专利名称：降低体内铁水平的方法及用于该方法的组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及降低哺乳动物铁水平的方法。在一特定方面，本发明涉及通过在经受蒽环类抗生素化学疗法的宿主体内，以及经受铁过载或非铁过载疾病和/或症状的宿主体内(如珠蛋白生成障碍性贫血、贫血、遗传性血色病、血液透析、中风或类风湿性关节炎)投予二硫代氨基甲酸盐作为游离铁离子的清除剂，降低哺乳动物体内游离铁离子含量的方法，另一方面，本发明涉及用于该公开方法的组合物及制剂。
背景技术：
铁对维持所有哺乳类动物细胞的正常结构和功能起着关键作用(例如，见Voest等，Ann.Intern.Med.120:490-499(1994)和Kontoghiorghes,G.J.，毒理学通信(Toxicol.Letters)80:1-18(1995))。成年人含有3-5克的铁，主要形式为血红蛋白(58％)、铁蛋白/血铁黄蛋白(30％)、肌红蛋白(9％)和其它血红素或非血红素酶蛋白(Harrison和Hoare,生物化学中的金属(Metals in Biochemistry),Chapman和Hall，纽约，1980)。
体内总的铁含量主要是通过肠的吸收和骨髓的红细胞活性调节的。通过血清蛋白质运铁蛋白，铁被输送到各个组织和器官。一旦铁被输送到目标组织或器官，铁被输送并以铁蛋白/血铁黄蛋白的形式储存在细胞内。正常情况下，在健康个体内运铁蛋白大约有30％饱和的铁，并且在铁吸收、储存和利用部位之间维持着平衡。这些体内平衡的调节不仅保证了维持铁的生理水平，而且保证了维持其它必需金属离子的生理水平，如铜、锌和钴。
破坏这些调节，有可能导致金属不平衡和金属过载，产生铁过载毒性并且在许多患者群中可能导致死亡，尤其是那些有自发血色病的人(例如见，Guyader等，肠胃病学(Gastroenterol.),97:737-747(1989))。在它的毒副作用中，铁被认为传递与自由基反应有关的氧的所有组成成分(例如见，Halliwell和Gutteridge，在Halliwell和Gutteridge,生物学和医学中的自由基，第二版，牛津Clarendon出版社，15-19(1989))。例如，铁，尤其是游离铁离子的形态能通过下列铁催化Haber-Weiss反应(例如见，Haber和Weiss,Proc.R.Soc.Ser.A.147:332(1934))促进反应性氧物种的产生
这些反应的净结果如下·O2-+H2O2→·OH+OH-+O2。
由此可知Haber-Weiss反应产生了氢氧基(·OH)，一种非常强的氧化剂，它能对脂类、蛋白质和核酸产生氧化损伤(例如见，Lai和Piette,Biochem.Biophys.Res.Commun.78:51-59(1977)；和Dizdaroglu和Bergtold,Anal.Biochem.156:182(1986))。
导致体内铁水平过高的铁不平衡现象可以分为两种症状，即铁过载和非铁过载(例如见，Voest等，前出；Kontoghiorghes，前出)。铁过载症状在那些患有珠蛋白生成障碍性贫血、镰状细胞贫血、反复性输血和遗传性血色病的病人中较为常见。这些病人中，运铁蛋白被铁充分饱和，并且在血清中出现过量的低分子铁。这种低分子铁可认为来源于主要从肝和脾释放的铁，以及虚弱红细胞的损坏。其它的铁过载疾病和症状包括遗传性球形红细胞症、血液透析、规定饮食或Lotrogenic铁摄取、肌内的铁葡聚糖和新生儿溶血病(例如见，Voest等，前出；Kontoghiorghes，前出)。
非铁过载症涉及由治疗处置产生的高铁水平的情况，例如，蒽环类抗生素抗癌疗法或者炎性疾病(例如类风湿关节炎)。而如阿霉素(doxorubicin)的蒽环类抗生素在许多新生物疾患的治疗中是有效的，由于心肌病的发生率高，这些化合物的临床应用受到了限制。(例如见，Singal等，J.Mol.Cell.Cardiol.19:817-828(1987))。
目前把心肌病的分子机制归因于阿霉素诱导铁从细胞内含铁蛋白质的释放，形成阿霉素一铁络合物，该络合物产生反应性氧物种，导致DNA的分裂和缩合，磷脂膜的过氧化，细胞还原当量的减少，干扰线粒体呼吸和破坏细胞钙的体内平衡(例如见，Myers等，科学197:165-167(1977)；和Gianni等Rev.Biochem.Toxicol.5:1-82(1983))。另一方面，一些临床研究已表明，类风湿性关节炎病人在滑液液体中显示出高水平的低分子量铁和铁蛋白结合铁。估计可能通过氧自由基通道的间介作用，铁在类风湿性关节炎中起促炎作用(例如见，Muirden和Senator Ann.Rheum.Dis.27:38-48(1968)；和Biemond等，关节炎风湿症，29:1187-1193(1986))。
铁在免疫宿主应答和非免疫宿主应答的许多方面也起重要作用(例如见，De Sousa等，Ann.N.Y.Acad.Sci.526:310-323(1988))。众所周知，铁离子浓度的增加通过炎性反应的引发或维持，对免疫系统有害(例如见，Biemond等，J.Clin.Invest.73:1576-9(1984)；和Rowley等，临床科学66:691-5(1984))。其它的非铁过载疾病和症状包括再灌注损伤、固形肿瘤(如成神经细胞瘤)、血癌(如急性骨髓白血病)、疟疾、肾衰竭、早老性痴呆、帕金森病、炎症、心脏病、艾滋病、肝病(如慢性C型肝炎)、细菌/寄生虫感染、骨髓纤维变性、药物诱导肺损伤(如百草枯)、移植物抗宿主疾病和移植物排斥及移植物保存防腐。
因此，可以想到人们对螯合剂在铁过载和非铁过载疾病和症状的治疗使用有很大的兴趣。螯合剂(希腊语，蟹的螯形爪)是以金属作为封闭组成而形成的环形圈分子。为了动物和人类的研究，已经设计和开发了数百种螯合剂。这中间至少有15种不同的螯合剂已用于人类，包括去铁胺(DF)、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、毗哆醛异烟酰腙(pyridoxalisonicotinoylhydrazone)(PIH)、1,2-二甲基-3-羟基哒嗪-4-酮(L1)和[+]1,2-双-(3,5-二氧哌嗪基-1)丙烷(ICRF-187)。
过去的30年，DF(即去铁胺)一直是输血性铁过载治疗的最常用的螯合药(例如见，Pippard等，血液60:288-294(1982)；Proper等，N.Enql.J.Med 294:1421-1423(1976)；和St.Louis等，Lancet336:1275-1279(1990))。用DF治疗的珠蛋白生成障碍性贫血的病人生命延长。然而使用DF的主要缺点是它的成本高(约$7,000/病人/年)，世界上只有极少数的珠蛋白生成障碍性贫血患者能负担起这笔费用，使用DF的另一个缺点是它的毒性，包括眼的毒性和听觉的毒性，及诱导肺和肾的损伤。
不象DF,L1(即1,2-二甲基-3-羟基哒嗪-4-酮)及与之有关的化合物是口服铁螯合剂，在改善珠蛋白生成障碍性贫血病人(例如见，Olivieri等，今日药物28(增刊A):123-132(1992))和类风湿关节炎病人(例如见，Vreugdenhil等，兰塞特(Lancet)2:1398-9(1989))的生活质量方面显示出前景。然而，L1疗法的主要副作用包括骨髓抑制，疲劳和母性、胚胎性及致畸性毒性，因而其临床应用的可能性受到严格限制(例如见，Kontoghiorghes,Int.J.Hematol.55:27-38(1992))。
