(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610301291.7
(22)申请日 2016.05.06
(71)申请人 广州喜鹊医药有限公司
地址 510005 广东省广州市国际生物岛螺
旋四路一号办公区第六层
(72)发明人 王玉强 孙业伟 张在军 于沛
张高小 易鹏
(74)专利代理机构 北京攀腾专利代理事务所
(普通合伙) 11374
代理人 彭蓉 游舜华
(51)Int.Cl.
A61K 31/4965(2006.01)
A61P 25/00(2006.01)
A61P 7/04(2006.01)
A61P 9/00(2006.01)
(54)发明名称川芎嗪衍生物硝酮嗪在预防和脑损伤疾病中的应用(57)摘要本发明属于药物技术领域，尤其涉及川芎嗪衍生物硝酮嗪在制备药物以及预防和脑损伤疾病方面的应用。本发明通过实验证明硝酮嗪能改善创伤性脑损伤和蛛网膜下腔出血后的脑损伤，具体包括硝酮嗪能改善创伤性脑损伤和蛛网膜下腔出血模型大鼠的行为学，减小创伤性脑损伤的脑梗死面积，改善蛛网膜下腔出血后的血管痉挛状态，进而对脑组织起到保护作用。硝酮嗪作用机理与抑制氧化应激损伤、抑制炎症反应和抗细胞凋亡有关。所述硝酮嗪可作为预防和脑损伤疾病尤其是创伤性脑损伤和蛛网膜下腔出血的药物， 并可与药用载体制成各种剂型。权利要求书1页 说明书8页 附图6页CN 105963298 A 2016.09.28
C N 105963298
A
1.川芎嗪衍生物硝酮嗪在制备药物中的用途，其中所述药物用于预防和脑损伤疾病，所述硝酮嗪的结构式如下。
2.根据权利要求1所述的用途，其中所述脑损伤疾病为创伤性脑损伤或蛛网膜下腔出血。
3.根据权利要求2所述的用途，其中所述脑损伤疾病为创伤性脑损伤。
4.根据权利要求3所述的用途，其中所述创伤性脑损伤为闭合性颅脑损伤或开放性颅脑损伤。
5.根据权利要求2所述的用途，其中所述脑损伤疾病为蛛网膜下腔出血。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用途，其中所述硝酮嗪为单独使用或与其它药物联合使用。
7.根据权利要求1-5任一项所述的用途，其中所述硝酮嗪与药用载体制成各种剂型，所述剂型为片剂、颗粒剂、针剂、粉剂、胶囊剂或悬浮剂。
8.根据权利要求1-5所述的用途，其中所述药物的用量为0.01-100mg/kg体重，或1-100mg/kg体重或10-100mg/kg体重。
权 利 要 求 书1/1页
CN 105963298 A
川芎嗪衍生物硝酮嗪在预防和脑损伤疾病中的应用
技术领域
[0001]本发明属于药物技术领域，涉及川芎嗪衍生物硝酮嗪在预防和脑损伤疾病，尤其是在制备药物以及预防和创伤性脑损伤和蛛网膜下腔出血疾病方面的应用。
背景技术
[0002]创伤性脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)，也称为颅内损伤，是神经外科常见疾病，且是公认的多发病及难愈的伤病之一。大量研究证实，TBI后的脑功能障碍不仅是由于最初的机械外力等原发性损伤的作用所致，而且很大程度上与损伤后发生的复杂的神经元“二次打击”即继发性神经元损伤有关，其机制主要包括钙超载、兴奋性氨基酸毒性作用、线粒体功能障碍、氧化应激、细胞凋亡及炎症反应等。
[0003]早在1986年Kontos等[J Neurosurg，1986,64(5):803-807]就证明了脑损伤后存在自由基的大量生成。随后不断有研究表明，氧化应激在TBI后的病理生理过程中发挥着重要作用。其主要表现为脑组织中自由基含量增加、过氧化产物堆积以及脑内抗氧化物质如还原型谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、抗坏血酸等的减少。氧化应激可通过脂质过氧化、蛋白质氧化、核酸氧化、炎症等对神经细胞造成直接损伤。氧化应激还可介导线粒体、核转录因子NF-κB等途径间接诱发神经细胞凋亡。因此抑制脑创伤后的氧化应激损伤是保护神经元的有效途径。
