改变人体下丘脑功能的神经化学引发剂19－降胆烷类固醇的制作方法

专利名称：改变人体下丘脑功能的神经化学引发剂19－降胆烷类固醇的制作方法
技术领域：
本发明普遍涉及改变人体下丘脑功能从而改变人体由下丘脑调节的某些生理和行为的药物成分和方法。更进一步，本发明涉及使用19-降胆烷类固醇作为生理和行为的神经化学刺激剂。与本发明相关的背景技术本发明涉及特定的化合物，即19-降胆烷类固醇，特别是19-降胆烷类固醇和下面将要介绍的相关化合物，并涉及使用这些化合物作为人体犁鼻骨外激素来改变下丘脑的功能，从而改变相应的生理和行为如消除焦虑的方法。19-降胆烷类固醇的结构特征是有一个四环类固醇结构，在13位上由甲基取代，17位上由烷基(C4)取代。19-去胆烯是一个子集，它至少有一个双键。
G.Ohloff等人(Helv.Chim.Acta(1983),66:192-217)(被列入参考文献)，发现某些类固醇(雄烯)具有气味，且不同的同分异构体、非对映异构体和镜像异构体的气味不同。据报道一些该族类固醇在一些哺乳动物中作为信息素，如猪体内的5α-雄甾-16-烯-3-酮和5α-雄甾-16-烯-3α-醇(见D.R.Melrose等，Br.Vet.J.(1971)127:497-502)。由公猪产生的16-雄烯能促使发情期的母猪产生交配行为(见Claus等，《实验》(1979)35:1674-1675)。
研究发现，对于一些动物，特定的16-雄烯(包括5α-雄甾-16-烯-3α-醇和5α-雄甾-16-烯-3-酮)的不同特性，如浓度、新陈代谢和位置，是雌雄各异的(见Brooksbank等，J.Endocr.(1972)52:239-251；Claus，等，J.Endocr.(1976)68:483-484；Rwan等，Med.Sci.Res.(1987)15:1443-1444)。如，在男性和女性的末梢血液、唾液和腋窝分泌物中的5α-雄甾-16-烯-3-酮和5α-雄甾-16-烯-3α-醇，及雄甾-4,16-二烯-3-酮的浓度不同(见T.X.Kwan等，Med.Sci.Res.(1987)15:1443-1444)，且它们作为一定程度上影响人体选择和判断的信息素的功能也做了阐述(见由Champman and Hall 1988年出版，Van Toller和Dodd编辑的《香水》中Gower等著的“腋下气味中有味类固醇的重要性”，第68-72页，和D.A.Kirk-Smith等，Res.Comm.Psychol.Psychiat.Behav.(1978)3:379)。在一种男性香水和女性香水的商品(由Jovan生产的男用Andron和女用Andron)中的雄烯醇(5c-雄甾-16-烯-3α-醇)据称有与信息素相似的作用。日本的Kokai No.2295916就是关于含雄烯醇和/或其结构类似物的香水的成分。在人体的腋下分泌物中也发现了5α-雄二烯-3β-醇(或5α-雄二烯-3α-醇)(见Gower等，同上，57-60)。另一方面，关于在哺乳动物，特别是人类的性行为或生殖行为中是否有假定的信息素在起作用的问题，在文献中的论述很不一致。参见由AcademicPress 1976年出版，Doty R.L.著的《哺乳类的嗅觉.生殖过程和行为》中Beauchamp.G.X.等，“批判在哺乳动物的化学交流中的信息素概念”；并见Gower等，同上，68-73)。
对于一些哺乳动物，某些雌烯类固醇的信息素特性已经有所报道，在《自然》(1968)218:746中Michael R.P.认为雌激素(特别是雌二醇)是雄恒河猴的信息素诱引剂。Parrot R.F.在《荷尔蒙和行为》(1976)7:207-215中报道了注射苯甲酸雌二醇诱使切除卵巢后的老鼠的交配行为；并描述了雌二醇的血液浓度对雄性恒河猴性反应的作用(见Phoenix C.H.的《Phsiol.和行为》(1976)16:305-310)，和对雌性恒河猴性反应的作用(见Phoenix C.H.的《荷尔蒙和行为》(1977)8:356-362)。另一方面，在是否这些信息素对哺乳类的生殖行为和动物个体之间的交流有任何作用的问题上，文献中的报道很不一致(参见由学院出版社1976年出版，Doty R.L.著的《哺乳类的嗅觉生殖过程和行为》中Beauchamp.G.X.等，“批判在哺乳动物的化学交流中的信息素概念”)。
本发明的一个实施例是关于非系统性地对鼻腔施用某些19-降胆烷和19-降胆烯类固醇来影响人体特定的行为或生理反应，如减少消极的情感、情绪和性格特征等。特别是，对鼻腔施用一种或多种类固醇或含有类固醇的药物，为接触在此之前了解很不充分的神经内分泌结构，一般称为犁鼻骨器官(VNO，也被称为＂雅科布逊器官＂)的神经化学受体提供了条件。通过许多高等动物(从蛇到人)的鼻孔即可到达该器官，尤其是在某些动物的VNO上有信息素感受体(见Muller-Schwarze & Silverstein，《化学信号》，Plenum出版社出版，纽约，(1980))。位于上上腭的犁鼻骨器官的神经上皮的轴突形成犁鼻骨神经，直接与附属的嗅觉球形成突触连接，并从这里间接地输入给大脑的中皮质扁桃体状基前脑和下丘脑核。神经原末端的末梢轴突可能在VNO中充当神经化学受体(见Stensaas,L.J.等，J.《类固醇生物化学和分子生物学》(1991)39:553)。该神经与下丘脑直接形成突触连接。
Johson,A.等(J.Otolarynaoloav(1985)14:71-79)报道了在许多成年人体内存在犁鼻骨器官的证据，但得出的结论是该器官很可能没有任何功能。而Stensaas,L等(同上)和Moran,D.T.等、Garcia-Velasco,J.、M.Mondragon、Montibloch,L.和B.Grosser(J.《类固醇生物化学和分子生物学》(1991)39)都提出了相反的结论，即VNO是有功能的化学感受受体。