目前，已证明ICRF-187对除去蒽环类抗生素一铁络合物中的铁有效，因此防止了接受阿霉素化学治疗的癌症病人的心脏毒性(例如见，Kolaric等，肿瘤学55:251-5(1995))。然而，当ICRF-187与铁螯合时，铁-ICRF-187络合物自身通过芬顿反应对促进羟基产生也是非常有效的，因而导致对组织的氧化损伤(例如见，Thomas等，Biochem.Pharmacol.45:1967-72(1993))。另外，因为ICRF-187是一种强螯合剂(具有与EDTA相似的结构)，它不仅螯合低分子铁，而且螯合来自运铁蛋白和铁蛋白的铁，也螯合来自血浆铜蓝蛋白的铜，因此，潜在地影响正常细胞的铁代谢。
太阳光或者紫外线辐照对皮肤的慢性曝射可能对皮肤下连接组织造成严重损伤，导致红斑或其它皮肤疾病(例如见，Beisset和Granstein,Crit.Rev.Biochem.Mol.Biol.31:381-404(1995)和Kaminester,Arch.Fam.Med.5:289(1996)中的文章)。尽管不能很好解释光损伤发生的机制，但活性氧物质(例如单线态氧、超氧化物和氢过氧化物)和活性氮物质(例如氧化氮和过氧化氮)被认为是这种损伤的重要因素(例如见，Jurkiewicz和Buettner,Photochem.Photobiol.59:1-4(1994))，Deliconstantinos等，Biochem.Pharmacol.51:1727-1738(1996)和Deliconstantinos等，Brit.J.Pharmacol.114:1257-1265(1995))。皮肤被认为含有高水平的铁(例如见，Bissett等，Photochem.Photobiol.54:215-223(1991))。通过紫外线辐照，在细胞内的释放，铁能参与氧自由基的形成，因此增加了造成光损伤的可能性，并且增加了实际产生的光损伤程度。例如，已证明局部使用铁螯合剂化合物，2-Furildioxime，与遮光剂结合产生协同的抗光作用(例如见，Bissett等，J.Am.Acad.Dermatol.35:546-549(1991))。然而，在该领域需要进一步的研究，为防止光老化和光损伤生产出更有效更安全的铁螯合剂。
因此，在本领域仍有必要研究一种新的铁螯合剂，该铁螯合剂能除去体液中的游离铁离子，而不影响正常细胞的铁代谢。
发明的简要说明根据本发明，已研究出在受验者体内降低游离铁离子水平的方法。本发明使用了一种清除方法，游离铁离子在体内被结合于一种合适的生理相容清除剂，即一种能结合游离铁离子的化合物。得到的络合物使游离铁离子变成无害，并最终从宿主的尿液中被排泄掉。根据本发明的另一方面，本发明开发了用于实施上述方法的组合物和制剂。
计划用于本发明实施的一种典型的生理相容清除剂是基于二硫代氨基甲酸盐的制剂。根据本发明，二硫代氨基甲酸盐类结合游离铁离子，形成一种稳定的、水溶性的二硫代氨基甲酸盐一铁络合物。二硫代氨基甲酸盐类是一类低分子量含硫化合物，这些化合物是有效的螯合剂(例如见，Shinobu等，Acta.Pharmacol et Toxicol.54:189-194(1984))。例如，二乙基乙硫代氨基甲酸盐(DETC)临床用于治疗镍中毒。
二硫代氨基甲酸盐，例如N-甲基-D-葡糖胺二硫代氨基甲酸盐(MGD)，与二价铁或三价铁螯合，生成稳定的、水溶性的2对1[(MGD)2-Fe2+]或者[(MGD)2-Fe3+]络合物(例如见，Lai和Komatov,FEBS Letters 34:120-124(1994))。然而，将MGD投入正常大鼠体内，并不螯合内源铁形成[(MGD)2-Fe]络合物，从而提示MGD没有除去血红蛋白或其它含铁酶或蛋白质中的铁。另一方面，将MGD投入内毒素处理的大鼠，导致[(MGD)2-Fe]络合物的形成，该络合物在体液中(如血浆和尿液)能被检测出。
众所周知内毒素的投入将诱发包括从组织内释放细胞铁(例如见，Kim等，J.Biol.Chem.270:5710-5713(1995))。因此，如MGD的二硫代氨基甲酸盐类能除去体内游离铁，尤其是在细胞内铁损失属于正常的感染和炎性症状下，因此防止了对组织的铁诱发氧化性损伤。另外，由于高达大鼠体重1％的注射量不会产生任何副作用，因此MGD是安全的(例如见，Komarov和Lai,Biochim.Biophys.Acta1272:29-36(1995))。
另一个在治疗中使用螯合剂的主要困难是螯合剂有种倾向，不但影响所希望的金属，而且影响许多其它必需金属、与它们有关的代谢通道和其它过程。因此，例如用DF和L1治疗时，需要补充锌以防止锌缺乏疾病的发生(例如见，De Virgilis等，Arch.Dis.Chil.63:250-255(1988)；和Al-Refai等，血液80:593-599(1992))。
血清中低分子铁池被认为是螯合疗法过程中最不稳定的铁源。非常希望有这样的螯合剂，它既能除去低分子量铁，又对体内其它必需金属含量影响最小，尤其是在输液诱发铁过载的治疗中，以及在因蒽环类抗生素抗癌剂、诸如类风湿性关节炎和多发性硬化及类似性疾病诱发的铁过载的治疗中。
附图的简要说明
图1提供了水溶液中N-甲基-D-葡糖胺二硫代氨基甲酸盐(MGD)和[MGD-Fe]络合物的UV-可见光谱。
图1A提供了MGD单独的光谱。将水中MGD(100mM)的等分试样(10μl)加入到2毫升水中。水用作对照物。记录800nm-200nm的光谱。注意在200-300nm范围内MGD表现出强吸收性。
图1B提供了[MGD-Fe]络合物的光谱。将硫酸亚铁(10mM)的等分试样(40μl)加入到2毫升的0.5mM MGD水溶液中。不含硫酸亚铁的MGD溶液(0.5mM)作为对照物。注意在508nm出现主电荷转移带，表明铁-螯合剂络合物的生成。
图2表示[MGD-Fe]络合物可见光谱随时间的变化。因此，先用氮气清洗MGD水溶液(25mM)15分钟，再加入氮饱和的硫酸亚铁水溶液等分试样得到最终5mM的浓度。用一种3分钟扫描时间重复扫描，得到叠加光谱。其它分光计设定包括扫描速度100nm/min和记录纸速度25nm/cm。注意在508nm的电荷转移峰随时间增加，表明在[MGD-Fe]络合物中二价铁自动氧化成三价铁。
图3表示MGD与Fe3+之间络合的滴定实验的结果。进行一系列滴定试验以确定MGD与Fe3+之间的结合化学计量。汽水中的MGD溶液保持0.5mM的恒定浓度，在其中从0.05mM到0.5mM以十分之一的增加量加入同量的硫酸亚铁(Fe2+)。将MGD与Fe2+的混合物在22℃保温10分钟，保证[MGD-Fe2+]络合物与[MGD-Fe3+]络合物之间达到平衡所需的时间。以508nm的0.D对Fe/MGD绘图。
发明的详细说明本发明提供了在受试者体内降低游离铁离子水平的方法。该发明方法包括将有效量的、能与游离铁离子结合的至少一种生理相容化合物投予受验者。
计划用于本发明实施的典型的生理相容化合物是二硫代氨基甲酸盐类。这些物质之所以说成″生理相容″，因为它们不诱发任何显著的副作用。换而言之，这些化合物发挥的主要作用是结合游离铁离子。
