專利名稱：升高白血細胞數量的方法和組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及治療學和醫用化學領域。尤其是，本發明涉及通過給藥一定的環狀聚胺增加個體的白血細胞數量的方法。
背景技術：
白血細胞在維持動物，包括人類的健康和活力方面發揮著重要的作用。這些白血細胞包括中性細胞，巨噬細胞，嗜堿性細胞/肥大細胞以及免疫系統中的B細胞或T細胞。通過促紅細胞生成系統對多種生長因子，如集落刺激因子(CSF)和各種細胞因子的反應，白血細胞不斷地被更新(與紅血細胞和凝血形成細胞相同)。已經克隆和測定了這些編碼生長因子的核苷酸序列。或許其中最廣為人知的是粒細胞集落刺激因子(G-CSF)，它已經被批準用于抵消化療的副作用。可以發現有關這種因子的促紅細胞生成作用的討論，例如，美國專利5,582,823，這里作為整體參考。
雖然內源性生長因子藥理學上有效，但與小分子相反，應用蛋白質和多肽作為藥品的已知副作用解釋了對本身是小分子的所有這些生長因子化合物的需求。在另一方面，當需要大批量生產時，這樣的小分子優于蛋白質和多肽。
在過去幾年里，在一系列美國專利和申請中已描述了多種環狀聚胺抗病毒藥物。這些專利，美國專利5,021,409；5,583,131；5,698,546以及5,817,807在這里引入作為參考。同樣作為整體參考的是1998年7月8號提出的申請09/111，895，其中描述了另外的化合物。這些專利描述了環狀聚胺抗病毒藥物的結構特征。
此外，美國專利5,612,478；5,756,728；5,801,281以及5,606,053描述了制備某些這類化合物的改良的方法。這里整體引入了這些公開的美國專利作為參考。
已經發現上述專利中描述的環狀聚胺抗病毒藥物在顯示抗病毒特性的同時又增加白血細胞產量的作用。因此，當治療影響骨髓內的活性導致白血球減少癥時，這些藥物很有效，因此可以控制化療，放療的副作用，增加骨髓移植的成功率，加快傷口愈合和燒傷治療，同時還可以治療白血病時的細菌感染。
上述文獻的引用并不旨在承認上述的任何一種是相關的在先技術。所有的有關日期，表達式以及文獻內容的陳述都是以申請者得到的信息為基礎的，并不確認文獻內容及日期的正確性。此外，本申請參考的所有文獻在這里整體引入作為參考。
本發明的公開本發明涉及治療動物個體，特別是患有白血細胞數目(WBC)減少的，或可以受益于白血細胞數量升高的動物患者或病人的方法。本發明的方法采用了環狀聚胺，包括這里作為參考的專利中所描述的那些。
因此，一方面，本發明涉及在需要這種白血細胞升高的個體中升高白血細胞數量的方法，這種方法包括給藥所述個體一定量的分子式(1)的化合物，或者其藥物組合物，以有效升高白血細胞水平。
另一方面，本發明涉及用于動物個體有升高白血細胞數量作用的含分子式(1)的化合物的藥物組合物。
分子式(1)的化合物的分子式為Z-連接物-Z’ (1)其中Z是一種環狀聚胺，其含有9-32個環原子，其中3-8個是氮原子；所述氮原子互相間被至少2個碳原子分隔開，其中所述雜環可以任選含有除氮原子以外的另外的雜原子和/或可以與另外的環狀體系稠合。
Z’可以表現為Z所定義的形式，或者其分子式可以是-N(R)-(CR2)n-X其中每個R獨立地是H或者直鏈，支鏈或環狀烷基(1-6個碳原子)，n是1或2，以及
X是芳族環，包括雜芳族環，或者是硫醇；“連接物”代表一個鍵，亞烷基(1-6個碳原子)或者可以包含芳基，稠合的芳基，包含在亞烷基鏈中的氧原子，或者可以含有酮基或氮原子或硫原子。
本發明優選的化合物的形式討論如下。
圖2是顯示在接受連續10天持續注入AMD-3100的HIV感染患者中觀察的白血細胞數量升高的反應的圖。
本發明的實施方式用于本發明的化合物一般的分子式為上面列出的分子式(1)。某些實施方案是優選的，其中包括上述引入的美國專利中列出的化合物。