很明显，很有必要发现和合成人体犁鼻骨外激素和信息素并开发出影响下丘脑功能的药学成分和使用方法。本发明涉及一个出乎意料的发现，即某些神经化学配体，特别是19-降胆烷类固醇、19-降胆烯类固醇和相关的化合物，或含有19-降胆烷、19-降胆烯或相关化合物的药学成分通过鼻器官施用到人体时，与人体的某些嗅觉神经上皮细胞的化学感受体发生特定结合，并且这种结合产生一系列的神经生理反应，导致人体下丘脑功能的改变。如果施用得当，这些化合物中的一些对下丘脑的作用会影响自主神经系统的功能，且影响一系列的行为或生理现象，包括但不仅限于焦虑、经前期紧张、恐惧、攻击性、饥饿、血压和其他一些通常由下丘脑调节的行为和生理功能。见Otto Appenzeller，“自主神经系统，基本概念和临床概念导论”(1990)；《生理学手册》(1979，美国生理学协会，华盛顿特区)第一卷第2部分“心血管系统-心脏”中，Rorner P.I.的“自主心血管功能的中枢神经控制”以及Levy N.M.和Martin P.J.的“心脏的神经控制”；Fisherman A.P.等编辑的《生理学手册》(1986，美国生理协会，Bethesda MD.)第二卷第3部分“呼吸系统”中的“呼吸的控制”。
在某些情况下，仅使用一种19-降胆烷类固醇或相关化合物；在另外的情况下，同时使用19-降胆烷类固醇和/或相关化合物；有时还同时使用一种或多种19-降胆烷类固醇、一种或多种雌烷或雌烯类固醇、雄烷或雄烯类固醇或相关化合物。发明背景定义“情感”是一种暂时感觉状态。典型的消极情感是神经过敏、紧张、害羞、焦虑、易怒、愤怒、暴怒及类似的感觉。“情绪”是持续较长时间的感觉状态，诸如内疚、悲伤、绝望、自弃、懊悔、痛苦、不愉快等类似的状态。“性格特征”是个人个性的更持久方面，典型的消极性格特征是敏感、后悔、白责、固执、怨恨、苦楚、月旦怯、懒惰等类似症状。
“19-降胆烷类固醇”是脂肪族的多环碳氢化合物，其特征是有一个四环类固醇结构，在13位上由甲基取代，17位上由烷基取代(C4或更高)(包括不饱和基团)。19-降胆烷类固醇是在第10个碳原子上缺一个甲基或其它含碳的取代基，而通常该位置上有第19个碳原子。胆烯是胆烷的子集，一般认为至少有一个双键。
“化学受体”是分布于具有化学感觉的神经上皮细胞表面的受体分子，它以立体特异的形式结合一个或多个配体。该特定结合触发信号转导作用来引发传入神经脉冲。在味蕾、嗅觉上皮和犁鼻骨组织中有化学受体。
所述的“19-降胆烯类固醇”是一种脂肪族多环碳氢化合物，具有一个四环类固醇结构，在A环至少有一个双键，在13位上由甲基取代，17位由烷基(C4或更高，包括不饱和基团)取代，在3位由氧基、羟基或羟基衍生物如烷氧基、酯、苯甲酸盐、氰酸盐、硫化物、或葡糖苷酸取代。19-降胆烷类固醇是在第10个碳原子上缺一个甲基或其它含碳的取代基，而通常该位置上有第19个碳原子。
以下结构显示的是降胆烷类固醇和降胆烯类固醇常有的四环类固醇结构。为了描述基团和取代基的位置，使用如下的编号体系。
“雌雄各异”是指同一物种的雌性和雄性对同一药剂表现出不同的效果和反应。
某种药物的“有效剂量”是指将该药物施用于需要该药的个体时产生所需的生理和/或心理作用时药的剂量和/或浓度的范围。在本案例中，需要药物的个体是具有一般由下丘脑调节的生理特性或行为特性的人，且需要调节下丘脑的功能或上述特性。一种药物的有效剂量根据要影响的功能、所需效果、施用药物的方法等的不同而不同。例如，当类固醇以溶液的方式施用于实验者的面部皮肤时，有效浓度是从1μg/ml到100μg/ml，优选的是10μg/ml到50μg/ml，而20μg/ml到30μg/ml最适宜。当类固醇直接导入到VNO时，有效剂量一般是1pg到1ng，最适宜剂量是约10Pg到50pg。当类固醇通过软膏、霜、气雾剂之类的方式直接施用于鼻通道时，有效剂量一般是100pg到100μg，以1ng到10μg较适宜。有时，有些药剂以某些方式施用是有效的，而以其它的方式施用则无效。
“下丘脑”是间脑的一部分，包括下丘脑沟下第三室的腹壁，组成室壁的结构，及视神经交叉、灰结节、漏斗和乳头体。下丘脑调节自主神经系统和控制一些生理和行为功能，如所谓的战斗和飞行反应、性冲动、水平衡、糖和脂代谢、饥饿、体温的调节、内分泌等。下丘脑还分泌调节血压的后叶加压素和促使分娩和乳汁分泌的催产素。所有的下丘脑功能都潜在地可由所述的犁鼻骨外激素治疗法调节。
在此使用的“配体”是一种分子，它通过与分布于受体细胞表面的受体的特定结合而作为一种化学信号，从而触发通过细胞表面的信号转导作用。化学感觉受体和配体的结合是能够被测量的。化学感觉组织，如犁鼻神经上皮和嗅觉神经上皮，含有大量的神经受体细胞，每个细胞至少分布一个细胞表面受体。许多受体分子有相同的配体专一性，从而当组织接触对其具有专一性的配体时(如VNO接触犁鼻骨外激素时)，细胞表面受体的电位累积变化就可以测量了。
在此，“低级烷基”是指支链的或没有支链的含有1到4个碳原子的饱和碳氢化合物链，如甲基、乙基、n-丙基、i-丁基之类。这里使用的“烷氧基”是传统意义上的，用-OR来表示，其中R就是上述的烷基。
＂信息素”是一种物质，它提供在同一物种的成员之间通过分泌物和外化学感受进行交流的化学方法。在哺乳动物中，信息素一般是由鼻的犁鼻骨器官的受体来感觉的。一般而言，信息素影响发育、生殖和相关的行为。“犁鼻骨外激素”代表的意义比较广泛，它包括信息素，可以用来描述来自任何来源的作为化学感受信使、结合特定的犁鼻骨神经上皮受体、并引发生理或行为效果的物质。“犁鼻骨外激素”的生理反应是由犁鼻器官来调节的。