本文使用的术语″游离铁离子″，表示没有稳定地结合成生物络合物(即血红蛋白，铁蛋白及类似物)的一时性铁物质。本文计划使用的清除剂相对于生理系统中存在的其它铁形式，对″游离铁离子″有高度的选择性。
本发明实施中计划使用的二硫代氨基甲酸盐化合物包括二硫代氨基甲酸盐部分(即，(R)2N-C(S)-SH)的任何生理相容衍生物。这种化合物可以用下面的一般结构表示[R1R2N-C(S)-S-]M+1或+2(Ⅰ)其中R1和R2分别独立地选自C1-C18烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、杂环、取代杂环、链烯基、取代链烯基、炔基、取代炔基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基、烷芳基、取代烷芳基、芳烷基、取代芳烷基、芳链烯基、取代芳链烯基、芳炔基、取代芳炔基、芳酰基、取代芳酰基、酰基、取代酰基、或者R1和R2能结合形成一个包括N,R1和R2的5-,6-或7-员环，或者R1或R2是选自亚烷基、取代亚烷基、氧化烯、取代氧化烯、亚链烯基、取代亚链烯基、亚芳基、取代亚芳基、亚烷芳基、取代亚烷芳基、亚芳烷基、取代亚芳烷基、亚芳链烯基、取代亚芳链烯基、亚芳炔基、取代亚芳炔基、亚环烷基、取代亚环烷基、亚杂环烷基或者取代亚杂环烷基的二价部分，其中所述二价部分作为两个二硫代氨基甲酸盐结构的相同取代基，因此所述结构连接在一起，形成双(二硫代氨基甲酸盐)物质，并且M是一价或二价阳离子。
计划导入上述二硫代氨基甲酸盐化合物的一价阳离子包括H+、Na+、NH4+、四烷基铵及类似物。计划导入上述二硫代氨基甲酸盐化合物的二价阳离子包括锌、钙、镁、锰等(例如Zn+2、Ca+2、Mg+2或Mn+2)。根据本发明，二硫代氨基甲酸盐物质与反向离子M的比值可以变化很大。因此，含二硫代氨基甲酸盐的铁清除剂投入时可以不加任何金属反向离子(即，M=H+，或者金属阳离子与二硫代氨基甲酸盐物质的比为零)，金属阳离子与二硫代氨基甲酸盐物质的比率高至大约1∶2(即，二硫代氨基甲酸盐∶金属阳离子络合物=2∶1)为合适。
目前，具有上述一般结构的优选化合物是那些其中取代基为以下基团的化合物R1和R2分别为C1-C12烷基、取代烷基、链烯基、取代链烯基、炔基或取代炔基，其中取代基选自羧基、-C(O)H、氧酰基、酚、苯氧基、吡啶基、吡咯烷基、氨基、酰氨基、羟基、硝基或磺酰基，或者R1或R2是选自亚烷基、取代亚烷基、氧化亚烷基、取代氧化亚烷基、亚链烯基、取代亚链烯基、亚芳基、取代亚芳基、亚烷芳基、取代亚烷芳基、亚芳烷基、取代亚芳烷基、亚芳链烯基、取代亚芳链烯基、亚芳炔基、取代亚芳炔基、亚环烷基、取代亚环烷基、亚杂环烷基或者取代亚杂环烷基的二价部分，其中所述二价部分作为两个二硫代氨基甲酸盐结构的相同取代基，因此所述结构连接一起，形成双(二硫代氨基甲酸盐)物质，并且M=H+、Na+、Zn+2、Ca+2或Mg+2。
具有上述一般结构的特别优选的化合物是下列化合物，其中R1=C2-C10烷基或取代烷基，其中取代基选自羧基、乙酰基、吡啶基、吡咯烷基、氨基、酰氨基、羟基或硝基，R2选自C1-C6烷基或取代烷基，或者R2能结合R1形成一个包括N,R2和R1的5-,6-或7-员环，或者R1或R2是选自亚烷基、取代亚烷基、氧化亚烷基、取代氧化亚烷基、亚链烯基、取代亚链烯基、亚芳基、取代亚芳基、亚烷芳基、取代亚烷芳基、亚芳烷基、取代亚芳烷基、亚芳链烯基、取代亚芳链烯基、亚芳炔基、取代亚芳炔基、亚环烷基、取代亚环烷基、亚杂环烷基或者取代亚杂环烷基的二价部分，其中所述二价部分作为两个二硫代氨基甲酸盐结构的相同取代基，因此所述结构连接在一起，形成双(二硫代氨基甲酸盐)物质，并且M=H+、Na+、Zn+2、Ca+2或Mg+2。
目前，具有上述一般结构的最优选的化合物是下列化合物，其中
R1=C2-C8烷基或取代烷基，其中取代基选自羧基、乙酰基、酰氨基或羟基，R2选自C1-C4烷基或取代烷基、或者R1或R2是选自具有约4至11个碳原子的亚烷基、取代亚烷基、氧化烯、取代氧化烯、亚环烷基、取代亚环烷基、亚杂环烷基或取代亚杂环烷基的二价部分，其中所述二价部分作为两个二硫代氨基甲酸盐结构的相同取代基，因此所述结构连接一起，形成双(二硫代氨基甲酸盐)物质，并且M=H+、Na+、Zn+2、Ca+2、或Mg+2。
当R1与R2结合形成5-、6-或7-员环时，R1与R2的结合可以是选自亚链烯基或者含有亚烷基部分的-O-、-S-、-C(O)-和/或-N(R)-的饱和或不饱和的4、5或6原子桥键物质，其中R是氢或低级烷基部分。
本发明中使用的″取代烷基″包括还含有一个或多个选自羟基、烷氧基(低级烷基)、巯基(低级烷基)、环烷基、取代环烷基、杂环化合物、取代杂环化合物、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基、芳氧基、取代芳氧基、卤素、三氟甲基、氰基、硝基、氮羰基、氨基、酰氨基、酯、-C(O)H、酰基、氧化酰基、羧基、氨基甲酸酯、磺酰、氨磺酰、硫酰等取代基的烷基。
本文使用的″环烷基″表示含有约3-8个碳原子的环含有基，″取代环烷基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的的环烷基。
本文使用的″链烯基″表示至少具有一个碳-碳双键，并且具有约2-12个碳原子的直链或支链烃基，″取代链烯基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的链烯基。
本文使用的″炔基″表示至少具有一个碳-碳三键，并且具有约2-12个碳原子的直链或支链烃基，″取代烃基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的炔基。
本文使用的″芳基″表示具有约6-14个碳原子的芳基，″取代芳基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的芳基。
本文使用的″烷芳基″表示具有约7-16个碳原子的被烷基取代的芳基，″取代烷芳基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的烷芳基。
本文使用的″芳烷基″表示具有约7-16个碳原子的被芳基取代的烷基，″取代芳烷基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的芳烷基。
本文使用的″芳链烯基″表示具有约8-16个碳原子的被芳基取代的链烯基，″取代芳链烯基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的芳链烯基。
本文使用的″芳炔基″表示具有约8-16个碳原子的被芳基取代的炔基，″取代芳炔基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的芳炔基。
本文使用的″芳酰基″表示如苯甲酰基的芳基-羰基物质，″取代芳酰基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的芳酰基。
本文使用的″杂环基″表示含有一个或多个杂原子(例如，N、O、S等)作为部分环结构的，并且具有3-14个碳原子的环(即包含环)基，″取代杂环基″表示还含有如上文所述的一个或多个杂环基。
