대 심방 수축 동안의 속도(Ai)의 적분 비(Ei/Ai) 및 LV 확장기말 주위 벽 스트레스(EDWS)를 포함했다.
심근 산소 소비의 측정을 10μg/kg/분 주입 후 기저선에서 및 4시간에서 수행했다. 구체적으로, 동맥 및 관상정맥동 혈액 샘플을 기저선 및 각 연구 시점의 종료시 동시에 채혈했다. 산소 함량을 헤목시미터(hemoximeter)로 측정했다. 관상 동맥 혈액 속도를 제1 모서리 가지에 근접한 좌회선 관상 동맥 또는 제1 대각선 가지에 바로 근접한 좌전하방 관상 동맥에 배치된 도플러 유동 속도 와이어로 측정했다. 혈류는 관상동맥 조영술로부터 속도 측정 부위에서 관상 동맥의 단면적을 계산하여 추정되었다. 총 관상동맥 혈류는 회선 또는 좌전하방 관상 동맥에서 측정된 혈류의 2배인 것으로 추측되었다. 좌심실(MVO2)의 산소 소비는 총 관상동맥 혈류 산물 및 동맥과 관상정맥동 혈액 사이의 산소 함량 차이로서 계산되었다.
5.6.2 결과
혈류역학적 효능 평가
동물을 비히클 및 니트록실 공여체 둘 모두로의 치료 동안 연구했다. 도 3은 개 미세색전술 심부전 모델을 사용하여 평가된, 개에서 심부전의 유도 후 화학식 1의 화합물의 혈류역학적 프로파일을 보여준다. 데이타는 2개의 주입 속도에서의 주입 동안 최종 시점에 대해 보여준다. 결과는 화학식 1의 화합물이 CXL-1020과 필적하는 혈류역학적 활성을 가졌음을 입증했다.
5.7 니트록실 공여체에 의한 독성학 연구
5.7.1 실시예 8: CXL -1020에 의한 생체내 시험
니트록실 공여체, CXL-1020(N-하이드록시-2-메탄설포닐벤젠-1-설폰아미드)의 생체내 시험 동안, 90μg/kg/분까지의 투여 속도(dose rate)에서 CXL-1020의 연속적 주입물로 처리된 개에서 내성을 평가하기 위해 14-일 연구를 수행했다. 이 첫 번째 연구는, CXL-1020이 60μg/kg/분의 투여 속도로 투여될 때 용인되는 것으로 발견되었다. 그러나, 예상외로, 염증의 임상 병리학 마커에서의 변화에서 반영된 바와 같이, 염증 과정과 일치하는 임상 병리학 변화가 60μg/kg/분 투여 속도에서 관찰되었다. 이러한 원하지 않는 부작용을 추가로 조사하기 위해, 개에서 추적 14-일 연구를 개시했다. 추적 연구는 다른 원하지 않는 부작용: 때때로 정상 사지 기능을 방해하는, 주입 카테터가 외과 수술로 이식된 개의 뒷다리에서 유의미한 종창 및 염증의 예상치 못한 발생; 샅굴 부위에서의 피부 변색; 감소된 활동; 식욕부진; 및 최고-투여 그룹에서, 접촉에 대한 피부 냉기(skin cold)의 출현으로 인해, 단지 4일 후에 종료되어야 했다.
염증 및 뒷다리 종창의 원인을 결정하기 위해, 일련의 72-시간 연속적 주입 조사 연구를 다음의 6달에 걸쳐 수행했다. 이들 연구의 결과는, CXL-1020이, 수중 5% 덱스트로오스의 용액으로 희석되는, CXL-1020:캡티솔의 1:1 몰비의 pH 4 제형으로 투여될 때, 개에서 0.03μg/kg/분 이상의 투여 속도에서 염증성 과정과 일치하는 임상 병리학 변화를 일으킨다는 것을 보여주었다. 혈관 염증은 대퇴 정맥 내로의 카테터의 삽입 부위 주변(카테터 팁(tip)으로부터 15cm 위쪽), 카테터 팁에서, 및 카테터 팁으로부터 아래쪽에서 관찰되었다. 개의 뒷다리 종창 및 염증을 일으키는, 카테터 삽입 부위인, 제1 염증 부위는 초기-종료된 추적 연구에서 관찰되었다. 4에서 6으로 주입액 pH의 증가는 염증을 감소시키고, 염증성 프로파일을 대략 3-배 향상시킨다. 그러나, CXL-1020이 개에서 3μg/kg/분 이상의 투여 속도로 투여될 때, 유의미한 원하지 않는 부작용도 여전히 입증되었다.