1皮克(pg)等于0.001纳克(ng)。1纳克(ng)等于0.001微克(μg)。1微克(μg)等于0.001毫克(mg)。
本发明涉及一族特定的19-降胆烷类固醇。
在该族化合物中19-降胆烷的一个子集，被认为是新物质，在方法中对某些化合物的合成有所描述。附图的简要描述

图1和图2分别表示人类男性和女性的犁鼻骨器官中类固醇E2/NC2,E1/NC2,E2/NC3,E1/NC3，甲基取代的E2/NC2，甲基取代的E2/NC3,E8/NC3的EVG幅度(柱状图)。本发明概述相应地，本发明的一个目的是提供包含人体的犁鼻骨外激素或信息素并适合于在人的鼻腔中施用的药学成分。
本发明的另一个目的是提供通过使用这些药学成分来改变人体下丘脑的功能的方法。
本发明进一步的目的是提供通过使用这些药学成分来影响由人体下丘脑调节的生理和行为功能的方法。
最后，本发明的目的是提供有如下优点的改变下丘脑功能的方法1)不用药丸或针头，即非侵入性地将药物直接施用于鼻通道和犁鼻骨器官的化学受体；2)药物的作用方式是通过神经系统，而不是通过循环系统，使得影响脑功能时不必考虑血脑屏障；3)是一种直接影响下丘脑的方式，即信息素受体和下丘脑之间只有一个突触结合；4)提供十分特定的药效，因而大大地降低了不良副作用发生的可能性，这是因为感觉神经位于大脑的特定位置。本发明的其他目的、优点和新特点，部分将在下文的描述中作说明，部分会在业内人士审查下文后变得显而易见，或在本发明的实现中学到。
本发明的目的可以通过提供一种适合于人体鼻腔施用的药学成分实现。该药学成分包括一种药学适宜载体和具有如下分子式的一种胆烷类固醇
其中，P1是氧基、α-或β-羟基、α-或β-乙酸基、α-或β-丙酸基、α-或β-低级烷氧基、α-或β-低级酰氧基或α-或β-苯甲酰基；“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”、“g”、“h”、“i”、“j”、“m”、“s”、“n”是可选择的双键的位置，“k”可以不存在，如果存在，则与“j”形成三键；P2是羟基、氢、含1到6个碳原子的低级烷氧基，P2也可以不存在；P3是氧基、氢、羟基、含1到6个碳原子的低级烷氧基或卤元素；P4是甲基或乙基；每个P5和P7分别是氢、甲基或卤元素；P6是氢或甲基；R′和R″分别是氢或卤元素，或都不存在，或共同形成=CH2；q是一个从0到2的整数，优选地，q=1。
在一类优选的类固醇构成中，“d”是双键，“b”可能作为双键存在。另外一类优选的类固醇构成中，“a”“d”“e”存在，而“g”或“n”可能存在也可能不存在，如果“g”存在，则“n”可能存在也可能不存在。其他的，优选类固醇构成中“c”或“s”存在。
19-降胆烷的新类型是那些具有以上分子式的分子，但不包括那些具有如下特征的化合物在P3、P6、P5、P7、R′和R″是氢；P4是甲基；e、a、d存在；b、c、f、g、h、i、j、k、n和s不存在，q=0,P1是羟基并且m可能存在也可能不存在。
低级烷基、低级烷氧基等是指所主链包含的碳原子的个数是1-6个，优选地是1-4个。
本发明的其他目的是通过改变人体的下丘脑的功能和/或自主功能的方法实现的。分布于嗅觉神经上皮细胞表面的化学受体的配体在细胞内是除嗅觉上皮以外的组织；并且，配体施用于人体的鼻通道使得配体与特定的化学受体相结合，从而改变人体下丘脑的功能。
本申请的全部实施例涉及并包括与这些实施例中所述类固醇结构功能相同的物质，及那些具有相同功能的改进类固醇。
在下图中，显示了一些特别优选的19-降胆烷。
19-降胆旦烷
亚结构合成E类
见实例
这是一个商业可获得的亚结构，如雌酮。
Pierre Crabbe，美国专利3,492,318,1970
这是一个商业可获得的亚结构，如6-脱氢雌酮。
V.I.Melnikova和K.K.Pivnitskkii,《Zhurnal Organicheskoi Khimii》，卷10，编号5，页码1014,1974年。
Hidetoshi Takagi,Ken-ichi Komatsu，和Hsuo Yoshizawa，《胆固醇》，1991,56,173
J.Perez Ruelas,J.Iriate,F.Kinel，和Carl Djerassi,《J.有机化学》，1958,23,1744。
见实例。
这是一个商业可获得的亚结构，如马烯雌酮。
这是一个商业可获得的亚结构，如马萘雌酮。
A.N. Cherkasov,A.M.Ponomarev，和K.K.Pivnitskii,《ZhurnalOrganicheskoi Khimii》，卷7，编号5，页码940,1971年。

Elie Stephan,Regine Zen,Laurent Authier，和Gerard Jaouen，《胆固醇》，1995年，60,809。亚结构合成NC类
Gerard A.Potter,S.Elaine Barrie,Michael Jarman，和Martin G.Roelands,《医药化学杂志》，1995年，38,2463。
Richard H.Peters,David F.Crowe,Mitchell A.Avery,Wesley K.M.Chong,和Masate Tanabe，《医药化学杂志》，1989年，32,1642。
Richard H.Peters,David F.Crowc,Mitchell A.Avery,Wesley K.M.Chong，和Masate Tanabe，《医药化学杂志》，1989年，32,1642。
Gerard A.Potter,S.Elaine Barrie,Michael Jarman，和Martin G.Roelands，《医药化学杂志》，1995年,38,2463。
