JP2004155766A - 血糖降下作用を有する亜鉛含有物 - Google Patents

血糖降下作用を有する亜鉛含有物 Download PDF

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Abstract

【課題】 本発明は、サリチル酸、アスピリン、トリゴネリン、及びそれら誘導体と亜鉛源とを含んでなる亜鉛（II）錯体を、血糖降下作用、a−グルコシダーゼ阻害作用、抗炎症作用、鎮痛作用、抗がん作用、血小板凝集抑制作用、血栓予防作用、及び心臓の発作や卒中の原因となる血液凝固阻害作用をもつ薬剤として提供することにある。
【解決手段】 本発明は、ベンゼン環を有するサリチル酸、ピリジニウム環を有するトリゴネリンとそれらの誘導体からなる化合物を配位子として含有する亜鉛（II）有機錯体からなる血糖降下作用、a−グルコシダーゼ阻害作用、抗炎症作用、鎮痛作用、抗がん作用、血小板凝集抑制作用、血栓予防作用、及び心臓の発作や卒中の原因となる血液凝固阻害作用をもつ医薬製剤及び予防剤に関する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ベンゼン環を有するサリチル酸、ピリジニウム環を有するトリゴネリンとそれらの誘導体等からなる化合物を配位子として含有する亜鉛（II）有機錯体からなる血糖降下作用、a−グルコシダーゼ阻害作用、抗炎症作用、鎮痛作用、抗がん作用、血小板凝集抑制作用、血液凝固阻害作用、及び血栓予防作用をもつ医薬製剤及び予防薬剤に関する。
今回、配位子として用いたサリチル酸は、ヤナギの葉や樹皮に含まれ、古くから鎮痛作用や解熱剤として用いられてきた。単離され確認されたサリチル酸は、鎮痛剤として広く使われるようになったが、胃を痛めるという副作用と、苦味がひどいために、服用をやめてしまうことが多々あった。その後、サリチル酸をアセチル化したアスピリン（アセチルサリチル酸）が合成され、サリチル酸の欠点が克服された。今までに、アスピリンは、抗炎症作用、鎮痛作用、抗がん作用、血小板凝集抑制作用、血栓予防作用、及び心臓の発作や卒中の原因となる血液凝固阻害作用をもつことが明らかにされてきた。１００年間飲まれてきたアスピリンは、患者の健康回復に寄与すると同時に、疾患の予防にも効果があるとされている。一方、幾つかの有機化合物や天然物が抗糖尿病薬、抗肥満薬、抗トリグリセリド薬などとして開発され、薬剤として用いられている。また、１（インスリン依存）型糖尿病は、インスリンの皮下注射に頼るしか治療方法がないのが現状であり、インスリンにかわりうる経口投与できる治療薬の開発が望まれている。また、ストレス、肥満、運動不足、老化などに由来する２（インスリン非依存）型糖尿病には、幾つかの治療薬が開発され臨床的に用いられているが、万能のものはなく、しばしば副作用の問題も生じている。そのような治療薬の１つとして、硫酸バナジルがすでにアメリカなどで臨床試験に用いられている。一方、バナジウムより毒性の低いことが知られている亜鉛（II）イオンは、１９８０年頃からインスリン様活性をもつことが知られている（非特許文献１−３参照）。硫酸バナジルや亜鉛（II）イオン（硫酸亜鉛や塩化亜鉛）は無機塩であるため、生体膜の通過が難しく、生体内へ取り込まれにくい。そのような課題を克服するために、バナジウムよりも毒性が低く、ほど良い安定性をもち、ほど良い脂溶性のインスリン様作用をもつ亜鉛（II）錯体はバナジル錯体よりも有効な錯体として、その開発が望まれる。亜鉛錯体としては、前に、出願した特許（特許文献１−３参照）及び論文（非特許文献４参照）があるが、さらに、低毒性で、活性の高い多様な錯体から、より有用な血糖降下剤の開発が望まれる。
この出願の発明に関する先行技術文献情報としては次のものがある。
L. Coulston and P. Dandona, Insulin-like effects of Zn2+ on adipocytes, Diabetes, 29, 665-7(1980) J. M. May and C. S. Contoreggi, The mechanism of the insulin-like effects of on oral ionic zinc, J. Biol. Chem., 257, 4362-8(1982) Shisheva, D. Gefel and Y. Shechter, Insulinlike effects of zinc ion in vitro and in vivo (Zn2+ is the first agent other than vanadate