JP2007532562A - グルコサミン、及びグルコサミン／抗炎症薬の相互プロドラッグ、組成物、及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、グルコサミン、並びにグルコサミンの誘導体及び類似体、そして抗炎症薬、それらの組成物の相互プロドラッグ、そして例えば、当該組成物の投与による障害及び症状の治療のための方法を提供する。グルコサミン、並びにグルコサミンの誘導体及び類似体の局所組成物もまた提供する。

Description

本出願は、２００４年４月７日に出願された米国仮出願番号６０／５６０，１２８号に基づく優先権の利益を主張し、その内容全体を本願明細書中に援用する。

政府権利の声明
本出願を、国立健康研究所により与えられた付与ＧＭ０６６３２１−０１号に基づいて政府支援で作った。政府は、本発明における一定の権利を有し得る。

技術背景
米国内だけでもの約２１００万人の成人が、関節炎の最も一般的な型の内の１つである変形性関節症を患いながら生活している。変形性関節疾患とも呼ばれる変形性関節症は、関節動作中の骨端の衝撃を和らげる結合組織である軟骨の破壊により生じる。変形性関節症は、痛み、結合損傷、及び限られた関節動作を特徴とする。この疾患は、一般的に患者の人生の晩年に発生し、そして最も一般的に、手や、より体重を支える関節に影響を与える。さらに、年齢、性別（女性）、及び肥満が、この疾患の危険要因となる。

研究者等は、軟骨が変形する際に、ＩＬ−１β、及びＴＮＦαの如き炎症性サイトカインが軟骨基質の分解の増大に関係することを見出した（Ｓａｎｄｙ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．，３３５：５９−６６（１９９８）；Ｓｅｇｕｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃｅｌｌ Ｐｈｙｓｉｏｌ．，１９７：３５６−３６９（２００３））。これらの事実は、生体外における軟骨基質遺伝子発現及び合成の低減にも関連する（Ｇｏｕｚｅ ｅｔ ａｌ．，ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔｅｒｓ，５１０：１６６−１７０（２００２）；Ｓｈｉｋｈｍａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．，１６６：５１５５−５１６０（２００１））。

軟骨及び結合組織において自然に分泌されるアミノ単糖類グルコサミンは、これらの組織の強度、柔軟性、及び弾力性を維持するための一因となる。グルコサミンは、グリコサミングリカン分子の前駆体であり、軟骨の形成及び治療に使用される。生体内において、グルコサミンは、通常、Ｎ−アセチルグルコサミンに転換される。ここ数年、グルコサミンはヒト及び動物モデルの変形性関節炎の症状を治療するために広範に使用され、非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤｓ）で観察される場合と同程度の関節腫脹及び関節痛の値を低減する抗炎症性能力を提供する（Ｌｏｐｅｓ，Ｃｕｒｒ．Ｍｅｄ．Ｒｅｓ．Ｏｐｉｎ．，８：１４５−１４９（１９８２）；Ｍｕｌｌｅｒ−Ｆａｓｓｂｅｎｄｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｃａｒｔｉｌａｇｅ，２：６１−６９（１９９４）；Ｒｕａｎｅ ｅｔ ａｌ．，Ｂｒ．Ｊ．Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｎｕｒｓ．，７１４８−１５２（２００２））。グルコサミンは、プロテオグリカン合成に関してＩＬ−１βの有する分解効果の影響を弱めるという結論にも達し（Ｓａｎｄｙ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｊ．，３３５：５９−６６（１９９８）；Ｇｏｕｚｅ ｅｔ ａｌ．，ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔｅｒｓ，５１０：１６６−１７０（２００２））、というのは、グルコサミンがＩＬ−１β及びＴＮＦαにより誘導された一酸化窒素生成物を還元し（Ｓｈｉｋｈｍａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．，１６６：５１５５−５１６０（２００１））、そしてＩＬ−１βに対する応答におけるヒト軟骨細胞によるシクロオキシゲナーゼ−２（ＣＯＸ−２）の合成を抑制するが故である（Ｌａｒｇｏ ｅｔ ａｌ．，Ｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｃａｒｔｉｌａｇｅ，１１：２９０−２９８（２００３））。それ故、グルコサミンは、変形性関節炎の如き軟骨基質の分解に関連する疾患の治療においても有用であり得る。

