JP2002523418A - カルボキシル化ホスファチジン酸エステル - Google Patents
カルボキシル化ホスファチジン酸エステルInfo
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Abstract
Description
炭化水素のホスファチジン酸エステルに関する。これらの化合物は、リポソーム
を用いた薬物ターゲティングおよび診断のためのMRI造影剤の分野において特に
有用である。
酸エステル)はよく知られている化合物である。というのは、これらのうちのい
くつか、例えばホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルコリン、ホスフ
ァチジルイノシトールおよびホスファチジルグリセロールなどが、レシチン類の
天然のリン脂質成分であるからである。
ば、アシル置換またはベンジル置換グリセロールのホスファチジルエステル(CA
92-110494/13およびCA 94-046877/07)または以下の式:
ス性ジアシルホスファチジン酸エステル(van Wijk et al. Biochim. Biophys. A
cta 1165 (1992), 45-52)である。
るという予想外の有用な特性を有することを見出した。例えば、リン脂質を用い
てリポソームを作製する場合、ホスファチジン酸エステルの存在はリポソーム小
胞の保持能(entrapping capacity)を改善し、小胞の合体を防止し、保持された
物質の液体キャリアへの漏出を防止する。上記式中、RlおよびR2は リン脂質脂
肪酸残基であり、Aは場合によりヒドロキシル基および/またはさらなるカルボキ
シル基により置換されていない、脂肪族および/または脂環式炭化水素鎖である
。好ましい実施形態においては、-A-は、-(CH2)n-であり、式中nは3〜約14、
好ましくは5〜10の整数である。
不飽和脂肪酸、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、アラキジン酸、オレイン酸、リノール酸などに由来するものである。
ールHO-A-COOH、例えばHO-(CH2)n-COOH (III)であって、その酸性官能基を一時
的に保護したもの(例えばベンジル化したもの)を用いてエステル化し、続いて
保護基を除去する。この工程は以下の例示的なスキームに示される: 酸-アルコール(III)のベンジル化は、以下: に示すように、DMFまたはヘキサメチルホスホルアミド(HMPT)中で(III)のアル
カリ金属塩を臭化ベンジルと反応させることによって達成できる。もちろん、こ
の方法は一般的であり、別の酸-アルコールHO-A-COOHを用いることにより、式I
で表される他の化合物に適用することもできる。上記の具体的スキームは例示に
過ぎない。
ファチジン酸 (II)の銀塩と反応させる。
後生成物を臭化物(V)と反応させて、化合物(VI)を得る。得られた化合物を、通
常の方法で脱保護すると、酸-エステル(Ia)が得られる。この工程を以下に図示
する:
とができる:
のであり、式Br-A-COOHおよびBr-A-COOBzlで表されるその他の中間体を用いて応
用可能である。
ポソーム小胞を、時間の経過にともなう破壊および合体に対して安定化するため
に非常に有用である。これらはまた、リポソームの保持能を増大させ(小胞を形
成するリン脂質に対する保持物質の重量比を増大させる)、保持された物質のキ
ャリア液体中への漏出に対して小胞膜を安定化する。例えば、リポソーム小胞が
、血流を介して生体中にヨウ素化X線不透過剤を運ぶために用いられる場合、あ
る割合の新規化合物の1種以上をリン脂質に組み入れてリポソームを形成すると
、保持されたヨウ素を小胞膜を通過して血液中に放出する傾向が大幅に減じるだ
ろう。そのため、体内において場合によっては離れている器官への不透過化合物
の輸送効率は、顕著に増大する。通常、リポソーム形成脂質中における新規化合
物の効果的な比率は、1〜25重量%の範囲にある。しかし、所望によりこの値を
超えてもよい。リポソームを形成する脂質または脂質混合物には、リポソームの