카테터 삽입 부위-관련된 부작용을 피하고 혈관 염증이 이식된 카테터의 디자인으로 인한 것인지를 평가하기 위하여, 24-시간 연속적 주입 연구를 개에서 말초(두부) 정맥에 설치된 경피 카테터를 사용하여 수행했다. 주입 6시간 후, 유의미한 부종이 카테터 팁으로부터 아래쪽인, 전지 상부에서 관찰되었다. 주입 24시간 후, 이식된 중심 카테터를 사용한 이전 연구에서 관찰된 변화와 유사한 임상 병리학 변화를 탐지했다. 또한, 카테터 팁에서 중증이고 카테터 팁으로부터 아래로 갈수록 중증도가 점점 완화되는 혈전정맥염을 보여주는 현미경 병리학이 탐지되었다.
국소 정맥염이 사람에서 더 긴 지속기간 투여시 일어날 것인지를 결정하기 위해, 더 긴 지속기간 연구를 건강한 지원자에서 수행했다. 더 긴 지속시간 연구는, 10명의 지원자의 코호트가 10, 20 및 30μg/kg/분의 투여 속도에서 CXL-1020의 24-시간 연속적 주입물로 순차적으로 투여되는 용량 상승 연구를 각각의 코호트 사이의 안전성 평가와 함께 포함했다. 각 코호트는 2명의 위약 및 8명의 활성 치료로 구성되었고, 1명의 활성 치료 및 1명의 위약의 보초 쌍(sentinel pair)에 이어서 1명의 위약 및 7명의 활성 치료의 주요 그룹을 갖는다. 주입은 팔목 정맥 내로 삽입된 경피 카테터를 통해서였다. 주입 12시간 후 카테터를 반대쪽 상지로 전환시켰다. 24-시간 동안 10μg/kg/분의 투여 속도가 잘 허용되는 것으로 밝혀졌다. 24-시간 동안 20μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 제2 코호트에서, 2명의 위약-처리된 지원자에서는 불리한 소견이 관찰되지 않았지만 모든 8명의 대상체에서는 주입 부위 정맥염과 일치하는 가벼운 소견(임상 병리학에서 임상적 징후 및/또는 변화)이 관찰되었다. 이들 결과를 토대로, 더 긴 지속시간 안전성 연구를 중지했다.
시험적인 연구는, 더 높은, 그러나 여전히 임상적으로 바람직한 용량에서 CXL-1020의 바람직하지 않은 부작용의 원인을 결정하기 위해 계속되었다. 니트록실 제공 후에 남아있는 부분인 CXL-1020의 부산물로 수행한 연구는 부정적이었고, 이것은 CXL-1020의 부작용이 모 화합물 CXL-1020 또는 이로부터 생성된 HNO에 기인하였음을 암시한다. 연구를, CXL-1020과 구조적으로 관련이 없지만 니트록실 제공에 대한 유사한 반감기(약 2분의 반감기)를 갖는 대안적인 니트록실 공여체로 수행했다. 이들 공여체에 대해, 니트록실은 카테터 팁에서 및 카테터가 삽입되는 정맥의 바로 아래에서 최고 혈관내 농도였다. 모든 경우에, 카테터 팁에서의 국소 혈관 부작용이 관찰되었다. 이들 결과는, 염증이 짧은 반감기 니트록실 공여체로부터 신속하게 방출되는 니트록실에 의해 야기됨을 시사했다.
5.7.2 실시예 9: 본 개시 공정의 화합물은 CXL -1020에 비해 향상된 독물학 프로파일을 갖는다.
연구를 수컷 및 암컷 비글 개에서 수행했다. 동물을 표준 실험실 조건 하에서 물 및 상업적 개 사료의 섭취에 대해 자유롭게 접근하게 하였다. 연구 프로토콜에 의해 지시될 때, 혈액 샘플 수집 전에 동물을 단식시켰다. 형광 조명을 1일당 대략 12시간 동안 자동 타이머를 통해 제공했다. 때때로, 암 주기는 연구-관련된 활동으로 인해 간헐적으로 중단되었다. 온도 및 습도를 모니터링하고 1일간 기록하고, 각각 64℉ 내지 84℉ 및 30% 내지 70%에서 가능한 최대 한도로 유지했다. 개를 적어도 1주의 기간 동안 순응시켰다. 이 기간 동안, 매주 동물의 무게를 재고 일반적 건강 및 임의의 질환 징후에 대해서 관찰했다. 동물을 용량 투여 전 적어도 3일 동안 자켓을 입는데 순응시켰다. 추가로, 동물을 또한 자켓 순응 동안 엘리자베션 칼라(Elizabethan collar; e-collar)를 입는데 순응시켰다.
