pharmacology of anti anxiety drugs with special reference to clobazam

7/28/2019 Pharmacology of Anti Anxiety Drugs With Special Reference to Clobazam

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B r . J . c l i n . P h a r m a c . ( 1 9 7 9 ) , 7 , 7 S - 1 5 S

PHARMACOLOGY OF A N T I - A N X I E T YDRUGS WITH S P E C I A L REFERENCE TO CLOBAZAMSTUART F I E L D I N GD e p a r t m e n t o f P h a r m a c o l o g y , H o e c h s t - R o u s s e l P h a r m a c eu t i c a l s I n c . , S o m e r v i l l e , N ew J e r s e y 08876, USAIRMGARD HOFFMANND e p a r t m e n t o f P h a r m a c o l o g y , H o e c h s t A G , P o s t f a c h 80 03 2 0 , D-6230 F r an k f ur t / M a i n 8 0 , Germany

I I n s e v e r a l s t u d i e s c l o b a z a m e x h i b i t e d a p o t e n c y w h i c h ranges b e t w e e n t h a t o f c h l o r d i a z e p o x i d e a n dd i a z e p a m . I t s a n x i o l y t i c a n d a n t i - a g g r e s s i o n e f f e c t s are p r o d u c e d b y d o s e s u s u a l l y r a n g i n g b e l o w t h o s et h a t cause d i s o r d e r s i n motor a c t i v i t y .2 T h i s s e p a r a t i o n was d e m o n s t r a b l e t o a n even g r e a t e r d e g r e e w i t h t h e d e s m e t h y l m e t a b o l i t e . T h e a c -t i v i t y o f t h e m e t a b o l i t e , h o w e v e r , was w e a k e r t h a n t h a t o f t h e o r i g i n a l s u b s t a n c e .3 T h e a d v a n t a g e o f c l o b a z a m c o m p a r e d w i t h t h e 1 , 4 b e n z o d i a z e p i n e s l i e s m a i n l y i n t h e f a c t t h a tmotor a c t i v i t y i s i n f l u e n c e d o n l y a f t e r very h i g h d o s e s , t h e s e d o s e s b e i n g m a r k e d l y a b o v e t h o s e r e -q u i r e d t o i n d u c e t r a n q u i l i z i n g a n d a n t i - a g g r e s s i o n a c t i v i t i e s .4 C l o b a z a m h a s n o m a r k e d e f f e c t o n t h e c a r d i o v a s c u l a r s y s t e m , r e s p i r a t i o n o r e x c r e t i o n .

I n t r o d u c t i o nC L O B A Z A M , a 1 , 5 b e n z o d i a z e p i n e , h a s a n a n i m a lp r o f i l e o f a n a n x i o l y t i c a g e n t w i t h o u t t h e s t r o n gs e d a t i v e a n d d e p r e s s i v e s i d e - e f f e c t s o f t h e o l d e r b e n -z o d i a z e p i n e s . B e f o r e we c o m p a r e a n d c o n t r a s tc l o b a z a m w i t h t h e o t h e r a n t i - a n x i e t y a g e n t s , i t i sa p p r o p r i a t e t o c o n s i d e r t h e c l i n i c a l t e r m ' a n x i e t y ' a n dt h e c r i t e r i a u s e d o n t e s t p r o c e d u r e s t o m e a s u r e i t .T h e d e f i n i t i o n o f a n x i e t y i s h a r d l y p r e c i s e , c o n -s i s t i n g o f a n i n t u i t i v e c o m bi na ti o n o f u n p l e a s a n tf e e l i n g s a n d s e n s a t i o n s a n d m o r e o r l e s s o b j e c t i v eo b s e r v a t i o n s o f d i s t u r b e d b r e a t h i n g , i n c r e a s e d h e a r ta c t i v i t y , v a s o m o t o r c h a n g e s a n d m u s c u l o - s k e l e t a l d i s -t u r b a n c e s . C l i n i c a l a n x i e t y r e p r e s e n t s a p e r s i s t e n tc o n c e r n f o r s o m e t h i n g o r s o m e o n e w h i c h c a n v a r y i ni n t e n s i t y f r o m m i l d u n e a s i n e s s t o a n o v e r w h e l m i n g i n -c a p a c i t a t i o n . P a t h o l o g i c a l a n x i e t y i s c h a r a c t e r i z e d b yi t s a b i l i t y t o i n t e r f e r e w i t h n o r m a l f u n c t i o n a n dm a n i f e s t s i t s e l f i n s o m a t i c a n d e m o t i o na l d i s o r d e r s ,r e d u c e d p r o d u c t i v i t y a n d a l e s s e n i n g o f t h e q u a l i t y o fl i f e . A n x i e t y c a n a l s o b e c o n s i d e r e d a f e a r f u l r e s p o n s ew h i c h h a s b e c o m e a s s o c i a t e d , b y c o n d i t i o n i n g , w i t hp r e v i o u s l y n e u t r a l s t i m u l i . E v e n t h o u g h d e f i n i t i o n s o fa n x i e t y a r e u n c l e a r , we n e v e r t h e l e s s a g r e e o n w h i c hd r u g s a r e a n t i - a n x i e t y d r u g s .One i s h a r d p r e s s e d t o a p p l y t h e s e c l i n i c a l c o n s i d -e r a t i o n s l i t e r a l l y t o e x p e r i m e n t a l a n i m a l m o d e l s . C o n s e -q u e n t l y , m o r e i n v e s t i g a t i o n s r e s o r t t o e m p i r i c a l t e s ts y s t e m s w h i c h a r e r e l a t i v e l y u n c o m p l i c a t e d a n dd i s p l a y e a s i l y m e a s u r e d e n d p o i n t s . I n o r d e r f o r a n i m a lt e s t s t o h a v e p r e d i c t i v e v a l u e t h e f o l l o w i n g c r i t e r i as h o u l d b e m e t ( T e d e s c h i , 1 9 6 9 ) : ( 1 ) t e s t s s h o u l d b es e l e c t i v e e n o u g h t o d i f f e r e n t i a t e f a l s e p o s i t i v e s a n d t od i s t i n g u i s h s i d e - e f f e c t s f r o m t h e r a p e u t i c a c t i v i t y ; ( 2 )

t e s t s s h o u l d b e s e n s i t i v e e n o u g h t o d e t e c t t h e a c t i v i t yo f r e f e r e n c e a g e n t s w i t h i n a r e a s o n a b l e d o s e r a n g e ; ( 3 )t h e r e l a t i v e p o t e n c y o f r e f e r e n c e a g e n t s i n t h e a n i m a lt e s t s h o u l d c o m p a r e f a v o u r a b l y w i t h t h e i r r e l a t i v ep o t e n c y i n m a n ; ( 4 ) t o l e r a n c e s h o u l d n o t d e v e l o p t ot h e m e a s u r e p r e s u m e d t o r e f l e c t t h e r a p e u t i c a c t i v i t y .( I t s h o u l d b e p o i n t e d o u t t h a t n o o n e p r o c e d u r e w i l lf u l f i l a l l t h e s e c o n s i d e r a t i o n s ; r a t h e r a p r o f i l e o f a c t i v i t yi n s e v e r a l t e s t s y s t e m s m u s t b e g e n e r a t e d . )F o r e x a m p l e , a n t i c o n v u l s a n t p r o c e d u r e s a r e m o s ti m p o r t a n t i n s c r e e n i n g f o r a n x i o l y t i c a c t i v i t y . T h ep r e v e n t i o n o f p e n t y l e n e t e t r a z o l - i n d u c e d s e i z u r e s i s o n ea n t i c o n v u l s a n t a s s a y t h a t s h o w s a h i g h d e g r e e o fs e l e c t i v i t y a n d s e n s i t i v i t y . I t c a n b e s e e n ( T a b l e 1 ) t h a tt h e r e l a t i v e p o t e n c y o f c l i n i c a l l y e s t a b l i s h e d a n t i -a n x i e t y a g e n t s i n p r e v e n t i n g p e n t y l e n e t e t r a z o l - i n d u c e ds e i z u r e s p a r a l l e l s t h e i r c l i n i c a l p o t e n c y . T h i s s a t i s f i e s ac r i t e r i o n t h a t p e r m i t s g o o d c o m p o u n d s e l e c t i o n . F u r -T a b l e I M e d i a n e f f e c t i v e d o s e f o r p r o t e c t i o na g a i n s t p e n t y l e n e t e t r a z o l - i n d u c e d s e i z u r e s i n r a t sD r u g M e d i a n e f f e c t i v e U n i t d o s e i nd o s e ( m g / k g m a n ( m g )o r a l l y )L o r a z e p a mN i t r a z e p a mOxazepamD i a z e p a mC h l o r d i a z e p o x i d eSodium p e n t o b a r b i t a lC l o r a z e p a t eF l u r a z e p a mMeprobamateFr om L i p p a e t a l . ( 1 9 7 8 )