分野で一般に使用されるすべての化合物が実質的に含まれる。すなわち、グリセ
ロリン脂質、非リン酸化グリセリド、糖脂質、ステロールおよびリポソーム膜の
特性に改変をもたらすためのその他の添加物である。好ましくは、これらは、少
なくとも極性化可能な成分、すなわち、カチオン性官能基もしくはアニオン性官
能基を有する脂質、または脂肪アルコールジリン酸エステルなどのイオン化可能
な界面活性剤(例えば、リン酸ジセチル(DCP)もしくはステアリルアミン(SA)な
どの高級アルキルアミン)を含んでなる。荷電したリン脂質、すなわちホスファ
チジン酸(PA)、ホスファチジルグリセロール(PG)、ホスファチジルイノシトール
(PI)、ホスファチジルセリン(PS)などの天然起源の脂肪酸グリセリドホスファチ
ドまたは合成のもの(例えば、ジパルミトイルホスファチジン酸(DPPA)、ジパル
ミトイルホスファチジルグリセロール(DPPG)など)は、都合のよい極性化可能な
脂質成分である。グリセロリン脂質としては、例えば、ジパルミトイル-ホスフ
ァチジルコリン(DPPC)、ジパルミトイルホスファチジルエタノールアミン(DPPE)
ならびに対応するジステアロイル-およびジミリスチル -ホスファチジルコリン
および-エタノールアミン(DSPC ; DSPE ; DMPCおよびDMPE)がある。リポソーム
形成リン脂質にはまた、水素化の程度がより高いかまたはより低い天然リン脂質
も含まれ、例えば、卵および大豆のホスファチジルコリンがある。
、スフィンゴミエリン、スルファチドおよびモノ-、ジ-およびトリ-ヘキソシド
で誘導体化されたスフィンゴ脂質が挙げられる。ステロールは多すぎると膜透過
を妨げうるため、できる限り少量で使用すべきであるが、これらにはコレステロ
ール、エルゴステロール、コプロスタノール、ヘミスクシネート(CHS)、トコフ
ェロールエステルなどのコレステロールエステルが含まれる。
招くことなく長期間簡便に保管しうることも見出した。このことは、これらのリ
ン脂質を治療薬もしくはコントラスト剤の製造のために使用する場合、またはタ
ーゲティングベクターをさらに含みうる薬物送達ビヒクルに該リン脂質を組み入
れる場合に特に有用である。
は、凍結乾燥していない配合物から通常の方法で作製したリポソームにおいて観
察されたと同様の改善された安定性および保持能を示した。
A) 6-ヒドロキシカプロン酸ベンジル 0.22 molのNaOHを含有する200mlの水溶液中に、4℃〜8℃の間で攪拌しながら
、21.4 ml (0.2 mol)のγ-カプロラクトンをゆっくりと添加した。室温にて4時
間放置後、混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し、得られた乾燥固体をア
セトンとともにかき混ぜることにより洗浄した。収量:29.47g (96%)の6-ヒドロ
キシカプロン酸ナトリウム(P205の入ったデシケーター中に保存)。
ンジルを攪拌しながら添加した。この混合物を60℃にてさらに2時間攪拌し、そ
して一晩放置した。混合物を100mlの水で希釈し、この溶液を100mlおよび200ml
のエーテルで連続して抽出した。合わせた抽出物を2 x 100 mlの水で洗浄し、Na 2 SO4で乾燥した後、これを濃縮すると11.26gの目的の生成物が液体として得られ
た。この生成物は、シリカゲルの薄層クロマトグラフィー(TLC)(ヘキサン/エー
テル 1:3)によって確認したところ、比較的少量の不純物を含んでいた。さらな
る精製を行うため、60℃のヘキサン60mlで3回連続して不純物を抽出し、4℃に冷
却して上層のヘキサンを除去した。。液体残留物を乾燥し、TLCでさらに分析し
た。1H-NMRスペクトルは、目的の化合物の構造と完全に一致した。
、60℃にて分散させた。続いて分散物を室温まで冷ました。上述の工程で製造し
たヒドロキシカプロン酸ベンジル0.88g (4 mmol)を20 mlの乾燥ピリジンに溶解
し、続いて1.82g (6 mmol)の塩化トリイソプロプルベンゼンスルホニル(TPS-CI)
を添加することにより、別の溶液を調製した。第2の溶液を第1の溶液中に滴下