수술 절차 및 투여 절차
동물에게 용량 투여 전날에 카테터를 삽입했다. 경피 카테터를 팔꿈치 원위부 두부 정맥에 설치했다(무균 기술 및 멸균 붕대를 사용함). 동물은 연속적 주입 용량 투여 동안 우리에서 자유롭게 움직였다. 연속적 주입 용량 투여를 용이하게 하기 위해, 말초 카테터를 개 자켓 아래로 보내지는 확장 세트(extension set)에 부착한 후 테더(tether) 주입 시스템에 부착했다. 동물이 말초에 설치된 경피 카테터에 접근하고/이를 제거하는 것을 방지하기 위하여, 카테터 삽입 부위를 Vet Wrap을 사용하여 붕대를 감았고 e-칼라를 치료의 지속기간(즉, 카테터 삽입 기간) 동안 동물에게 설치했다. 사전 처리 기간 동안, 정맥 카테터는 카테터 개방을 유지하기 위해 주사용 0.9% 염화나트륨, USP(염수)로 대략 2 내지 4mL/hr의 속도에서 연속적으로 주입되었다. 투여 전, 주입 시스템을 각각의 투여 용액으로 미리 채워서(느린 볼루스 주입), 주입 펌프가 개시되자마자 투여가 개시되도록 보장했다. 주입 라인은 대조군 또는 시험 화합물을 함유하는 저장소에 연결되었고 주입을 개시했다. 시험 조성물을 소정의 일정한 주입 속도(1 또는 2mL/kg/hr)에서 24시간 동안 연속적으로 주입하고, 몰 당량 투여 속도에서 비교했다.
임상적 관찰, 임상 병리학, 및 현미경 병리학
각각의 동물에 대한 상세한 임상 검사를 1일 2회 수행하고 체온 측정 및 임상 병리학을 위한 혈액 샘플을 전-용량 및 조성물 주입 개시 후 6시간, 12시간, 24시간 및 72시간에 모든 동물로부터 수집했다. 연구 종료시, 모든 동물을 이들의 예정된 부검시 안락사시키고 완전한 부검 검사를 수행했다. 선택된 조직을 수집하고, 고정하고 차후 가능한 현미경 검사를 위해 저장했다. 주입 카테터를 함유하는 두부 정맥을 상완 정맥과 함께 손상되지 않게 절단하고 이의 전체 길이를 가지고 검사했다. 카테터 팁의 위치를 고정되지 않은 검체 상에 표시했다. 고정 후, 검체를 손질하고, 카테터 팁 및 카테터 팁의 근위 및 원위 모두의 주변 조직(즉, 카테터 팁에서 1cm 원위, 카테터 팁에서, 및 카테터 팁에서 1, 5, 10, 15 및 20cm 근위)을 나타내는 가로 조직 단면을 제공하도록 슬라이드로 가공했다. 카테터 팁에 관하여, "근위"는 심장에 대해 더 가까운 것으로 정의되고 "원위"는 심장으로부터 더 먼 것으로 정의된다.
안전성 평가
염증성 증후군과 일치하는 임상 병리학 변화를 화학식 1, 화학식 2의 화합물 및 CXL-1020의 일부 투여 속도에서 관찰했다. 각각의 화합물을 pH 4의 멸균수에서 캡티솔(7% w/v)과 함께 제형화했다. 대부분의 염증 감수성 바이오마커는 다음과 같았다: (1) 백혈구 수(WBC, 도 4의 가장 오른쪽 부분에서의 값에 103을 곱함으로써 (백혈구 수)/μl로서 수득됨), (2) 피브리노겐 농도(도 4의 가장 오른쪽 부분에서 mg/dL로 주어짐), 및 (3) C-반응성 단백질(CRP) 농도(도 4의 가장 오른쪽 부분에서 mg/L로 주어짐). 변화의 중증도는 화합물의 동일성 및 화합물이 투여되는 투여 속도에 의존적이었다(도 4). 도 4에서, 0(낮은 중증도)으로부터 2(높은 중증도)까지 범위의 스코어는 상기 도면의 가장 오른쪽 부분에 따르는 이들 염증 바이오마커 각각에 대해 부여되었다. 누적 스코어를 이들 마커 스코어의 합으로부터 계산했다. 이들 임상 병리학 마커를 기반으로 측정되고 CXL-1020에 대한 몰 당량 투여 속도(μg/kg/분)로 표시되는, NOAEL은 표 7에 제공된다.