当該グルコサミンの使用は、Ｊａｓｏｎ Ｔｈｅｏｄａｓａｋｉｓ，ＭＤ，ｅｔ ａｌ．によるＴｈｅ Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｃｕｒｅの本の中において特徴付けられた後、人気を得た（Ｓｔ．Ｍａｒｔｉｎ’ｓ Ｐｒｅｓｓ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ．１９９７）。１９９７年から２００２年の間、グルコサミンの年次市場成長比率は、３６．４％に達した（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍａｒｋｅｔ Ｒｅｐｏｒｔｅｒ，ｖｏｌ．２６４（１），Ｊｕｌｙ １４，２００３）。現在のところ、グルコサミン及びその代謝体は薬物として分類されていないが、１９９４年の米国食品医薬品局の栄養補助食品健康教育法（ＤＳＨＥＡ）の下、栄養補助剤／健康補助食品として分類される。Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミン、及び塩型（硫酸塩、塩酸塩など）におけるその親化合物グルコサミンの経口剤形は、商業的に入手可能な栄養補助食品であり、一般的にコンドロイチンスルフェイトと併せて投与され、容易に入手可能な栄養補助食品でもある。グルコサミン及びコンドロイチンは、変形性関節炎の経口治療において効果的であることが報告されるが、医薬としてのＦＤＡの認可として必要とする厳密な試験に供されない（Ｔｈｅｏｄａｓａｋｉｓ ｅｔ ａｌ．，Ｔｈｅ Ａｒｔｈｒｉｔｉｓ Ｃｕｒｅ，第１版，Ｓｔ Ｍａｒｔｉｎ’ｓ Ｐｒｅｓｓ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＮＹ．１９９７；ＭｃＡｌｉｎｄｏｎ ｅｔ ａｌ．，ＪＡＭＡ，２８３：４６９−１４７５（２０００））。国立健康研究所（Ｂｅｔｈｅｓｄａ，ＭＤ，ＵＳＡ）は、継続的多施設共同研究−ＧＡＩＴ（グルコサミン／コンドロイチン 関節炎介入試験）であって、現在、グルコサミン及びコンドロイチン経口栄養補助食品を経口投与した効果を評価することを行っている（グルコサミン／コンドロイチン関節炎介入試験（ＧＡＩＴ）、国立補完代替医療センター（ＮＣＣＡＭ）、及び国立関節炎及び筋骨格及び皮膚疾患研究所（ＮＩＡＭＳ）、１９９９年９月）。

経口投与はグルコサミンを投与する最も広範に理解される方法であるが、皮下投与されたグルコサミンの効果もまた試験される。例えば、膝の関節に関連する痛みの局部性治療として、現在のところ、ＦＤＡの認可治療であるＳＹＮＶＩＳＣが存在する（Ｇｅｎｚｙｍｅ Ｃｏｒｐ．，Ｎａａｒｄｅｎ，ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）。当該治療は、患部関節にヒアルロン酸ナトリウム（グリコサミノグリカン）を含む溶液の注入を含む。しかしながら、ＳＹＮＶＩＳＣは、現在、当該膝の治療用のみ認可されている。