0 . 0 4 80 . 2 50 . 7 21 . 6 52 . 4 13 . 3 23 . 5 45 . 3 03 6 . 9

0 . 5 - 0 . 7 55-101 0 - 3 02-105-255 0 - 1 0 03 . 7 5 - 1 515-302 0 0 - 4 0 0


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8S STUART F I E L D I N G , IRMGARD HOFFMANN

t h e r m o r e i t i s w e l l k n o w n t h a t b e n z o d i a z e p i n e sa n t a g o n i z e t h e c o n v u l s i o n s e l i c i t e d b y o t h e r a g e n t ss u c h a s p i c r o t o x i n , b i c u c u l l i n e , i s o n i a z i d a n d s t r y c h -n i n e . T o l e r a n c e t o t h e a n t i - s t r y c h n i n e a n d a n t i -b i c u c u l l i n e p r o p e r t i e s o f d i a z e p a m , h o w e v e r , h a s b e e nr e p o r t e d b y L i p p a & R e g a n ( 1 9 7 7 ) b u t n o t t o t h ea n t i - p e n t y l e n e t e t r a z o l e f f e c t s . O n e o f t h e c r i t e r i a f o rp r e d i c t i n g a c o m p o u n d t o b e a c t i v e i n a t t e n u a t i n gc l i n i c a l a n x i e t y i s t h a t t o l e r a n c e s h o u l d n o t d e v e l o p t ot h e m e a s u r e p r e s u m e d t o r e f l e c t t h e r a p e u t i c a c t i v i t y .T h u s , t h e a n t i - p e n t y l e n e t e t r a z o l e f f e c t s s e e m t o r e f l e c ta n x i o l y t i c a c t i o n , w h e r e a s e f f e c t s i n o t h e r c o n v u l s a n tp r o c e d u r e s may r e f l e c t a n t i c o n v u l s a n t p r o p e r t i e s .The p h a r m a c o l o g i c a l s c r e e n i n g p r o c e d u r e sd e m o n s t r a t e q u i t e c l e a r l y t h a t t h e a n t i - a n x i e t y d r u g sf o r m a d i s t i n c t c l a s s o f c o m p o u n d s w i t h ac h a r a c t e r i s t i c p r o f i l e o f a c t i o n . T h e y a r e a l l m u s c l er e l a x a n t s a n d a n t i c o n v u l s a n t s , i n h i b i t a g g r e s s i v eb e h a v i o u r , i n c r e a s e f o o d i n t a k e a n d d i s i n h i b i t r e s p o n s es u p p r e s s i o n d u e t o p u n i s h m e n t . T h e y a l s o p r o d u c es e d a t i o n , h y p o r e f l e x i a , h y p o t h e r m i a , a t a x i a , a n dp o t e n t i a t e a n a e s t h e s i a . G e n e r a l i s a t i o n o f t h e s e f i n d i n g ss u g g e s t s t h a t a n e w c o m p o u n d w i t h a s i m i l a r p r o f i l ew o u l d a l s o p r o v e t o b e a n e f f e c t i v e a n t i - a n x i e t y d r u gw h e n t e s t e d i n h u m a n s .C l o b a z a m ( F i g u r e 1 ) ( R o s s i e t a l . , 1 9 6 9 )d e m o n s t r a t e d a l l t h e p h a r m a c o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f a

O H 3 0NC I N 0

F i g u r e 1 C l o b a z a m : 7 - c h l o r o - 1 - m e t h y l - 5 - p h e n y l -1 H - 1 , 5 - b e n z o d i a z e p i n e - 2 , 4 - ( 3 H , 5 H ) - d i o n e .

g o o d a n t i - a n x i e t y a g e n t w i t h o u t a p p r e c i a b l e s e d a t i v ea n d d e p r e s s i v e s i d e - e f f e c t s ( B a r z a g h i e t a l . , 1 9 7 3 ) . T h ep r e s e n t p a p e r d e s c r i b e s t h e s e f i n d i n g s c o m p a r i n g t h i sd r u g w i t h t h e r e f e r e n c e a g e n t s c h l o r d i a z e p o x i d e a n dd i a z e p a m . T h e d i f f e r e n c e b e t w e e n c l o b a z a m a n d o t h e rb e n z o d i a z e p i n e s s t r u c t u r a l l y i s t h a t t h e N i n t h eh e t e r o c y c l i c r i n g i s i n p o s i t i o n s 1 a n d 5 r a t h e r t h a n i np o s i t i o n s 1 a n d 4 .A n t i c o n v u l s a n t p r o f i l e sA n t i c o n v u l s a n t e f f e c t s o f c l o b a z a m , c h l o r d i a z e p o x i d ea n d d i a z e p a m w e r e m e a s u r e d u s i n g p e n t y l e n e t e t r a z o l - ,s t r y c h n i n e - , p i c r o t o x i n - , a n d n i c o t i n e - i n d u c e d s e i z u r e s ,a n d e l e c t r i c a l l y - i n d u c e d t o n i c e x t e n s o r s e i z u r e s .P e n t y l e n e t e t r a z o lG r o u p s o f m i c e w e r e p r e t r e a t e d w i t h t h e t e s t c o m -p o u n d 6 0 m i n b e f o r e i n t r a v e n o u s i n f u s i o n o f p e n -t y l e n e t e t r a z o l 1 5 m g / m l . T h r e e e n d p o i n t s w e r eo b s e r v e d : p e r s i s t e n t c o n v u l s i o n ; t o n i c e x t e n s o r c o n -v u l s i o n s ; a n d d e a t h . A n t i c o n v u l s a n t a c t i v i t y w a s c o n -s i d e r e d t o b e p r e s e n t w h e n t h e c o m p o u n d p r o t e c t e d a tl e a s t 50 % o f t h e a n i m a l s f r o m c o n v u l s i o n a n d d e a t h .S t r y c h n i n e , p i c r o t o x i n a n d n i c o t i n eG r o u p s o f 1 0 m i c e w e r e p r e t r e a t e d o r a l l y I h b e f o r es u b c u t a n e o u s i n j e c t i o n o f s t r y c h n i n e 0 . 7 5 m g / k g ,p i c r o t o x i n 1 2 . 5 m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l y o r n i c o t i n e 5m g / k g i n t r a v e n o u s l y . M i c e w e r e o b s e r v e d f o r 1 h , a n dt h e n u m b e r o f a n i m a l s e x h i b i t i n g e x t e n s o r c o n v u l s i o nw a s r e c o r d e d . To b e c o n s i d e r e d a c t i v e , t h e c o m p o u n dh a d t o p r o t e c t a t l e a s t 50% o f m i c e f r o m e x t e n s o rc o n v u l s i o n s . E D 5 0 was c a l c u l a t e d b y t h eL i c h f i e l d - W i l c o x o n m e t h o d .E l e c t r o s h o c k ( m o u s e a n d r a t )T h r e e m i c e p e r g r o u p w e r e t r e a t e d o r a l l y w i t h t h e t e s t

Table 2 E ff e c t o f c l o b a z a m o n c o n v u l s i o n s i n d u c e d b y v a r i o u s a g e n t s i n miceC o n v u l s i o ns i n d u c e d b yP e n t y l e n e t e t r a z o l( 6 0 m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l y )S t r y c h n i n e( 0 . 7 5 m g / k g s u b c u t a n e o u s l y )P i c r o t o x i n( 1 2 . 5 m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l y )N i c o t i n e( 5 m g / k g i n t r a v e n o u s l y )E l e c t r o s h o c k ( m i c e )E l e c t r o s h o c k ( r a t )

E D 5 0 ( m g / k g o r a l l y ) *C l o b a z a m D i a z e p a m C h l o r d i a z e p o x i d e0 . 7 5

1 60 . 7 5

2 12 . 5

86261 41 01 0

4 . 51 6 1 93 1

* D o s e i n h i b i t i n g t o n i c s e i z u r e s i n 50% o f t h e a n i m a l s ( n = 1 0 ) .