표 7. 니트록실 공여체의 관찰된 유해 효과 수준( NOAEL )이 없음
Figure 112015079386418-pct00019
CXL-1020의 경우, 심지어 0.03μg/kg/분만큼 낮은 농도에서도, WBC, 피브리노겐 및 CRP에서의 유의미한 상승이 관찰되었다. 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물 각각은 CXL-1020의 것보다 유의미하게 더 높은 용량에서 NOAEL을 갖는다. 화학식 1의 화합물은 가장 유리한 독물학적 프로파일을 가지며, 이것은 적어도 20μg/kg/분만큼 높은 용량에서도 유해 효과가 없음을 나타낸다. 이것은 CXL-1020에 비해 660-배 초과의 향상을 나타낸다.
총체적으로, 이들 발견은, CXL-1020 주입이 염증성 증후군을 유발하고, 염증성 증후군은 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 사용하는 경우에 실질적으로 감소됨을 시사한다.
상기 발견은, 카테터 팁에서, 카테터 팁의 아래쪽에서, 및 특정 상황에서, 카테터 팁의 위쪽에서 CXL-1020과 관련된 바람직하지 않은 혈관 부작용이, 니트록실 방출에 의해 야기된 국소 염증에 기인하였음을 시사했다. 더욱이, 염증이 더 긴 반감기 니트록실 공여체를 사용하여 이들 부위에서 유의미하게 완화될 수 있음을 가정하였다. 확증은, 카테터 팁에 대한 카테터 트랙을 따라, 그리고 팁 20cm 아래를 지나서, 대퇴 정맥 내로의 삽입 부위(카테터 팁에서 15cm 원위)에서 혈관계의 상세한 조직병리학을 통해 니트록실 공여체를 평가함으로써 얻어졌다. 부종, 출혈, 혈관 염증 및 혈관주위 염증에 대한 현미경 병리학 소견은 니트록실 공여체의 특정 투여 속도에서 결정되었다.
도 5는, 혈관 염증의 중증도, 출혈, 혈전 및 혈관 변성/재생이 상기 기재된 바와 같이 혈관계의 단면에서 스코어링되는 현미경 병리학 소견에 대한 종합 lab 스코어를 나타내는 "히트-맵(heat-map)"을 나타낸다. (1) 부종, (2) 혈관 및 혈관주위 염증 및 (3) 출혈의 소견을 카테터 팁으로부터 1cm 원위(위쪽)에서 개시하여 카테터 팁으로부터 20cm 근위(아래쪽)로 진행되는 혈관의 단면에서 스코어링했다(각각은 0 = 정상 한계 내; 1 = 최소; 2 = 가벼움; 3 = 중간; 4 = 심각함으로부터 선택된 값을 부여함). 종합 lab 스코어를 이들 소견 스코어의 합으로부터 계산했다. 도 5에서, 누적 조직학 종합 lab 스코어는 0 내지 2(낮은 중증도)로부터 11 내지 12(높은 중증도)까지의 범위이다. 현미경 변화의 중증도 및 이들이 검출되는 카테터 팁으로부터의 거리는 니트록실 공여체의 동일성 및 니트록실 공여체가 투여되는 투여 속도에 의존적인 것으로 관찰되었다. CXL-1020에 대해 몰 당량 투여 속도(μg/kg/분)로 표시되는, 일련의 니트록실 공여체에 대한 이들 현미경 병리학 마커를 기반으로 측정된 NOAEL 값은 표 8에 제공된다.
표 8. 니트록실 공여체의 관찰된 유해 효과 수준( NOAEL )이 없음
Figure 112015079386418-pct00020
표 8에서 제공된 발견은, 화학식 1 및 2의 화합물이 CXL-1020에 비해 실질적으로 향상된 독물학적 프로파일을 갖는다는 추가의 증거를 제공한다. 임의의 용량에서의 혈관 부작용은 카테터 팁으로부터의 거리의 함수로서 중증도가 감소되었고, 이러한 혈관 부작용의 중증도는 용량이 감소함에 따라 감소되었다. 이들 발견은, 화학식 1 및 2의 화합물에 대한 큰 안전 한계를 확증하며, 이것은 사람에게 실질적인 치료 지표, 및 치료적 유효 용량 및 투여 속도에서 정맥내 투여를 위한 적합성으로 해석된다.
