JP2004523580A - ビグアニド誘導体 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、糖尿病のような高血糖に伴う症状の治療に役立つビグアニド誘導体に関する。
【背景技術】
【0002】
世界保健機構は糖尿病について次の定義を挙げている:「糖類糖尿病(真性糖尿病)とは、あるものは環境的、他は遺伝的な、しばしば一緒になって作用する、多くの要因から生ずる慢性的な高血糖症状態である」。
【0003】
糖尿病は血液のグルコース濃度(血糖濃度)制御の機能不全が特徴である複雑な代謝疾病である。通常の血糖濃度が0.8〜1g/lの間にあるのに対し、糖尿病の場合にはこの濃度は3〜4g/lまで上昇する。糖尿病と云う用語は1.26g/lを超える血糖症に使用される。この高血糖症は、体全体の浸透圧、より包括的にはイオン交換を変化させ、その総合的な機能をそこなう。この高血糖が多くの重い疾患の原因となり得る:
− 心臓血管の疾患(高血圧症、アテローム性動脈硬化症)
− 腎障害
− 神経障害
− 網膜症
− 歯科疾患
− ミクロ−及びマクロ−脈管障害
− 死を招く可能性のある、特に高度の昏睡状態。
【0004】
炭水化物ホメオスタシス(恒常性)が、一セットのホルモン(最重要な2つのホルモンはグルカゴンとインスリンである)の作用によって体内で維持されている。第1のホルモンは、血糖が低いとき、主として肝臓の糖新生によって血液中へのグルコース放出のコントロールを可能となし(物理的効果)、一方第2のホルモンは周辺すべての細胞(筋肉などの)及びさらに肝臓によるグルコースの吸収を行わせ、グリコーゲンの形で貯蔵する。したがって血糖の濃度をコントロールするのはこれらのホルモンである。
【0005】
健康な個体では、食物の摂取は、生物分解(消化)や吸収の多くの段階後、血糖濃度の増加(食後の高血糖)をもたらす。この高血糖は一時的なものでしかない:それは肝臓のランゲルハンス島のβ細胞にインスリンを合成させるシグナルを与える。体内の全細胞がインスリンリセプターを含んでいるので、これは一連の段階を引起し、その最後は細胞表面におけるグルコーストランスポーターの数の増加であり、これにより血糖の減少をもたらす。
【0006】
糖尿病は、実際のところ、高血糖が共通の症候群である病気の組合わせである。2つのタイプの糖尿病が区別されている。
【0007】
a) I型糖尿病又はインスリン依存性糖尿病(IDD)
これは若年型糖尿病、ケトン症傾向の糖尿病又は不安定型糖尿病とも呼ばれている。それは30才以前に現われる。その原因は遺伝的である:大抵の場合それは、生まれてから以降に肝臓のランゲルハンス島のβ細胞の選択的破壊をもたらす自家免疫疾病である。それでインスリンはもはや合成されず、また血糖濃度の制御もされない。
【0008】
I型糖尿病は糖尿病患者の約10〜15%に当る。このタイプの糖尿病の現行唯一の治療法は外因性のインスリンの規則的な注射から成立っている。
【0009】
b) II型糖尿病又は非インスリン依存性糖尿病(NIDD)
II型糖尿病は、80%の場合肥満症を伴っているので脂肪性糖尿病としても知られている。この糖尿病は成人(40才から)の個体に影響を与える。遺伝的素質が証明されているが、原因となる要因が明確に確認されている:すなわち過度に潤沢な食事、運動不足、坐りがちな生活。
【0010】
NIDDは、第1にグルコースに応じるインスリン分泌の欠陥、第2にインスリンに対する組織の感度障害の2つの主要な異常が特徴である。このインスリン耐性が、糖尿病患者が肥満であれそうでないにしろ、この病気の特徴的な特色である。それは周辺組織(筋肉、脂肪組織)及び肝臓中のいずれにもみられる。
【0011】
このインスリン耐性の原因は完全には明確にされていない。それは標的細胞のインスリンリセプター又はリセプター後レベルでの機能不全から起るように見える。また肝臓では糖新生によるグルコースの生産が通常より高く、一方周辺組織によるグルコースの吸収は通常より低いことが観測されている。インスリン分泌不足が周辺組織の脱感作(感受性減少)を引き起すのかどうか又はインスリン耐性がβ細胞の機能不全を起すのかどうかを決定することは困難である。
【0012】
このタイプの糖尿病が最も普通である:糖尿病患者の85〜90%がこれに関係する。第1段階では、特に肥満患者に血糖コントロールの通常機能を再構築させるため食事のコントロールと運動が勧められる。これが失敗の場合には経口治療に頼ることになる。
