JP2005538951A - ケイ皮酸二量体、その製造方法及び退行性脳疾患治療のためのその用途 - Google Patents

ケイ皮酸二量体、その製造方法及び退行性脳疾患治療のためのその用途 Download PDF

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Abstract

本発明は、ケイ皮酸二量体、その製造方法及び退行性脳疾患予防及び治療のためのその用途に関するものであり、生体内(in vivo)条件で学習及び記憶力向上に卓越した効果を示し、ホルモン特性を持たないため過量投与による副作用を最少にでき、痴呆症を含む退行性脳疾患治療剤として有用に使用できる。

Description

本発明は、生体内で学習及び記憶力向上に卓越した効能を示すケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩、その製造方法及び退行性脳疾患治療のためのその用途に関するものである。
退行性脳疾患は、生命医学分野で最も開発されていない分野である。したがって、現在多くの外国の製薬会社等で退行性脳疾患、特に、痴呆症に関する研究が集中的に行なわれている。現在、卓越した痴呆症治療剤が開発されておらず、もし、この部分の治療剤が開発されたなら莫大な市場になると予想されている。
痴呆症にかかった患者を病理学的に観察すると、脳細胞間にまたは脳組織にβ−アミロイドタンパク質の集積により生成されるプラク(plaque)が形成されている様子が多く観察される。しかし、このようなプラクが病原として作用するのかどうか、またはこのようなプラクが病原の産物として集積されているのかさえも、明確に報告されていない。ただ、痴呆症患者の大部分においてこのような退行性プラク(senile plaque)が形成され、それが減少すると痴呆症の症状が多く好転することが観察されているだけである。多くの研究者が、痴呆症の発病原因とそれによる治療法の開発のために努力を続けているけれど、いまだにその原因は明らかにされていない。
一方、本発明者らによる特許文献1及び2は、フェルリック酸二量体の痴呆症治療効果を開示している。前記フェルリック酸二量体の痴呆症治療効果は、これをマウスに与えた生体内実験で顕著にマウスの記憶力が増進されることにより確認された。フェルリック酸二量体がどのように痴呆症を治癒させることができるのかに関する研究は、まだ明らかにされていないとしても、前記特許出願によりフェルリック酸二量体の優秀な痴呆症治療効果が示されている。
それで、本発明者らは、痴呆症治療効果が優秀な新しいケイ皮酸二量体を製造した。本発明のケイ皮酸二量体は、痴呆症治療効果が優秀で、製造が容易であり、またホルモンの特性を持たないため過量投与による副作用を最小化できることを発見し、本発明を完成した。
大韓民国特許出願第2001−20411号 国際特許出願PCT/KR01/02103号
本発明の目的は、優秀な痴呆症治療効果を有するケイ皮酸二量体及び薬学的に許容可能なその塩、その製造方法及び退行性脳疾患予防及び治療用製薬組成物を提供することである。
発明の要約
本発明は、下記の化学式1で表示されるケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩を含む。
Figure 2005538951
(式中、
Rは、水素またはC〜Cのアルキル基で、
Xは、酸素または−NH、−NCHで、
Yは、−OCH、−NHCHまたは−N(CHで、
spacerは、炭素か、酸素または窒素を含むC〜Cのアルキル基である。
また、XとYは、ケイ皮酸のオルト、メタ、またはパラ位に位置する。)
本発明のケイ皮酸二量体は、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩及びカルシウム塩のような無機塩の形態で製造でき、またはアンゲリカ酸(angelic acid)、リジン、エタノールアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミンにより有機塩の形態で製造できる。さらに、本発明のケイ皮酸二量体は、トリテルペンアルコール(triterpene alcohol)またはシクロアルテノール(cycloartenol)のような植物ステロール(plant sterols)とエステル形態で製造できる。
また、本発明は、ケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩だけではなく、それから製造可能な溶媒化物及び水和物をすべて含む。