[0004]炎症是创伤性脑损伤病理生理过程中的一个重要组成环节，由于炎症反应的复杂性和炎症因子的多样性，在颅脑创伤中，炎症与脑水肿形成、神经细胞死亡、颅内压增高有密切的关系。炎性生化标志物，由于直接来源于受损脑细胞，因而可由其指标变化来推断脑组织的功能和代谢情况，故被认为是重要的临床诊治参考指标。创伤性脑损伤后由神经元或胶质细胞产生的炎性生物标志物包括血浆S-100B、神经元特异性烯醇酶(neuro-specificenolase,NSE)、碱性髓鞘蛋白(myelin basic protein,MBP)、酸性纤维胶原蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)。GFAP是一种中间丝蛋白，大量存在于中枢神经系统的星形胶质细胞骨架中，目前尚未发现中枢神经系统以外组织中发现，因此GFAP有着很高的特异性，在多发伤时，其检测作用尤为突出。GFAP不仅可以确定损伤的严重程度，还可以评估预后及病死率，甚至对于颅内压的变化也有预测意义。
[0005]继发性脑损伤主要表现在神经细胞的凋亡。若凋亡过度或不予干预，最终神经细胞死亡，脑神经功能受损。在一定条件下，抑制颅脑损伤后神经细胞过度凋亡是脑保护的一个途径。寻求新的脑神经保护药物，以阻止细胞凋亡的发生，避免神经细胞的继发性损伤，使脑功能损伤减小到最小程度，是目前神经外科研究的重点课题之一。
[0006]蛛网膜下腔出血(Subarachnoid hemorrhage，SAH)是指脑底部或脑表面血管破裂后，血液流入蛛网膜下腔引起相应临床症状的一种脑损伤。血液进入蛛网膜下腔，通过围绕在脑和脊髓周围的脑脊液迅速播散，刺激脑膜引起脑膜刺激征。颅内容量增加引起颅内压升高，甚至脑疝。在脑室和脑底凝固的血
液可阻塞脑脊液循环通路，使其吸收和回流受阻引起梗阻性脑积水，或引起蛛网膜粘连，后交通动脉瘤的扩张或破裂出血可压迫邻近的动眼
神经，产生不同程度的动眼神经麻痹。血细胞释放的血管活性物质可引起血管痉挛，严重者发生脑梗死。在过去的数十年来，血管痉挛和动脉瘤破裂再出血一直被认为是高死亡率和高致残率的一个主要因素。但多中心临床试验研究表明，蛛网膜下腔出血后的早期脑损伤是致死、致残的主要原因。SAH脑损伤的分子机制主要有：钙离子通道开放、自由基的产生、炎症反应、细胞凋亡及坏死等多种机制。目前临床上SAH的手段十分有限，仅有一般处理和对症、降低颅内压、防止再出血。对于早期脑损伤，尚缺乏有效的策略。[0007]川芎是传统活血化瘀中药，临床应用已有千年历史，可活血行气，祛风止痛，用于瘀血阻滞各种病症。川芎嗪(化学名为2,3,5,6-四甲基吡嗪,TMP)是川芎的主要活性成分，具有丰富的药理作用，包括清除自由基、钙通道阻断作用、抗凝溶栓、改善微循环、缓解血管痉挛、抗炎作用、抑制细胞凋亡和神经保护作用，临床上被广泛用来心脑血管疾病。
[0008]
[0009]Zhang等报道TMP可以直接清除自由基、超氧阴离子，增加抗氧化蛋白HO-1的表达，增强SOD及谷胱甘肽过氧化物酶的活力，抑制缺血性脑损伤大鼠MDA的产生，从而保护细胞免遭氧化损伤[Acta pharmacological Sinica,1994,15:229-231]。Peter Kai等[Planta Medica.1996,62-65]研究证明：在体外原代培养的大鼠神海马经元中，10μM的TMP还可以显著抑制L-型钙离子通道，并能显著抑制KCl诱导的细胞外有钙液和无钙液情况下细胞内钙升高。在缺血损伤大鼠模型中，TMP可以抑制神经细胞凋亡，其机理与抑制促凋亡蛋白Bax的表达，上调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达有关。此外，体外细胞实验研究发现TMP可以抑制H2O2诱导的细胞凋亡，其机理还与抑制Caspase-3激活和细胞素C释放有关[BMC Neurosci, 2006,7:48]。
[0010]Liao和Kao等人的研究均证明TMP能够减小局灶性脑缺血模型大鼠的脑梗死面积和脑水肿，改善动物的行为学，其作用机理与抑制细胞炎性反应有关[Neurosci Lett, 2004,372(1-2):40-45；Exp Neurol,2013,247:188-201]。Lu等人的研究证明TMP对MPTP诱导的帕金森病动物模型具有显著的保护作用，对多巴胺神经元具有明显的保护作用，保护作用与其促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达，抑制促凋亡蛋白Bax表达和抑制细胞素C释放有关[Int J Biol Sci,2014,10(4):350-357]。