本文使用的″酰基″表示烷基-羰基物质。
本文使用的″卤素″表示氟、氯、溴或碘原子。
本文使用的″亚烷基″表示一般具有约2-12个碳原子的、饱和二价直链或支链烃基，"取代亚烷基"表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚烷基。
本文使用的″氧化亚烷基″表示一般具有约1-12个碳原子的、饱和二价直链或支链烃氧基，″取代氧化亚烷基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的氧化亚烷基。
本文使用的″亚链烯基″表示至少具有一个碳-碳双键，并且一般具有约2-12个碳原子的二价直链或支链烃基，″取代亚链烯基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚链烯基。
本文使用的″亚芳基″表示一般具有6-14个碳原子的二价芳基，″取代亚芳基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚芳基。
本文使用的″亚烷芳基″表示一般具有约7-16个碳原子的被烷基取代的二价芳基，″取代亚烷芳基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚烷芳基。
本文使用的″亚芳烷基″表示一般具有约7-16个碳原子的被芳基取代的二价烷基，″取代亚芳烷基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚芳烷基。
本文使用的″亚芳链烯基″表示一般具有约8-16个碳原子的被芳基取代的二价链烯基，″取代亚芳链烷基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚芳链烯基。
本文使用的″亚芳炔基″表示一般具有约8-16个碳原子的被芳基取代的二价炔基，″取代亚芳炔基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚芳炔基。
本文使用的″亚环烷基″表示一般具有约3-8个碳原子的二价环含有基，″取代亚环烷基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚环烷基。
本文使用的″亚杂环烷基″表示含有一个或多个杂原子(例如，N、O、S等)作为部分环结构，并具有3-14个碳原子的二价环(即含环)基，″取代亚杂环烷基″表示还含有如上文所述的一个或多个取代基的亚杂环烷基。
根据本发明的另一个实施例，本发明提供了治疗具有高循环水平的游离铁离子的受验者的方法。该发明方法包括将有效量的，能与游离铁离子结合的至少一种生理相容化合物投予受验者。
根据本发明的再另一个实施例，本发明提供了受验者游离铁离子生产过剩的治疗方法。该发明方法包括投予受验者有效量的，能结合游离铁离子的至少一种生理相容化合物。
受验者体内高水平铁与许多疾病状态和/或指征相关，例如，遗传症状(例如，珠蛋白生成障碍性贫血、镰状细胞性贫血、遗传性血色病、遗传性球形红细胞症、新生儿溶血病及其类似病)，与体液侵入交换有关的困扰(例如，反复输血、血液透析、心肺分流术、局部缺血/再灌注损伤、因节食而导致的铁摄入、latrogenic铁摄入、肌内铁葡聚糖等)。
与高浓度游离铁离子有关的其它指征包括蒽环类抗生素抗癌疗法、炎症(例如，肝炎、肾炎等)、败血症性休克、出血性休克、过敏性休克、中毒性休克综合征、关节炎(例如类风湿关节炎)、溃疡、溃疡性结肠炎、肠炎、胃炎、成人呼吸窘迫综合征、哮喘、恶病质、移植排斥、心肌炎、多发性硬化、糖尿病、自体免疫障碍、湿疹、牛皮癣、肾小球肾炎、心衰竭、心脏病、动脉粥样硬化、局限性回肠炎、皮炎、荨麻疹、局部缺血、大脑缺血、全身性红斑狼疮、艾滋病、艾滋病痴呆、慢性神经变性病、慢性疼病、阴茎异常勃起、囊纤维变性、肌萎缩性(脊髓)侧索硬化、精神分裂症、抑郁症、经前期综合症、焦虑、沉溺、偏头痛、帕金森病、享廷顿舞蹈病、癫痫、神经变性症、胃肠游动性紊乱、肥胖、饮食过量、局部缺血/再灌注损伤、同种移植物排斥、固体瘤(例如成神经细胞瘤)、疟疾、癌症(例如乳腺癌、黑素瘤、癌、血癌等)、阿尔茨海默病(早老性病呆)、感染(包括细菌感染、病毒感染、真菌感染和寄生物感染)、骨髓纤维变性、肺损伤、移植物抗宿主疾病、头损伤、中枢神经系统损伤、硬变、肝炎、肾衰竭、肝病(例如慢性丙型肝炎)、药物诱导肺损伤(例如百草枯)、移植物排斥和保存、烧伤、细胞素的用药、细胞素的过份表达、脑脊髓炎、脑膜炎、胰腺炎、腹膜炎、脉管炎、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎、眼色素层炎、回肠炎、重症肌无力(MG)、眼疾、血管成形术后、再狭窄、咽峡炎、冠状动脉病、中风、慢性疲劳综合征、光老化、光损伤等。
尤其关于细胞素疗法，本发明将有广泛的用途，因为细胞素疗法(游离铁离子的释放连续减少)普遍用于癌症病人和艾滋病病人的治疗中。起因于游离铁离子释放减少的副作用是与细胞素疗法有关的问题(例如见，Lissoni等，J.Biol.Regulators Hemeostatic Agents7:31-33(1993))。因此，有大量病人能从本发明方法获利。
根据本发明，目前优选的治疗指征包括白细胞介素-1(IL-1)的投予，白细胞介素-2(IL-2)的投予、白细胞介素-6(IL-6)的投予、白细胞介素-11(IL-11)的投予、白细胞介素-12(IL-12)的投予、肿瘤坏死因子(TNF)的投予、干扰素α(IF-(α)或者干扰素γ(IF-γ)的投予、关节炎、哮喘、阿尔茨海病(早老性痴呆)、帕金森病、多发性硬化、硬变或同种移植物排斥。根据本发明，特别优选的治疗指征包括与细胞素疗法有关的游离铁离子的释放。
正如本领域技术人员容易理解的一样，有各种因素和/或症状诱导游离铁离子的释放。因此，本发明组合物可以便利地与这些适应症的治疗剂结合。例如，发明组合物可以与抗炎剂、免疫抑制剂、抗中风剂、抗癌剂、血栓溶解剂、神经保护剂、氧化氮合酶抑制剂、抗偏头痛药等结合。
计划使用发明组合物的上述合并疗法的典型治疗包括炎性疾病治疗(例如使用疾病缓和药(例如抗疟疾药、甲氨喋呤、柳氮磺胺吡啶、5-氨基水杨酸、硫唑嘌呤、6-巯基嘌呤、甲硝唑、注射和口服金、D-青霉胺等)、皮质类甾醇、非类固醇消炎药(例如acetominophen、阿斯匹林、水杨酸钠、水杨酸镁、水杨酸胆碱镁、双水杨酸、布洛芬、萘普生、双氯芬酸钠、双氟尼酸、依托度酸、苯氧苯丙酸钙、fluriprofen、毗罗昔康、吲哚美辛、酮洛芬、酮咯酸氨丁三醇、甲氯芬那酸、甲氯芬那酸钠、甲芬那酸、萘丁美酮、恶丙嗪、苯基丁基硝酮(PBN)、舒林酸、托尔米丁等)等)、免疫抑制(例如使用一种或多种制剂，例如环孢菌素A、OKT3、FK506、霉酚酸莫非替克(MMF)、硫唑嘌呤、皮质类甾醇(例如泼尼松)、抗淋巴细胞球蛋白、抗胸腺细胞球蛋白等)、中风疗法(例如使用一种或多种制剂，例如纤维蛋白溶解剂(例如链激酶、酰化血纤维蛋白溶酶原-链激酶复合物、尿激酶、组织血纤维蛋白溶酶原活化剂等)、使用单细胞系抗体直接阻止白细胞粘连分子(例如细胞间粘连分子-1(ICAM-1)、CD18等)、血液稀释疗法(使用诸如diaspirin交联的血红蛋白类的改良血红蛋白溶液)、使用增长因子(例如基本成纤维细胞增长因子(bFGF)、转换增长因子-β1(TGF-β1)等)、使用谷氨酸拮抗药(例如拉莫三嗪、dizolcilpinemaleate(MK 