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COMPARATIVE PHARMACOLOGY OF CLOBAZAM 9S

c o m p o u n d 6 0 m i n b e f o r e e l e c t r o s h o c k o f 0 . 2 5 mA f o r0 . 3 s d e l i v e r e d t h r o u g h c o r n e a l e l e c t r o d e s . T h i s t e c h -n i q u e r e s u l t s i n c o n v u l s i o n s ( e x t e n s o r ) i n 95% o f t h es u b j e c t s . S i g n i f i c a n t a c t i v i t y w a s c o n s i d e r e d t o b e o b -t a i n e d w h e n t w o o u t o f t h r e e s u b j e c t s w e r e p r o t e c t e df r o m t h e s e c o n v u l s i o n s . E l e c t r o s h o c k a t 1 1 0 V f o r 0 . 4s w a s d e l i v e r e d t hr o ug h t e mp o r a l e l e c t r o d e s , a n dr e s u l t e d i n c l o n i c t o n i c s e i z u r e s i n r a t s . A n t i c o n v u l s a n te f f e c t s w e r e m e a s u r e d b y t h e d e g r e e o f s u p p r e s s i o n o fs e i z u r e a c t i v i t y o r d i m i n u t i o n o f t h e a l t e r a t i o n o f e a c hp h a se o f c l o n i c o r t o n i c a t t a c k s .T h e a n t i c o n v u l s a n t e f f e c t s o f c l o b a z a m a r es u m m a r i z e d i n T a b l e 2 . T h e s e f i n d i n g s i n d i c a t e t h a tc l o b a z a m i s e q u i p o t e n t t o d i a z e p a m i n a n t a g o n i z i n gp e n t y l e n e t e t r a z o l - , s t r y c h n i n e - a n d e l e c t r o s h o c k -i n d u c e d s e i z u r e s i n m i c e , a n d a p p r o x i m a t e l y t h r e et i m e s l e s s p o t e n t i n t h e n i c o t i n e a s s a y . I n e a c h c a s e ,w h e n c o m p a r e d w i t h c h l o r d i a z e p o x i d e , c l o b a z a m w a sm o r e e f f e c t i v e .As m e n t i o n e d i n t h e i n t r o d u c t i o n , t h e l a c k o ft o l e r a n c e b y a n t i - a n x i e t y a g e n t s i n t h e p e n t y l e n e t e -t r a z o l a s s a y m a k e s t h i s p r o c e d u r e m o r e s e n s i t i v e t ot h e d e t e c t i o n o f a n x i o l y t i c p r o p e r t i e s r a t h e r t h a n a n t i -c o n v u l s a n t e f f e c t s . C l o b a z a m ' s p o t e n t a c t i v i t y i n t h i sp ro c ed ur e p ro b a b l y r e f l e c t s a n a n t i - a n x i e t y a c t i o nc o m p a r a b l e t o d i a z e p a m .E f f e c t s o n a g g r e s s i o nI s o l a t i o n - i n d u c e d a g g r e s s i o nT h e f i g h t i n g b e h a v i o u r o f m a l e m i c e i s o l a t e d f o r o v e r 4w e e k s w a s e x a m i n e d u s i n g t h e m e t h o d o f Y e n e t a l . ,( 1 9 5 9 ) a n d t h e b e h a v i o u r a l a l t e r a t i o n i n d u c e d b y t h ec o m p o u n d e x a m i n e d . T h e a b s e n c e o f a n y f i g h t i n gr e a c t i o n w a s c o n s i d e r e d t o b e d u e t o d r u g a c t i v i t y .F o o t s h o c k - i n d u c e d a g g r e s s i o nF o o t s h o c k - i n d u c e d a g g r e s s i o n w a s d e v e l o p e d u s i n g

t h e m e t h o d o f T e d e s c h i e t a l . ( 1 9 5 9 ) m o d i f i e d b y C h e n( 1 9 6 3 ) . S u b j e c t s h a v i n g a m i n i m u m o f f i v e f i g h t sd u r i n g t h e f i r s t t r i a l w e r e s e l e c t e d f o r t r e a t m e n t . A p a i re x h i b i t i n g l e s s t h a n s i x f i g h t s d u r i n g t r e a t m e n t w e r ec o n s i d e r e d t o b e s i g n i f i c a n t l y a f f e c t e d b y t h e c o m -p o u n d . E i g h t p a i r s w e r e u s e d f o r e a c h d o s e a n dp e r c e n t a g e p r o t e c t i o n c a l c u l a t e d .T a b l e 3 s h o w s t h e e f f e c t o f c l o b a z a m o n a g g r e s s i v eb e h a v i o u r i n m i c e . C l o b a z a m i n h i b i t e d i s o l a t i o n -i n d u c e d a g g r e s s i v e b e h a v i o u r w i t h a n E D 5 0 = 1 0m g / k g o r a l l y . T h i s e f f e c t w a s a l i t t l e m o r e p r o n o u n c e dT a b l e 3 E f f e c t o f c l o b a z a m o n a g g r e s s i v eb e h a v i o u r i n m i c eA g g r e s s i o n E D 5 0 ( m g / k g , o r a l l y ) *i n d u c e d b y C l o b a z a m D i a z e p a m C h l o r d i a z e p o x i d eI s o l a t i o n t 1 0( 4 w e e k s )F o o t s h o c k t 2 . 6

1 40 . 1 6 1 4

* D o s e p r e v e n t i n g 5 0% o f f i g h t s .t= 5 p a i r s / d o s e .* = 8 p a i r s / d o s e .

t h a n t h a t i n d u c e d b y c h l o r d i a z e p o x i d e ( E D 5 0 = 1 4 . 0m g / k g o r a l l y ) . I n f o o t s h o c k - i n d u c e d a g g r e s s i o nc l o b a z a m p r o v e d t o b e m a r k e d l y m o r e p o t e n t t h a nc h l o r d i a z e p o x i d e b u t l e s s p o t e n t t h a n d i a z e p a m i n i n -h i b i t i n g f i g h t i n g .S p o n t a n e o u s a g g r e s s i o n i n g o l d e n h a m s t e rT h i s t e s t i s p r i m a r i l y u s e d t o s e p a r a t e t h e d e s i r e d ' t a m -i n g ' e f f e c t s i n n a t u r a l l y a g g r e s s i v e a n i m a l s f o r d i s t u r b -a n c e s i n t h e i r m o t o r c o o r d i n a t i o n . A m o d i f i e dm e t h o d o f T h e r e t a l . ( 1 9 5 9 ) w a s u s e d . A c o m p o u n dw a s e v a l u a t e d f o r a ' t a m i n g ' r e s p o n s e b y t h e n u m b e ro f t o l e r a t e d i r r i t a t i o n s a n d t h e a b s e n c e o f f i g h t i n g .N o n - s p e c i f i c m o t o r d i s t u r b a n c e s w e r e e v a l u a t e d b ym e a s u r i n g d e c r e a s e s i n m u s c l e t o n e .

T a b l e 4 E f f e c t o f c l o b a z a m on s p o n t a n e o u s a g g r e s s i o n i n g o l d e n h a m s t e r sE D 5 0( m g / k g o r a l l y ) *6 0333330

B e h a v i o u r a l e f f e c t s

N o m o t o r d i s t u r b a n c e s w i t h i na d o s e r a n ge o f 5-50 m g / k g .D e c r e a s e i n muscle tone a tdoses > 25 m g / k g . S l i g h tm o t o r e x c i t a t i o n i n a fewa n i m a l s a t > 2 5 mg/kg o r a l l y .

C h l o r d i a z e p o x i d e 236

I n i t i a l m o t o r e x c i t a t i o n a t>2 5 mg/kg f o l l o w e d b y a t a x i a> 1 0 , N Dt i n a l l a n i m a l s ( n =1 8 ) .* Dose r e d u c i n g t h e b i t i n g response b y 5 0 % ( n = 1 8 - 2 4 ) .tED50 not d e t e r m i n e d due t o m o t o r d i s t u r b a n c e s .