[0011]Zhu等人研究了TMP对急性颅脑损伤患者血液流变性的影响，急性颅脑损伤患者的血液粘度显著增高，患者给予TMP注射液80mg/d，连续给药7d后，患者的红细胞变形能力显著提高，血液粘度降低，脑组织缺血缺氧和脑水肿状况有所减轻。陈英研究了TMP对外伤性脑损伤的疗效和时间窗，组
患者于发病后1-4h或4-8h内静脉滴注TMP 5％葡萄糖注射液，80mg/日，连续5d。5d后采集患者静脉血，用放射免疫法测定血浆NO、SOD水平。研究发现经TMP后，患者NO的水平显著降低，而SOD的水平显著升高，并且发病后1-4h给药的疗效优于4-8h给药的疗效。TMP对创伤性脑损伤的保护作用与抑制自由基损伤有关。[0012]Shao等人在兔子体内研究了TMP对蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的影响，研究结果证明TMP通过刺激eNOS的表达和促进NO的生成显著减轻蛛网膜下腔出血后脑血管的痉挛状态[Brain Res.2010,1361:67-75]。Gao等人给予SAH模型大鼠静脉注射30mg/kg的TMP，
24h后观察TMP对动物脑水肿、行为学和脑血管痉挛的影响。实验结果证明TMP显著改善SAH 模型大鼠的行为学，减轻脑水肿，改善血管的痉挛状态，其保护作用可能与抑制Caspase-3介导的细胞凋亡有关[Auton Neurosci,2008,141(1-2):22-30]。
[0013]硝酮类化合物是一类具有强大自由基清除能力的化合物，研究发现硝酮化合物对癌症、脑中风、帕金森病等具有一定的作用。这类药物的典型代表是NXY-059。大量的临床前动物实验以及II期临床试验和第一个III期临床试验均证明NXY-059对缺血性脑中风具有较好的作用，然而第二个III期临床试验，NXY-059没有达到预期的效果，最终宣告失败，其失败的原因之一可能与其难以通过血脑屏障有关。
发明内容
[0014]本发明的目的在于提供一种川芎嗪衍生物硝酮嗪的新用途，即在制备药物以及预防和脑损伤疾病方面的应用。
[0015]为了克服NXY-059难以通过血脑屏障的缺陷，本发明用TMP结构替代了NXY-059结构中的苯二磺酸钠结构，获得了易于通过血脑屏障的TMP硝酮化合物硝酮嗪。本发明的研究发现硝酮嗪对TBI和SAH脑损伤动物模型均具有较好的保护作用，其作用机制与抑制氧化应激损伤、抑制炎症反应和细胞凋亡有关。
[0016]本发明的川芎嗪衍生物硝酮嗪是川芎嗪和硝酮的耦合物，其结构式如下：
[0017]
[0018]本发明的川芎嗪衍生物硝酮嗪能够用于制备药物，所述药物能够用来预防和脑损伤疾病。所
述脑损伤疾病包括但不限于创伤性脑损伤和蛛网膜下腔出血。例如，所述创伤性脑损伤为闭合性颅脑损伤或开放性颅脑损伤。
[0019]在用于制备预防和脑损伤疾病的药物中，所述硝酮嗪可以单独或与其它药物联合使用。
[0020]所述硝酮嗪可与任何可用的载体混合或溶解，如经皮肤、粘膜、胃肠内和胃肠外给药的可用药物载体，该药物以常规制剂的形式使用，如片剂、颗粒剂、针剂、粉剂、胶囊剂、悬浮剂。该药物中使用的可药用的赋形剂和添加剂包括无毒的可相容的填料、粘合剂、崩解剂、缓冲剂、防腐剂、抗氧化剂、润滑剂、矫味剂、增稠剂、着剂、乳化剂或稳定剂。该药物可按各种制剂的常规工艺制备。
[0021]根据不同的具体实施方式，本发明还提供了所述硝酮嗪用于预防和脑损伤疾病的用量。所述用量包括0.01-100mg/kg体重，或1-100mg/kg体重或10-100mg/kg体重。[0022]根据本发明的具体实施方式，发明人经过动物实验对川芎嗪衍生物硝酮嗪的药效进行了严格的论证。本发明的效果和益处包括如下几点：
[0023](1)、本发明发现了川芎嗪衍生物硝酮嗪的新用途，即制备药物并用来预防和脑损伤疾病；
[0024](2)、本发明所述川芎嗪衍生物硝酮嗪用于脑损伤疾病的具有显著优势，其具
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