Pierre Crabbe，美国专利3,492,318,1974年。甲基降胆烷这个系列的19-降胆烷可以在1位或7α位结合一个甲基基团获得。1-甲基类的起始物可以如下获得
初始物质根据Carl Djerassi,G.Rosenkanz,J Iriarte,J.Berlin，和J.Romo在1951年的《美国化学协会杂志》73,1523上提出的方法制备。7α-甲基类可以由商业可获得的7α-甲基雌酮制备。
烷氧基衍生物由它们相对应的羟基类固醇与烷基化试剂如氟硼酸三甲基氧鎓、氟硼酸三乙基氧鎓或甲基氟磺酸盐在惰性氯烃溶剂如二氯甲烷中反应生成。也可以使用烷基化试剂如烷基卤、对甲苯磺酸烷基酯、甲磺酰烷基酯和二烃基硫酸盐和一种基如NaH、KM或KOBut、氧化银或氧化钡在极化的非质子传递溶剂如DMF、DMSO和六甲基磷酰胺中生成。
精通本行业的人士均知道类固醇合成反应的一般步骤。当需要确定反应时间和温度时，可以使用常规方法来确定。在加入需要的反应物后，在惰性气体环境下搅拌此混合物，并每隔一小时取出一等份。这些等份用色谱法进行分析，来监测初始物质的消失，此时反应开始稳定进行。如果初始物质在24小时内没有完全反应，则加热此混合物至回流，并每隔一小时取等份进行分析，如前所述，直至初始物质消失。在后一种情况下，在反应稳定进行前可以使混合物冷却。
使用色谱法和/或结晶法对生成物进行提纯，如精通本行业的人士所知的那样。药学成分和使用方法该专利的一个实施例是一种改变人的下丘脑功能的方法。另一个实施例是改变人的自主功能。这些自主功能包括但不限于心律、呼吸频率、脑电波形(百分比α皮层活动)和体温。其它实施例包括但不限于消除人的负情感、负情绪和负性格特征的方法。另一个实施例是治疗女性经前紧张的方法。所有这些实施例都通过非系统性鼻腔施用某种胆烷类固醇、某几种胆烷类固醇和一种或几种胆烷类固醇及一种或几种雄烷和/或雌烯类固醇的混合物而达到效果。
这种通过鼻腔施用类固醇配体而使其与VNO直接接触的服药方式与其它方式如内服或注射相比有几种重要的不同。在本发明的方法中，适当的配体直接施用于鼻通道和犁鼻骨器官中的化学受体而不通过内服或注射的方法--也就是非侵入性的。药物反应通过配体与特定的分布在鼻子，优选地，分布在VNO中的神经上皮细胞中的受体的结合而进行调节。更近一步，药物反应的方式是通过神经系统而非循环系统，因此影响脑功能时可以不考虑血脑屏障。这些治疗方法提供了一种通过神经系统直接影响下丘脑的方法，因为在信息素受体和下丘脑之间只有一个突触连接。由于感觉神经位于脑的特定位置，这种方法的药物作用非常特定，因此大大降低了不良副作用的潜在可能性。
VNO接触是重要的，因为VNO是与化学感受/信息素功能相关联的。VNO由一对位于鼻中隔下沿的盲管膨胀组成。VNO包含有神经上皮，该神经上皮的轴突直接通往扁桃体，并且从那里通向下丘脑。VNO在绝大多数陆生的脊椎动物包括人类胚胎中都被文献证明为广泛存在，但在成年人类中一般认为是初级的(参见Johnson等，同上)。
通过VNO刺激下丘脑可以抑制LH和FSH的释放。这可以提供一种治疗前列腺癌、青春期早熟(在男性和女性中)、子宫内膜异位、子宫平滑肌瘤、乳腺癌、经前综合症和功能性子宫出血的临床方法。
在此所述的配体物质或它们的硫化物、氰酸盐、苯甲酸盐、丙酸盐、或葡糖醛酸衍生物可以直接施用，但以化合的方式施用为优选。可以制成液剂形式，例如液体、悬浮液等，以适于特定剂量一次施用的液剂为优选。液剂可以作为滴鼻液或喷雾剂施用。有效成分也可以制成乳霜或油膏在鼻腔中局部擦拭。此外，犁鼻骨外激素也可以制成喷雾剂在鼻腔施用。作为另一种选择，也可以通过使用合成聚合物如硅酮和天然聚合物如明胶和纤维素大量地充装或微量水平上控制这些药剂的释放。释放的速度可以通过适当选用用来控制扩散速度的聚合物来控制。(Langer,R.S.和Peppas,N.A.,生物材料2,201,1998)。天然聚合物，如明胶和纤维素，在几分钟至几小时内溶解，而硅酮则需要几个月的时间。成分中需要包括一种常规制药载体或赋形剂，一种或几种有效的19-降胆烷化合物。成分中可能包括也可能不包括一种或几种雄烷或雌烯类固醇。另外，成分中还可能包括其它医学试剂、药学试剂、载体、辅助剂等。
化学信息配体的最有可能的传播途径是吸入另一个人皮肤上自然生成的信息素。据估计，人类皮肤上自然生成的胆烷类固醇的最大浓度是2-7ng/cm2。据估计在亲密接触中一个人会接触到不多于700ng的自然生成的类固醇。由于这些化合物是相对不挥发的，因此据估计即使在亲密接触中，一个人类实验者从另一个人的皮肤上吸入的自然生成类固醇不多于0.7pg。按吸入量的1％将到达犁鼻骨器官，则自然途径接触到自然生成的信息素的最大量为0.007pg。
施用的犁鼻骨外激素的量当然要依赖于接收治疗的人、病症的严重程度、施用方式、施用频率和开具处方的医生的判断。但是，每剂至少10pg，直接施用于犁鼻骨器官的腔中，可以有效地产生暂时的自主反应。当施用于鼻腔中时，剂量约为100pg至10μg，以1ng至10μg为佳，以10ng至1μg为更佳。施用的频率从一小时一次至一月一次，以一日八次至隔日一次为佳，以每日1-3次为更佳。可以以矿脂、猪油或羊毛脂等为基制成以水、盐水、葡糖溶液、甘油和乙醇等为载体的含有一种或几种有效成分和一些可选的制药辅助剂制成油膏。