801)、BW619C89、BW1003C87等)、使用NMDA拮抗药(例如CGS 19755(Selfotel)、盐酸aptiganel、dextrorphar、d-CPPene等)、使用GABA兴奋剂(例如蝇蕈醇)、使用自由基清除剂(例如别嘌醇、S-PBN、21-氨基类固醇、生育酚、超氧化物歧化酶、dexanabinol(HU-211)、硒、类胡萝卜素等)、艾地苯醌、噻氯匹定、洛伐他丁、胞磷胆碱等)、抗癌疗法(例如使用一种或多种制剂，例如烷基化制剂(例如氮芥、苯丁酸氮芥(chlorambuccil)、异环磷酰胺、抗瘤氨酸、白消安、卡氮介、洛莫司汀、甲基苄肼、达卡巴、顺铂、卡铂等)、抗代谢物(例如甲氨蝶呤、巯基嘌呤、硫乌嘌呤氟尿嘧啶、阿糖胞苷等)、激素药(例如丙酸睾酮、氟甲睾酮、氟他胺、己烯雌酚、炔雌醇、三苯氧胺、羟孕酮己酸酯、甲羟孕酮、醋酸甲地孕酮等)、肾上腺皮质甾醇(例如泼尼松)、芳香酶抑制剂(例如氨鲁米特)、亮丙瑞林、醋酸性瑞林、生物响应改良剂(例如干扰素-α2a、干扰素-α2b、白细胞介素-2等)、多肽激素抑制剂(例如醋酸奥曲肽)、天然产品(例如长春碱、长春新碱、维诺利宾、紫杉醇、更生霉素、柔红霉素、依托泊苷、普卡霉素、丝裂霉素、米托蒽醌、博来霉素、羟基脲、米托担、氟达拉滨、克拉立平等)、支持性剂(例如别嘌醇、美司钠、亚叶酸、红细胞生成素、人粒细胞集落刺激因子、粒-巨噬细胞集落刺激因子等)等、急性心肌梗死的溶栓疗法(例如使用如链激酶、组织纤维蛋白溶酶原活化因子(t-PA)、阿尼链菌酶之类的药剂)、神经保护性制剂的投药，例如α-肾上腺素能受体拮抗剂(例如α-二氢麦角隐亭)、NMDA拮抗药(例如remacemide、2-哌嗪羧酸(2-piperazinecarboxylic acid)、N-吲哚甘氨酰胺(N-indologlycinamide)衍生物、螺[苯并(b)噻吩-4(5H)]衍生物、eliprodil、dexanabinal、金刚烷胺衍生物、dizocilpine、苯并吗吩烷衍生物、aptiganel、(s)-α-苯基-2-吡啶乙酰胺二盐酸化物、1-氨基-环戊烷甲酸等)、钠通道拮抗药、甘氨酸拮抗药(例如glystasins)、钙通道拮抗药(例如3,5-吡啶二羧酸衍生物、conopeptides、1-哌嗪乙醇、噻吩并[2,3-b]毗啶-5-羧酸衍生物、nilvadipine、nisoldipine、tirilazad甲磺酸盐、2H-1-enzopyran-6-ol、氮羰基自旋捕捉物(nitrone spin traps)、iacidipine、盐酸iomeerzine、lemildipine、lifarizine、efonidipine、哌嗪衍生物等)、calpain抑制剂、纤维蛋白原拮抗药(例如安克洛酶)、整合素拮抗剂(例如antegren)、血栓烷A2拮抗剂(例如9H-卡唑-9-丙酸衍生物、5-庚烯酸衍生物、1-薁磺酸衍生物等)、脑衍生向神经因子、肾上腺素能递质摄入抑制剂(例如1-丁酰胺)、endothelin A受体拮抗剂(例如苯磺酰胺衍生物)、GABA A受体拮抗剂(例如均三唑并嘧啶衍生物、环己烷乙酸衍生物等)、GPⅡb Ⅲa受体拮抗剂、血小板凝聚拮抗剂(例如2(1H)-喹啉酮(quinolinone)衍生物、1H-吡咯-1-乙酸衍生物、华法林钠等)、Xa因子抑制剂、促皮质素释放因子兴奋剂、凝血酶抑制剂(例如fraxiparine、硫酸皮肤素、磺酸脂粘多糖等)、道塔利嗪、细胞内钙螯合剂(例如BAPTA衍生物)、自由基形成拮抗剂(例如EPC-K1、3-pyridinecarboxamide衍生物、超氧化物歧化酶、raxofelast、lubeluzole、3H-吡唑-3-酮衍生物、犬尿喹啉酸衍生物、高哌嗪衍生物、聚硝酰清蛋白等)、蛋白质激酶抑制剂(例如1H-1,4-二氮杂草)、神经生长兴奋剂、谷氨酸拮抗剂(例如环己烷丙酸、riluzole、乙酰胺衍生物等)、脂过氧化物酶抑制剂(例如2,5-环己二烯-1,4-二酮衍生物)、σ受体兴奋剂(例如环丙烷甲胺衍生物)、促甲状腺素释放激素兴奋剂(例如L-prolinamide、posatirelin等)、脯氨酰肽链内切酶抑制剂、mono sialogangliosideGMl、蛋白酶抑制剂(例如nafamostat)、中性白细胞抑制因子、血小板活性因子拮抗剂(例如nupafant)、单胺氧化酶B抑制剂(例如对氟丙炔苯丙胺、苯并腈(benzonitrile)衍生物等)、PARS抑制剂、血管紧张素Ⅰ转化酶抑制剂(例如哌道普利、雷米普利等)、乙酰胆碱兴奋剂(例如普拉西坦)、蛋白质合成拮抗剂(例如procysteine)、磷酸二酯酶抑制剂(例如丙戊茶碱)、类阿片K受体兴奋剂(例如10H-酚噻嗪-2-卡波克斯胺衍生物)、促生长因子-1、卡尼汀转乙酰酶兴奋药，(例如乙酰卡尼汀)、等、氧化氮合成酶的抑制(例如使用精氨酸类似物(例如L-NG-甲基精氨酸、L-NG-硝基精氨酸、L-NG-氨基精氨酸、L-亚氨基乙基乌氨酸、ε-N-亚氨基乙基-L-赖氨酸、L-NG-硝基精氨酸甲基酯、L-NG-羟基-NG-甲基精氨酸、L-NG-甲基-NG-甲基精氨酸、L-硫(代)瓜氨酸、L-S-甲基-硫(代)瓜氨酸、L-S-异硫瓜氨酸乙酯(乙基异硫瓜氨酸)、S-异硫瓜氨酸乙酯、氨基胍、S-甲基硫酸异硫脲等)、血红素配体(例如7-硝基吲唑、7,7,8,8-四甲基-O-喹啉二甲烷、咪唑、1-苯基咪唑、2-苯基咪唑等)、调钙蛋白拮抗剂(例如氯丙嗪、W-7等)等)、抗偏头痛药的投药，例如naratriptan、zolmitriptan、rizatriptan、quetiapine、植物药(Phytomedicine)、(S)氟西汀、钙通道拮抗剂(例如尼莫地平/尼莫地平(nimotop)、氟桂嗪、道塔利嗪、 iomerizine HCl等)、α-二氢麦隐亭、5-HT1兴奋剂(例如舒马曲坦/舒马曲坦琥珀酸盐(Imitrex)、舒马曲坦琥珀酸盐(Imigran)等)、5-HT1D兴奋剂、5-HT1A拮抗剂、5-HT1B拮抗剂、5-HT1D拮抗剂(例如1H-吲哚-5-乙二磺酸酰胺衍生物、1H-吲哚-5-甲磺酸酰胺等)、2-thiophenecarboxamide、3-呱啶胺、双氯芬酸钾、二氢麦角胺、多拉斯仲甲醇盐(dolasetron mesilate)、道塔利嗪、氟吡汀、组胺-H3受体兴奋剂、吲哚布芬、1-奥磺酸衍生物、胆碱酯酶抑制剂、缓激肽拮抗剂、物质P拮抗剂(例如辣椒碱/Nasocap)、哌嗪衍生物、神经激肽-1拮抗剂、麦角苄酯、多巴胺D2拮抗剂(例如甲氧普胺+乙酰赖氨酸)、脑啡肽(enkephalinase)抑制剂(例如中性肽链内切酶)、5-HT2拮抗剂、5-HT3拮抗剂(例如多拉斯甲醇盐(Dolasetronmesilate)、4H-卡巴胂-4酮衍生物等)、tenosal、邻甲氯灭酸、环氧合酶抑制剂(例如阿斯匹林钙-尿素/卡巴匹林钙、tenosal等)、α肾上腺能受体拮抗剂(例如阿罗洛尔、二氢麦隐亭等)、类阿片兴奋剂(例如氟毗汀)、β肾上腺能拮抗剂(例如普萘洛尔)、丙戊酸半钠等。