一般來講，Z和Z’優選的實施方案是具有9-24個碳原子，包括3-5個氮原子的環狀聚胺部分。特別優選的是包括稠合到另外的芳族或雜芳族環的這種環狀聚胺和/或在環中不含氮原子而含雜原子的1，5，9，13-四氮雜環十六烷；1，5，8，11，14-五氮雜環十六烷；1，4，8，11-四氮雜環十四烷；1，5，9-三氮雜環十二烷；1.4.7.10-四氮雜環十二烷；等等。美國專利5,698,546描述的實施方案，其中環狀聚胺包含稠合的另外的環狀體系，或含一個或多個另外的雜原子，這里作為整體參考。其它優選的是3，7，11，17-四氮雜雙環(13.3.1)十七烷(heptadeca)-1(17)，13，15-三烯；4，7，10，17-四氮雜雙環(13.3.1)十七烷-1(17)，13，15-三烯；1，4，7，10-四氮雜環十四烷；1，4，7-三氮雜環十四烷；和4，7，10-三氮二環(13.3.1)十七烷-1(17)，13，15-三烯。
當Z’不是與Z定義相同的環狀聚胺時，優選的實施例是美國專利5,817,807闡述的那些，這里引入作為參考。
連接物部分的優選形式包括其中連接物是一個鍵的那些，或其中連接物包括由亞烷基，優選亞甲基側連接的芳族基團的那些。優選的連接基團包括1，3-亞苯基，2，6-吡啶，3，5-吡啶，2，5-噻吩，4，4’-(2，2’-二嘧啶)；2，9-(1，10-二菲咯啉)等的亞甲基插入鏈的形式(bracketedforms)。特別優選的連接物是1，4-亞苯基-二-(亞甲基)。
分子式(1)的化合物特別優選的實施例包括，2’-bicyclam、6，6’-bicyclam、美國專利5,583,131中闡述的實施例，和特別是美國專利5,021,409闡述的1，1’-[1，4-亞苯基-二(亞甲基)]-二-1，4，8，11-四氮雜環十四烷，這里指定為AMD3100。
其它優選的實施例包括N-[1，4，8，11-四氮雜環十四烷-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2氨甲基-吡啶；7，7’-[1，4-亞苯基二(亞甲基)]二-4，7，10，17-四氮雜雙環-[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯；7，7’-[1，4-亞苯基二(亞甲基)]二-3，7，11，17-四氮雜雙環-[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯；1，1’-[1，3-亞苯基二(亞甲基)]-二-1，4，8，11-四-氮雜環十四烷；1，1’-[1，4-亞苯基二(亞甲基)]-二-1，4，8，11-四-氮雜環十四烷；1，1’-[1，4-亞苯基二-(亞甲基)]-二-1，4，7，10-四氮雜環十四烷；1，1’-[1，3-亞苯基二-(亞甲基)]-二-1，4，7，10-四氮雜環十四烷；11，11-(1，2-丙烷二基(propanediyl))二-1，4，8，11-四氮雜環十四烷；N-[4-(1，4，7-三氮雜環四-癸烷)-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2氨甲基-吡啶；N-[7-(4，7，10-三氮雜雙環[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯)-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2-(氨基甲基)吡啶；N-[7-(4，7，10，17-四氮雜雙環[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯)-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2-(氨基甲基)吡啶；和N-[4-(4，7，10，17-四氮雜二環[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯)-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2-(氨基甲基)吡啶。
用于本發明方法中的化合物的合成方法在本文引入作為參考的美國專利和申請中已闡述。
本發明的化合物可以藥物前體的形式制備，如，在給藥個體后才釋放本發明的化合物的保護形式。典型地，保護基團在體液如血流中水解，因而釋放出活性成分或在體內被氧化或還原以釋放活性成分。史密斯和威廉姆斯關于藥物設計原理的介紹中可以發現藥物前體的討論(史密斯，H.J.；wright，2nded.，London(1988))。