5.8 정맥내 투여 용액의 안정성
5.8.1 실시예 10: 화학식 1의 화합물 - 25℃에서 저장된 투여 용액
시중에서 구입가능한 IV 희석제로 희석된 캡티솔 농축물로부터 제조된 화학식 1의 화합물의 투여 용액의 안정성을 48시간에 걸쳐 25℃에서 평가하고, 분석 시점은 희석 후 0, 8, 12, 16, 24 및 48시간에서였다. 필요로 하는 분석 시점으로 인해, 2개의 연구를 별개의 세트의 투여 용액을 사용하여 실행했다. 제1 그룹(그룹 A)은 16시간에서의 시점을 제외한 모든 시점을 포함했다. 제2 그룹(그룹 B)은 0 및 16시간에서만 분석을 필요로 했다. 2 세트의 투여 용액을 제조하는데 사용된 농축물은 2개의 별도 바이알의 동일한 로트의 동결건조된 완제 의약품(drug product)으로부터 제조되었다(24mg/mL 화학식 1의 화합물/30% 캡티솔).
농축물 제조
동결건조된 완제 의약품(24mg/mL 화학식 1의 화합물/30% 캡티솔, pH 4)의 하나의 바이알을 주사용 물(WFI) 품질 물 10mL로 재구성하여 각각의 농축물(투여 용액 그룹 A 및 B에 대해)을 제조했다. 생성된 용액의 pH 값을 측정했고, 두 바이알에 대해 대략 3.9인 것으로 결정되었다. pH 조정은 수행되지 않았다. 농축물을 희석하고 HPLC(XBridge 페닐 컬럼(Waters); 272nm에서의 UV 흡광도 검출기; 이동상 0.1%(v/v) 포름산을 함유하는 수성 아세토니트릴의 단계 구배)로 분석하고, 둘 모두는, 24mg/mL의 공칭 값 대신에, 20 내지 21mg/mL의 화학식 1의 화합물을 함유하는 것으로 결정되었으며, 이것은 표면상으로 총 용액 용적에 대한 용해된 API 및 캡티솔의 기여에 기인했다.
희석제 제조
시중에서 구입가능한 아세트산칼륨 및 인산칼륨 용액을 평가를 위해 선택했다. 아세트산칼륨은 시중에서 구입되었고, USP 인산칼륨 용액은 상업적 제품에 대해 Hospira 제품 삽입물에 따라서 제조했다. 각각의 용액을 5% 덱스트로오스(D5W)　및 2.5% 덱스트로오스(D2.5W) 중에서 10mM이 되도록 희석했다. 시중에서 구입가능한 D5W는 WFI 품질 물로 2-배 희석되어 D2.5W 용액을 생성했다. 각각의 농축 용액 및 희석 용액의 pH를 측정했고; 그 결과는 표 9에 주어진다.
표 9. 선택된 희석제의 pH 측정 결과
Figure 112015079386418-pct00021
투여 용액 제조
화학식 1의 화합물 농축물을 5mL 규모로 10mM 희석제 용액이 되도록 용적으로 희석하여, 표 10에 요약된 바와 같이, 화학식 1의 화합물의 8, 1 및 0.1mg/mL의 농도를 달성했다. 각각의 샘플을 중복하여 제조했다. 10% 캡티솔 용액 중의 덱스트로오스 함량을 감소시켜, 투여 용액이 실질적으로 등장성이 되도록 보장했다. 각각의 용액을 25℃에서 저장했다.
표 10. 안정성 평가를 위한 투여 용액의 제조
Figure 112015079386418-pct00022
샘플 분석
샘플을 제조시 및 25℃에서의 저장 8, 12, 16, 24 및 48시간 후 분석했다. 각 샘플의 육안 외관을 적어두고, pH를 측정하고 각 샘플을 농도, 및 HNO 그룹의 방출 후 형성된 주요분해물인, 하기 도시된 화학식 5의 화합물의 존재에 대해 HPLC로 분석했다.
화학식 5
Figure 112015079386418-pct00023
결과
안정성 평가의 결과는 표 11, 표 12 및 표 13에 주어진다. 샘플에서 분해물(화학식 5의 화합물)에 상응하는 피크의 존재는 "X"로 나타낸다.
결과는 일반적으로 그룹 A 및 B에서 제조된 한 쌍의 상응하는 투여 용액들 내에서 그리고 상기 투여 용액들 사이에서 각각의 반복에 대해 일관되었다. 회수율 차이는 포스페이트 중 0.1mg/mL의 화학식 1의 화합물을 함유하도록 제조된 샘플에 대해 24 및 48시간 시점에서의 복제물들 사이에 관찰되었다.