可以通过将上述的有效化合物和可选的制药辅助剂在一种载体如水、盐水、葡糖溶液、甘油乙醇等中溶解扩散形成溶液或悬浮液而制成可施用的液剂。如果需要，施用的药剂中还可以含有微量的无毒添加物质如湿化剂或乳化剂、PH值缓冲剂等，例如乙酸钠、甘油一月桂酸山梨糖酯、三乙醇胺乙酸钠、油酸三乙醇胺脂等。制备这些药剂形式的实际方法对于精通本行业的人士是已知或明显的；例如，参见Remington的《制药科学》，Mack出版社，Easton,PA,15th Ed.,1975。在任何情况下，施用的药剂成分将包括达到一定剂量可以有效地减轻接受治疗的实验者症状的一种或几种有效化合物。
对于施用气雾剂，有效成分优选地以微小间隔的形式与一种表面活性剂和一种推进剂一同施用。有效成分的典型重量配比为0.001-2％，以0.004-0.10％为佳。
表面活性剂当然必须是无毒的，以可溶于推进剂为佳。代表物为包含6-22个碳原子的脂肪酸的酯或偏酯，，如己酸、辛酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、硬脂油酸和油酸等，带有脂族多元醇或其环酐如亚甲基乙二醇，丙三醇、赤藓醇、阿糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、和从山梨糖醇(以商标Span销售的山梨糖醇酯)中衍生的己糖醇酐和这些酯的聚氧化乙烯和聚氧亚丙烯衍生物。也可以使用混合酯，如混合或自然的甘油酯。优选的表面活性剂为油酸盐或脱水山梨糖醇，如那些以“Arlacel C″为商标的(倍半油酸山梨糖醇酯)，以”Span80″为商标的(一油酸山梨糖醇酯)和以“Span85″为商标的(三油酸山梨糖醇酯)。这些表面活性剂可以占成分重量的0.1-20％，以0.25-5％为佳。
成分的剩余部分通常是推进剂。液化推进剂在大气条件下通常是气态的，加压凝结。合适的液化推进剂包括5个以下碳的低级烷烃，如丁烷和丙烷、氟化烃或氟氯化烃，例如以商标Freon销售的产品。也可以使用上述试剂的混合物。
在制造气雾剂时，以适当的推进剂充装带有合适阀门的容器，装入微小间隔的有效成分及表面活性剂。成分保持在较高的压强下，由阀门控制释放。
然而另一种施用方式是在皮肤上局部施用挥发性液体混合物，优选地，在人的面部皮肤上。混合物通常含有醇，如乙醇或异丙醇。混合物中还可能包括增味剂。衡量情感、情绪和性格特征与情感、情绪和性格特征相关联的感觉状态通常使用问卷来衡量。例如可以要求一个人回答包括几个描述感觉状态形容词的问卷。这个人衡量他或她的由这些形容词描述出的感觉状态，并在数值刻度上衡量这种感觉的强烈程度。相关形容词的集群和一个实验者对每个形容词评价的统计分析提供了衡量不同感觉状态的基础。
可选地，感觉状态也可以由自主改变来衡量，例如在多象评价中的使用(极肤电流反应、脉搏及其他)。Cabanac,M.生理学年鉴(1975)37:415；Hardy,J.D.“体温调节”，59章，1417页。In医学生理学，Ⅱ卷Ed.:VB Mountcastle(1980)；Wolfram Bouscein.皮层电行为(Plenum出版社1992)。此外，也可以衡量非语言性提示如面部表情和肢体动作。实施例下列实施例用来描述而非限制本发明。
实施例中使用的缩略语如下aq.=水溶液；RT.=室温；PE=石油醚(沸点50-70°)；DMF=N,N二甲基甲酰胺；DMSO=二甲亚砜；THF=四氢呋喃。
1、双降胆烷的合成
实施例119,21-双降胆-1,3.5(10),17Z-四烯-3-基甲基醚，2在19,21-双降胆-1,3,5(10),17Z-四烯-3β-醇(1,1.0000g,3.2208mmol)的50mL丙酮溶液中，加入碳酸钾(0.67g,4.8mmol),得到的悬浮液密闭加热至回流。加入硫酸二甲酯(0.76mL,8.0mmol)，反应持续22小时。然后将混合物倒入50mL 5％(重量比)的氢氧化钠中，用50mL的乙醚萃取3次。混合的有机萃取物用50mL的盐水冲洗3次，用硫酸镁干燥，用硅藻土过滤。残留物用25mL的乙醚冲洗，混合滤液减压浓缩。得到的褐色固体以焦炭作中间处理从95％乙醇中结晶形成白色有光泽片晶(753.1mg,2.321mmol,72％)，熔点80.5-82℃，与TLC(10％乙酸乙酯/己烷于硅胶；产品Rf0.69；雌-1,3,5(10),16-四烯-3-基甲基醚Rf0.66)同质。
实施例219,12-双降胆-2,5(10),17Z-三烯-3-基甲基醚，319,21-双降胆-1,3,5(10),1 7Z-四烯-3-基甲基醚(2,450.0mg,1.387mmol)的13mL无水THF溶液+4.60g(62.1mmol)的t-丁醇加入ca.50mL无水氨中，再加入0.20g(29mg-atom)剪成小片的锂丝。反应持续7小时，然后加入1.6mL的甲醇，并在一夜间将氨蒸发掉。加入40mL的水，将混合物用40mL的乙醚萃取3次。混合有机萃取物用40mL的盐水冲洗3次，用硫酸镁干燥，用塞力特硅藻土503过滤。沉淀物用10mL的乙醚冲洗，混合滤液减压浓缩。将产生的白色片晶(己烷-1％乙酸乙酯/己烷-2％乙酸乙酯/己烷)急速过滤，用95％乙醇再结晶，生成白色细腻有光泽的片晶(329.7mg,1.010mmol,73％)，熔点76-77℃。TLC(1％乙酸乙酯/己烷)显示这是想要的Birch产品(Rf0.15)和初始物质(Rf0.09)的混合物。
实施例319,21-双降胆-4,17Z-二烯-3酮，4在粗19,21-双降胆-2,5(10),17Z-三烯-3-基甲基醚(3,130mg,0.3981mmo1)35mL丙酮溶液中加入1.3mL的甲醇和1.3mL的浓盐酸(12.1M)。搅拌1小时，加入1.33g的碳酸氢钠+10mL的水，混合物用5mL的二氯甲烷萃取3次。混合有机萃取物用5mL的盐水冲洗，用硫酸钠干燥，用塞力特硅藻土503过滤。沉淀物用5mL的二氯甲烷冲洗，混合滤液加压浓缩。将生成的黄色浆进行预TLC(10％乙酸乙酯/己烷于铝GF,1000μ)产生微黄色树脂药物(293mg,93.7μmol,24％)，与TLC(10％乙酸乙酯/己烷于硅胶；产品Rf0.1；雌-4,16-双烯-3-酮Rf0.1)同质。