本發明的化合物，由于它們是聚胺，可以制備成它們的酸加成鹽或金屬絡合物的形式給藥。適合的酸加成鹽包括生物相容的包括鹽酸，氫溴酸，硫酸，磷酸等的無機酸鹽，以及有機酸如乙酸，丙酸，丁酸等，和含有1個以上羧基基團的酸，如乙二酸，戊二酸，己二酸等。典型地，在生理PH值下，本發明的化合物是酸加成鹽的形式。特別優選的是氫溴化物。此外，當制備成提純的形式時，本化合物也可以結晶成水合物。
本發明的化合物可以單獨的活性成分給藥，以分子式(1)的各種化合物的混合物給藥，和/或與其它有治療或營養作用的活性添加成分，如抗生素，維生素，中草藥提取物，抗炎藥，葡萄糖，退熱劑，止痛劑等的混合物給藥。
給個體用藥時，配制本發明的化合物可以使用本領域中熟知的配制方法。適合特定給藥模式以及分子式(1)代表的那類化合物的制劑見于Remington’s制藥科學，最新增刊，MackPublishing公司，Easton，PA。
優選地，本化合物的給藥方式是注射，最優選的是經靜脈注射，但也可以經皮下或腹腔內注射等。其它的腸道外給藥途徑包括肌肉注射和關節內注射。對靜脈內和腸道外給藥而言，以合適的液體形式與所需要的賦形劑配制化合物。這些成分包括脂質體和其它合適的載體。對靜脈注射而言，使用標準的制劑如Hank’s溶液，將溶液制成等滲溶液。
除注射外，也可使用其它的注射途徑。化合物可以制成片劑，膠囊，糖漿，粉末，或其他適合口服給藥的形式。通過使用合適的賦形劑，使用栓劑或鼻腔內噴霧，這些化合物可以經粘膜給藥。通過使用合適的滲透劑以及控制釋放的速度，可以實現經皮給藥。
所選擇的制劑和給藥途徑應根據患者的個體情況，患者要治療的疾病的特點，以及通常，主治醫生的判斷來進行考慮。
分子式(1)的化合物的合適的劑量范圍根據這些情況變化，但是通常來講，所給的化合物的范圍在大約0.1μg/kg-5mg/kg公斤體重；優選的范圍是大約1μg/kg-300μg/kg公斤體重；最優選的范圍是大約10μg/kg-100μg/kg公斤體重。因此對一名有典型的70kg的人患者來講，劑量范圍在大約0.7μg-350mg；優選的范圍是700μg-21mg；最優選的范圍是700μg-7mg。與靜脈給藥相比，口服或經皮給藥時，化合物的劑量要大些。
化合物的給藥可以單獨的大丸藥劑量，或間隔劑量，如經靜脈內或經皮給藥，或者用多種劑量給藥。
對本發明的方法反應很好的個體通常包括醫學和獸醫學的個體，包括病人。本發明的方法用于其它的個體，有貓，狗，大動物，鳥類如雞，等等。通常來講，任何有WBC不足的個體，更常見的，任何受益于白血細胞數量升高的患者適合于應用本發明的方法。
通過本發明的方法可以改善或者受益的典型疾病包括促紅細胞生成作用衰竭，如再生障礙性貧血，白血病，藥物誘導的貧血，和化療或放療后促紅細胞生成作用減低。本發明的方法還可用于在接受免疫抑制治療時提高移植的成功率，以及可以更加有效地治療傷口愈合和細菌性炎癥。本發明的方法進一步用于治療免疫缺陷或免疫系統受到損害的個體。通過本發明的方法可以改善或者受益的典型疾病包括那些感染了逆轉錄酶病毒，特別是感染了人類免疫缺陷病毒(HIV)的個體。因此本發明是針對寬范圍的疾病，其特點是白血細胞數量減少，或者可以受益于白血細胞數量升高。
現在大體上已對本發明進行了描述，同樣通過參考以下提供舉例說明的實例可以便于理解，但并非為了限制本發明，除非是特指的。
實施例1臨床升高白血細胞數量-健康志愿者本研究中的11名人患者最初的白血細胞數量是4,000-6,500個/mm3。在無菌條件下將在0.9％鹽水(正常鹽水)中稀釋成1∶10的濃度的1mg/ml的原液制備成靜脈給藥的AMD3100溶液(如1，1’-[1，4-亞苯基-二(亞甲基)]-二-1，4，8，11-四氮雜環十四烷)。將原液的等分試樣加入到50ml 0.9％鹽水袋中，按照達到的所需的給藥水平(10μg/kg-80μg/kg)用于靜脈注射。
本實施例中所述的患者已有內置的外周靜脈導管。以單一的劑量每隔15分鐘靜脈注射處方的AMD3100的量。在用藥前和給藥后24小時的不同時間點進行采血。
11名患者靜脈以10，20，40，和80μg/kg的劑量給藥AMD3100。5名患者還以40和80μg/kg的劑量皮下給藥AMD3100。
圖1可見這11名患者靜脈給AMD3100的效果。3名患者所給的劑量是10μg/kg(空心圈)；3名患者所給的劑量是20μg/kg(實心圈)；3名患者所給的劑量是40μg/kg(空心三角)；2名患者所給的劑量是80μg/kg(實心三角)。