前記化学式1から分かるように、本発明のケイ皮酸二量体は、ケイ皮酸母核ベンゼン環のオルト、メタ、またはパラ位に置換されているアルコキシ基やアルキルアミン基と適当な長さの鎖、即ち2〜8個の炭素を含む鎖または酸素や窒素を含む鎖で連結された構造を有している。
本発明は、下記のスキーム1のように化学式1で表示されるケイ皮酸二量体の製造方法を含む。
Figure 2005538951
(式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。)
前記スキーム1に示したように、本発明のケイ皮酸二量体(化学式1)の製造方法は、化学式2のベンズアルデヒド二量体化合物をマロン酸またはマロン酸エステルと反応させ、目的化合物である化学式1のケイ皮酸二量体を生成する工程からなる。
前記反応は、「クノエベナゲル(Knoevenagel)反応」という名称で有機化学分野で通常広く知られていて、反応条件(使用する溶媒、反応温度及び反応時間等)は、反応物質、生成物質等を考慮して適切に選択できる。一例として、溶媒には、ピペリジン及びピリジンを含む多様な塩基性有機溶媒を使用でき、詳細には、ルチジンまたはジメチルホルムアミド等を使用できる。また、反応温度は、通常80〜100℃で、反応時間は通常2〜6時間である。好ましくは、ピペリジン及びピリジンの存在下で80〜90℃で3〜5時間の間遂行する。
本発明のケイ皮酸二量体を製造するために出発物質に使用する化学式2のベンズアルデヒド二量体は、下記のスキーム2に示すように製造できる。より詳細には、化学式3のヒドロキシベンズアルデヒドまたはアミノベンズアルデヒド化合物を塩基の存在下で化学式4のジトシル化合物と反応させて化学式2のベンズアルデヒド二量体化合物を得ることができる。
Figure 2005538951
(式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。)
前記製造方法で使用できる塩基は、LiH、NaH、KH、KOH、NaOH等の強アルカリまたはKCO、NaCO等の弱アルカリを挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
また、本発明は、化学式1のケイ皮酸二量体の製造に使用される化学式2で表示される中間体を提供する。
Figure 2005538951
(式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。)
また、本発明は、ケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含む退行性脳疾患の予防及び治療用製薬組成物を提供する。
本発明のケイ皮酸二量体は、退行性脳疾患治療に優秀な効果を示している。詳細には、実験例のマウスの受動回避実験による潜伏段階(Step−Through Latency)における結果(図1参照)、化学式1のケイ皮酸二量体及びベータアミロイドを共に注射したマウス群の受動回避反応時間は、対照群として実験した生理食塩水だけで処理したマウス群と同等であったが、それに反して、ベータアミロイドだけを処理したマウスより顕著に増加することを示している。このような結果から本発明のケイ皮酸二量体はマウスに対する学習及び記憶力効果が優秀であることが分かり、これを利用して痴呆症のような退行性脳疾患予防及び治療剤に使用できることが分かる。また、前記ケイ皮酸二量体は、ホルモン特性を持たないため過量投与が可能であり、そのため過量投与による副作用を最小化できる。
本発明のケイ皮酸二量体は、通常的な方法で適切な担体または賦形剤と混合したり稀釈剤で稀釈して、退行性脳疾患予防及び治療用製薬組成物を製造できる。適合な担体、賦形剤及び稀釈剤の例として、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マニトール、ザイリトール、エリスリトール、マルチトール、澱粉、アカシアゴム、アルギネート、ゼラチン、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、メチルセルロース、微晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、水、メチルヒドロキシベンゾエート、プロピルヒドロキシベンゾエート、タルク、ステアリン酸マグネシウム及び鉱物油を挙げられる。前記製薬組成物は、充填剤、抗凝集剤、潤滑剤、湿潤剤、香料、乳化剤、防腐剤等をさらに含むことができる。本発明の組成物は、哺乳動物に投与された後、活性成分の迅速、持続または遅延した放出を提供できるように当業界でよく知られた方法を使用して剤形化できる。剤形は、錠剤、丸薬、粉末、サシェ(sachet)、エリキシル(elixir)、懸濁液、エマルジョン、溶液、シロップ、エアロゾール、軟質または硬質ゼラチンカプセル、滅菌注射溶液、滅菌粉末等の形態が可能である。