【0013】
現在市場には4つの主要グループの抗糖尿病剤がある:
・アカルボース(acarbose)又はミグリトール(miglitol)などのα−グルコシダーゼ抑制剤;
・ロシグリタゾン(rosiglitazone)又はピオグリタゾン(pioglitazone)などのインスリン増感化合物;
・グリクラジド(gliclazide)又はナテグリニド(nateglinide)などのインスリン分泌剤;
・メトホルミン(metformin)などのビグアニド。
【0014】
ビグアニドの歴史は19世紀初頭に始まったが、1940年代になってはじめてその治療への使用が発見された(抗マラリア性、消毒性、殺菌性、抗糖尿病性などの薬剤)。この後者(抗糖尿病剤)の活性に関して、3つのビグアニドが市場に送り出された。すなわち、ブホルミン(buformin)、フェンホルミン(phenformin)、及びメトホルミンである。最初の2つの薬剤は重い乳酸性症のため市場から引込められ、メトホルミンだけが市場に維持されており、現時点では世界的に最も売れている経口抗糖尿病剤である。
【0015】
これらのすべてに拘らず、メトホルミンは、例えば軽い乳酸性症、他の経口抗糖尿病剤にくらべて錠剤サイズが非常に大きいこと、年輩者の場合使用に対する用心などの多くの弱点を有する。
【0016】
多くの資料が低血糖症又は抗高血糖症の薬剤としてビグアニドの使用について説明している。この点に関して次の文献が参照される:
フランス特許FR2085665、FR2132396、J.Org.Chem.,1959,81,4635〜4639、FR2696740、EP34002。
【0017】
ビグアニド合成に関する文献が沢山あるにも拘らず、そのうち3つのみが大量生産段階に達し、メトホルミンだけが市場に維持されている。
【0018】
このようにして出願人は次の一般式(I)の新規なビグアニド族を発見した。
【0019】
【化1】
【0020】
これらのものの活性は、不快な副作用を有することなく、メトホルミンの活性と匹敵するかあるいは凌駕さえする。
【0021】
またこの新規なビグアニド族は、メトホルミンでみられなかった思いがけない治療効果があることが証明された。
【0022】
意外なことに、式(I)の化合物は、インスリンがなくても筋肉によってグルコースの収着(sorption;吸着及び/又は吸収)を引起すか又は増加させる性質がある。
【0023】
本発明の化合物は下記一般式(I)の化合物である:
【0024】
【化2】
【0025】
[式中、R1及びR2は、同じであっても異っていてもよく、分岐又は非分岐の(C1〜C6)アルキル鎖を表し、または
R1とR2が一緒になって、これらが結合する窒素原子を含む3‐〜8‐員環を形成し、
R3とR4は一緒になって、これらが結合する窒素原子を含むアジリジン、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、インドリル、インドリニル、ピロリジニル、ピペラジニル及びピペリジルの群から選ばれる環を形成する]
及びさらにそれらの互変異性体、鏡像異性体、ジアステレオ異性体及びエピマー体;それらの溶媒和物及び薬学的に許容できる塩である。
【0026】
分岐又は非分岐のC1〜C6アルキルラジカルのうちで特に挙げることができるものは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル及びヘキシルラジカルである。
【0027】
特に挙げることができる窒素原子を含む3‐〜8‐員環は、アジリジン、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、インドリル、インドリニル、ピロリジニル、ピペラジニル及びピペリジル環である。
【0028】
好ましくは、同じでも異っていてもよいR1及びR2は、(C1〜C6)アルキル鎖を表す。
【0029】
より好ましくは、R1及びR2はメチルラジカルを表す。
【0030】
R3及びR4は、これらが結合する窒素原子と一緒になって、好ましくはピロリジン環を形成する。
【0031】
したがってより詳しくは、ジメチルアミノイミノメチルピロリジンカルボキシイミドアミドを挙げることができる。
【0032】
本発明はまた、一般式(I)の化合物の互変異性体、鏡像異性体、ジアステレオ異性体及びエピ異性体にも関する。
【0033】
一般式(I)の化合物は、有機酸又は鉱酸で一塩化又は二塩化できる塩基性の窒素原子を含む。