し、室温で1時間攪拌し続け、そして1/2時間50℃で加熱した。冷却後、それを2m
lの水および20mlのアセトンで処理し、さらに3/4時間50℃で加熱した。
g のNaHCO3を注意深く加えることによってpH 6.5にした。続いて、1N NaOHを用
いてpHをさらに9〜9.5まで上げ、トルエンを用いた共沸蒸留(50mlずつで連続し
て4回)によって水を連続的に除去した。残留物を100mlのヘキサン中に分散して
濾過した。回収した固体2.47gは、TLC分析によるとPフリー(P-free)であり、こ
れを廃棄した。濾液を濃縮すると2.61gの固体が得られ、これを40mlのヘキサン
に溶解し、この溶液を52gのシリカ(HPLC用のグレード60のもの)上に注いだ。シ
リカを真空乾燥し、120mlの水で2回連続して洗浄した(ブフナー濾過)。湿ったシ
リカをロータリーエバポレーターで再び乾燥させ、120mlのCHC13/MeOH (8:2)混
合物にとった。続いてシリカを濾過して除去し、濾液を濃縮すると2.2gの固体が
得られた。この固体を150mlの沸騰エタノールから結晶化した(室温まで冷まし
、冷蔵庫で4℃まで冷却する)。結晶化した固体を水切りし、冷却EtOHおよびアセ
トンで洗浄して乾燥させた。収量1.3g (76%)。この生成物は、TLC分析(シリカ 6
0F254; CHC13/MeOH/H20 65:25:4)によると純粋であった。
6 mmol)を15 mlのEtOHと135 mlのAcOEtとの混合物中で加熱することにより溶解
した。続いて、3gのPd/C水素化触媒および10mlのシクロヘキセンを添加した。混
合物を60℃にて攪拌しながら1時間加熱し、その後冷却して活性炭を濾過によっ
て除去した。濾液を0.2 μm ミクロポア(微小硬)フィルターに通すことによっ
てさらに精製して濃縮すると2.73gの生成物が得られ、これを100mlのEtOH中で再
結晶させた。精製ジパルミトイルホスファチジル-O-ヘキサン酸の最終収量は2.3
4g (86%)であった。
A) 8-ブロモオクタン酸ベンジル 100 mlのCC14に11.6g (52 mmol)の8-ブロモオクタン酸を約5℃(氷浴)にて溶解
し、この溶液に5.41g (50 mmol)のベンジルアルコールと2.5 mmolの4-ピロリジ
ノ-ピリジン触媒を添加した。続いて、10.73g (52 mmol)のジシクロヘキシルカ
ルボジイミド(DCC)を10 mlの四塩化炭素に溶かした溶液を、攪拌しながら少しず
つ添加した。期待されたジシクロヘキシルウレア(DCU)の沈殿が数分後に生じ、
温度を室温に戻した。1/2時間後、TLC(ヘキサン/エーテル 1:1)で確認すると反
応は完了していた。そして約1時間後、0.5 mlのAcOHを添加して残留DCCを消滅さ
せ、約1時間後DCUを濾過して除去した(収量 11.2g = 100%)。
ため); 100 ml の1N NaHC03溶液; 100 ml の半飽和NaCl溶液; 50 mlの飽和NaCl溶液。
固すると、透明な液体が得られ、放置するとここからいくらかの残留DCCが結晶
化した。この生成物は、以下の製造工程で使用するのに十分な純度のものであっ
た。
ら1.4g (lOmmol)のトリエチルアミンNEt3および2.7 ml (22mmol)の臭化ベンジル
を添加した。この混合物を24時間70℃にて攪拌し、続いて冷却した後、300 ml
のエーテルで希釈して濾過した(固体は、TLCによりNaBrと未反応のDPPA.Naとの
混合物として同定された)。エーテル濾液は2 x 100 mlの0.1N HClで洗浄し、洗
浄液を100 mlのエーテルで再抽出した。この抽出液をもとのエーテル層に合わせ
、その全体を50 mlずつの1N NaHC03 および飽和NaClで連続して洗浄した。濾過
後(0.92gのDPPA.Naが未反応)、エーテル溶液を乾燥し濃縮した。こうして6.77g
の生成物が得られ、これを350mlのアセトンに分散した。不溶性の画分をすりつ
ぶして沸騰下で攪拌し、分散液を加熱濾過し、室温まで冷ました。そして4℃で
一晩おいた。析出した固体を同様の条件下でもう一度再結晶させ、最終的に4.72