that administration is able to restore tissue ability to metabolism glucose), Diabetes, 41, 982-8(1992) E. Ueda, Y. Yoshikawa, Y. Ishino, H. Sakurai, and Y. Kojima, Potential insulino- mimetic agents of zinc(II) complexes with picolinamide derivatives: Preparations of complexes, in vitro and in vivo studies (Chem. Pharm. Bull., 50, 337-340 (2002) 小嶋、桜井、亜鉛(II)有機錯体からなる血糖降下剤、PCT：WO 01/39769 A1 小嶋、桜井、吉川、血糖降下剤、PCT：WO 02/060432 A1 小嶋、桜井、吉川、亜鉛含有食品、PCT：WO 02/089606 A1
亜鉛（II）イオン（硫酸亜鉛や塩化亜鉛など）は無機塩であるため、生体膜の通過が難しく、生体内へ取り込まれにくい。また、抗炎症作用、鎮痛作用、抗がん作用、血小板凝集抑制作用、血栓予防作用、及び心臓の発作や卒中の原因となる血液凝固阻害作用を有するサリチル酸やアスピリンなどは、胃を痛めるなどの副作用がある。
そのような課題を克服するために、本発明は、亜鉛（II）イオンよりも毒性が低く、ほど良い安定性をもち、ほど良い脂溶性をもつ亜鉛 (II)錯体からなる予防・治療可能な薬剤を提供することを目的とする。血糖降下作用を有する亜鉛(II)錯体は、申請者らにより数多く開発されてきたが、健康を複合的に予防し、治療しうる錯体は今までにあまり開発されてこなかった。
本発明では、抗炎症作用、鎮痛作用、抗がん作用、血小板凝集抑制作用、血栓予防作用、及び心臓の発作や卒中の原因となる血液凝固阻害作用として安全に予防・治療が行える薬剤としてのアスピリン、及びその類似体を配位子とする亜鉛（II）錯体を提供することを目的とする。アスピリンを亜鉛に配位させることで、アスピリン及び亜鉛の吸収を高めると同時に、インスリン様活性を有する血糖降下作用ももたせることが可能になった。疾病は、種々の症状が複合的に作用しあって、健康を害していく原因となる。サリチル酸が胃を痛めたり、ひどく苦いことによりアスピリンに変えられた。けれども、サリチル酸ほどではないが、アスピリンにも胃を痛める副作用がある。アスピリンを亜鉛錯体にすることにより、吸収をよくし、副作用を減らすことができる。
この発明が解決しようとしている課題は、前記、亜鉛(II)錯体を有効成分として含有する医薬組成物であり、糖尿病、高血圧症、炎症、痛み、発がん、心臓の発作や卒中の原因となる血液凝固、及び血栓を治療する為の医薬組成物に関する。
本発明の医薬組成物は、前記した亜鉛（II）錯体のほかに、さらに製薬上許容される単体及びそれらの混合物を含有してなる医薬組成物が好ましい。
本発明は、亜鉛と錯体を形成し得る有機化合物と亜鉛源とを含んでなる薬剤に関する。亜鉛と錯体を形成し得る有機化合物としては、例えば、一般式（１）〜（２）の他に、ベンゼン環とピリジニウム環を有する有機物類等が好ましいものとして挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明で用いられる亜鉛源としては、ヒト及び／又は他の動物への投与に好適
な亜鉛源であればどのようなものでもよいが、例えば、亜鉛の鉱産塩や亜鉛有機錯体などが好ましいものとして挙げられる。
亜鉛の鉱産塩としては、例えば、酢酸亜鉛、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛等が挙げられる。なお、亜鉛源として亜鉛の鉱産塩を使用した場合には、ｐH調整剤として、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化バリウム等の塩基性水溶液や、クエン酸緩衝液、リン酸緩衝液等の緩衝液を併用
してもよい。亜鉛有機錯体としては、例えば、サリチル酸類、トリゴネリン類、及びそれらの誘導体からなる群より選ばれた化合物を配位子として有する亜鉛有機錯体が好ましいものとして挙げられる。
本発明にかかる薬剤の形状は、粉末状、顆粒状、錠剤型、カプセル、液状、ゲル状、その他いずれのものでもよい。