本発明の製薬組成物は、経口、経皮、皮下、静脈または筋肉を含む様々な経路を通じて投与できる。本発明による有効成分の投与量は、体内での活性成分の吸収度、不活性化率及び排泄速度、患者の年齢、性別及び状態、治療する疾病の重症程度により適切に選択されるが、一般的に1日に1回乃至3回に分けて投与でき、好ましくは、10〜30mg/kgの濃度で投与されるように剤形化できる。前記製剤の正確な量、投与経路及び回数は、製剤の特性、投与対象の体重及び状態、そして使用しようとする特定誘導体の特性により容易に決定できる。
本発明でケイ皮酸二量体は、実験用マウスを対象にした急性毒性検査の結果、半致死量(LD50)は、5,000mg/kg以上で、まったく毒性効果を示さなかったため生体安全性が非常に高いことが分かる。したがって、本発明の複合組成物は、生体に対して安全に投与できる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
但し、下記の実施例は、本発明を例示するだけのものであり、本発明の範囲がこれらの実施例により限定されるものではない。
1,2−ジ[2−メトキシ−4−(2−カルボキシルビニル)]フェノキシエタンの製造
(工程1):1,2−ジ(2−メトキシ−4−ホルミル)フェノキシエタンの製造
無水ジメチルホルムアミド200mlに3−メトキシ−4−ヒドロキシベンズアルデヒド5g(32.8mmol)を溶解した後、この溶液に60%NaH1.58g(39.4mmol)を常温で徐々に加えた。反応溶液を常温で30分間撹拌してガスの生成が止ったことを確認して、エチレングリコールジトシレート(ethyleneglycol ditosylate)5.78g(15.6mmol)を加えた。反応液を80℃で5時間の間撹拌して反応の終結を薄層クロマトグラフィー(TLC)で確認した後、室温に冷却した後、反応液を水1000mlに添加して激しく撹拌した。生成した固体の化合物をろ過して、水1000ml及びヘキサン500mlで洗浄した後、真空乾燥機で乾燥させて、白色の固体の1,2−[2−(パラ−メトキシベンジルオキシ)−5−ホルミル]フェノキシエタン4.86g(94.1%)を得た。
H−NMR(300MHz,DMSO):δ 9.86(s,2H),7.57(dd,2H,J=1.8,8.2 Hz),7.41(d,J=1.8Hz,2H),7.27(d,2H,J=8.2Hz),4.48(s,4H),3.82(s,6H).
(工程2):1,2−ジ[2−メトキシ−4−(2−カルボキシルビニル)]フェノキシエタンの製造
無水ピリジン70mlに前記工程1で製造した、1,2−ジ(2−メトキシ−4−ホルミル)フェノキシエタン化合物5.66g(17.1mmol)とマロン酸8.92g(85.6mmol)を完全に溶解させた後、ピペリジン0.5mlを添加した。反応液を80℃で8時間の間撹拌して、反応の終結を確認した後、反応液を室温に冷却して生成した結晶をろ過した。生成した結晶をエタノール500mlとエーテル500mlで連続して洗浄した。得られた結晶を真空乾燥機で乾燥させ、白色結晶の1,2−ジ[2−メトキシ−4−(2−カルボキシルビニル)]フェノキシエタン6.97g(98.1%)を得た。
H−NMR(300MHz,DMSO):δ 12.1(bs,2H),7.44 (d,2H,J=15.8Hz),7.24(s,2H),7.12(d,2H,J=8.2Hz),6.95(d,2H,J=8.2Hz),6.38(d, 2H,J=15.8 Hz),4.24(s,4H),3.70(s,6H);
13C−NMR(75MHz,DMSO):δ 168.79,150.55,149.83,144.93,128.28,123.44,117.77,113.53,111.38,67.84,56.39;
IR(KBr)2954,1692,1512,1260cm−1
Anal.Calcd for C2222:C,63.76; H,5.35. Found:C,63.4;H,5.4.