【0034】
式(I)の塩基は、例えばエタノールなどの不活性溶媒中で当量の塩基と酸の反応及びその後の蒸発により、酸で関連した酸付加塩に転化できる。この反応に好適な酸は特に薬学的に許容できる塩を生成するものである。したがって、例えば硫酸、硝酸、塩化水素酸又は臭化水素酸などのハロゲン化水素酸、オルトりん酸などのりん酸、スルファミン酸などの無機酸;さらに、特に脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、芳香族又は複素環式モノ−又はポリ−塩基性カルボン酸、スルホン酸又は硫酸、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、ピバル酸、ジエチル酢酸、マロン酸、コハク酸、ピメリン酸、フマル酸、マレイン酸、乳酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、グルコン酸、アスコルビン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、メタン−又はエタンスルホン酸、エタンジスルホン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ナフタレンモノ−及び−ジスルホン酸及びラウリル硫酸などの有機酸が使用できる。生理学的に受け容れられない酸との塩、例えばピクリン酸塩は式(I)化合物の単離及び/又は精製用に使用できる。
【0035】
式(I)の化合物は当業者にとって容易に利用できる簡単で標準的な反応によって製造される。例として次の参考文献がこれらの合成を説明している: フランス特許FR1537604、Ber.,1929(62b),1398、J.Org.Chem.,1959,81,3725〜3728。
【0036】
式(I)の化合物は例えば高血糖に関係する症状の治療に有用である。
【0037】
本発明化合物は特に強力な低血糖性活性を示す。
【0038】
本発明はしたがって、有効成分として、本発明の化合物を含む薬剤組成物にも関する。
【0039】
本発明の薬剤組成物は、非経口用、経口用、直腸用、経粘膜用又は経皮用の投与を意図した形態で提供できる。
【0040】
それ故これらのものは、注射可能溶液又は注射可能懸濁液又は多回服用ボトルの形、非被覆又は被覆した錠剤、砂糖被覆錠剤、ウエハーカプセル、ゲルカプセル、ピル、服用カプセル、粉、坐薬又は直腸カプセル、極性溶媒中で経皮用に使用する溶液又は懸濁液の形で提供される。
【0041】
上述の投与(服用)用に好適な賦形剤は固体形態としてのセルロース誘導体、ミクロ結晶性セルロース誘導体、アルカリ土類金属炭酸塩、りん酸マグネシウム、澱粉、変性澱粉及びラクトーズである。
直腸使用には、ココア油又はステアリン酸ポリエチレングリコールが好ましい賦形剤である。
非経口使用用には、水、水溶液、生理食塩水及び等張溶液が使用に最も好適な基礎剤である。
【0042】
服用量は治療の適応症と服用の経路、さらにまた年令と個人の体重によって広範囲(0.5mg〜1000mg)に変化し得る。
【0043】
本発明はまた治療有効量の1つ以上の式(I)化合物を含む組成物を投与(服用)することによる糖尿病の治療方法にも関する:
【0044】
【化3】
【0045】
[式中、R1及びR2は、同じでも異っていてもよく、分岐又は分岐していない(C1〜C6)アルキル鎖を表すか、またはR1及びR2が一緒になって、これらが結合する窒素原子を含む3‐〜8‐員環を形成し、R3及びR4は一緒になって、これらが結合する窒素原子を含むアジリジン、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、インドリル、インドリニル、ピロリジニル、ピペラジニル及びピペリジルの群から選ばれる環を形成する]。
【0046】
本発明はさらに糖尿病を治療するための薬剤組成物製造用に式(I)の化合物を使用することに関する。
【0047】
本発明はまた、式(I)の1つ以上の化合物の治療有効量を含む組成物を投与することによる、インスリンが存在しなくても、筋肉によってグルコースの収着を引起すか又は増加させる方法に関する:
【0048】
【化4】
【0049】
[式中、R1及びR2は、同じでも異っていてもよく、分岐又は分岐していない(C1〜C6)アルキル鎖を表すか、または
R1及びR2が一緒になって、これらが結合する窒素原子を含む3‐〜8‐員環を形成し、