根据本发明一个特定的方面，含有二硫代氨基甲酸盐的铁清除剂与细胞素(例如IL-1、IL-2、IL-6、IL-11、IL-12、TNF或干扰素γ)、抗生素(例如庆大霉素、妥布霉素、阿米卡星、哌拉西林、克林霉素、头孢西丁或万古霉素，或者它们的混合物)、血管作用剂(例如儿茶酚胺、去甲肾上腺素、多巴胺或多巴酚丁胺)或它们的混合物一起合并投药。以这个方法，许多上面提到的药品制剂的有害副作用(例如游离铁离子的释放的诱发)能通过含二硫代氨基甲酸盐清除剂防止或降低。因此，用任何上述制剂治疗的病人能够以高游离铁离子水平为症状进行监控。在出现这种高水平游离铁离子的最初症状时，可以开始共同投予适合剂量的上述含二硫代氨基甲酸盐清除剂，以减轻(或者显著降低)初期治疗的副作用。
本领域技术人员可以认知到本文讲述的含二硫代氨基甲酸盐清除剂能够以不同的方式投药，例如，口服、局部(即用于化妆品及治疗用途)、静脉、皮下、肠胃外、直肠、鼻(即通过吸入法)等方式。
因为不同的受验者表现出不同的症状，并且每一种药有它自已独特的治疗性能，对每一个受验者精确的投药模式和剂量留给医生谨慎处理。总之，本发明实施中使用的含二硫代氨基甲酸盐清除剂的剂量范围大约为5毫克-18.5克/天。目前优选的投药模式为口服、局部用药、吸入或注射。
根据本发明的另一个实施例，本发明提供了包括一种具有结构Ⅰ(如上所述)的化合物的生理活性组合物，以一合适的载体，使所述化合物能够口服传送、经皮传送、静脉内传送、肌肉内传送、局部传送、鼻腔传送等。使用的传送模式不同，含二硫代氨基甲酸盐清除剂能够以种种药学(和/或化妆)可接受形式传送。例如，清除剂能够以固体、溶液、乳剂、分散体、胶粒、脂质体等形式传送。
本发明的药学(和/或化妆)可接受组合物能以固体、溶液、乳剂、分散体、胶粒、脂质体等形式使用，其中所得组合物含有一种或多种本发明的化合物，作为活性成分与有机或无机载体或赋形剂混合，以适合于局部、(小)肠或肠胃外应用。活性成分可以调合，例如，与通常无毒性的、药学(和/或化妆)可接受的载体调合成片剂、小丸、胶囊、栓剂、溶液、乳剂、悬浮体以及其它适于使用的形式。可以使用的载体包括葡萄糖、乳糖、阿拉伯胶属、明胶、甘露醇、淀粉糊、三硅酸镁、滑石、玉蜀黍淀粉、角蛋白、胶体二氧化硅、马铃薯淀粉、尿素、中程度链长的甘油三酯、葡聚糖和其它在制备制剂过程中适用的固体、半固体或液体形式的载体，。可以使用其它助剂，稳定剂、加厚剂和着色剂以及香料。活性化合物(即本文所述结构Ⅰ的化合物)以足够量包含在药学(和/或化妆)可接受组合物中，以便对疾病的过程或症状产生所需的效果。
含有活性成分的药学组合物能够以适合于口服的形式使用，例如片剂、锭剂、糖锭、水性或油性悬浮体、可分散粉末或粒剂、乳剂、硬胶囊或软胶囊、或者糖浆或酏剂。计划用于口服的组合物可以根据本领域公知的制备药学组合物的任何方法制备，并且这些组合物可以含有一种或多种试剂，以提供美观和可口的药剂制品。这些试剂选自甜味剂(例如蔗糖、乳糖或糖精)、香味剂(例如薄荷、冬绿树油或樱桃油)、着色剂和保存防腐剂。含有活性成分与无毒的药学可接受的赋形剂混合物的片剂也可以用公知的方法制备。例如，使用的赋形剂可以是(1)惰性稀释剂，例如碳酸钙、乳糖、磷酸钙或磷酸钠；(2)造颗粒剂和崩解剂，例如玉蜀黍淀粉、马铃薯淀粉或藻酸；(3)结合剂，例如西黄蓍胶、玉蜀黍淀粉、明胶或阿拉伯胶；和(4)润滑剂，例如硬脂酸镁、硬脂酸或滑石粉。片剂可以不包衣，或者用公知技术包衣，以推迟片剂在胃肠道的分解和吸收，因此在长时间保持功效。例如可以使用如甘油单硬脂酸酯或甘油二硬脂酸酯或生物粘结剂聚合物(或粘液粘结剂聚合物)类的时间延迟材料。片剂也可以通过美国专利4,256,108、4,160,452和4,265,874讲述的技术进行包衣，以形成释放得到控制的渗透治疗片。
在某些场合，口服制剂可以是硬明胶胶囊的形式，其中活性成分与惰性固体稀释剂混合，例如，碳酸钙、磷酸钙或白陶土。口服制剂也可以是软明胶胶囊的形式，其中活性成分与水介质或油介质混合，例如，花生油、液体石蜡或橄榄油。
药学组合物可以是无菌注射悬浮液的形式。这种悬浮液可以根据公知的方法制备，即用合适的分散剂或润湿剂和悬浮剂。无菌注射制剂可以是无毒肠胃外可接收的稀释剂或溶剂的无菌注射溶液或悬浮液，例如1,3-丁二醇溶液。通常，无菌的固定油被用作溶剂或悬浮介质。因此任何无刺激性固定温和性油均可使用，包括合成单或双甘油酯，脂肪酸(包括油酸)、天然植物油(如芝麻油、椰子油、花生油、棉籽油等)或者合成脂肪载体(油酸乙酯)等。根据需要可以加入缓冲剂、防腐剂、抗氧化剂等。
计划用于本发明实施的化合物也可以以直肠投药的栓剂形式投药。这些组合物可通过将药与一种合适的无刺激性赋形剂混合制备，这些赋形剂(例如可可黄油、聚乙二醇类的合成甘油脂)在一般温度下为固体，但在直肠腔内液化和/或者溶解，释放出药物。
计划用于本发明实施的化合物也可以制备成局部投药形式，例如，皮肤洗剂、晒黑洗剂、化妆水、保湿剂、唇膏、眼部化妆品、面霜等。局部制剂包括一种或多种如本文所描述的化合物，并配合保湿剂、抗氧化剂等。
计划用于上述局部制剂的保湿剂包括封闭性保湿剂(例如烃油和蜡、石油冻、硅油、硅氧烷衍生物、植物脂肪和动物脂肪、可可黄油、矿物油、脂肪酸、脂肪醇、羊毛脂、磷脂等)；湿润剂(例如甘油、蜂蜜、乳酸、乳酸钠、神经酰胺、尿素、丙二醇、山梨醇、吡咯烷酮羧酸、乙二醇酸、明胶、维生素、蛋白质等)；亲水基质(例如透明质酸、胶体燕麦粥等)；必需脂肪酸(例如Dermasil)；弹性蛋白；niosomes等。
计划用于上述局部制剂的抗氧化剂包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶。谷胱甘肽还原酶、γ-生育酚、α-生育酚、泛醌醇10、泛醌10、抗坏血酸、尿酸、谷胱甘肽等。
遮光剂产品中常用的活性成分包括对氨苯甲酸(PABA)、二苯甲酮、二甲氨苯酸辛酯、肉桂酸盐、水杨酸三甲环己酯、羟甲氧苯酮、辛基水杨酸盐等，典型的遮光剂产品包括Shade SPF15(可从Schering-Plough Corp.,Memphis,TIV得到),Pre-Sun SPF15霜(可从Westood-Bristol Myers,Buffalo,NY得至)、Sundown SPF15(可从Proctor Gamble Cininnati,OH得到)、Bullfrog SPF36(可从Chattem Inc.,Chattanooga TN得到)、Daylong 16(可从SpirigAGCH-Egerkingen得到，一种乳胶，含有70％水、乙醇、磷脂、聚羧乙烯、山梨醇、硅氧烷、amphisol、鲸蜡醇、维生素E、三乙醇胺、防腐剂，以白矿蜡为载体的制剂等。
护肤产品中常用的活性成分包括α-羟酸、生育酚山梨酸酯、维生素C、甘油酸等。
因为每个受验者可以表现出不同程度的症状，并且每一种药有其独特的治疗特征，因此，确定受验者对治疗的反应，并据此改变用药量由医生决定。
典型的日用量一般为每公斤体重约80微克(μg)至约300毫克(mg)，优选为每公斤体重100μg-10mg，并且每日投药量可达4次。典型的每日Ⅳ剂量为每公斤体重约10μg-100mg，优选为每公斤体重50μg-10mg。
根据本发明的另一个实施例，本发明提供了包括蒽环素抗生素抗癌剂和具有上所述结构Ⅰ的二硫代氨基甲酸盐的组合物。