非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤｓ）は、炎症を低減する際に効果的であり、そしてしばしば、変形性関節炎の症状の治療において使用される。しかしながら、ＮＳＡＩＤｓは、所望しない副作用を有し得る。ＮＳＡＩＤ「プロドラッグ」を創出することにより、透過性、溶解度、及び安定性の如きＮＳＡＩＤｓの医薬特性を改善する努力がされている。プロドラッグは、薬物前駆体である。当該用語「プロドラッグ」は、第１活性薬物化合物、及び第２非活性化合物からなる化合物を記載するために使用される。当該プロドラッグは、患者に投与後の代謝経路過程の如き、化学的変換に供するまで薬物として非活性である。一旦転換されると、当該プロドラッグは、当該活性薬剤、及び通常は転換後に不活性となる非活性化合物を提供する。

当該プロドラッグの概念は、当初、Ａｌｂｅｒｔにより明確にされた（Ｎａｔｕｒｅ，１８２（４６３３）：４２１−４２３（１９５８））。プロドラッグ合成及び開発の本来の目的は、薬物安定性を改善すること、及び経口及び静脈内投与された薬物についての薬物デリバリーを目的とすることだった。安定性は、薬物活性に対して重要であり、そして水及び酵素に不安定な薬物にとって、安定性は、通常、薬物投与後の化学的加水分解及び酵素分解基質から当該薬物を保護することにより得られる。プロドラッグについての標的デリバリーは、薬物溶解度及び透過度を促進することに基づき、そして特に、非常に疎水性の高い血液脳関門を突き抜けるために脂質膜に関連する薬物投与に有用である。

プロドラッグの最も一般的な型は、当該親化合物の生体内代謝運命を変更するために、アルコール又はフェノールとカルボン酸との反応を通して、合成的に形成されるエステル結合を利用する。当該親化合物の代謝作用に影響を及ぼすことに加えて、当該エステルプロドラッグは、副作用の低減の如き他の利点を有し得る。例えば、もし非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）がプロドラッグとして配合されているならば、当該ＮＳＡＩＤを単独投与するときと比べて、胃部不快感は低減し得る。プロドラッグの使用に関する正の特徴は、例えば、安定共有エステル結合の存在、当該親化合物と比較するより少ない内因性の活性、低い毒性、及び効果的な薬物レベルを確固たるものとするための結合部位におけるよりよい放出反応速度を含む。

プロドラッグの変形を表す「相互プロドラッグ（Ｍｕｔｕａｌ ｐｒｏｄｒｕｇｓ）」は、異なる薬理活性を有する２つの薬物の接合として記載され得る。当該概念は、薬理活性を促進するため又は臨床的副作用を防ぐために臨床的に２つの薬物を同時投与する慣習に起因する（米国特許第４，２７８，６７９号）。相互プロドラッグは、各薬物の効果を改善すること、デリバリーを最適化すること、毒性を低くすることを薬理的目的として合成される。

相互プロドラッグにおいて、各成分薬物は、もう１つの（他の）部分に対して調和して機能する。プロドラッグのように、相互プロドラッグは、酵素反応、及び／又は非酵素反応を通じて体内に入る成分活性薬剤に転換される。相互プロドラッグは、例えば、それらの成分及び構成に依存して、担体連結プロドラッグ、バイオ前駆体プロドラッグ、又は化学的活性化プロドラッグとして分類され得る［Ａｌｂｅｒｔ，Ｎａｔｕｒｅ，１８２（４６３３）：４２１−４２３（１９５８）；Ｒａｏ，Ｈ Ｓｕｒｙａ Ｐｒａｋａｓｈ（インターネット上で入手可能、ｉａｓ．ａｃ．ｉｎ／ｒｅｓｏｎａｎｃｅ／Ｆｅｂ２００３／ｐｄｆ／Ｆｅｂ２００３ｐ１９−２７．ｐｄｆ），Ｃａｐｐｉｎｇ Ｄｒｕｇｓ：Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｒｏｄｒｕｇｓ．ｋ Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２００３］。作用部位において、元の薬物の副作用は隠され、当該薬物がより効果的に作用するようにする（Ａｌｂｅｒｔ，Ｎａｔｕｒｅ，１８２（４６３３）：４２１−４２３（１９５８））。相互プロドラッグは、吸収、体内動態、代謝、及び排出の如き、医薬活性、及び薬理活性に関して、通常、単一の活性剤プロドラッグと似ている。相互プロドラッグの目的は、両活性剤の双方をそれぞれの作用部位に届け、逆に作用する代謝及び／又は毒性事象を最小化しながら所望の薬理効果を提供することである。