D r u gClobazam

P r e t r e a t m e n t( h )236


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lOS STUART F I E L D I N G , IRMGARD HOFFMANN

T h e r e s u l t s s h o w a c l e a r s e p a r a t i o n b e t w e e nc l o b a z a m a n d a c l a s s i c a l b e n z o d i a z e p i n e ( T a b l e 4 ) .C h l o r d i a z e p o x i d e w a s n o t e f f e c t i v e i n r e d u c i n g t h ea g g r e s s i v e r e s p o n s e i n h a m s t e r s a t d o s e s u p t o 1 0m g / k g , a n d m a r k e d m o t o r d i s t u r b a n c e s w e r e n o t e dt h r o u g h o u t t h e d o s e r a n g e . On t h e o t h e r h a n d , c l o b a -z a m p r o d u c e d s i g n i f i c a n t t r a n q u i l l i z i n g e f f e c t s ( a n t i -a g g r e s s i o n a n d p o s s i b l y a n x i o l y t i c ) i n a d o s e r a n g e o f5 - 5 0 m g / k g o r a l l y w i t h o u t a n y m o t o r d i s t u r b a n c e .M o t o r d i s t u r b a n c e s w e r e s e e n o n l y a t d o s e s e x c e e d i n g5 0 m g / k g .A n x i o l y t i c m e a s u r e sS t a i r c a s e t e s tT h i s p r o c e d u r e w a s c a r r i e d o u t a c c o r d i n g t o t h em e t h o d o f B o i s s i e r e t a l . ( 1 9 7 5 ) . N a i v e r a t s w e r ep l a c e d i n w o o d e n e n c l o s u r e s t h a t h a d i n c o r p o r a t e di n t o t h e m a f i v e - s t e p s t a i r c a s e . T h e n u m b e r o f r e a r i n g sa n a n i m a l d i s p l a y e d d u r i n g t h e f i r s t f e w m i n u t e s w a st a k e n a s a n i n d i c a t i o n o f ' a n x i e t y ' . T h e n u m b e r o fs t e p s c l i m b e d w a s t a k e n a s a m e a s u r e o f e x p l o r a t o r yb e h a v i o u r . S u c h a p r o c e d u r e d i s s o c i a t e s t h e a n t i -a n x i e t y e f f e c t ( a d e c r e a s e i n n u m b e r o f r e a r i n g s ) f r o ma d e p r e s s i o n o f m o t o r a c t i v i t y ( a d e c r e a s e i n t h en u m b e r o f s t e p s c l i m b e d ) .C l o b a z a m s h o w e d a d e c r e a s e i n t h e n u m b e r o f r e a r -i n g s a n d i n c r e a s e s i n t h e n u m b e r o f s t e p s c l i m b e d a td o s e s o f 8 - 3 2 m g / k g ( F i g u r e 2 ) . T h e s e e f f e c t s a r e c o m -p a r a b l e t o t h o s e o f c l o r a z e p a t e . D i a z e p a m a l s o

a)

E0a )-5

0

a b c25 0

200-

150

1 0 , 0

50-

* - 1 LO 05 2 4 8 0 2 4 8 16 32 0 2 4 8 t6 32 6 4

D r u g d o s e ( m g / k g )

d

0 2 4 A 16

F i g u r e 2 T h r e e - m i n s t a i r c a s e t e s t ( 1 2 r a t s p erd o s e ) . From B o i s s i e r , Simon & S o u b r i 6 ( 1 9 7 5 ) . 0 ,Number o f s t e p s ; A , number o f r e a r i n g s . a , d i a z e p a m ;b , c l o b a z a m ; c , c l o r a z e p a t e ; d , c h l o r p r o m a z i n e .

d e c r e a s e d t h e n u m b e r o f r e a r i n g s b u t t h e r e was n oc o n c o m i t a n t i n c r e a s e i n motor a c t i v i t y . U n l i k e t h eb e n z o d i a z e p i n e s , c h l o r p r o m a z i n e produceds i m u l t a n e o u s d e c r e a s e s i n b o t h measures. I t i s t h i s d i s -

s o c i a t i o n b e t w e e n r e a r i n g s a n d s t e p s c l i m b e d t h a t i st a k e n a s a n i n d e x o f a n t i - a n x i e t y a c t i v i t y .C o n d i t i o n e d c o n f l i c t b e h a v i o u rT h i s m e t h o d w a s b a s e d o n t h e c o n f l i c t t e s t o f G e l l e r &S e i f t e r ( 1 9 6 0 ) . R a t s w e r e t r a i n e d t o p r e s s a l e v e r o n av a r i a b l e i n t e r v a l s c h e d u l e ( V I - I ) o f 1 2 m i n d u r a t i o n( n o n - p u n i s h e d ) f o l l o w e d b y a 3 m i n c o n t i n u o u s r e i n -f o r c e m e n t s c h e d u l e ( C R F ) s i g n a l l e d b y a t o n e . Whenp e r f o r m a n c e b a s e l i n e s b e c a m e e s t a b l i s h e d , c o n f l i c tw a s i n t r o d u c e d b y e l e c t r i c s h o c k d e l i v e r e d t h r o u g h ag r i d f l o o r e a c h t i m e t h e a n i m a l p r e s s e d t h e l e v e r d u r i n gt h e t o n e ( p u n i s h m e n t ) . S e s s i o n s l a s t e d f o r 6 0 m i n a n dc o n s i s t e d o f 4 V I - I p e r i o d s o f 1 2 m i n a n d 4 CRF-p e r i o d s o f 3 m i n d u r a t i o n . T h e p u n i s h e d s e g m e n t( C R F ) i s u s e d t o a s s a y p o t e n t i a l a n t i - a n x i e t y a c t i v i t y ,w h e r e a s t h e u n p u n i s h e d c o m p o n e n t o f f e r s a c h a n c e t oe v a l u a t e n o n - s p e c i f i c d r u g e f f e c t s , s u c h a s g e n e r a ld e p r e s s a n t a c t i v i t y . D r u g - i n d u c e d i n c r e a s e s i n t h e r a t eo f p u n i s h e d r e s p o n d i n g w e r e i n t e r p r e t e d a s a n i n d e x o fa n t i - a n x i e t y a c t i v i t y , w h e r e a s d e c r e a s e s i n u n p u n i s h e dr e s p o n d i n g w e r e i n t e r p r e t e d a s i n d i c a t i n g d e p r e s s a n ta c t i v i t y .C l o b a z a m w a s e f f e c t i v e i n i n c r e a s i n g p u n i s h e dr e s p o n d i n g a t d o s e s f r o m 3 0 - 1 0 0 m g / k g ( T a b l e 5 ) . A tt h e h i g h e s t d o s e s o m e d e c r e a s e i n n o n - p u n i s h e d V Ir e s p o n d i n g o c c u r r e d . D i a z e p a m w a s e f f e c t i v e i n i n -c r e a s i n g p r e v i o u s l y s u p p r e s s e d r e s p o n d i n g a t 5 a n d 1 0m g / k g b u t t h e r e w e r e s i g n i f i c a n t d e p r e s s a n t e f f e c t s o nn o n - p u n i s h e d r e s p o n d i n g a t t h e s e d o s e s . T h e r e f o r e , i tc a n b e c o n c l u d e d t h a t c l o b a z a m h a s a w i d e r e f f e c t i v ed o s e r a n g e b e t w e e n a n t i - a n x i e t y e f f e c t s a n d s e d a t i o nt h a n d i a z e p a m .D i s c r i m i n a t i o n o f s u b j e c t i v e e f f e c t sI t w a s s h o w n b y L a l a t t h e U n i v e r s i t y o f R h o d e I s l a n dt h a t t h e s u b j e c t i v e CN S c u e s o f a c o m p o u n d s u c h a sl e p t a z o l c a n b e e l u c i d a t e d t h r o u g h o p e r a n tm e t h o d o l o g y , a n d t h a t b e n z o d i a z e p i n e s a r e a b l e t ob l o c k t h i s c u e . G r o u p s o f r a t s w e r e t r a i n e d t o p r e s so n e l e v e r l o c a t e d o n t h e r i g h t s i d e o f a S k i n n e r b o x o na f i x e d - r a t i o 1 0 : 1 s c h e d u l e f o r f o o d r e i n f o r c e m e n tw h e n i n j e c t e d w i t h l e p t a z o l 2 0 m g / k g , i n t r a p e r i t o n e a l -l y a n d t o p r e s s t h e l e f t l e v e r o n t h e s a m e s c h e d u l ew h e n i n j e c t e d w i t h s a l i n e . I n t h i s w a y t h e a n i m a l ' s s u b -j e c t i v e c u e s a r e t h e o n l y o n e s u s e d t o s e l e c t t h ea p p r o p r i a t e l e v e r . L e p t a z o l c u e s a r e e s t a b l i s h e d i na p p r o x i m a t e l y 4 0 t r a i n i n g s e s s i o n s .C h l o r d i a z e p o x i d e , d i a z e p a m a n d c l o b a z a m w e r ee f f e c t i v e i n b l o c k i n g t h e d i s c r i m i n a t i v e c u e s p r o d u c e db y l e p t a z o l , m a k i n g t h e a n i m a l p e r c e i v e l e p t a z o l a ss a l i n e . T h e s e r e s u l t s a r e d i s p l a y e d i n F i g u r e 3 . E D 5 0 sw e r e 1 . 9 4 , 3 . 2 5 a n d 5 . 9 2 m g / k g r e s p e c t i v e l y . T h ea n i m a l ' s s u b j e c t i v e r e s p o n s e t o t h e c l o b a z a m -l e p t a z o l i n t e r a c t i o n , w h i c h w a s c o m p a r a b l e t od i a z e p a m , f u r t h e r s u b s t a n t i a t e s t h e a n x i o l y t i cp r o p e r t i e s o f t h i s n e w c o m p o u n d .