本発明のケイ皮酸二量体の製造
前記実施例1と同様な方法で多様なケイ皮酸二量体を合成し、その結果を表1、2、3、4に示した。
Figure 2005538951
Figure 2005538951
Figure 2005538951
Figure 2005538951
実験例1:マウスに対する投与と学習及び記憶力効果
実験には、4〜5週齢、体重20〜25gのマウスを使用し、各群別に10匹ずつ使用した。すべてのサンプルは、1%DMSO、1%CMC溶液に溶解した後、一日に一回ゾンデ(Sonde)で各々10匹ずつのマウスに投与した。(使用したサンプル:A−生理食塩水投与群、B−ベータアミロイド投与群、C−実施例1のケイ皮酸二量体及びベータアミロイド投与群)。3日間投与した後、すべてのサンプル1.82gを脳室内注射後1日、2日に受動回避実験を実施した。すべてのデータは、10匹の平均値を求めた。
マウスの学習及び記憶力効果を実験するために、受動回避検査を、ソング(Song)等.J.Neurochem.,1998年、第71巻、875頁に記載された方法により実施した。明るく照明された部屋と暗い部屋からなり、床には電気衝撃を与えられるように装置された受動回避箱を使用した。マウスを明るい部屋に置きマウスが暗い部屋に入るとすぐに0.25mAで1秒間電気衝撃を与えた。訓練から24時間後、マウスを明るい部屋に置き暗い部屋に入るまでの時間を測定して受動回避反応時間として定めた。最大制限時間は、300秒に定めて、300秒が過ぎても暗い部屋に入らなければ、受動回避反応時間を300秒と処理した。得られた結果を図1に示した。
図1から分かるように、時間(秒)で示した潜伏段階(Step−Through Latency)の結果は、前記化学式1のケイ皮酸二量体の化合物及びベータアミロイドを処理した場合(C)において、ベータアミロイド(1−42)だけを処理したマウス(B)より顕著に増加することを示した。したがって、マウスに対する学習及び記憶力効果が優秀であることが分かる。
実験例2:ケイ皮酸二量体の経口毒性試験
4週齢のスプラグダウリ(Sprague−Dawley)ラットの雌雄各20匹を温度22±3℃、相対湿度50±10%、照度150〜300ルクス(Lux)の動物室内で1週間飼育した後、雌雄各5匹ずつを含む4つの群に分けた。
実施例1で製造したケイ皮酸二量体をトウモロコシ油に溶解した後、4群のラットに各々300、1,000、3000及び5,000mg/kgの用量で1回経口投与した。投与後7日間一般症状の変化及び死亡動物の有無を観察した。また、投与7日目にラットを致死させ解剖後、肉眼で内部臓器を検査した。投与当日から毎日体重の変化を測定してケイ皮酸二量体による動物の体重減少現象を観察した。
その結果、ケイ皮酸二量体を投与したオス及びメスすべての場合で、実験した最大用量の5,000mg/kgの用量で全体が生存することが分かった。生存動物に対する剖検を実施し、5,000mg/kg投与群において肉眼所見ではいかなる病変も見られなかった。体重については、5,000mg/kg投与群において体重の減少が起きなかった。
製剤例1:硬質ゼラチンカプセル剤の製造
実施例1で製造した、ケイ皮酸二量体100mg、牛乳カルシウム45mg、微細結晶性セルロース122mg、イソフラボン15mg、銀杏の葉抽出物2.5mg、酸棗仁(ナツメの種子の中身)抽出物2mg、ビタミンB0.25mg、ビタミンB0.3mg、ビタミンD0.0025mg及びステアリン酸マグネシウム2.5mgを完全に混ぜて硬質ゼラチンカプセルに充填し、硬質ゼラチンカプセル剤を製造した。
製剤例2:注射液剤製造
実施例1で製造した、ケイ皮酸二量体0.03g、塩化ナトリウム0.6g及びアスコルビン酸0.1gを蒸溜水に溶解させて100mlを作った。この溶液をビンに入れて20℃で30分間加熱して滅菌した。
本発明は、実施形態及び現在の最良の形態を実施例において例示している。しかしながら、これらの開示を考慮するにあたり、本発明の精神及び範疇内において修正及び改良が可能なことは、当業者により理解されるであろう。
本発明のケイ皮酸二量体(実施例1)の受動回避反応時間を示したグラフである。A:生理食塩水を処理したマウスB:ベータアミロイドを処理したマウスC:本発明のケイ皮酸二量体(実施例1)及びベータアミロイドを処理したマウス
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の化学式1で表現されるケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩。
【化1】
Figure 2005538951
式中、Rは水素または 〜Cのアルキル基で、
Xは、酸素または−NH、−NCHで、
Yは、−OCH、−NHCHまたは−N(CHで、
spacerは、 〜C のアルキル 〜C のアルケニル酸素を含むC 〜C のアルキル、または酸素を含むC 〜C のアルケニルである
また、XとYは、ケイ皮酸のオルトやメタ、パラ位に位置する。
【請求項2】
前記化学式1のケイ皮酸二量体の塩が、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩及びカルシウム塩を含む無機塩またはアンゲリカ酸、リジン、エタノールアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミンを含む有機塩であることを特徴とする、請求項1に記載のケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩。
【請求項3】
下記のスキーム1で表示されるケイ皮酸二量体(化学式1)の製造方法において、化学式2のベンズアルデヒド二量体化合物をマロン酸またはマロン酸エステルと反応させ、化学式1のケイ皮酸二量体を製造する工程を含むケイ皮酸二量体の製造方法。
【化2】
Figure 2005538951
式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。
【請求項4】
前記反応が、ピリジン及びピペリジンの存在下で行なわれることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
【請求項5】
前記反応が、80〜90℃で3〜5時間の間行なわれることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
【請求項6】
前記化学式2のベンズアルデヒド二量体化合物が、塩基存在下で化学式3のヒドロキシベンズアルデヒドまたはアミノベンズアルデヒド化合物を化学式4のジトシル化合物と反応させ得られることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