gの目的の生成物が得られた。
.OBzl(すなわち上記Bで得られた生成物)を110 mlの沸騰したアセトンに溶解し
、続いて冷却した後、硝酸銀水溶液(5mlのH20と15mlのアセトンとの混合物中、A
gN03を0.17g含む)を滴下した。加熱後、混合物を暗所で一晩かけて結晶化させ、
0.79g (93%)の固体を回収した。
Bzl) 2.5 mlのHMPTに、上述の工程で製造した423 mg(0.5 mmol)のDPPA.Ag.OBzlを溶
解し、続いて55℃にて攪拌しながら上記Aに記載のように得られた8-ブロモオク
タン酸ベンジル189 mg (0.6 mmol)を添加した。温度を70℃に上げると、茶色の
沈殿が生成した。冷却後、20 mlのエーテルを添加し、混合物を濾過した。濾液
を2 x 10 mlのH20、10 mlの0.1N HCl、10 mlのNH4CO3N (最後の2つの洗浄工程
については、10,000gで10分間遠心することにより層を分離しなければならなか
った)、10 mlの飽和NaClで連続的に洗浄した。続いて、エーテルを通常の方法で
乾燥させると固体が得られ、これを次の工程で精製することなく使用した。
記載のように、水素化することによって脱保護した。こうして得られた生成物は
、実施例1の工程Cで得られたものと同一の特性を有していた。
OHで希釈し、350mlの温メタノールに3.35g (5 mmol)のDPPA.Naを溶かした溶液に
、暗所で激しく攪拌しながら添加した。この混合物を4℃に冷却し、生成した沈
殿物を水切りしてアセトンで洗浄し、暗所で乾燥した。収量3.67g (97%)。
ロモオクタン酸ベンジルを 5 mlのHMPTに溶かした溶液をこれに添加した。混合
物を24時間70℃で回転させ、室温で一晩おいた。次に60 mlのヘキサンを添加し
、該溶液を20mlずつの水、0.5M NaHC03、 M NaHC03および飽和NaClで連続的に洗
浄した。相分離紙上で濾過した後、ヘキサンを硫酸マグネシウムで乾燥し、再濾
過して濃縮すると、2.05gの固体が得られ、これをアセトンから結晶化した。収
量1.09g (46%)。
ルホスファチジルオクタン酸ベンジルを60℃にて溶解し、これに 1gのPd/Cおよ
び2.5 mlのシクロヘキセンを添加し、混合物を60℃にて1時間回転させた。冷却
後混合物を濾過し、回収した触媒をクロロホルム/エタノール(8:2)で洗浄し、合
わせた濾液を蒸発乾固させた。固体を回収し、加熱したエタノールから結晶化さ
せた。収量0.45g。生成物はTLC分析によれば純粋であった。
応するC4-5およびC9-14化合物と置き換えると、それに応じて対応するホスファ
チジン酸エステルが得られた。
られた。
よって調製した。
コレステロール (Fluka製、スイス) 80.1 mg (33.3 mol%) ; DPPA.Na (Sygena製、スイス) 20.9 mg (5.0 mol%) ; 脂質の総重量 = 400 mg. (B) : SPC-3 299 mg (61.7 mol%) ; コレステロール 80.1 mg (33.3 mol%) ; ジパルミトイルホスファチジル-O-ヘキサン酸 24.5 mg (5 mol%) ; 総量 403.6 mg. (C) : SPC-3 275 mg (56.7 mol%) ; コレステロール 80.1 mg (33.3 mol%) ; DPPA.Na 20.9 mg (5.0 mol%) ; ジパルミトイルホスファチジル-O-ヘキサン酸 24.5 mg (5 mol%) ; 脂質総量 400.5 mg
いて、減圧下35℃にて一晩回転させることにより有機溶液を完全に乾燥させた。
続いて0.2μmミリポアメンブレンで限外濾過することによってヨウ素溶液を調製
した。
ウ素溶液を上記乾燥脂質混合物のそれぞれ400 mgと混合し、65℃にて3/4時間攪
拌した。保持能が増大した単ラメラ小胞(SUV)に変換するために、続いてMLV (多
ラメラ小胞)リポソームをポリカーボネート膜(4 x 2μm、次に5 x 0.6μm)上で6
5℃にて徹底的に押出加工した。そしてSUVリポソーム溶液を濾過した(0.2 μm)T