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COMPARATIVE PHARMACOLOGY OF CLOBAZAM 1 1 S

a )Nc o 1 0 0 \E 8 0 0 A0 )

60 -

40~~~~B 0 0 A

0 0 . 6 4 1 . 2 5 2 . 5 5 1 0 2 0 40D r u g d o s e ( m g / k g )

F i g u r e 3 E f f e c t s o f c l o b a z a m o n d i s c r i m i n a t i o n o fs u b j e c t i v e e f f e c t s o f l e p t a z o l . O , C h l o r d i a z e p o x i d e ; 0 ,d i a z e p a m ; A , c l o b a z a m .

C o m m o n s i d e - e f f e c t s o f a n x i o l y t i c sC l o b a z a m w a s e v a l u a t e d f o r s e d a t i o n , b e h a v i o u r a ld e p r e s s i o n , m u s c l e r e l a x a t i o n , h y p o r e f l e x i a a n d a t a x i ae f f e c t s i n t h e m o u s e , c a t a n d d o g u s i n g g r o s s o b s e r v -a t i o n a l s c o r i n g t e c h n i q u e s . I n a d d i t i o n , m e a s u r e s o fe x p l o r a t o r y b e h a v i o u r a n d l o c o m o t o r a c t i v i t y w e r es i m u l t a n e o u s l y c a r r i e d o u t i n m i c e , u s i n g t h e h o l e -b o a r d t e s t . A 4 0 x 4 0 cm b o a r d w i t h 1 6 h o l e ss e p a r a t e d b y e q u a l d i s t a n c e s w a s u s e d . M o t i l i t y w a sm e a s u r e d b y p h o t o e l e c t r i c c e l l s p l a c e d a t t h e e d g e s o ft h e b o a r d . E x p l o r a t o r y b e h a v i o u r w a s r ec o r d ed e a c ht i m e a m o u s e p o k e d i t s h e a d i n t o a h o l e , i n t e r r u p t i n g al i g h t b e a m .M i n i m a l e f f e c t i v e d o s e s w e r e d e t e r m i n e d f o r t h eg r o s s o b s e r v a t i o n a l p r o c e d u r e s . F o r t h e h o l e - b o a r dt e s t , g r a p h i c e s t i m a t i o n o f t h e E D 5 0 w a s d e t e r m i n e d o nt h e b a s i s o f t h e d i m i n u t i o n o f t h e n u m b e r o f p a s s a g e s( m o t i l i t y ) o r t h e n u m b e r o f h o l e s e x p l o r e d ( e x -p l o r a t i o n ) e x p r e s s e d a s p e r c e n t a g e o f c o n t r o l a t t h ee n d o f 5 m i n u t e s .

T h e common s i d e - e f f e c t s o f a n x i o l y t i c d r u g s a r el i s t e d i n T a b l e 6 . I n m i c e , c l o b a z a m p r o d u c e d d e p r e s -s i o n o f s p o n t a n e o u s a c t i v i t y , r e f l e x e x c i t a b i l i t y a n dT a b l e 6 Co mmo n s i d e - e f f e c t s o f a n x i o l y t i c d r u g sSymptom

S e d a t i o n ,b e h a v i o u r a l d e p r e s s i o nM u s c l e r e l a x a t i o nH y p o r e f l e x i aA t a x i a

S p e c i e s MED( m g / k g o r a l l y )C D CDAPM o u s e tC a tDo gMouseC a tD o gMouseC a tD o g

202 . 55202 . 557 52 . 55

5

5

5

1 2 . 5

1 2 . 5

1 2 . 5

* M i n i m a l e f f e c t i v e d o s e i n o b s e r v a t i o n a l s c r e e n i n g :C , c l o b a z a m ; D , d i a z e p a m ; C D A P , c h l o r d i a z e p o x i d e .t E D 5 0 ( c l o b a z a m ) = 25 m g / k g o r a l l y i n d e c r e a s i n gl o c o m o t i o n . a n d 20 m g / k g o r a l l y i n d e c r e a s i n gc u r i o s i t y i n h o l e - b o a r d t e s t .m u s c l e r e l a x a t i o n w i t h i n a d o s e r a n g e o f 2 0 - 7 5 m g / k go r a l l y . I n c a t s , 2 . 5 m g / k g o r a l l y p r o d u c e d s l i g h t a t a x i aa n d d e c r e a s e d l i m b c o o r d i n a t i o n . A t 5 m g / k g o r a l l y ,s e v e r e a t a x i a , d e c r e a s e d m u s c l e t o n e a n d r e d u c t i o n i nv i s u a l a n d v e s t i b u l a r r e f l e x e s w e r e n o t e d . T i m e o f p e a ke f f e c t w a s b e t w e e n 9 0 - 1 8 0 m i n u t e s . A l l a n i m a l sa p p e a r e d t o b e n o r m a l a t 6 h o u r s . T h e d o s e o f 1 0m g / k g o r a l l y p r o d u c e d t h e s a m e p a t t e r n s o f e f f e c t s b u tm o r e p r o n o u n c e d , w i t h a l o n g e r d u r a t i o n o f a c t i o n ,o v e r 1 0 h o u r s . I n d o g s , c l o b a z a m 2 . 5 m g / k g o r a l l ys h o w e d n o o b s e r v a b l e e f f e c t s w h e r e a s a t 5 m g / k g ,t h r e e o u t o f t h r e e d o g s h a d s l i g h t a t a x i a a n d d e c r e a s e dm u s c l e t o n e ; t h e y w e r e n o r m a l 4 - 5 h p o s t - d r u g . A t 1 0m g / k g o r a l l y , m i l d a t a x i a a n d d e c r e a s e d l i m b t o n ew e r e p r e s e n t . O n s e t w a s a t 1 - 2 h w i t h a d u r a t i o n o fa c t i v i t y o f 5 h o u r s . A t 2 0 m g / k g o r a l l y , s e v e r e a t a x i a ,s l e e p , i m p a i r e d l i m b t o n e a n d d e p r e s s e d b e h a v i o u r i nt h r e e o u t o f t h r e e d o g s w e r e n o t e d .

T a b l e 5 E f f e c t o f c l o b a z a m on r e s p o n d i n g i n a c o n f l i c t s i t u a t i o n i n r a t s ( G e l l e r - S e i f t e r S c h e d u l e )

D r u g D o s e( m g / k go r a l l y )Clobazam 103050100

P u n i s h e d r e s p o n s e s( m e a n v a l u e s )P r e - d ru g P o s t - d ru g5 . 03 . 02 . 21 . 4

7 . 29 . 7 t1 1 . 7 t3 5 . 8 tD i a z e p a m 2 . 5 1 . 2 4 . 35 3 . 2 2 1 . 8 t1 0 2 . 5 2 4 . 6 t* R e s p o n s e s d u r i n g c o n t i n u o u s r e i n f o r c e m e n t i n t e r v a l ( 3 m i n ) .t R e s p o n s e s d u r i n g v a r i a b l e i n t e r v a l ( 1 2 m i n ) .

P < 0.0 5 ( W i l c o x o n t e s t ) .