通过参考下面非限定性实例更详细地说明本发明。实例1N-甲基-D-葡糖胺二硫代氧基甲酸盐和MGD-Fe络合物的紫外可见光谱通过元素分析和NMR测定用Shinobu等人的方法(Shinobu等，前出)合成的N-甲基-D-葡糖胺二硫代氨基甲酸盐是高纯的。图1A显示水中MGD的紫外可见光谱，其中在紫外(uv)区表现强吸收性，在可见波长区表现出无吸收性。空气饱和条件下，将硫酸亚铁加入到MGD溶液中，出现红色位移，在300-400nm区内出现主吸收峰，并且在508nm出现电荷转移带，这是铁-螯合剂络合物存在的特征(见图1B)。实例2水溶液中[MGD-Fe2+]络合物自动氧化成[MGD-Fe3+]络合物汽水中MGD(25mM)和Fe(5mM)的混合物在508nm出现主电荷转移带，表明[MGD-Fe3+]络合物的存在。在厌氧条件下制备的水中[MGD-Fe2+]络合物(25mM/5mM)在508nm无吸收峰。然而，当上述溶液暴露于大气氧中时，吸收光谱的可见区域随时间变化(见图2)，其中在508nm的电荷转移峰随时间增加。在508nm这种吸收峰的出现，提示在有氧的情况下二价铁自动氧化成三价铁。根据在508nm的吸收强度与从已知浓度的[MGD-Fe3+]络合物得到的吸收强度比较计算，得到保温30分钟后大约有25％的[MGD-Fe2+]络合物转变成[MGD-Fe3+]络合物。该结果提示[MGD-Fe3+]可以自动氧化成[MGD-Fe3+]，并且MGD能够螯合Fe2+或Fe3+离子，形成稳定络合物。实例3MGD-Fe络合物的结合化学计量通过将水中硫酸亚铁的浓度从0.05mM改变至0.5mM，并且使水中MGD的浓度保持恒定(0.5mM)，以确定MGD与Fe之间的结合化学计量。保温10分钟后，记录试样在508nm的O.D.，并作为Fe/MGD比值的函数作图(见图3)。由初始直线区域的推断表明Fe结合于MGD的化学计量是0.5比1。因此得出结论，2个MGD分子结合1个Fe，形成2比1[(MGD)2-Fe]络合物。实例4在LPS诱发休克鼠中MGD与内源铁的体内螯合如上所述(见Komarov和Lai,Biochim.Biophys Acta1272:29-36(1995)),[MGD2/Fe]络合物的皮下投药减少了LPS处理小鼠体内·NO水平。因为已知过量的·NO产生将导致全身性低血压，降低体内·NO水平的[(MGD)2-Fe]络合物的注入也应该恢复由LPS处理导致的低血压动物的血压。为了验证这个想法，进行试验以确定[(MGD)2-Fe]络合物的投药对由LPS处理导致的低血压鼠的血压的影响。
因此，用仲丁硫巴比妥(Inactin 100mg/kg,i.p.)麻醉一夜禁食的雄性Wistar鼠(230-300g)。在其股骨静脉植入一根导管以便药物输注。股骨动脉插入套管以便连续测量血压。给鼠注入i.v.团块剂量的LPS(S.Typhosa内毒素，4mg/kg)。LPS投入两小时后，使鼠经受下列治疗之一。
(a)对照，盐水输注1.0ml盐水i.v.注射，接着以1.0ml/hr输注盐水1.5小时，(b)[(MGD)2-Fe](以2比0.4的比值)0.1mmole/kg i.v.团(bolus)块注射，接着以0.1mmole/kg输注1.5小时，(c)[(MGD)2-Fe](以2比0.2的比值)0.1mmole/kg i.v.团块注射，接着以0.1mmole/kg输注1.5小时，并且
(d)[(MGD)2-Fe](以2比0.2的比值)0.1mmole/kg i.v.团块注射，然后以0.1mmole/kg输注1.5小时。
每一种治疗的平均动脉压(MAP)列于表1。
表1不同比值的[(MGD)2-Fe]治疗对脂多糖(LPS)诱导的休克鼠的平均动脉压(MAP,mmHg)的影响。
1．试验条件如文本所述。
2．LPS处理前的MAP值。
3．n，每组动物数量。
4．[(MGD)2/Fe](2/0.4)定义[(MGD)2/Fe]的比值是2比0.4。
麻醉鼠的MAP为96-102mmHg。LPS处理2小时后，MAP降至73-77mmHg之间，表明由氧化氮的异常高水平造成的全身性低血压开始，。然而1.5小时的盐水输注没有改变MAP，从2比0.4(MGD比Fe)至2比0(MGD比Fe)输注不同比值的[(MGD)2/Fe]络合物，将血压恢复到87-96mmHg(表1)。这些结果表明，加铁或不加铁的MGD的i.v.输注均能恢复由LPS激发诱导的低压鼠的血压(见表1)。
因为MGD不含还原铁，因此，它不能结合氧化氮。通过输注MGD使MAP的恢复可以归因于MGD对由过量NO产生而释放的细胞铁的螯合作用，该螯合被认为攻击细胞的含铁蛋白质，并导致在脓毒病症性休克或败血症性休克期间细胞铁的损失(例如见，Kim等，J.Biol.Chem.270:5710-5713(1995))。换句话说，由于静脉内的输注，MGD分子结合于从铁蛋白、运铁蛋白或其它含铁蛋白中释放的内源不定铁，生成[(MGD)2/Fe]络合物，该络合物在体内捕捉N0，生成[(MGD)2/Fe-NO]络合物。由于MGD与血红蛋白溶液的保温培养不产生任何可测量的[(MGD)2/Fe]络合物，血红细胞中的血红蛋白的血红素基团不受MGD的影响。估计可能因为被结合于血红蛋白分子的铁的强亲和力。因此，除去据知对组织造成氧化性损伤的体内游离铁可能是用MGD作为治疗铁过载或非铁过载疾病或症状(例如败血症性休克、血液透析、中风和珠蛋白生成障碍性贫血)治疗剂的另一好处。实例5MGD和ICRF-187对通过芬顿反应促进羟基自由基形成的比较ICRF-187的治疗对除去蒽环类抗生素-铁络合物中的铁，防止接受过5-氟尿嘧啶、阿霉素和环磷酸胺(cyclophosamide)的晚期乳腺癌病人的心脏毒性是有效的(例如见，Kolaric等、前出)。一旦ICRF-187进入细胞，ICRF-187转变成ICRF-198。ICRF-198在细胞内与铁螯合，生成Fe(ICRF-198)络合物。在芬顿反应中促进·OH自由基产生，Fe(ICRF-198)络合物的有效性是非环状铁的150％(例如见，Thomas等，supra)。用相同的芬顿反应为羟基自由基产生的化学模型系统并且用DMPO(即5,5-二甲基-1-吡咯啉N-氧化物)作为自旋捕捉试剂(spin trap reagent)，发现与游离二价铁相比，由MGD螯合的二价铁(例如[(MGD)2/Fe]络合物]实质上降低了铁物质与过氧化氢反应生成·OH自由基的反应性。这些结果表明与Fe(ICRF-198)络合物相比，[(MGD)2/Fe]络合物很可能对组织造成更低的氧化损伤。
尽管参考一些优选实施例对本发明进行了详细说明，但可以理解改进和变化是在本发明所说明和要求的精神和范围之内。
权利要求
1．一种在受验者体内降低游离铁离子水平的方法，所述方法包括将有效量的、能与游离铁离子结合的至少一种生理相容化合物投予所述受验者。
2．根据权利要求1的方法，其中所述生理相容化合物是二硫代氨基甲酸盐。