완전한 회수율(HPLC 방법의 정확도 내에서) 및 검출가능한 양의 화학식 5의 화합물 피크의 부재는 아세테이트계 및 포스페이트계 희석제 중의 8mg/mL의 화학식 1의 화합물로 제조되는 샘플에 대해 48시간에 걸쳐 유지되었다. 이들 샘플들은, 농축물에서 20 내지 21mg/mL 화학식 1의 화합물의 농도와 일치하는, 대략 7mg/mL의 화학식 1의 화합물을 실제로 함유했다. 모든 희석제에서, 안정성은 낮은 농도로 제조된 샘플에서보다 8mg/mL 화학식 1의 화합물로 제조된 샘플에서 더 우수했다. 이론에 결부시키지 않고, 낮은 농도의 화학식 1의 화합물로 제조된 것과 비교하여 이들 샘플의 더 양호한 안정성은 더 높은 캡티솔 농도(희석 용액 중 10%)에 기인하는 것일 수 있다.
모든 샘플들은 저장 48시간에 걸쳐서 여전히 투명하고 무색이었다. 모든 샘플들의 pH는 경시적으로 감소했다. 공지된 분해물(화학식 5의 화합물)은 0.1mg/mL의 화학식 1의 화합물을 함유하도록 제조된 모든 샘플에서 t0에서(샘플 제조 직후) 그리고 0.1mg/mL 및 1mg/mL의 화학식 1의 화합물을 함유하도록 제조된 모든 샘플에서 이후 모든 시점에서 관찰되었다.
일반적으로, 안정성은 화학식 1의 화합물의 농도가 감소함에 따라 감소했다. 이론에 결부시키지 않고, 감소된 안정성은 투여 용액 중 낮은 퍼센트 캡티솔에 기인할 가능성이 있었다. 초기 분해도(16시간에 걸쳐)는 아세테이트계 및 포스페이트계 희석제 중의 0.1mg/mL의 화학식 1의 화합물을 함유하도록 제조된 샘플들에서 유사했다. 그러나, 1mg/mL를 함유하도록 제조된 샘플들의 안정성은 포스페이트에서보다 아세테이트에서 유의미하게 더 양호한 안정성을 입증했다.
표 11. 25℃에서의 투여 용액 안정성 평가 결과, 퍼센트 회수
Figure 112015079386418-pct00024

표 12. 25℃에서의 투여 용액 안정성 평가 결과, pH
Figure 112015079386418-pct00025

표 13. 25℃에서의 투여 용액 안정성 평가 결과 - 화학식 5의 화합물의 출현 측정
Figure 112015079386418-pct00026

5.8.2 실시예 11: 화학식 1의 화합물 - 2℃ 내지 8℃에서 저장된 투여 용액 이어서 25℃에서 저장
시중에서 구입가능한 IV 희석제로 희석된 캡티솔 농축물로부터 제조된 화학식 1의 화합물의 투여 용액의 안정성을 실시예 10에 기재된 바와 같이 제조했다. 상기 용액을 2℃ 내지 8℃에서 24시간에 걸쳐 평가한 후 25℃에서 48시간에 걸쳐 저장했다. 표 14에서 보여주는 바와 같이, 화학식 1의 화합물의 회수율은 일반적으로 모든 투여 용액에 대해 25℃에서 저장된 상응하는 샘플에 대한 것보다 더 높았으며(이전 실시예로부터의 표 12 참고), 이는 25℃에서 저장 전에 2℃ 내지 8℃에서 제조되고 저장된 투여 용액에 대한 안정성이 향상되었음을 시사한다.
표 14. 2℃ 내지 8℃ 및 25℃에서의 투여 용액 안정성 평가 결과, 퍼센트 회수
Figure 112015079386418-pct00027

5.8.3 실시예 12: 화학식 2의 화합물 - 25℃에서 저장된 투여 용액
IV 투여를 위한 화학식 2의 화합물의 일련의 투여 용액을 평가했다. pH 4.0에서 30% 캡티솔의 비히클 중에서 30mg/mL로 제조된, 화학식 2의 화합물의 선택된 농축물을, 다양한 투여 용액으로 희석시, 낮은, 중간 및 높은 농도(각각 0.1, 1 및 5mg/mL)에서 평가했다. 화학식 2의 화합물의 0.1 및 1mg/mL로의 희석을 위해, 3개의 투여 용액을 평가했다: (1) D5W, (2) 5mM K-포스페이트(pH = 6)를 함유한 D5W 및 (3) 20mM K-포스페이트(pH = 6)를 함유한 D5W. 화학식 2의 화합물의 5mg/mL로의 희석에 대해 동일-삼투압농도를 유지하기 위해, 투여 용액에서 덱스트로오스의 농도를 2.5%(w/v)로 감소시켰다. 따라서, 평가된 투여 용액은: (1) D2.5W,(2) 5mM K-포스페이트(pH = 6)를 함유한 D2.5W 및 (3) 20mM K-포스페이트(pH = 6)를 함유한 D2.5W였다.