实施例419,21-双降胆-1,3,5(10)-三烯-3-基甲基醚，6在19,21-双降胆-1,3,5(10)-三烯-3-醇(5,460.0mg,1.472mmol)的25mL丙酮溶液中，加入碳酸钾(0.31g,2.2mmol)，得到的悬浮液密闭加热至回流。加入硫酸二甲酯(0.34mL,3.6mmol)，反应持续20小时。然后将混合物倒入25mL 5％(重量比)的氢氧化钠中，用25mL的乙醚萃取3次。混合有机萃取物用25mL的盐水冲洗3次，用硫酸镁干燥，用硅藻土过滤。沉淀物用10mL的乙醚冲洗，混合滤液减压浓缩。急速色谱法(10％乙酸乙酯/己烷于硅胶)产生一种无色浆(0.43g,1.3mmol,89％)。
实施例519,12-双降胆-2,5(10)-双烯-3-基甲基醚，719,21-双降胆-1,3,5(10)-三烯-3-基甲基醚(6,0.36g,1.1mmol)在10mL无水THF溶液+3.68g(49.6mmol)的t-丁醇加入ca.35mL无水氨中，再加入0.16g(23mg atom)剪成小片的锂丝。反应持续8小时，用1.3mL的甲醇急冷，在一夜间将氨蒸发掉后，加入30mL的水，将混合物用30mL的乙醚萃取3次。混合有机萃取物用30mL的盐水冲洗3次，用硫酸镁干燥，用塞力特硅藻土503过滤。沉淀物用25mL的乙醚冲洗，混合滤液减压浓缩，产生无色的浆(0.33g,1.0mmol,91％)，与TLC(5％乙酸乙酯/己烷于硅胶；Rf0.69；初始物质Rf0.56 0.49)同质。
实施例619,21-双降胆-4-烯-3酮，8在19,21-双降胆-2,5(10)-双烯-3-基甲基醚(7,0.27g,0.82mmol)的7.2mL丙酮溶液中加入2.3mL的甲醇和2.3mL的浓盐酸(12.1M)。搅拌1小时，加入2.75g的碳酸氢钠和20mL的水，混合物用10mL的二氯甲烷萃取3次。混合有机萃取物用10mL的盐水冲洗，用硫酸钠干燥，用塞力特硅藻土503过滤。沉淀物用10mL的二氯甲烷冲洗，混合滤液减压浓缩。预TLC(20％乙酸乙酯/己烷于铝GF,1000μ)产生浅黄色浆(125.6mg,0.3994mmol,49％)，与TLC(20％乙酸乙酯/己烷于硅胶；产品Rf0.39；雌-4,16-双烯-3-酮Rf0.34)同质。
实施例7电生理学研究下述的电生理学研究是在年龄范围在19-29岁之间、临床正常的男性和女性自愿者身上进行的。没有使用麻醉剂，女性受试验者如果怀孕就被排除。刺激和记录系统包括一只在其他地方描述过的(Monti-Bloch,L.and Grosser,B.L.(1991)“推定信息素对人体犁鼻骨器官和嗅觉上皮的电学活动的影响”，J.Steroid Biochem.Molec.Biol.39:57382)“多功能微型探针”。记录电极是一个0.3mm的银球，连接在一条特氟龙绝缘的细银线(0.1mm)上。电极表面先经处理产生一层氯化银界面，然后覆盖一层明胶，电极放在一个小口径的特氟龙导管(直径=5mm)中，使电极的顶端伸出大约2mm。特氟龙导管长10cm，它包含有多通道导引系统的终端延伸，多通道导引系统导引携带化学感受刺激的个别脉冲的延续不断的气流。气流首先进入一个小室中，以气泡形式通过含有犁鼻骨外激素或含气味剂的稀释剂或稀释剂自身的溶液。使用螺线管将气流迅速从小室再次导引到一条通路绕过小室。这样就在气流中产生了刺激物的个别脉冲。另外一条直径为2mm的特氟龙外管，包裹着这套导管电极组件，它的中端连接到一台持续不断地提供3ml/s吸力的呼吸机上。这种外吸管的同心结构可以使产生的化学感受刺激集中在我们称为“微区”的一个区域内(直径约为1mm)，防止物质扩散到需要刺激的区域之外或者扩散进入呼吸系统。整套刺激和记录组件可以放置在VNO内的神经感受上皮上或嗅觉或呼吸上皮的表面上。
犁骨电图(EVG)记录在安静的房间中进行，受试验者仰卧；初始时多功能微型探针用放置在前庭中的鼻牵引器固定在鼻腔中，参比电极和接地电极由银盘(8mm)组成，都放置在眉间。
进入VNO即犁鼻骨窝首先要张大鼻孔和前庭，然后使用卤素灯照明的六倍双筒放大镜导引特氟龙导管的顶端和记录电极组件进入VNO开口，并固定在犁鼻骨通道内约1mm深。对于一种测验物质而言，记录电极的最佳位置要在电极进行充分的去极化后才能显示出来。
从记录电极发出的电信号传送给直流放大器，然后被数字化并由计算机监测和储存。对信号的峰-峰振幅进行测量，对去极化波下的面积进行积分，并通过计算机屏幕和数字示波器对信号进行连续不断的监测。通过训练受实验者鄂咽关闭、用口呼吸而消除呼吸运动所产生的影响。浓度为25-800 fmoles的犁骨外激素试样导入连续不断的气流中，持续时间从300毫秒至1秒。通常，每两次短的实验脉冲之间间隔3-5分钟。导引实验刺激物的整条管线都由特氟龙、玻璃或不锈钢制成，并在每次使用前仔细清洗和消毒。活动由位于国际10120系统Cz-Al和Tz-Al位置的标准脑电图(EEG)电极记录下来；接地电极位于乳突部。皮肤温度(ST)由一个放置在右耳垂的小的(1.0mm)热敏电阻探针记录下来。呼吸频率(RF)由放置在下胸的可调节应变传感器测量出来。所有的电信号都经直流放大，数据化(MP-100,Biopac系统)，并用计算机持续不断地监测。
统计分析EVG，峰-峰变化和其他参数的频率变化经过测量，进行数据分析。结果的含义用成对的t-实验或差异分析(ANOVA)来确定。在男性VNO和女性的VNO中测得的类固醇E2/NC2,E1/NC2,E2/NC3,E1/NC3，甲基取代的E2/NC2，甲基取代的E2/NC3和E8/NC3的EVG振幅实验结果如图1和图2所示。