本発明に係る、亜鉛と錯体を形成し得る有機化合物と亜鉛源とを含んでなる薬剤は、亜鉛（II）イオンよりも毒性が低く、ほど良い安定性をもち、ほど良い脂溶性をもち、かつ血糖降下作用、a−グルコシダーゼ阻害作用、抗炎症作用、鎮痛作用、抗がん作用、血小板凝集抑制作用、血栓予防作用、及び心臓の発作や卒中の原因となる血液凝固阻害作用をもつ亜鉛(II)錯体を含んでなる薬剤として大いに期待されるものである。さらに、糖尿病患者やその予備群などの健康状態をよくし、耐糖能障害、糖尿病（２型糖尿病など）、インスリン抵抗性症候群（インスリン受容体異常など）、多嚢胞性卵巣症候群、高脂質血症、アテロ−ム性動脈硬化症、心臓血管疾患、高血糖症、狭心症、高血圧症、鬱血性心不全、糖尿病合併症、或いは、味覚障害などの予防や治療に効果のある薬剤として大いに期待されるものである。
また、本発明の錯体は、長期間の摂取においても、実質的な副作用を伴わず、安全である。
以下の製造例および実施例は、この発明を説明するために示したものであり、本発明はこれらの実施例や試験例に限定されるものではない。
ビス（アスピリン）／亜鉛（II）錯体、[Zn(asp)2(H2O)2]、の合成は、文献に従って行った（非特許文献５参照）。錯体の分子構造を次式（３）に示す（非特許文献６参照）。
Figure 2004155766
K. Singla and H. Wadhwa, Int. J. Phamaseutics, 108, 173-185 (1994) U. Hartmann and H. Vahrenkamp, Coordination Chem., 42, 161-7 (1994)
ビス（サリチル酸）／亜鉛（II）錯体、[Zn(sal)2(H2O)2]、の合成は、サリチル酸（４ミリモル）を温水に溶かし、その溶液に、水酸化バリウム（２ミリモ
ル）の水溶液を加え30分攪拌する。さらに、硫酸亜鉛（２ミリモル）の水溶
液を加え、一晩撹拌する。生じた水酸化バリウムを濾別し、ろ液を濃縮し、濃縮残査を水から再結晶し、目的物を得た。収率：７７％．元素分析値：実験値、C：44.89、H：3.67、Zn(C7H5O3)2・2H2Oに対する計算値、C：44.76、H：3.76．ＩＲ（KBｒ）：フルチャートを図1に示す。
ビス（トリゴネリン）／亜鉛（II）錯体、[Zn(tri)2Cl2]、の合成は、トリゴ
ネリン（２ミリモル）と水酸化リチウム（２ミリモル）をメタノールに溶かし、３０分後、その溶液に、塩化亜鉛（２ミリモル）のメタノール溶液を加え、一夜、攪拌放置する。生じた沈澱を集めて、メタノールで洗浄し、目的物を得た。
収率：４３％．元素分析値：実験値、C：40.47、H：3.25、N：6.60、Zn(C7H7NO2)2Cl2・0.4H2Oに対する計算値、C：40.25、H：3.57、N：6.71．
ＩＲ（KBｒ）：フルチャートを図２に示す。
モノ（アスピリン）／塩化亜鉛(II)錯体、Zn(asp)Cl、の合成は、アスピリン（１０ミリモル）と水酸化リチウム（１０ミリモル）のメタノール溶液に、塩化亜鉛（５ミリモル）のメタノール溶液を滴下し、一夜、撹拌放置する。生じた沈澱をろ別し、ろ液を濃縮乾固した。残査を水に溶かし、一夜放置することにより、白色沈澱として目的物を得た。収率：8％．元素分析値：実験値、C：38.31、H：2.81、Zn(C9H7O5)Clに対する計算値、C：38.61、H：2.52．
（薬理試験例１）
Biol. Pharm. Bull., 18，719-725 (1995)に記載の方法に従い、以下の実験を行った。
ラット脂肪細胞の分離は、体重２００ｇの雄Ｗｉｓｔａｒラットをエーテル麻酔下に放血致死させ、ロッドベルの方法（J. Biol. Chem., 239，375(1964)）を用いて、副睾丸周辺の脂肪組織から脂肪細胞を分離した。脂肪細胞をはさみで切り、１ｍｌあたり２０ｍｇ牛血清アルブミン（ＢＳＡ）および２ｍｇコラナーゼを含むＫＲＢバッファー（１０ｍＭ グルコース、１２０ｍＭ ＮａＣｌ、１.２７ｍＭ ＣａＣｌ２、１.２ｍＭ ＭｇＳＯ４、４.７５ｍＭ ＫＣｌ、１.２ｍＭ KH2PO4、および２４ｍＭＮａＨＣＯ３；ｐＨ＝７.４）中、３７℃で１時間消化した。脂肪細胞をナイロンメッシュ（２５０mｍ）を通して濾過することにより未消化組織より分離し、コラゲナーゼを含まない上記バッファーで３回洗浄し、２.５×１０６細胞／ｍｌに調整した。
亜鉛（II）錯体のラット脂肪細胞に対する効果は、シリコン処理されたバイアル中、上記で分離された脂肪細胞（２.５×１０６細胞／ｍｌ）を、各種濃度（１０−４，５×１０−４，１０−３）のＶＯＳＯ４や亜鉛(II)錯体を２０ｍｇＢＳ