如圖1所示，所有給藥水平的全部患者給藥后間隔5-10小時后白血細胞數量明顯升高，大約24小時后白血細胞數量逐漸減少，盡管沒有但終究會回到最初的水平。一般來講，白血細胞的水平和血流中化合物的濃度水平相關。例如，接受80μg/kg的患者經歷了白血細胞數量從6,000個/mm3達到峰值19,000個/mm3的提高。即使給20μg/kg的顯示最小反應的患者，也經歷了從6,300個/mm3達到9,000個/mm3的提高。
因此，似乎AMD3100可以穩定地升高人類患者的白血細胞數量。
雖然并不想被任何理論約束，由于在抗病毒應用方面本化合物作用的相似性以及升高白血細胞數量的可能的機制，確信其在不同的種系中升高白血細胞數量的能力以及各種分子式(1)的化合物的應用。確信本發明的化合物發揮其抗病毒作用是抑制HIV病毒，CXCR-4的第二受體的結合，因而阻止病毒進入細胞。在很多種物種中，包括小鼠，大鼠，貓和人，這些特殊的受體似乎有同源性。
實施例2臨床升高白細胞數量-感染HIV的患者在通過連續輸入持續10天接受AMD-3100的HIV感染的患者中，也觀察到了白血細胞數量的升高(圖2)。8名患者接受AMD3100治療，患者1-4的灌輸速度為2.5μg/kg/hr，患者5-8的灌輸速度為5.0μg/kg/hr。在灌輸期間的第2，6以及11天(灌輸結束前的瞬間)相對于基線的升高非常顯著。白血細胞數量升高的比率(11天的樣本)的范圍是從基線的1.4-2.8倍。中斷灌輸后7天，白血細胞的數量返回到基線。因此，在一次劑量或連續灌輸后似乎AMD3100可以穩定地升高人類患者的白細胞數量。
雖然并不想被任何理論約束，由于本化合物抗病毒作用的相似性以及升高白血細胞數量的可能的機制，確信其在不同的物種中升高白細胞數量的能力以及各種分子式(1)的化合物的應用。確信本發明的化合物發揮其抗病毒作用是抑制HIV病毒，CXCR-4的第二受體的結合，因而阻止病毒進入細胞。在很多種物種中，包括小鼠，大鼠，貓和人，這些特殊的受體似乎有同源性。
權利要求
1.治療可以通過提高白血細胞(WBC)數量而從中受益的個體的方法，該方法包括施藥所述個體有效量的分子式(1)的化合物或其可藥用鹽，升高所述個體的白血細胞數量Z-連接物-Z’(1)其中Z是環狀聚胺，該環狀聚胺含有9-32個環原子，其中3-8個是氮原子，所述氮原子互相間被至少2個碳原子隔開，其中所述雜環可以任選含有除氮原子以外的另外的雜原子和/或可以與另外的環狀體系稠合；Z’可以表現為上述Z所定義的形式，或者可以是以下分子式-N(R)-(CR2)n-X，其中每個R獨立地是H或者直鏈，支鏈或環狀烷基(1-6個碳原子)，n是1或2，且X是包括雜芳族環的芳族環，或者是硫醇；“連接物”代表一個鍵；亞烷基(1-6個碳原子)或者可以包含芳基、稠合的芳基、包含在亞烷基鏈中的氧原子；或者可以含有酮基或氮原子和硫原子。
2.依照權利要求1的方法，其中Z和Z’都是環狀聚胺。
3.依照權利要求1的方法，其中Z和Z’是一致的。
4.依照權利要求1的方法，其中Z包含10-24個原子并且含有4個氮原子。
5.依照權利要求1的方法，其中Z和Z’都是1，4，8，11-四氮雜環十四烷。
6.依照權利要求1的方法，其中所述連接物包含由兩個亞甲基基團插入鏈接的芳族環。
7.依照權利要求6的方法，其中所述連接物是1，4-亞苯基-二-亞甲基。
8.依照權利要求7的方法，其中所述分子式(1)的化合物是1，1’-[1，4-亞苯基-二(亞甲基)]-二-1，4，8，11-四氮雜環十四烷(AMD3100)。
9.依照權利要求1的方法，其中所述分子式(1)的化合物是N-[1，4，8，11-四氮雜環十四烷-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2-氨甲基-吡啶；7，7’-[1，4-亞苯基二(亞甲基)]二-4，7，10，17-四氮雜雙環-[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯；7，7’-[1，4-亞苯基二(亞甲基)]二-3，7，11，17-四氮雜雙環-[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯；1，1’-[1，3-亞苯基二(亞甲基)]-二-1，4，8，11-