R a t i o o f p o s t / p r e - d r u g v a l u e s( C o n t r o l = 1 . 0 )N o n - p u n i s h e d t P u n i s h e dr e s p o n s e r e s p o n s e0 . 9 21 . 1 10 . 7 40 . 6 71 . 2 90 . 7 40 . 4 4

1 . 43 . 25 . 32 5 . 63 . 66 . 89 . 8


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12S STUART F I E L D I N G , IRMGARD HOFFMAN N

I n t h e h o l e - b o a r d t e s t , c l o b a z a m e x h i b i t e d a n i n -h i b i t o r y e f f e c t o n s p o n t a n e o u s m o t i l i t y a n d e x -p l o r a t o r y b e h a v i o u r i n m i c e w i t h E D 5 0 s o f 2 5 a n d 2 0m g / k g o r a l l y .T h e r e s u l t s s h o w n a b o v e i n d i c a t e t h a t c l o b a z a m h a sa s p e c i f i c a d v a n t a g e o v e r d i a z e p a . n a n d c h l o r -d i a z e p o x i d e i n t h a t a t a x i a , m u s c l e r e l a x a t i o n , s e d a t i o na n d b e h a v i o u r a l d e p r e s s i o n a r e a t d o s e s m u c h h i g h e rt h a n t h o s e n e c e s s a r y t o p r o d u c e a n x i o l y t i c a n d t a m i n ga c t i v i t y ( s e e T a b l e s 3 , 4 a n d 5 a n d F i g u r e 2 ) .E f f e c t s o n m o t o r c o o r d i n a t i o nT h e a b i l i t y o f c l o b a z a m - t r e a t e d m i c e o r r a t s t ob a l a n c e o n a r o t a t i n g r o d f o r 1 m i n w a s u s e d a s am e a s u r e o f m u s c l e t o n e a n d m u s c l e c o o r d i n a t i o n .U n t r e a t e d a n i m a l s w e r e f i r s t t r a i n e d t o m a i n t a i n t h e i rb a l a n c e f o r m o r e t h a n 2 m i n o n t h i s r o t a t i n g r o d -m i c e 1 4 r p m ; r a t s 7 r p m . C l o b a z a m w a s a d m i n i s t e r e do r a l l y 6 0 m i n b e f o r e t e s t i n g a n d t h e E D 5 0 r e p r e s e n t st h e d o s e t h a t c a u s e d 50% o f t h e s u b j e c t s t o f a l l o f f t h er o d .T h e d a t a i n T a b l e 7 s h o w t h e r e f e r e n c e c o m p o u n d st o h a v e m o r e a d v e r s e s i d e - e f f e c t s t h a n c l o b a z a m o nm o t o r c o o r d i n a t i o n . I n m i c e a n d r a t s , d i a z e p a m w a s1 9 t i m e s m o r e d i s r u p t i v e t h a n c l o b a z a m , a n d c h l o r -d i a z e p o x i d e w a s 1 . 5 t i m e s more d i s r u p t i v e i n m i c e a n d

T a b l e 7 E f f e c t o f c l o b a z a m o n r o t a r o d p e r f o r m a n c eCompound

C l o b a z a mD i a z e p a mC h l o r d i a z e p o x i d e

E D 5 0 ( m g / k g o r a l l y )Mouse R a t5 0 1 4 02 . 6 7 . 530 3 1

4 . 5 t i m e s m o r e d i s r u p t i v e i n r a t s .A d i r e c t c o m p a r i s o n o f t h e r o t a r o d d a t a a n d t h ed a t a o f t h e c o n f l i c t p r o c e d u r e i n T a b l e 5 s h o w s q u i t ec l e a r l y t h a t n e u r o l o g i c a l d e f i c i t s a s m e a s u r e d b y t h i st e s t s h o u l d n o t o c c u r f o r c l o b a z a m i n i t s a n x i o l y t i cd o s e r a n g e ( 3 0 - 1 0 0 m g / k g o r a l l y ) .P o t e n t i a t i o n o f d r u g - i n d u c e d s l e e p i n g dmeH e x o b a r b i t o n e , t h i o p e n t o n e a n d q u i n a l b a r b i t o n e w e r ea d m i n i s t e r e d t o g r o u p s o f 1 0 m i c e 3 0 m i n a f t e r a n i n -j e c t i o n o f e i t h e r c l o b a z a m o r v e h i c l e . C l o b a z a m o rv e h i c l e w a s a l s o g i v e n c h r o n i c a l l y a t 1 0 m g / k g / do r a l l y f o r 1 4 d o r 5 0 m g / k g / d f o r 8 d a y s . A t 2 4 h a f t e rt h e l a s t d o s e o f c l o b a z a m , h e x o b a r b i t o n e wasa d m i n i s t e r e d . T h e m e a s u r e f o r e a c h t e s t was s l e e p i n gt i m e , d e f i n e d a s t h e t i m e f r o m l o s s o f t o r e g a i n i n g t h er i g h t i n g r e f l e x . T h e d o s e n e c e s s a r y t o i n c r e a s e s l e e p i n g

T a b l e 8 P o t e n t i a t i o n o f d r u g - i n d u c e d a n a e s t h e s i a b y c l o b a z a m i n m i c eA n a e s t h e s i a i n d u c e d b y C l o b a z a m p r e t r e a t m e n t E D + 100 ( m g / k g o r a l l y ) *H e x o b a r b i t o n e 1 4 0 m g / k g s u b c u t a n e o u s l yH e x o b a r b i t o n e 1 0 0 m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l yT h i o p e n t o n e 2 5 m g / k g i n t r a v e n o u s l yQ u i n a l b a r b i t o n e 40 m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l yE t h a n o l 4 g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l y

3 0 m i n ( a c u t e d o s e )24 h ( c h r o n i c d o s i n go v e r 8 o r 1 4 d )30 m i n 0 ( s i m u l t a n e o u sa d m i n i s t r a t i o n )30 m i n

8 . 5N A a t 1 0 m g / k g x 1 4 o r5 0 m g / k g x 83 07 . 24 . 4

* D o s e o f c l o b a z a m i n c r e a s i n g s l e e p i n g t i m e s b y 100% ( 5 0 % i n t h e c a s e o f e t h a n o l ) ; n = 1 0 i n a l l e x p e r i m e n t s .T a b l e 9 G e n e r a l p h a r m a c o l o g y

T e s t A n i m a l D o s e E f f e c tH a e m o d y n a m i c s

I s o l a t e d a t r i u mD i u r e s i s / s a l u r e s i sI n t e s t i n a l m o t i l i t yA c t i v i t y o f i s o l a t e d u t e r u sN o r m a l b o d y t e m p e r a t u r eE l e v a t e d ( m e t h a m p h e t a m i n e )b o d y t e m p e r a t u r eB l o o d g l u c o s e

C a t 2 5 ; 5 0 ; 100 m g / k gi n t r a p e r i t o n e a l l yD o g 1 0 ; 2 5 ; 50 m g / k gi n t r a p e r i t o n e a l l y / o r a l l yG u i n e a - p i g 1 0 - 5 MR a t 5 0 m g / k g o r a l l yMouse 1 0 ; 100 m g / k g o r a l l yR a t S 1 0 - 5 MR a b b i t / R a t 3 0 ; 300 m g / k g o r a l l yR a t 3 0 ; 30 0 m g / k g o r a l l yR a t / R a b b i t 1 0 ; 20 m g / k g o r a l l y

S l i g h t d e c r e a s e i nb l o o d p r e s s u r e0 < 1 O - 5 M000000


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COMPARATIVE PHARMACOLOGY OF CLOBAZAM 13S

t i m e b y 1 0 0 % w a s c a l c u l a t e d f o r a l l p r o c e d u r e s e x c e p te t h a n o l w h e r e a 50% i n c r e a s e i n s l e e p i n g t i m e w a sd e t e r m i n e d .D a t a s u m m a r i z e d i n T a b l e 8 s h o w t h a t c l o b a z a mw a s a c t i v e i n i n c r e a s i n g h e x o b a r b i t o n e s l e e p i n g t i m e( E D I O O 8 . 5 ) ; h o w e v e r , t h i s a c t i v i t y d i s a p p e a r e d o v e rc h r o n i c a d m i n i s t r a t i o n , i n d i c a t i n g a t o l e r a n c e t o t h i se f f e c t . C l o b a z a m w a s a l s o v e r y e f f e c t i v e i n p r o l o n g i n gs l e e p i n g t i m e i n d u c e d b y q u i n a l b a r b i t o n e a n d e t h a n o l .A g a i n s t t h e u l t r a - s h o r t - a c t i n g b a r b i t u r a t e , t h i o p e n -t o n e , c l o b a z a m was n o t a s e f f e c t i v e .G e n e r a l p h a r m a c o l o g y o f c l o b a z a mC l o b a z a m , e v e n a t d o s e s much h i g h e r t h a n t h o s e r e -q u i r e d f o r a n x i o l y t i c a c t i v i t y , h a d n o s i g n i f i c a n t e f f e c t so n t h e f o l l o w i n g v a r i a b l e s ( T a b l e 9 ) : ( 1 - 4 ) b l o o dp r e s s u r e , h e a r t r a t e , ECG, r e s p i r a t o r y r a t e ( s t u d i e s i nc a t s 2 5 - 1 0 0 m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l y ; d o g s 1 0 - 5 0m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l y a n d o r a l l y ; g u i n e a - p i gi s o l a t e d a t r i u m < 1 O - 5 M ; ( 5 ) d i u r e s i s / s a l u r e s i s ( r a t 5 0m g / k g o r a l l y ) ; ( 6 ) g a s t r o i n t e s t i n a l f u n c t i o n s ( m o u s e1 0 , 1 0 0 m g / k g o r a l l y ) ; ( 7 ) a c t i v i t y o f i s o l a t e d u t e r u s( r a t < 1 0 - 5 M ) ; ( 8 ) n o r m a l a n d m e t h a m p h e t a m i n e -e l e v a t e d b o d y t e m p e r a t u r e s ( r a b b i t a n d r a t 3 0 a n d 3 0 0m g / k g o r a l l y ) ; ( 9 ) b l o o d g l u c o s e l e v e l s ( r a t a n d r a b b i t1 0 a n d 2 0 m g / k g o r a l l y ) .C l o b a z a m h a d n o a n t i - i n f l a m m a t o r y a c t i v i t y ( T a b l e1 0 ) ( p a w o e d e m a o f t h e r a t ) ; a t d o s e s u p t o 1 6 0 m g / k gi n t r a p e r i t o n e a l l y , h o w e v e r , i t e x e r t e d a s l i g h t a n a l g e s i ce f f e c t i n m i c e ( a c e t i c a c i d - i n d u c e d w r i t h i n g t e s t , E D 5 01 3 . 5 m g / k g o r a l l y ) a n d r a b b i t s ( e l e c t r i c a l l y s t i m u l a t e d