研究分野において、当該用語「プロドラッグ」及び「相互プロドラッグ」が作られる前の長年の間、複合薬は、例えばスルファサラジンの製造に関して治療薬として患者に投与され（Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｄｉａｎ Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ，５６（３）：６９−７９（１９９４））、抗生物質のプロドラッグにおける近代的進歩を表した。本来、これはβラクタム抗生物質及びそれらの増強剤との組み合わせを導き、例えば、スルタミシリンを形成するためのアンピシリン−メシリナム及びアンピシリン−スルバクタム、及びＤｕａｌ Ａｃｔｉｏｎ セファロスポリン、並びに、通例、相互プロドラッグとして言及されるわけではなかった他の薬剤を製造する（Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｄｉａｎ Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ，５６（３）：６９−７９（１９９４））。

相互プロドラッグの１つの例は、一定の相互プロドラッグの特徴を示す抗新生物薬として１９７０年代初頭に開発されたリン酸エストラムスチン・ナトリウム（ＥＭＣＹＴ，Ｐｈａｒｍａｃｉａ，Ｌａ Ｒｏｃｈｅ）である（Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｐｈａｍａｃｏｌ．，５５（９）：１４２７−３３（１９９８）；Ｓｈｅｒｉｄａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｎｃｅｒ Ｓｕｒｖ．，１１：２３９−２５４（１９９１）；Ｏｈｓａｗａ ｅｔ ａｌ．，癌と化学療法．，Ａｐｒ；１５（４ Ｐｔ ２−１）：１０６５−７１（１９９８）；Ｆｏｒｓｇｒｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ｕｒｏｌ Ｎｅｐｈｒｏｌ Ｓｕｐｐｌ．，１０７：５６−５８（１９８８））。エストラムスチンは、通常、前立腺の転移性癌の治療に使用される。エストラムスチンは、エストロゲン受容体陽性細胞に選択的に取り上げられ、次いで、図１に示すように、ウレタン結合が加水分解され、前立腺細胞増殖を緩やかにする１７−アルファ・エストラジオール、及び弱いアルキル化剤のようなノルニトロゲンマスタードを得る。

プロドラッグ研究は続けられ、例えば、単一ヌクレオシド薬のデリバリーにおいて作用する抵抗機構を低減するためにデザインされた５−フルオロウラシル／シタラビン相互プロドラッグの合成などが例示される（Ｍｅｎｇｅｒ ｅｔ ａｌ．，）。Ｂｈｏｓａｌｅの如き研究者及び共同研究者等は、イブプロフェン／パラセタモール、及びイブプロフェン／サリチルアミドの相互プロドラッグの製造を試みた。この研究の目的は、関連副作用を低減するＮＳＡＩＤのプロドラッグを製造することだった（Ｂｈｏｓａｌｅ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｄｉａｎ Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．，６６（２）：１５８−１６３（２００３））。それらのアプローチは、単純化したＮＳＡＩＤデリバリーに対する物理化学的修飾に関して相互プロドラッグを製造する観点からユニークであって、スルファラジンとよく似ており、現在のところ、アゾ結合経由で共有結合しているスルファピリジン及び５−アミノサリチル酸からなる潰瘍性大腸炎の治療薬として、よりよく使用される（Ｋｌｏｔｚ ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖ．Ｒｅｖ．，５７（２）：２６７−２７９（２００５）；Ｌｉｍ ｅｔ ａｌ．，Ｒｅｖ．Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ．Ｄｉｓｏｒｄ．，４（３）：１０４−１１７（２００４）；Ｂａｋｅｒ ｅｔ ａｌ．，Ｒｅｖ．Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ．Ｄｉｓｏｒｄ．，４（２）：８６−９１（２００４）；及びＤｉｃｕｌｅｓｃｕ ｅｔ ａｌ．，Ｒｏｍ．Ｊ．Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ．，１２（４）：２８３−２８６（２００３））。スルファサラジン（図２Ａ）、５−フルオロウラシル／シタラビン（図２Ｂ）、イブプロフェン／パラセタモール（図２Ｃ）、及びイブプロフェン／サリチルアミド（図２Ｄ）の構造を図２に提供する。