四-氮雜環十四烷；1，1’-[1，4-亞苯基二(亞甲基)]-二-1，4，8，11-四-氮雜環十四烷；1，1’-[1，4-亞苯基二-(亞甲基)]-二-1，4，7，10-四氮雜環十四烷；1，1’-[1，3-亞苯基二-(亞甲基)]-二-1，4，7，10-四氮雜環十四烷；11，11’-(1，2-丙烷二基)二-1，4，8，11-四氮雜環十四烷；N-[4-(1，4，7-三氮雜環四-癸烷)-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2-氨甲基-吡啶；N-[7-(4，7，10-三氮雜雙環[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯)-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2-(氨基甲基)吡啶；N-[7-(4，7，10，17-四氮雜雙環[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯)-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2-(氨基甲基)吡啶；或N-[4-(4，7，10，17-四氮雜二環[13.3.1]十七烷-1(17)，13，15-三烯)-1，4-亞苯基二(亞甲基)]-2-(氨基甲基)吡啶。
10.依照權利要求1的方法，其中所述分子式(1)是酸加成鹽的形式。
11.依照權利要求10的方法，其中所述酸加成鹽是氫溴化物。
12.依照權利要求1的方法，其中所述個體顯示出化療或放療后促紅細胞生成作用不足。
13.依照權利要求1的方法，其中所述個體患有選自由再生障礙性貧血，白血病和藥物誘導的貧血的疾病。
14.依照權利要求1的方法，其中所述個體是移植的受體。
15.依照權利要求1的方法，其中所述WBC數量升高加快傷口愈合。
16.依照權利要求1的方法，其中所述WBC數量升高改善細菌炎癥。
17.依照權利要求1的方法，其中所述化合物是經靜脈或皮下的途徑施藥給所述患者的。
18.依照權利要求1的方法，其中所述分子式(1)的化合物是以大約0.1μg/kg-5mg/kg公斤體重的劑量范圍施藥給所述個體的。
19.一種藥物組合物，其以單位劑量含有效量的權利要求1所述的分子式(1)的化合物，以升高個體的白血細胞數量。
20.在動物個體中刺激白血細胞的產生從而升高白血細胞數量的方法，這種方法包括施藥所述個體有效量的分子式(1)的化合物或其可藥用鹽，升高所述個體的白血細胞數量Z-連接物-Z’(1)其中Z是環狀聚胺，該環狀聚胺含有9-32個環原子，其中3-8個是氮原子，所述氮原子互相間被至少2個碳原子隔開，其中所述雜環可以任選含有除氮原子以外的另外的雜原子和/或可以與另外的環狀體系稠合；Z’可以表現為上述Z所定義的形式，或者可以是以下分子式-N(R)-(CR2)n-X其中每個R獨立地是H或者直鏈，支鏈或環狀烷基(1-6個碳原子)，n是1或2，且X是包括雜芳族環的芳族環，或者是硫醇；“連接物”代表一個鍵；亞烷基(1-6個碳原子)或者可以包含芳基、稠合的芳基、包含在亞烷基鏈中的氧原子；或者可以含有酮基或氮原子和硫原子。
21.依照權利要求1或20的方法，其中所述個體感染了逆轉錄酶病毒。
22.依照權利要求21的方法，其中所述逆轉錄酶病毒是HIV。
23.依照權利要求1或20的方法，其中以單一的劑量或連續灌注的方式施藥給所述個體分子式(1)的化合物。
全文摘要
本發明涉及在動物個體中使用分子式(1)的化合物升高白血細胞數量的方法。在所述個體中施予有效量的化合物或其可藥用鹽,升高所述個體的白血細胞數量,這些化合物的分子式為:Z－連接物－Z’,其中Z是一種環狀聚胺,含9－32個原子,其中3－8個是氮原子,所述氮原子互相間被至少2個碳原子隔開,其中所述雜環可以任選含有除氮原子以外的另外的雜原子和/或與另外的環狀系統稠合;Z’可以表現為Z所定義的形式,或者其分子式可以是:－N(R)－(CR
文檔編號C07D401/12GK1338933SQ00803328
公開日2002年3月6日 申請日期2000年2月2日 優先權日1999年2月2日
發明者R·T·麥克法蘭, A·W·米勒, G·布里杰, M·J·阿布拉姆斯, G·W·亨森 申請人:阿諾醫藥公司