d e n t a i p u l p , E D 5 0 1 7 . 9 m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l y ) .M e t a b o l i t e d e s m e t h y l c l o b a z a m (DMC)DMC i s a m a j o r m e t a b o l i t e o f c l o b a z a m t h a t h a s b e e nd e t e c t e d i n h u m a n s a n d a n i m a l s . I t h a s a v e r y l o n gh a l f - l i f e a n d w e a k e r s e d a t i v e o r t r a n q u i l l i z i n g e f f e c tt h a n t h e p a r e n t c o m p o u n d . T h e s p l i t b e t w e e n d e s i r a b l ee f f e c t s ( t r a n q u i l l i z i n g , t a m i n g ) a n d u n w a n t e d s i d e -e f f e c t s ( m o t o r d i s t u r b a n c e s , m u s c l e r e l a x a t i o n ) i s e v e nm o r e m a r k e d t h a n f o r c l o b a z a m ( T a b l e 1 1 ) . DMC d i dn o t a f f e c t t h e r o t a r o d p e r f o r m a n c e o f m i c e a n d r a t s i nd o s e s u p t o 1 0 0 0 m g / k g i n t r a p e r i t o n e a l l y , w h e r e a s i tw a s o n l y 2 . 4 - , 4 - o r 7 - f o l d l e s s p o t e n t t h a n c l o b a z a mi n t h e l e p t a z o l - i n d u c e d s e i z u r e , i n c l i n e d p l a n e , a n df o o t s h o c k - i n d u c e d a g g r e s s i o n t e s t s , r e s p e c t i v e l y . T h i ss u g g e s t s t h a t w h e n t h e p a r e n t c o m p o u n d i s d e g r a d e dt o t h e m e t a b o l i t e , t h e a n x i o l y t i c e f f e c t ( M e t r a z o l T e s t )s h o u l d b e p r e s e r v e d w i t h a n e v en g r e a t e r r e d u c t i o n o fu n t o w a r d s i d e - e f f e c t s .C o n c l u s i o n sC l o b a z a m h a s b e e n f o u n d t o h a v e t h e p r o p e r t i e sg e n e r a l l y b e l i e v e d t o b e c h a r a c t e r i s t i c o f a n a n t i -a n x i e t y d r u g , t h a t i s , a d i s i n h i b i t o r y a c t i o n o n c o n f l i c tb e h a v i o u r , d e c r e a s e d r e a r i n g s i n a n o v e l e n v i r o n m e n t ,b l o c k i n g t h e d r u g d i s c r i m i n a t i o n c u e s o f l e p t a z o l ,a n d a n t i c o n v u l s a n t a n d a n t i - a g g r e s s i o n a c t i v i t i e s .C l o b a z a m , i n f a c t , r e p r e s e n t s a n a n t i - a n x i e t y a g e n t o f

T a b l e 10 G e n e r a l p h a r m a c o l o g yT e s t A n i m a l D o s e E f f e c tA n t i - i n f l a m m a t o r ya c t i v i t y ( p a w o e d e m a ) R a t < 1 6 0 m g / k g 0i n t r a p e r i t o n e a l l yA n a l g e s i c a c t i v i t y( a ) A c e t i c a c i d i n d u c e d Mouse E D 5 0 : 1 3 . 5 m g / k go r a l l y ( 6 . 1 - 2 9 . 7 )( b ) D e n t a l p u l p p a i n R a b b i t E D 5 0 : 1 7 . 9 m g / k gi n t r a p e r i t o n e a l l y ( 4 . 9 - 6 4 )

T a b l e 1 1 E f f e c t s o f N - d e s m e t h y l - c l o b a z a m i n d i f f e r e n t s c r e e n i n g t e s t sT e s t

I n c l i n e d p l a n eH o r i z o n t a l w i r eM e t r a z o l s e i z u r e sR o t a r o dR o t a r o dF o o t s h o c k f i g h t i n gG e l l e r C o n f l i c t

M i c eM i c eM i c eM i c eR a tR a tR a t

C l o b a z a m D i a z e p a mE D 5 0 ( m g / k g ) ED50 ( m g / k g )

M E D , m i n i m a l e f f e c t i v e d o s e .

A n i m a l R o u t e

O r a lO r a lO r a lI n t r a p e r i t o n e a lI n t r a p e r i t o n e a lI n t r a p e r i t o n e a lI n t r a p e r i t o n e a l

N - d e s m e t h y l -c l o b a z a mE D 5 0 ( m g / k g )-80>1001 . 1>1000> 1 0001 5 . 5>100

- 2 0-400 . 4 540302 . 22 0 . 0 ( M E D )

- 7 . 5- 7 . 50 . 1 7- 2 . 0- 3 . 50 . 4 95 . 0 ( M E D )


8/8

1 4 S STUART F I E L D I N G , IRMGARD HOFFMANN

t h e 1 , 5 b e n z o d i a z e p i n e c l a s s w i t h a c l e a r s e p a r a t i o nb e t w e e n e x p e c t e d t h e r a p e u t i c a c t i v i t y a n d s i d e - e f f e c tl i a b i l i t y . S p e c i f i c a l l y i n t e s t s a g a i n s t c o n d i t i o n e dc o n f l i c t b e h a v i o u r , c l o b a z a m s h o w e d a w i d e rt h e r a p e u t i c i n d e x t h a n d i d d i a z e p a m , y e t i t s h o w e dc o n s i d e r a b l y w e a k e r a d v e r s e e f f e c t s t h a n d i a z e p a ma n d c h l o r d i a z e p o x i d e i n t e r m s o f m u s c l e r e l a x a t i o n ,m u s c l e c o o r d i n a t i o n , a t a x i a , b e h a v i o u r a l d e p r e s s i o n ,s e d a t i o n a n d h y p o r e f l e x i a e f f e c t s . I n a d d i t i o n ,c l o b a z a m h a s n o m a r k e d e f f e c t s o n t h e c a r d i o v a s c u l a rs y s t e m , r e s p i r a t i o n a n d e x c r e t i o n .A v a i l a b l e e v i d e n c e , t o d a t e , s t r o n g l y s u g g e s t s t h a tt h e a n t i - a n x i e t y a c t i o n o f b e n z o d i a z e p i n e s i s a s s o -c i a t e d w i t h t h e i r d i s i n h i b i t o r y e f f e c t s o n b e h a v i o u rw h e r e a s a n y c o n c u r r e n t s e d a t i o n r e p r e s e n t s a n u n -d e s i r a b l e s i d e - e f f e c t . I n t e s t s o f p s y c h o l o g i c a l c o n f l i c t ,t h e d i s i n h i b i t o r y a c t i o n o f c h l o r d i a z e p o x i d e a n dd i a z e p a m i s u n a f f e c t e d b y c h r o n i c a d m i n i s t r a t i o n ,w h e r e a s t h e s e d a t i v e e f f e c t s w e a k e n t h r o u g h t o l e r a n c ed e v e l o p m e n t ( M a r g u l e s & S t e i n , 1 9 6 8 ) . T h u s , t h e d i s -