本発明の概要
「相互プロドラッグ」の概念は、医薬品化学、薬剤学、及び薬物デリバリーにおいて比較的新しい。相互プロドラッグは、共有結合、例えばエステル結合により結合された２つの薬物化合物からなる（Ｕｅｄａ ｅｔ ａｌ．，Ｍｅｍ．Ｉｎｓｔ．Ｓｃｉ Ｉｎｄ．Ｒｅｓ．Ｏｓａｋａ Ｕｎｉｖ．，４７：４３−５４（１９９０）；Ｉｍａｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｅｘｐ．Ｔｈｅｒ．，２６５：３２８−３３３（１９９４）；Ｆｕｋｕｈａｒａ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｉｒａｌｉｔｙ，８：４９４−５０２（１９９６）；Ｆｕｋｕｈａｒａ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｌ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｕｌｌ．，１８：１４０−１４７（１９９５）；及びＯｔａｇｉｒｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃｏｎ．Ｒｅｌｅａｓｅ，６２：２２３−２２９（１９９９））。共有結合するとき、当該薬物成分は医薬として不活性となる；しかしながら、当該結合は、当該薬物のそれぞれ独立したデリバリーと比較して、当該共有結合された薬物の改良されたデリバリーの如き当該相互プロドラッグにとっていくつかの有利な態様を提供する。エステル結合は、哺乳類のエステラーゼにより容易に分解され、その結果、生体内で各薬物成分の放出を可能とする。その結果、当該各薬物は医薬として活性状態となる。それ故、患者に投与後、当該相互プロドラッグの開裂は、当該開裂により医薬として活性化された当該各薬物成分が、その反応の早い意図した薬理活性を提供することを可能とする。相互プロドラッグにおいて、各成分は、他の成分のデリバリーを促進する。

ある態様において、本発明は、相互プロドラッグのような機能を有する化合物を提供する。当該化合物は、２つの医薬として活性のある基質を含む。特に、本発明は、第２成分と共有結合する第１成分を含む化合物であって、当該化合物が以下の式（Ｉ）：

｛式中、
Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々独立して、Ｈ又は有機基であり；
Ｌは、任意の連結基であり；そして
Ｘは、抗炎症薬である。｝を有する、当該化合物に関する。好ましい態様において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々Ｈであり；Ｌは、アセチル基であり；及びＸは、イブプロフェン又はケトプロフェンである。

当該第１成分であって、抗炎症薬であるＸに、リンカーＬを通じて結合される置換環状構造により表示されるものは、好ましくは、グルコサミン又はグルコサミンの誘導体もしくは類似体である。当該第２成分であるＸは、抗炎症薬であって、好ましくは非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）である。当該リンカーＬは、式（Ｉ）を有する化合物内に存在するかもしれないし、しないかもしれない。もしリンカーＬが存在するならば、当該第１成分は、当該第２成分に間接的に連結すると考えられる。もしリンカーＬが存在しないのであれば、当該第２成分は直接的に連結すると考えられる。当該第１成分と第２成分との間の連結は、直接的又は間接的であっても、共有結合である。