가능성 있는 투여 용액을 25℃에서 대략 0, 16, 24 및 48시간의 저장 후 육안 외관, pH, 삼투압농도, 및 HPLC(XBridge 페닐 컬럼(Waters); 272nm에서의 UV 흡광도 검출기; 이동상 0.1%(v/v) 포름산을 함유하는 수성 아세토니트릴의 단계 구배)에 의한 농도 및 순도에 대해 평가했다. 모든 샘플들은 투명하고 무색 용액이었으며 - 유일한 예외는 25℃에서 48시간 후 투명하고 밝은 황색 외관을 갖는 5mM 포스페이트를 함유한 D2.5W 중의 5mg/mL의 화학식 2의 화합물이었다. 모든 용액은 동일-삼투성(290 +/- 50mOsm/kg)이었고 - 유일한 예외는 대략 350mOsm/kg의 삼투압농도를 갖는 20mM 포스페이트를 함유한 D5W 중의 1mg/mL의 화학식 2의 화합물이었다. 더욱이, 유일하게 5mM 포스페이트를 함유한 D2.5W 중의 5mg/mL의 화학식 2의 화합물을 제외하고는, 모든 다른 투여 용액은 0.1, 1 및 5mg/mL의 표적 농도에서 48시간에 걸쳐 화학식 2의 화합물을 지속시켰다.
또한, 활성 니트록실 그룹의 방출 후 형성된 공지된 분해물인, 하기 도시된 화학식 6의 화합물은 포스페이트 완충제를 함유하는 투여 용액에서 25℃에서 16시간 후 HPLC에 의해 소량으로 관찰되었다.
화학식 6
Figure 112015079386418-pct00028
화학식 6의 화합물의 관찰된 양은 대략 상기 방법의 검출 한계였다.
5mg/mL의 화학식 2의 화합물 투여 용액의 안정성을 pH 및 완충제의 함수로서 추가로 평가했다. pH 4.0에서 30% 캡티솔의 비히클 중 30mg/mL로 제조된, 화학식 2의 화합물의 농축 용액을 4개의 가능성 있는 투여 용액으로 5mg/mL가 되도록 희석했다. 4개의 투여 용액: (1) D2.5W, 5mM K-포스페이트(pH = 6.0), (2) 5mM K-시트레이트(pH = 6.0)를 함유한 D2.5W, (3) D2.5W, 5mM K-시트레이트(pH = 5.0) 및 (4) D2.5W, 5mM K-아세테이트(pH = 5.0)를 평가했다. 화학식 2의 화합물의 모든 투여 용액은 동일-삼투성(290 +/- 50mOsm/kg)이었다. 25℃에서 대략 24 및 48시간의 저장 후, 투여 용액을 육안 외관, pH, 및 HPLC에 의한 농도 및 순도에 대해 평가했다. 비-포스페이트 투여 용액은 투명하고 무색이었으며, 화학식 2의 화합물을 5mg/mL의 표적 농도에서 48시간에 걸쳐서 지속시켰고; 한편 투여 용액 스크린과 일치했고, 5mM 포스페이트(pH 6.0)를 함유한 D2.5W 중 5mg/mL 화학식 2의 화합물 투여 용액은 외관상 투명하고, 밝은 황색이었고, 48시간 후 화학식 2의 화합물의 회수율은 단지 60%였다. 더욱이, 공지된 분해물, 화학식 6의 화합물은 모든 샘플에서 HPLC에 의해 소량으로 관찰되었지만, 단, D2.5W, 5mM 시트레이트(pH 5.0) 중 5mg/mL의 화학식 2의 화합물에 대해서는 아니었다.