i n h i b i t o r y a c t i o n o f c l o b a z a m i n t h e c o n f l i c t t e s tp r e d i c t s g o o d t h e r a p e u t i c e f f i c a c y .T h e f i n d i n g s i n t h e p e n t y l e n e t e t r a z o l e t e s t d e s e r v es p e c i a l c o n s i d e r a t i o n . I n t h i s t e s t , c l o b a z a m a n d i t sd e s m e t h y l m e t a b o l i t e w e r e e q u i p o t e n t t o d i a z e p a ma n d t h r e e t i m e s m o r e p o t e n t t h a n c h l o r d i a z e p o x i d e .T h e a n t i c o n v u l s a n t e f f e c t s o f b e n z o d i a z e p i n e s h a v eb e e n s h o w n n o t t o w e a k e n i n t h i s a s s a y a f t e r c h r o n i ca d m i n i s t r a t i o n a s t h e y d o i n o t h e r c o n v u l s a n tp r o c e d u r e s . F u r t h e r m o r e , t h e r e l a t i v e p o t e n c y i n t h et e s t o f c l i n i c a l l y e s t a b l i s h e d a n x i o l y t i c s p a r a l l e l e d t h e i rt h e r a p e u t i c d o s e s . T h e r e f o r e , e f f e c t s i n t h i s t e s t a r ep r o b a b l y m o r e i n d i c a t i v e o f a n t i - a n x i e t y a c t i v i t y t h a no f a n t i - c o n v u l s a n t e f f e c t s . A t t h e v e r y l e a s t , c l o b a z a mp o s s e s s e s e f f e c t i v e a n t i - a n x i e t y a c t i v i t y b e t w e e nd i a z e p a m a n d c h l o r d i a z e p o x i d e w i t h o u t o v e r l a p p i n gs i d e - e f f e c t s . A t b e s t , i t h a s a n x i o l y t i c a c t i v i t y i n t h ep o t e n c y r a n g e o f d i a z e p a m w i t h a n e v en w i d e rt h e r a p e u t i c i n d e x .

R e f e r e n c e sBARZAGHI, E . , FOURNEX, R . & MANT EGAZZA, P . ( 1 9 7 3 ) .P h a r m a c o l o g i c a l a n d t o x i c o l o g i c a l p r o p e r t i e s o fc l o b a z a m ( 1 - p h e n y l - 5 - m e t h y l - 7 - c h l o r o - 1 , 2 , 4 , 5 -t e t r a h y d r o - 2 , 4 - d i k e t o - 3 H - 1 , 5 , b e n z o d i a z e p i n e ) , a n e wp s y c h o t h e r a p e u t i c a g e n t . A r z n e i m i t t e l - F o r s c h , 2 3 ,6 8 3 - 6 8 6 .B O I S S I E R , J . R . , S I M O N , P . & S O U B R I E , P . ( 1 9 7 5 ) . Newa p p r o a c h e s t o t h e s t u d y o f a n x i e t y a n d a n x i o l y t i c d r u g si n a n i m a l s . P r o c e e d . I n t . C o n g r . P h a r m a c . H e l s i n k i , 3 ,2 1 3 - 2 2 3 .CHEN, G . , BOHNER, B . & BRATTON, A . C . ( 1 9 6 3 ) . T h ei n f l u e n c e o f c e r t a i n c e n t r a l d e p r e s s a n t s o n f i g h t i n gb e h a v i o r o f m i c e . A r c h . I n t . P h a r m a c o d y n a m , 1 4 2 ,3 0 - 3 4 .G E L L E R , I . & S E I F T E R , J . ( 1 9 6 0 ) . T h e e f f e c t s o fm e p r o b a m a t e , b a r b i t u r a t e s , d - a m p h e t a m i n e a n dp r o m a z i n e o n e x p e r i m e n t a l l y i n d u c e d c o n f l i c t i n t h e r a t .P s y c h o p h a r m a c o l o g i a B e r l i n , 1 , 4 8 2 - 4 9 2 .L I P P A , A . S . & REGAN, B . ( 1 9 7 7 ) . A d d i t i o n a l s t u d i e s o n t h ei m po r t an c e o f g l y c i n e a n d GABA i n m e d i a t i n g t h e a c t i o no f b e n z o d i a z e p i n e s . L i f e S c i . , 2 1 , 1 7 7 9 - 1 7 8 4 .L I P P A , A . , NASH, P . A . & GREENBLATT, E . N . ( 1 9 7 8 ) . P r e -c l i n i c a l n e u r o p s y c h o p h a r m a c o l o g i c a l t e s t i n g p r o c e d u r e sf o r a n x i o l y t i c d r u g s . I n A n x i o l y t i c s : I n d u s t r i a l P h a r -m a c o l o g y , 3 , E d . F i e l d i n g , S . & L a l , H . N ew Y o r k ,F u t u r a .

MARGULES, D . L . & S T E I N , L . ( 1 9 6 8 ) . I n c r e a s e o f ' a n t i -a n x i e t y ' a c t i v i t y a n d t o l e r a n c e o f b e h a v i o r a l d e p r e s s i o nd u r i n g c h r o n i c a d m i n i s t r a t i o n o f o x a z e p a m . P s y c h o p h a r -m a c o l o g i a B e r l i n , 1 3 , 7 4 - 8 0 .R O S S I , S . , P I R O L A , 0 . & MAGGI, R . ( 1 9 6 9 ) . S i n t e s i d i1 , 2 , 4 , 5 - t e t r a i d r o - 2 , 4 - d i c h e l o - 3 M - 1 , 5 - b e n z o d i a z e p i n e . LaC h i m i c a e l ' I n d u s t r i a , 5 1 , 4 7 9 .T E D E S C H I , D . H . ( 1 9 6 9 ) . C r i t e r i a f o r t h e s e l e c t i o n o fp h a r m a c o l o g i c a l t e s t p r o c e d u r e s , u s e f u l i n t h e e v a l u a t i o no f n e u r o l e p t i c d r u g s . I n T h e P r e s e n t S t a t u s o fP s y c h o t r o p i c D r u g s . P h a r m a c o l o g i c a l a n d C l i n i c a lA s p e c t s . E d . C a r l e t t i , A . & B o v e , F . J . p p l 4 5 - 1 5 3 .A m s t e r d a m : E x c e r p t a M e d i c a F o u n d a t i o n .TEDESCHI, R . E . , TEDESCHI, D . H . , MUCHA, A . , COOK, L . ,M A T T I S , T . A . & F E L L O W S , E . J . ( 1 9 5 9 ) . E f f e c t s o f v a r i o u sc e n t r a l l y a c t i n g d r u g s o n f i g h t i n g b e h a v ; r i n m i c e . J .P h a r m a c . e x p . T h e r . , 1 2 5 , 2 8 - 3 4 .THER, L . , VOGEL, G . & W ERN ER, P h . ( 1 9 5 9 ) . Z u rp h a r m a k o l o g i s c h e n D i f f e r e n z i e r u n g u n d B e w e r t u n g d e rN e u r o l e p t i c a . A r z n e i m i t t e l . - F o r s c h . , 9 , 3 5 1 - 3 5 4 .YEN, C . Y . , STRANGER, R . L . & MILLMAN, N . ( 1 9 5 9 ) .A t a r a c t i c s u p p r e s s i o n o f i s o l a t i o n - i n d u c e d a g g r e s s i v eb e h a v i o r . A r c h . I n t . P h a r m a c . , 1 2 3 , 1 7 9 - 1 8 5 .

D i s c u s s i o nDR M. LADER ( L o n d o n ) c o n g r a t u l a t e d Dr F i e l d i n go n h i s e x c e l l e n t p r e s e n t a t i o n o f d a t a o n c l o b a z a m , ad r u g w h i c h h a d o b v i o u s l y b e e n v e r y w e l l i n v e s t i g a t e d .He s u g g e s t e d t h a t f r o m t h e d a t a i t s e e m e d t h a t N -d e s m e t h y l c l o b a z a m h a d a b e t t e r p r o f i l e t h a n t h ep a r e n t c o m p o u n d , a n d t h a t i t may b e m o r ea p p r o p r i a t e t o d e v e l o p t h i s c o m p o u n d r a t h e r t h a nc l o b a z a m i t s e l f .

DR F I ELD I NG a g r e e d t h a t t h e a n i m a l d a t as u g g e s t e d t h a t t h e m e t a b o l i t e p o s s e s s e s a n x i o l y t i c a c -t i v i t y . H o w e v e r , o n a m g / k g b a s i s t h e m e t a b o l i t e i sw e a k e r t h a n t h e p a r e n t c o m p o u n d .DR LAD ER q u e r i e d h ow m uch o f t h e a p p a r e n t a c t -i v i t y o f t h e p a r e n t c o m p o u n d i s i n f a c t d u e t o t h em e t a b o l i t e . P o t e n c y w a s r e a l l y i r r e l e v a n t ; i n t e r m s o fr e l a t i v e a c t i v i t y i n t h e v a r i o u s t e s t s w h i c h h a d b e e n

pharmacology of anti anxiety drugs with special reference to clobazam

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