当該第１成分と第２成分との間の連結は、開裂可能な連結である。例えば、当該連結は、加水分解され得、及び／又は酵素的に開裂し得る。好ましくは、当該連結は、哺乳類、特にヒトの体内において存在するような生理的条件の下、開裂可能となる。リンカーＬが使用されるとき、当該第１成分とＬとの間の連結は開裂可能であり、及び／又はＬと当該第２成分であるＸとの間の連結は開裂可能である。

当該活性成分のデリバリーを促進することに加えて、当該成分の連結は、相互プロドラッグに関する保護作用を与え、それ故、通常、胃酸による、望まない分解、及び／又は当該薬物いずれかの又は双方の副作用を、生体内における当該相互プロドラッグの開裂に先がけて、低減又は防止する。当該相互プロドラッグにより与えられるこの保護作用は、もしＮＳＡＩＤが当該薬物の内の１つであれば、これらの薬物に対して共通する副作用を考慮して、特に所望される。本発明の相互プロドラッグは、各薬物の独立したものと異なる水溶解度／脂溶性分析結果を示し、それは、当該薬物の配合、及び／又はデリバリーにおける改良にさらに手助けとなり得る。

本発明は、式（Ｉ）を有する化合物を含む医薬組成物をさらに提供する。本発明のある態様において、組成物は、上記のような式（Ｉ）を有する化合物、及び医薬として許容される担体を含む組成物を提供する。当該組成物は、好ましくは、局所適用のために配合される。

他の態様において、本発明は、以下の式（ＩＩ）：

｛式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は、各々独立して、Ｈ又は有機基である。｝を有する治療有効量の化合物；及び医薬として許容される担体；を含む医薬組成物であって、局所適用のために配合される当該組成物を提供する。好ましい態様において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々Ｈであり、そしてＲ^５は、アセチル基である。式（ＩＩ）の化合物は、好ましくは、グルコサミン又はグルコサミンの誘導体もしくは類似体である。グルコサミン及びそれらの誘導体は、通常、例えば栄養補助食品のように経口的に、及び一般的ではないが、皮下的にデリバリーされる一方、本発明は、グルコサミン及びグルコサミン誘導体、又はそれらのアセチル化類似体の局所性デリバリーを有利に提供する。

場合により、グルコサミン又はそれらの誘導体もしくは類似体の局所適用、及び／又は経皮投与は、ＮＳＡＩＤの如き抗炎症薬の同時投与により同時に行われ得る。共に投与されるとき、抗炎症薬及びグルコサミンであって、それらの誘導体及び類似体を含むものは、本明細書中にさらに詳細に記載されるような相互プロドラッグを形成するために、必要ではないが、共有結合し得る。

他の態様において、本発明は、哺乳類の障害又は症状を治療する、及び／又は予防する方法であって、本発明の治療有効量の組成物を投与することを含む当該方法を提供する。当該方法は、治療上、予防上、及び／又は化粧上の使用を含み得る。他の態様において、本発明は、グルコサミンで治療可能な症状を緩和する方法であって、本明細書中に記載の式（Ｉ）又は（ＩＩ）を有する治療有効量の化合物を、哺乳類、特にヒトに投与することを含む当該方法に関する。他の態様において、本発明は、抗炎症薬で治療可能な症状を緩和する方法であって、本明細書中に記載の式（Ｉ）又は（ＩＩ）を有する治療有効量の化合物を、哺乳類に投与することを含む当該方法に関する。

実施態様の詳細な説明
哺乳類であって、ヒト及び動物の双方は、通常、変形性関節炎の如き軟骨組織及び関節結合組織の劣化に関する疾病であって、患部関節の痛み、腫れ、凝り、及び運動制限を生じ得る当該疾病に苦しむ。当該症状の治療技術は、通常、ＮＳＡＩＤの如き抗炎症薬での治療を通じて実施される。抗炎症薬は、変形性関節炎の如き疾患に関する痛み及び炎症の治療において、薬理学的、毒物学的、及び生物薬剤学的特性についてさらに実証される。