Ａ／ｍｌを含む１ｍＬのＫＲＢバッファー中で３７℃、０.５時間プレインキュベートした。ついで、１０−５Ｍのエピネフリンを反応混合物に加え、得られた溶液を３７℃で３時間インキュベートした。反応を氷冷により停止し、混合物を３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離した。細胞外溶液について、遊離脂肪酸（ＦＦＡ）レベルをＮＥＦＡキットを用いて測定し、ＩＣ５０を測定した（表1）。
Figure 2004155766
（薬理試験例２）
抗糖尿病作用の評価には、2型糖尿病モデル動物のKK-Ayマウスを用いた。KK-Ayマウスに一日一回、14日間腹腔内に血糖値が250 mg / dL以上の日には、3 mg Zn / kg体重となるように、250 mg / dL以下の日には、1.5 mg Zn / kg体重となるように錯体を投与した。錯体投与時には、体重の変化も同時にモニターした。
14日間投与終了後、16時間絶食させ、グルコースを1 g glucose / kg体重となるように投与し、糖負荷試験を行った。
また、投与前後にHbA1cの測定を行い、投与終了後には眼窩採血から得られた血液を用い、生化学血清パラメータの測定も行った。
錯体投与群として、ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体、[Zn(asp)2(H2O)2]、を、腹腔内投与したときの血糖値の変化及び体重の増減をそれぞれ図３と４に示し、糖負荷試験の結果を図5に示す。
（薬理試験例３）
経口ショ糖負荷試験（OSTT）には、KK-Ayマウスを用いた。９週令のKK-Ayマウスに３日間順化のために水を経口投与した。その後、約１６時間絶食させ、早朝空腹時に、Zn(asp)2(H2O)2錯体（５mg Zn / kg体重）、アスピリン（Zn(asp)2(H2O)2錯体投与時のアスピリンに対応する量）、及び水を前投与した。前投与６０分後に、ショ糖を２ｇ / kg体重となるように投与し、ショ糖負荷試験を行った。血糖値の測定は、前投与時の−６０分、ショ糖投与時の０
分、ショ糖投与後の１５分、３０分、６０分、９０分、及び１２０分の計７回行った（図６）。
（薬理試験例４）
α―グルコシダーゼ阻害活性の検討は、特開2002-316939に記載の、Dehiqvistの方法を改良して行った。
0.1 M基質（マルトース、スクロースを0.15M HEPES緩衝液pH 6.8に溶解したもの）溶液、または4%デンプン溶液（0.15M HEPES緩衝液pH 6.8に溶解したもの）0.1 mlに、被験物質溶液0.1 ml、および酵素液0.1 mlを加え、37℃ 60分間反応させたあと、煮沸させ、反応を停止した。生じたグルコース量は、グルコースオキシダーゼ法（グルコースCIIテストワコー）により測定した。空試験として、基質溶液の代わりに、0.15 M HEPES緩衝液（pH=6.8）を加えて、
同様の試験を行った時の吸光度をブランク値とし、この値を差し引き、試験液Asを求めた。なお、酵素液は市販のα―グルコシダーゼ（和光純薬工業社製）を、0.015 M HEPES緩衝液（pH=6.8）で5 units／mlに調整したものを用いた。また、対照としては、被験物質の代わりに、溶媒を加えた時の吸光度Acを測定し、下式によって、αグルコシダーゼ阻害活性を測定した（図８と９）。
α−グルコシダーゼ阻害活性(%)=[（Ac―As）／Ac]×100
図３に示すように、血糖値は錯体投与後低下し始め、14日間の投与終了時には、投与前と比較して約150 mg / dL低下した。
体重は、投与開始後1週間は増減がみられなかったが、その後は順調に増加した（図４）。この結果からビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体投与による体重減少などの大きな副作用は観測されなかった。
14日間の投与終了後に行った糖負荷試験では、図５に見られるように、ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体投与群は、錯体非投与（14日間自由に餌・水を摂取させ、体重のみ毎日観測した）群と比較して、グルコース負荷時の０minにおける空腹時血糖値が有意に低下していた。グルコース負荷後も、錯体非投与群と比較して血糖値は有意に低下した値で推移した。これらの結果より、ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体を投与することにより、KK-Ayマウスにおける耐糖能を改善する働きが示唆された（図５）。
ショ糖負荷試験において、前処置として亜鉛錯体投与群は、アスピリンや水を投与した群と比較して、ショ糖負荷後の血糖値の上昇が抑えられる傾向が観測された。また、血糖値がピークに達する時間は、亜鉛錯体投与群では、ショ糖負荷後３０分後であったが、他の群ではショ糖負荷が１５分後にピークに達した（図６）。