犁鼻骨外激素的反射效果开展研究以确定中枢神经系统(CNS)对于VNO受到犁鼻骨外激素刺激的反射反应。犁鼻骨外激素引起的雌雄各异的局部反应有时在雄性和雌性的实验者的自主反应中镜像反映出来。
在对男性和女性实验者的VNO施加含200 fmoles的犁鼻骨外激素的空气脉冲(300毫秒到1秒)时，记录下从Cz和Tz的皮层活动。也有初步证据表明EVG与三叉神经伤害感受器末端不相联系，因为对鼻中隔呼吸上皮的局部麻醉(2％LIDOCAINE)既不阻碍，也不消除EVG(Monti-Bloch,L.和Grosser,B.L.(1991)″推定信息素对人体犁鼻骨器官和嗅觉上皮的电学活动的影响，J.Steroid Biochem.Molec.Biol.39:573-582)，并且，实验者没有对任何刺激过程报告任何疼痛感觉。
实施例8参照一个比照物，对十四种不同的物质进行实验。所有物质都用丙二醇稀释，装入2ml的编号的玻璃瓶中。溶剂(丙二醇)作为比照物。
空气中的物质用微型探针以2秒的脉冲导引到犁鼻骨器官(VNO)。记录几个参数犁骨电图(EVG)、呼吸频率(RF)、心率(ECG)、肤电活动(EDA)、体温(BT)、肌电图(EMG)和前庭处脑电图(EEG-V)和太阳穴处脑电图(EEG-T)。
数据结果如表Ⅰ所示。每一个数字表示发现该化合物对列在表的最上一行的男性或女性的生理参数的影响。(表中男性栏和女性栏中每个数字所对应的化合物的名称，参见化合物编号。)表1
所研究的化合物除了双降胆六醇外都表现出性别各异性。立体异构的双降胆二烯-α-醇和双降胆二烯-β-醇(化合物10和化合物2)对男性和女性有特定的作用，并且也是性别各异的。
有效物质对于VNO产生了效果，使男性呼吸频率、心率和肌肉弹性有所下降，体温和β脑电波微小提高，使女性呼吸加快、β脑电波提高和心率下降。
化合物编号1．19,21-双降胆-1,3,5(10),9(11),17(20)-五烯-3-醇2．19,21-双降胆-5(10),16-二烯-3β-醇3．19,21-双降胆-1,3,5(10),6,17(20)-五烯-3-醇4．10β-羟基-19,21-双降胆-4,16-二烯-3-酮5．19,21-双降胆-4,17(20)-二烯-3β-醇6．丙烯乙二醇7．19,21-双降胆-1,3,5,7,9,17(20)-六烯-3-醇8．19-降胆-1,2,5(10),20-四烯-3-醇9．19,21-双降胆-1,3,5(10),7,17(20)-五烯-3-醇10．19,21-双降胆-5(10),16-二烯-3α-醇11．3-甲氧基-19,21-双降胆-1,3,5(10),16-四烯12．9,21-双降胆-5(10),16-二烯-3-酮
权利要求
1.一种适于人体鼻腔施用的药物成分，所述成分包括一种19-降胆烷类固醇和一种药学适宜载体，其中所述类固醇有如下分子式
其中，P1是氧基、α-或β-羟基、α-或β-乙酸基、α-或β-丙酸基、α-或β-低级烷氧基、α-或β-低级酰氧基或α-或β-苯甲酰基；“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”、“g”、“h”、“i”、“j”、“m”、“s”、“n”是可选择的双键的位置，“k”可以不存在，如果存在，则与“j”形成三键；P2是羟基、氢、含1到6个碳原子的低级烷氧基，P2也可以不存在；P3是氧基、氢、羟基、含1到6个碳原子的低级烷氧基或卤元素；每个P4和P7分别是甲基或乙基；P5是氢、甲基或卤元素；P6是氢或甲基；R′和R"分别是氢或卤元素，或不存在，或共同形成=CH2；以及q是一个从0到2的整数。
2.根据权利要求1所述的成分，其中所述“a”、“e”、“d”是双键。
3.根据权利要求2所述的成分，其中所述“h”是双键。
4.根据权利要求2所述的成分，其中所述“g”是双键。
5.根据权利要求4所述的成分，其中所述“n”是双键。
6.根据权利要求1所述的成分，其中所述“d”是双键。
7.根据权利要求6所述的成分，其中所述“b”是双键。
8.根据权利要求1所述的成分，其中所述“c”是双键。
9.根据权利要求2所述的成分，其中所述“s”是双键。
10.根据权利要求1至9所述的药物成分，其中所述类固醇溶解于所述载体。
11.根据权利要求1至9所述的药物成分，其中所述成分呈液态。
12.根据权利要求1至9所述的药物成分，其中所述成分进一步包含一种药学适宜的油膏基体。
13.根据权利要求1至9所述的药物成分，其中包含不超过一种所述类固醇。
14.根据权利要求1至9所述的药物成分，其中包含多于一种所述类固醇。
15.一种改变人体下丘脑功能的方法，所述方法包括提供一种具有如下分子式的19-降胆烷
其中，P1是氧基、α-或β-羟基、α-或β-乙酸基、α-或β-丙酸基、α-或β-低级烷氧基、α-或β-低级酰氧基或α-或β-苯甲酰基；“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”、“g”、“h”、“i”、“j”、“m”、“s”、“n”是可选择的双键的位置，“k”可以不存在，如果存在，则与“j”形成三键；P2是羟基、氢、含1到6个碳原子的低级烷氧基，P2也可以不存在；P3是氧基、氢、羟基、含1到6个碳原子的低级烷氧基或卤元素；P4是甲基或乙基；每个P5和P7分别是氢、甲基或卤元素；P6是氢或甲基；R′和R″分别是氢或卤元素，或都不存在，或共同形成=CH2；q是一个从0到2的整数；在所述人体的鼻神经上皮细胞的表面，其中所述细胞是除嗅觉上皮之外的一部分组织；以及在所述人体的鼻通道内施用所述19-降胆烷衍生物从而使所述19-降胆烷衍生物与所述受体特定地结合，导致所述人体的下丘脑功能改变。