3．根据权利要求2的方法，其中所述二硫代氨基甲酸盐具有分子式[R1R2N-C(S)-S-]M+1或+2(Ⅰ)其中R1和R2分别独立地选自C1-C18烷基、取代烷基、环烷基、取代环烷基、杂环基、取代杂环基、链烯基、取代链烯基、炔基、取代炔基、芳基、取代芳基、杂芳基、取代杂芳基、烷芳基、取代烷芳基、芳烷基、取代芳烷基、芳链烯基、取代芳链烯基、芳炔基、取代芳炔基、芳酰基、取代芳酰基、酰基或取代酰基、或者R1和R2能结合形成一个包括N、R1和R2的5-,6-或7-员环，或者R1或R2是选自亚烷基、取代亚烷基、氧化烯、取代氧化烯、亚链烯基、取代亚链烯基、亚芳基、取代亚芳基、亚烷芳基、取代亚烷芳基、亚芳烷基、取代亚芳烷基、亚芳链烯基、取代亚芳链烯基、亚芳炔基、取代亚芳炔基、亚环烷基、取代亚环烷基、亚杂环烷基或者取代亚杂环烷基的二价部分，其中所述二价部分作为双两个硫代氨基甲酸盐结构的相同取代基，将所述结构连接在一起，形成双(二硫代氨基甲酸盐)物质，并且M是单价或二价阳离子。
4．根据权利要求3的方法，其中R1和R2分别=C1-C12烷基、取代烷基、链烯基、取代链烯基、炔基或取代炔基，其中取代基选自羧基、-C(O)H、氧酰基、酚、苯氧基、吡啶基、吡咯烷基、氨基、酰氨基、羟基、硝基或磺酰，或者R1和R2可以结合一起形成包括N、R1和R2的5-、6-或7-员环，或者R1或R2是选自亚烷基、取代亚烷基、氧化烯、取代氧化烯、亚链烯基、取代亚链烯基、亚芳基、取代亚芳基、亚烷芳基、取代亚烷芳基、亚芳烷基、取代亚芳烷基、亚芳链烯基、取代亚芳链烯基、亚芳炔基、取代亚芳炔基、亚环烷基、取代亚环烷基、亚杂环烷基或者取代亚杂环烷基的二价部分，其中所述二价部分作为两个二硫代氨基甲酸盐结构的相同取代基，将所述结构连接在一起，形成双(二硫代氨基甲酸盐)物质，并且M=H+、Na+、Zn+2、Ca+2、或Mg+2。
5．根据权利要求3的方法，其中R1=C2-C10烷基或取代烷基，其中取代基选自羧基、乙酰基、吡啶基、吡咯烷基、氨基、酰氨基、羟基或硝基，R2选自C1-C6烷基或取代烷基，或者R2能与R1结合形成包括N、R2和R1的5-、6-或7-员环，或者R1或R2是选自亚烷基、取代亚烷基、氧化烯、取代氧化烯、亚链烯基、取代亚链烯基、亚芳基、取代亚芳基、亚烷芳基、取代亚烷芳基、亚芳烷基、取代亚芳烷基、亚芳链烯基、取代亚芳链烯基、亚芳炔基、取代亚芳炔基、亚环烷基、取代亚环烷基、亚杂环烷基或者取代亚杂环烷基的二价部分，其中所述二价部分作为两个二硫代氨基甲酸盐结构的相同取代基，将所述结构连接在一起，形成双(二硫代氨基甲酸盐)物质，并且M=H+、Na+、Zn+2、Ca+2、或Mg+2。
6．根据权利要求3的方法，其中R1=C2-C8烷基或取代烷基，其中该取代基选自羧基、乙酰基、酰氨基或羟基，R2=C1-C4烷基或取代烷基、或者R1或R2是选自具有约4至11个碳原子的亚烷基、取代亚烷基、氧化烯、取代氧化烯、亚环烷基、取代亚环烷基、亚杂环烷基或取代亚杂环烷基的二价部分，其中所述二价部分作为两个二硫代氨基甲酸盐结构的相同取代基，将所述结构连接在一起，形成双(二硫代氨基甲酸盐)物质，并且M=H+、Na+、Zn+2、Ca+2、或Mg+2。
7．根据权利要求1的方法，其中所述高水平游离铁离子与遗传性病症或与体液浸入交换有关的困扰有关。
8．根据权利要求1的方法，其中所述高水平游离铁离子与蒽环类抗生素抗癌疗法、炎症、败血性休克、出血性休克、过敏性休克、中毒性休克综合征、关节炎、溃疡、溃疡性结肠炎、肠炎、胃炎、成人呼吸窘迫综合征、哮喘、恶病质、移植排斥、心肌炎、多发性硬化、糖尿病、自体免疫障碍、湿疹、牛皮癣、肾小球肾炎、心衰竭、心脏病、动脉粥样硬化、局限性回肠炎、皮炎、荨麻疹、局部缺血、大脑缺血、全身性红斑狼疮、艾滋病、艾滋病痴呆、慢性神经变性病、慢性疼病、阴茎异常勃起、囊纤维变性、肌萎缩性(脊髓)侧索硬化、精神分裂症、抑郁症、经前期综合症、焦虑、沉溺、偏头痛、帕金森病，享廷顿舞蹈病、癫痫、神经变性症、胃肠游动性紊乱、肥胖、饮食过量、局部缺血/再灌注损伤、同种移植物排斥、固体肿瘤、疟疾、癌症、阿尔茨海默病(早老性病呆)、感染、骨髓纤维变性、肺损伤、移植物抗宿主疾病、头损伤、中枢神经系统损伤、硬变、肝炎、肾衰竭、肝病、药物诱导肺损伤、移植物排斥和保存、烧伤、细胞素的用药、细胞素的过份表达、脑脊髓炎、脑膜炎、胰腺炎、腹膜炎、脉管炎、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎、眼色素层炎、回肠炎、重症肌无力(MG)、眼疾、血管成形术后、再狭窄、咽峡炎、冠状动脉病、中风、慢性疲劳综合征、光老化、光损伤。
9．根据权利要求1的方法，其中所述高水平游离铁离子与蒽环类抗生素抗癌疗法有关。
10．根据权利要求1的方法，其中所述高水平游离铁离子与炎症有关。
11．根据权利要求1的方法，其中所述高水平游离铁离子与感染有关。
12．根据权利要求1的方法，其中所述高水平游离铁离子与细胞素疗法有关。
13．根据权利要求1的方法，其中所述高水平游离铁离子与光老化和/或光损伤有关。
14．根据权利要求1的方法，其中所述铁离子清除剂与消炎药、免疫抑制剂、抗中风药、抗癌药、血栓溶解剂、神经保护剂、氧化氮合酶抑制剂、抗偏头痛剂、细胞素、抗生素、血管作用药、或者任何两种或多种它们的混合物一起投药。
15．根据权利要求14的方法，其中所述铁离子清除剂与细胞素、抗生素、血管作用药、或者它们的混合物一起投药。
16．根据权利要求15的方法，其中所述细胞素选自白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-12(IL-12)、肿瘤坏死因子(TNF)或干扰素γ(IF-γ)。
17．根据权利要求15的方法，其中所述血管作用药选自儿茶酚胺、去甲肾上腺素、多巴胺或多巴酚丁胺。
18．根据权利要求1的方法，其中所述铁离子清除剂是通过口服、局部、静脉内、皮下、肠胃外、直肠或者吸入法传送。
19．根据权利要求18的方法，其中所述局部使用的铁离子清除剂是加入到化妆品制剂中。
20．根据权利要求1的方法，其中所述铁离子清除剂是以固体、溶液、乳剂、分散体、胶粒或脂质体的形式传送。
21．一种治疗具有高循环水平游离铁离子受验体的方法，所述方法包括将有效量的、能与游离铁离子结合的至少一种生理相容化合物投予所述受验者。
22．一种治疗受验者游离铁离子产生过量的方法，所述方法包括将有效量的、能与游离铁离子结合的至少一种生理相容化合物投予所述受验者。
23．一种包括阿霉素或者脂质体阿霉素和二硫代氨基甲酸盐的组合物。
全文摘要
本发明提供了降低哺乳类受验者体内游离铁离子水平的方法。本发明使用了一种使体内游离铁离子结合于一种合适的生理相容清除剂的清除方法。所得络合物阻止了游离铁离子的有害性,并最终通过宿主的尿液排出。根据本发明的另一个方面,本发明提供了用于上述方法的组合物和制剂。计划用于本发明的典型清除剂是含二硫代氨基甲酸盐的组合物。这种物质与游离铁离子结合,形成稳定的水溶性二硫代氨基甲酸盐－铁络合物。因此,本发明涉及降低游离铁离子水平的方法,用作治疗受铁过载或非铁过载疾病和/或症状(珠蛋白生成障碍性贫血、贫血、遗传性血色病、血液透析、中风和类风湿性关节炎)困扰的受验者的一种手段的。将含二硫代氨基甲酸盐清除剂投予需要这种治疗的宿主;这些清除剂在体内与游离铁离子反应,生成稳定二硫代氨基甲酸盐－金属络合物,该络合物通过肾过滤,浓缩于尿液中,并最终由受验者排出,因此降低了体内游离铁离子水平。
文档编号A61P31/10GK1228697SQ97197590
公开日1999年9月15日 申请日期1997年8月28日 优先权日1996年9月6日
发明者赖青山 申请人:麦地诺克斯公司