risバッファーで希釈して、1LのTrisあたり1gを含む溶液を調製した。各リポ
ソーム調製物1mlは、2×1Lのリン酸塩緩衝食塩水(PBS)に対して透析すること
によってさらに精製し、続いて平均小胞サイズ、脂質濃度およびI/L (含まれる
脂質の重量に対するヨウ素の重量)を通常の方法、例えばEP-A-0 314 764に記載
の方法で測定した。上記3種の場合において、小胞サイズは370〜400 nmの範囲に
あり、脂質濃度は約20 mg/mlで、I/Lは2.7 (A)、3.2 (B)、3.0 (C)であった。す
なわち、本発明の化合物で作製されたリポソームの保持能は増大していた。
,000g)。上清を廃棄した後、底の残留物を1LのPBSに対して2回透析し、続いて
少量のPBSで希釈して1mlとした。そうして、最初の脂質濃度(約20 mg/ml)を維持
した。次いで、透析したサンプルを9 mlのヒト血漿と混合し、37℃に加温してイ
ンキュベートした。様々な時間のインキュベーション後にキャリア液中に放出さ
れたヨウ素を、HPLCによって測定した(下記の表を参照されたい)。時間内に放出
されたヨウ素をもとのヨウ素の%で表した結果を、血漿(Pl)中および対照として
のPBS中のリポソーム調製物(A)、(B)および(C)のサンプルについて次の表に示す
。
をなすとき、小胞の安定性が増大し、リポソーム膜からの漏出をもたらす透過性
を減じることを示している。
Claims (12)
- 【請求項1】 以下の一般式: 【化1】 (式中R1およびR2は、リン脂質脂肪酸残基であり、Aは、場合によりヒドロキシル
基および/またはさらなるカルボキシル基により置換されていてもよい脂肪族お
よび/または脂環式炭化水素鎖である) で表されるホスファチジル化合物。 - 【請求項2】 式中の -A- が -(CH2)n-(ここでnは3〜約14、好ましくは5
〜10の整数)である請求項1に記載の化合物。 - 【請求項3】 nが6〜8である請求項2に記載の化合物。
- 【請求項4】 以下のスキーム: に示すように、式R1COO-CH2-CH(OOCR2)-CH2-0-PO3Hで表されるホスファチジン酸
(II)を、酸-アルコールHO-A-COOH [例えば、HO-(CH2)n-COOH(III)]であって、そ
の酸性官能基を例えばベンジル化して一時的に保護したものでエステル化し、続
いて保護基を除去することを含んでなる、請求項1に記載の化合物の製造方法。 - 【請求項5】 以下の反応スキーム: に従ってブロモ-酸 Br-A-COOH [例えば、Br-(CH2)n-COOH (IV)]をホスファチジ
ン酸(II)の銀塩と反応させることを含んでなる、請求項1に記載の化合物の製造
方法。 - 【請求項6】 以下のスキーム: に示すように、ホスファチジン酸(II)の遊離の-OHの一つを保護し、その後生成
物を臭化物Br-A-COOBzl[例えば、臭化物(V)]と反応させて化合物(VI)を生成させ
、後者の化合物を通常の方法により脱保護して酸-エステル(Ia)を生成させるこ
とを含んでなる、請求項1に記載の化合物の製造方法。 - 【請求項7】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のホスファチジル化合物
を含んでなるリポソーム小胞。 - 【請求項8】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のホスファチジル化合物
を含んでなる凍結乾燥したリン脂質粉末。 - 【請求項9】 請求項7に記載のリポソームの水性懸濁液。
- 【請求項10】 請求項9に記載のリポソームの水性懸濁液を含む治療薬ま
たはコントラスト剤。 - 【請求項11】 安定性および保持能が改善されたリポソームを作製するた
めの、請求項8に記載の凍結乾燥粉末の使用。 - 【請求項12】 安定性および保持能が改善されたリポソームを作製するた
めの、その他のリン脂質と混合されている請求項1に記載の化合物の使用。
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