図７に、ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体投与前後のHbA1cの値の変化を示す。投与前のHbA1cの値は7.2 ± 0.5 %であったが、投与後のHbA1cの値は、6.6 ± 0.2 %に低下し、投与前の値と比べて有意に低下した。これらの結果から、ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体の血糖値の低下は一時的なものではなく、長期に渡って持続的であることが示された。
図8と９に示すように、ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体、[Zn(asp)2(H2O)2]、及びビス（サリチル酸）／亜鉛(II)錯体、[Zn(sal)2]、は、同程度にα−グルコシダーゼ阻害活性を有することが明らかになった。
図１は、本発明に係るビス（サリチル酸）／亜鉛（II）錯体の赤外線吸収スペクトル（ＩＲ）のフルチャートを示したものである。 図２は、ビス（トリゴネリン）／亜鉛（II）錯体の赤外線吸収スペクトル（ＩＲ）のフルチャートを示したものである。 ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体、[Zn(asp)2(H2O)2]、を一日一回腹腔内投与したときの血糖値の推移。 ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体、[Zn(asp)2(H2O)2]、を一日一回腹腔内投与したときの体重の推移。 14日間、ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体、[Zn(asp)2(H2O)2]、を投与後、糖負荷試験を行った時の血糖値の推移。錯体非投与群（●）、[Zn(asp)2(H2O)2]錯体投与群（○）。* p<0.05 v.s. 錯体非投与群． ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体、[Zn(asp)2(H2O)2]、アスピリン、及び水を投与後に、ショ糖負荷試験（ＯＳＴＴ）を行った時の血糖値の推移。[Zn(asp)2(H2O)2]錯体投与群（○）、アスピリン投与群（●）、及び錯体非（水）投与群（△）。＊p<0.05 v.s. アスピリン投与群． ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体、[Zn(asp)2(H2O)2]、投与前後のHbA1c値の推移。＊p<0.05 v.s. before KK-Ayマウス 実験例４の、ビス（サリチル酸）／亜鉛(II)錯体の濃度(mM)とα―グルコシダーゼ阻害率（%）の関係を示すグラフ。 実験例４の、ビス（アスピリン）／亜鉛(II)錯体の濃度(mM)とα―グルコシダーゼ阻害率（%）の関係を示すグラフ。

Claims (5)

  1. 亜鉛と錯体を形成し得る、アスピリン、サリチル酸、トリゴネリン、及びそれらの誘導体からなる有機化合物を配位子とする亜鉛源とを含んでなる血糖降下作用、a−グルコシダーゼ阻害作用、抗炎症作用、鎮痛作用、抗がん作用、血小板凝集抑制作用、血液凝固阻害作用、及び血栓予防作用として安全に予防・治療が行える薬剤。
  2. 亜鉛源が亜鉛の鉱産塩又は有機錯体である請求項１に記載の薬剤。
  3. サリチル酸類が、次式の一般式（１）、
    Figure 2004155766
    （式中、Rは、水酸基、低級アルコキシ基、又は低級アルキル基で置換されてもよいアミノ基を示し、R１及びR２は、各々独立して水素、低級アルコキシ基、低級アルキル基、又は水酸基を示す。）で表されるベンゼン環を有する誘導体。
  4. トリゴネリン類が、次式の一般式（２）、
    Figure 2004155766
    （式中、Rは、水酸基、低級アルコキシ基、又は低級アルキル基で置換されてもよいアミノ基を示し、R１は、各々独立して水素、低級アルコキシ基、低級アルキル基、又は水酸基を示す。R３は、炭化水素基を示す。）で表されるピリジニウム環を有する誘導体。
  5. ベンゼン環及びピリジニウム環を有する有機物類が、一般式（１）〜（２）であらわされる化合物及びそれらの混合物からなる請求項１に記載の薬剤。
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