R3及びR4は一緒になって、これらが結合する窒素原子を含むアジリジン、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、インドリル、インドリニル、ピロリジニル、ピペラジニル及びピペリジルの群から選ばれる環を形成する]。
【0050】
本発明はまた、インスリンが存在しなくても筋肉によってグルコースの収着を引起すか又は増加させる薬剤組成物の製造用に式(I)の化合物を使用することに関する:
【0051】
【化5】
【0052】
[式中、
R1及びR2は、同じでも異っていてもよく、分岐又は分岐していない(C1〜C6)アルキル鎖を表すか、あるいは
R1及びR2が一緒になって、これらが結合する窒素原子を含む3‐〜8‐員環を形成し、
R3及びR4が一緒になって、これらが結合する窒素原子を含むアジリジン、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、インドリル、インドリニル、ピロリジニル、ピペラジニル及びピペリジルの群から選ばれる環を形成する]。
【0053】
薬剤組成物(薬剤)は、II型の糖尿病又はDNIDを有する患者に特に有効であるが、筋肉組織によるグルコースの収着を向上させる必要があるすべての患者にも有効である。
【0054】
次の実施例1は式(I)の化合物の製造を説明する。
実施例2は式(I)化合物の抗糖尿病活性をラットで証明する。
実施例3は、インスリンが存在しない場合のN5STZラットの脚によるグルコース収着に対する式(I)化合物の効果を証明する。
【0055】
実施例1 ジメチルアミノイミノメチルピロリジンカルボキシイミドアミド塩酸塩
(式(I)中、R1及びR2がメチルラジカルを表し、R3及びR4が窒素と一緒にピロリジン環を形成する)
ピロリジン(30g;0.422モル)を50mlのブタノール中に稀釈してこの媒体を冷却する。濃塩酸(35.2ml;0.422モル)を徐々に加え、10分間攪拌後溶媒を真空下に除去する。固体残渣をブタノール(40ml)中に取り、ジメチルシアノグアニジン(47.3g;0.422モル)を加える。この混合物を24時間還流させ、次いで濃縮乾涸させる。残留固体をアセトン(300ml)とともに摩砕して51.9g(56%)を得る。
m.p.=205〜207℃(Kofler block)
1H NMR(DMSO,200MHz):1.90,m,4H;2.98,s,6H;3.37,m,4H;7.12,m,4H
13C NMR(DMSO,50MHz):25.22,2CH2;37.85,2CH3;47.30,2CH2,156.37及び158.11,C=N
【0056】
実施例2 N5STZラットにおける抗糖尿病活性の検討
式(I)化合物の経口による抗糖尿病活性が、ステプトゾトシンを使用してラットに導入した非インスリン依存性糖尿病の実験モデルについて測定された。
非インスリン依存性糖尿病のモデルはラットで生後5日目にステプトゾトシンを注射することによって得られる。
【0057】
使用した糖尿病のラットは8週令である。アニマルは誕生日から実験日まで21〜22℃の温度に制御したアニマルハウスに収容し、明(朝7時から午後7時まで)と暗(午後7時から朝7時まで)の一定サイクルにさらした。ラットの食物は保全食からなり、水と食物はテスト前2時間の断食(この間は食物は取除かれる;ポスト−アドソープティブ状態)以外は制約なしで与えられた。
【0058】
ラットはテスト製品で経口により4日間(D4)治療される。製品の最終投与2時間後及びアニマルがペントバルビタールソーダ(Nembutal;登録商標)で麻酔後30分に300μlの血液サンプルを尾の端から採取した。
【0059】
例として、上述のようにして化合物(I)で得られた結果を次表のメトホルミンと比較対照した。この結果は糖尿病アニマルの血糖を減らすのに式(I)化合物の効能を示している。これらの結果はD0(治療前)に対するD4(4日間の治療)についての血糖の%変化として表わされている。
【0060】
【0061】
実施例3 インスリン不存在で、式(I)化合物によるN5STZラットの灌流した脚のグルコース収着の検討
この検討はN5STZラットで実施した。このモデルは高血糖症、グルコース不耐性及びインスリン耐性を特徴とする。非インスリン依存性糖尿病のモデルは、ラットで生後5日にステプトゾトシンの注射によって得られた。
使用した糖尿病ラットは8〜14週令であった。