16.一种改变人体自主功能的方法，所述方法包括提供一种具有如下分子式的19-降胆烷
其中，P1是氧基、α-或β-羟基、α-或β-乙酸基、α-或β-丙酸基、α-或β-低级烷氧基、α-或β-低级酰氧基或α-或β-苯甲酰基；“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”、“g”、“h”、“i”、“j”、“m”、“s”、“n”是可选择的双键的位置，“k”可以不存在，如果存在，则与“j”形成三键；P2是羟基、氢、含1到6个碳原子的低级烷氧基，P2也可以不存在；P3是氧基、氢、羟基、含1到6个碳原子的低级烷氧基或卤元素；P4是甲基或乙基；每个P5和P7分别是氢、甲基或卤元素；P6是氢或甲基；R′和R″分别是氢或卤元素，或都不存在，或共同形成=CH2；q是一个从0到2的整数；在所述人体的鼻神经上皮细胞的表面，其中所述细胞是除嗅觉上皮之外的一部分组织；以及在所述人体的鼻通道内施用所述19-降胆烷衍生物，从而导致所述19-降胆烷衍生物与所述受体特定地结合，导致所述人体的下丘脑功能改变。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述神经上皮细胞位于所述人体的犁鼻骨器官内。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述“a”、“e”、“d”是双键。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述“h”是双键。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述“g”是双键。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述“n”是双键。
22.根据权利要求17所述的方法，其中所述“d”是双键。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述“b”是双键。
24.根据权利要求12所述的方法，其中所述“c”是双键。
25.根据权利要求18所述的方法，其中所述“s”是双键。
26.根据权利要求15至25所述的方法，其中所述19-降胆烷衍生物的施用量至少为100皮克，但不超过约100微克。
27.根据权利要求15所述的方法，其中所述19-降胆烷衍生物的施用量至少为1纳克，但不超过约10微克。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述19-降胆烷衍生物的施用量至少为10纳克，但不超过约1微克。
29.根据权利要求15至25所述的方法，进一步包括将所述胆烷衍生物溶解于药学适宜载体而制成药物成分。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述药物成分是一种油膏。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述药物成分是一种液体。
32.根据权利要求29所述的方法，其中通过气雾剂施用。
33.根据权利要求15至25所述的方法，其中所述施用的胆烷类固醇多于一种。
34.一种具有如下分子式的19-降胆烷
其中，P1是氧基、α-或β-羟基、α-或β-乙酸基、α-或β-丙酸基、α-或β-低级烷氧基、α-或β-低级酰氧基或α-或β-苯甲酰基；“a”、“b”、“c”、“d”、“e”、“f”、“g”、“h”、“i”、“j”、“m”、“s”、“n”是可选择的双键的位置，“K”可以不存在，如果存在，则与“j”形成三键；P2是羟基、氢、含1到6个碳原子的低级烷氧基，P2也可以不存在；P3是氧基、氢、羟基、含1到6个碳原子的低级烷氧基或卤元素；P4是甲基或乙基；每个P5和P7分别是氢、甲基或卤元素；P6是氢或甲基；R′和R″分别是氢或卤元素，或都不存在，或共同形成=CH2；q是一个从0到2的整数；附加条件为当P3、P6、P5、P7、和R′是氢时，P4是甲基；e、a、d和i存在；b、c、f、g、h、j、k、m、n、和s不存在；q=0，则P1不是氢；和当P3、P6、P5、P7、R′和R″是氢；P4是甲基；e、a和d存在；b、c、f、g、h、j、k、m、n、和s不存在；q=0，则P1不是羟基。
35.根据权利要求34所述的一种化合物，19-21-双降胆-2,5(10),17Z-三烯基甲基醚。
36.根据权利要求34所述的一种化合物，19-21-双降胆-4,17Z-二烯-3-酮。
37.根据权利要求34所述的一种化合物，19-21-双降胆-2,5(10)-二烯-基甲基醚。
38.根据权利要求34所述的一种化合物，19-21-降胆-4烯-3-酮。
39.根据权利要求1所述的一种成分，其中q=1。
40.根据权利要求15或16所述的一种方法，其中q=1。
41.根据权利要求34所述的一种化合物，其中q=1。
全文摘要
本发明涉及一种改变人体下丘脑功能的方法。该方法是由鼻施入一种人体犁鼻骨外激素,如19－降胆烷类固醇,或含有犁鼻骨外激素的药物成分,这样,犁鼻骨外激素与特定的神经上皮受体结合。这种或这些类固醇优选地以含有一种或多种药学适宜载体的药物成分的形式施用。本发明的其它实施例包括含有该类类固醇的药物成分。
文档编号C07J5/00GK1225098SQ97196225
公开日1999年8月4日 申请日期1997年6月9日 优先权日1997年6月9日
发明者克莱福·L·坚宁斯-怀特, 大卫·L·伯宁纳, 纳森·W·亚当斯 申请人:费林药业公司