【化3】
Figure 2005538951
式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。
【請求項7】
前記塩基が、LiH、NaH、KH、またはNaOHであることを特徴とする、請求項6に記載の製造方法。
【請求項8】
請求項1のケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含む退行性脳疾患予防及び治療用製薬組成物。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の化学式1で表現されるケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩。
【化1】
Figure 2005538951
式中、Rは水素またはC〜Cのアルキル基で、
Xは、酸素または−NH、−NCHで、
Yは、−OCH、−NHCHまたは−N(CHで、
spacerは、C〜Cのアルキル、C〜Cのアルケニル、酸素を含むC〜Cのアルキル、または酸素を含むC〜Cのアルケニルである。
また、XとYは、ケイ皮酸のオルトやメタ、パラ位に位置する。
【請求項2】
前記化学式1のケイ皮酸二量体の塩が、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩及びカルシウム塩を含む無機塩またはアンゲリカ酸、リジン、エタノールアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミンを含む有機塩であることを特徴とする、請求項1に記載のケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩。
【請求項3】
下記のスキーム1で表示されるケイ皮酸二量体(化学式1)の製造方法において、化学式2のベンズアルデヒド二量体化合物をマロン酸またはマロン酸エステルと反応させ、化学式1のケイ皮酸二量体を製造する工程を含むケイ皮酸二量体の製造方法。
【化2】
Figure 2005538951
式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。
【請求項4】
前記反応が、ピリジン及びピペリジンの存在下で行なわれることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
【請求項5】
前記反応が、80〜90℃で3〜5時間の間行なわれることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
【請求項6】
前記化学式2のベンズアルデヒド二量体化合物が、塩基存在下で化学式3のヒドロキシベンズアルデヒドまたはアミノベンズアルデヒド化合物を化学式4のジトシル化合物と反応させ得られることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
【化3】
Figure 2005538951
式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。
【請求項7】
前記塩基が、LiH、NaH、KH、KOH、またはNaOHであることを特徴とする、請求項6に記載の製造方法。
【請求項8】
請求項1のケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含む退行性脳疾患予防及び治療用製薬組成物。

Claims (9)

  1. 下記の化学式1で表現されるケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩。
    Figure 2005538951
    式中、
    Rは、水素またはC〜Cのアルキル基で、
    Xは、酸素または−NH、−NCHで、
    Yは、−OCH、−NHCHまたは−N(CHで、
    spacerは、炭素や、酸素または窒素を含むC〜Cのアルキル基である。
    また、XとYは、オルトやメタ,パラ位に位置する。
  2. ケイ皮酸二量体の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩及びカルシウム塩を含む無機塩またはアンゲリカ酸、リジン、エタノールアミン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミンを含む有機塩であることを特徴とする、請求項1に記載のケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩。
  3. 下記のスキーム1で表示されるケイ皮酸二量体(化学式1)の製造方法において、化学式2のベンズアルデヒド二量体化合物をマロン酸またはマロン酸エステルと反応させ、化学式1のケイ皮酸二量体を製造する工程を含むケイ皮酸二量体の製造方法。
    Figure 2005538951
    式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。
  4. 前記反応が、ピリジン及びピペリジンの存在下で行なわれることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
  5. 前記反応が、80〜90℃で3〜5時間の間行なわれることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
  6. 前記化学式2のベンズアルデヒド二量体化合物が、塩基存在下で化学式3のヒドロキシベンズアルデヒドまたはアミノベンズアルデヒド化合物を化学式4のジトシル化合物と反応させ得られることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
    Figure 2005538951
    式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。
  7. 前記塩基が、LiH、NaH、KH、またはNaOHであることを特徴とする、請求項6に記載の製造方法。
  8. 化学式2で表示される請求項1によるケイ皮酸二量体の中間体。
    Figure 2005538951
    式中、R、X、Y及びspacerは、前記化学式1で定義したものと同様である。
  9. 請求項1のケイ皮酸二量体及びその薬学的に許容可能な塩を有効成分として含む退行性脳疾患予防及び治療用製薬組成物。
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