供試動物は、生れた日から実験の日まで、21〜22℃の制御温度でアニマルハウスに容れられ、明(午前7時から午後7時まで)と暗(午後7時から午前7時まで)の固定サイクルにさらされた。彼らの食物は保全食からなり、テスト前の断食の18時間を除いて水と食物が制約なしに与えられた。
ラットはペントバルビタールで麻酔をかけられ、左後脚が8ミリモル/Lグルコース及び0.5%BSAを含むクレブス−リンゲル溶液で、栓をして、灌流された(ルーデルマンの方法;Biochem.J.,639−651,1951)。
【0062】
8ミリモル/グルコースを含む媒体で5ml/分速度での20分間の灌流後、式(I)の化合物(10μg/mL)を含む媒体で、インスリン不存在下で、後脚が灌流された。グルコースの収着は入出濃度の差を計算することにより算出される。この検討結果を次表に表す:
意外にも、式(I)の化合物が、インスリン不存在で、筋肉によるグルコースの収着を誘導した。
【0063】
以下の実施例は薬剤調製品に関する:
【0064】
実施例A 注射瓶
式Iの活性化合物100gとりん酸水素二ナトリウム5gを含む溶液を3lの2回蒸留水中で2N塩酸を使用してpH6.5に調節し、無菌濾過後注射瓶に入れて、無菌状態で凍結乾燥後無菌シールした。各注射瓶は5mg活性化合物を含む。
【0065】
実施例B 坐薬
式Iの活性化合物20gの混合物を100gの大豆レシチン及び1400gのココアバターと一緒に溶融し、型に注入して放置冷却した。各坐薬は20mgの活性化合物を含む。
【0066】
実施例C 溶液
940mlの2回蒸留水中、1gの式Iの活性化合物;9.38gのNaH2PO4・2H2O;28.48gのNa2HPO4・12H2O;及び0.1gの塩化ベンズアルコニウム(benzalkonium Chloride)を含む溶液を調製した。この溶液をpH6.8に調節し、1lに調整後照射により殺菌した。この溶液は目薬の形で使用できる。
【0067】
実施例D 軟膏
式Iの活性化合物の500mgをワセリン99.5gと無菌状態で混合する。
【0068】
実施例E 錠剤
1kgの式Iの活性化合物、4kgのラクトース、1.2kgのポテト澱粉、0.2kgのタルク及び0.1kgのステアリン酸マグネシウムの混合物を、各錠剤が10mgの活性化合物を含むように慣用法で圧縮して錠剤とする。
【0069】
実施例F 被覆錠剤
実施例Eと同様に圧縮して錠剤となし、次いで慣用法により蔗糖、ポテト澱粉、タルク、トラガカントゴム及び着色剤のコーティングで被覆する。
【0070】
実施例G カプセル
各カプセルが20mgの活性化合物を含むように式Iの活性化合物2kgを固いゼラチンカプセル中に入れる。
【0071】
実施例H アンプル
2回蒸留水60l中式Iの活性化合物1kgの溶液を無菌濾過し、アンプルに入れて無菌状態で凍結乾燥して無菌シールした。各アンプルは10mgの活性化合物を含んでいる。
Claims (13)
- R1及びR2が、同じでも異ってもよく、(C1〜C6)アルキル鎖を表す、請求項1記載の化合物。
- R1及びR2が、同じでも異ってもよく、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル及びヘキシルラジカルからなる群から選ばれるラジカルを表す、請求項2記載の化合物。
- R1及びR3がメチルラジカルを表す、請求項3記載の化合物。
- R3及びR4が一緒になってピロリジニル環を形成する、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の化合物。
- 式(I)の化合物が、ジメチルアミノイミノメチルピロリジンカルボキシイミダミド塩酸塩である請求項1記載の化合物。
- 有効成分として請求項1ないし6のいずれか1項に記載の1つ以上の化合物を含む、薬剤組成物。
- 高血糖に関係ある症状を治療するための請求項7記載の組成物。
- 糖尿病を治療するための請求項7記載の組成物。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の1つ以上の化合物の治療有効量を含む薬剤を服用することによる糖尿病の治療方法。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の式I化合物の糖尿病治療用薬剤を製造するための使用。
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