25℃에서의 저장 7일 후 비-포스페이트 투여 용액은 외관상 여전히 투명하고 무색이었다. 7일에 걸친 산도에서의 가장 적은 증가는 D2.5W, 5mM 시트레이트 pH 6.0 중 5mg/mL의 화학식 2의 화합물 투여 용액에 대해 측정되었고, 한편 D2.5W, 5mM 시트레이트 pH 5.0 투여 용액은 초기 24 내지 48시간에 걸쳐 가장 적은 pH 변화를 나타냈다. 더욱이, 25℃에서의 저장 14일 후, 5mM 시트레이트 pH 6.0을 함유하는 투여 용액을 갖는 샘플은 여전히 투명하고 무색 용액이었지만, pH 5.0의 5mM 시트레이트 또는 5mM 아세테이트를 함유하는 투여 용액은 투명한 황색 용액이었다. 결과는 표 15에 요약된다.
표 15. 5 mg / mL 투여 용액으로부터 화학식 2의 화합물의 회수율
Figure 112015079386418-pct00029
개시된 발명의 특정 양태가 임의의 조합으로 상기 및 하기 지시된 양태들 중 하나 이상에 관한 것일 수 있음이 당업자에게 분명할 것이다.
본 발명이 이해의 명쾌함을 위해 실례 및 예시 방식으로 일부 상세하게 개시되더라도, 다양한 변화가 이루어질 수 있고 등가물이 본 발명의 진정한 취지 및 범위로부터 벗어나지 않고 치환될 수 있음이 당업자에게 분명하다. 따라서, 설명 및 예시는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본원에 개시된 모든 참조, 공보, 특허 및 특허 출원은 이들의 전문이 본원 명세서에 참고로 인용된다.

Claims (48)

  1. 화학식 1의 화합물:
    화학식 1
    Figure 112015079386418-pct00030
  2. 화학식 2의 화합물:
    화학식 2
    Figure 112015079386418-pct00031
  3. 제1항 또는 제2항의 화합물 및 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는, 니트록실 요법에 반응하는 심혈관 질환을 치료하기 위한 약제학적 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 정맥내 투여에 적합한, 약제학적 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4 내지 6의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  6. 제3항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4 내지 5의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  7. 제3항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  8. 무수 형태의 제1항 또는 제2항의 화합물; 및
    약제학적으로 허용되는 액체 희석제를 포함하는, 니트록실 요법에 반응하는 심혈관 질환을 치료하기 위한 키트.
  9. 제1항 또는 제2항의 화합물 및 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는, 심부전을 치료하기 위한 약제학적 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 정맥내 투여에 적합한, 약제학적 조성물.
  11. 제9항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4 내지 6의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  12. 제9항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4 내지 5의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  13. 제9항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  14. 제1항 또는 제2항의 화합물 및 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는, 급성 비대상성 심부전을 치료하기 위한 약제학적 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 정맥내 투여에 적합한, 약제학적 조성물.
  16. 제14항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4 내지 6의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  17. 제14항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4 내지 5의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  18. 제14항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 4의 pH를 갖는, 약제학적 조성물.
  19. 무수 형태의 제3항의 약제학적 조성물; 및
    약제학적으로 허용되는 액체 희석제를 포함하는, 니트록실 요법에 반응하는 심혈관 질환을 치료하기 위한 키트.
  20. 제1항 또는 제2항의 화합물 및 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는, 니트록실 요법에 반응하는 심혈관 질환, 허혈/재관류 손상 및 폐고혈압증으로부터 선택된 질환를 치료하기 위한 약제학적 조성물.
  21. 제1항 또는 제2항의 화합물 및 적어도 하나의 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하는, 폐고혈압증을 치료하기 위한 약제학적 조성물.
  22. 제4항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 2.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  23. 제4항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  24. 제4항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 7.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  25. 제4항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 12μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  26. 제4항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 15μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  27. 제10항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 2.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  28. 제10항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  29. 제10항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 7.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  30. 제10항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 12μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  31. 제10항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 15μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  32. 제15항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 2.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  33. 제15항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  34. 제15항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 7.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  35. 제15항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 12μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  36. 제15항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 15μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  37. 제20항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 정맥내 투여에 적합한, 약제학적 조성물.
  38. 제37항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 2.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  39. 제37항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  40. 제37항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 7.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  41. 제37항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 12μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  42. 제37항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 15μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  43. 제21항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 정맥내 투여에 적합한, 약제학적 조성물.
  44. 제43항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 2.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  45. 제43항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  46. 제43항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 7.5μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  47. 제43항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 12μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
  48. 제43항에 있어서, 상기 약제학적 조성물이 화학식 1의 화합물 또는 화학식 2의 화합물 적어도 15μg/kg/분의 용량으로 투여되는, 약제학적 조성물.
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