しかしながら、ＮＳＡＩＤの投与は、幾人かの患者において特定の有害な副作用を生じ得る。例えば、ＮＳＡＩＤは、胃の不調、胃潰瘍、及び／又は腸内出血を生じ得る。甲状腺疾患、糖尿病、心臓病、高血圧、及びアレルギーの如き特定の症状を有する人間、並びにまさに手術（歯科外科を含む）を受けようとしている人間、及び妊婦も、ＮＳＡＩＤの投与による深刻な副作用を被る。さらに、抗炎症薬は、軟骨及び結合組織の劣化の如き障害の根本的な原因を治療しない。

グルコサミンは、現在のところ、例えば軟骨及び結合組織の変性により特徴付けられる疾患の治療法として調査される。グルコサミンの治療は、例えば変形性関節炎の痛みを緩和するだけでなく、当該疾患自体をも治療するという確証がある、というのは、当該変性の進行を緩め、そして軟骨組織を再生することが示されたからである。それ故、現在のところ米国内において、活性薬剤成分として規制されていないけれども、グルコサミンは、変形性関節炎の治療において有効であると期待される。

グルコサミンは、通常、経口で投与される；しかしながら、経口投与される栄養補助食品として、わずかな生物学的利用能しか有さないことが考慮される。当該活性成分のほんのわずかなパーセンテージ（例えば、１２〜１３％）が、経口投与後、患部組織に対して有用であると思われる。

グルコサミンの皮下注入も調査されている。例えば、Ｇｅｎｚｙｍｅ Ｃｏｒｐ．（Ｎａａｒｄｅｎ，ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から入手可能なヒアルロン酸誘導体を投与するための装置であるＳＹＮＶＩＳＣは、ＦＤＡが膝の変形性関節炎に関連する痛みの局所性治療としてのみ認可した治療である。ＳＹＮＶＡＳＣは、「認可外」の患者にしばしば投与される、すなわち他の（例えば非認可の）関節に投与され、それ故、グルコサミンが変形性関節炎の治療として効果的であるという事例証拠を提供する。しかしながら、薬物の注入は、それ自体の潜在的な問題、例えば、注入部位の感染、注入のための患者の嫌悪、投与の困難性などを有する。それ故、より優れたグルコサミン、その誘導体及び類似体の生物利用性を提供する改良剤形、及び患者の患部へのそのデリバリーのより効果的な方法が、必要とされる。

本発明は、軟骨及び結合組織の劣化に関連する疾患に影響される関節に対する、その誘導体及び類似体を含むグルコサミンの効果的なデリバリーであって、場合により抗炎症薬との相互プロドラッグ形式でのデリバリーを提供する。

本明細書に使用される用語「グルコサミン」は、別段の支持がなければ、グルコサミン、グルコサミンの誘導体、グルコサミンの類似体、及びグルコサミンの代謝体を言及すると理解される。

本明細書中に使用される用語「有機基」は、脂肪族、環状族、並びに脂肪族及び環状族の組み合わせ（例えば、アルカリル基、及びアラルキル基）として分類される炭化水素族（炭素及び水素以外の任意元素、例えば、酸素、窒素、硫黄、及びケイ素を有する）を意味するものとして理解される。

用語「脂肪族」は、飽和又は不飽和の直鎖又は分岐炭化水素族を意味する。この用語は、例えば、アルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基を包含して使用される。当該用語「アルキル基」は、例えば、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、へプチル、ドデシル、オクタデシル、アミル、２−エチルヘキシルなどを含む飽和の直鎖又は分岐炭化水素を意味する。当該用語「アルケニル基」は、ビニル基の如き、１又は複数の炭素−炭素二重結合を有する不飽和の直鎖又は分岐炭化水素を意味する。当該用語「アルキニル基」は、１又は複数の炭素−炭素三重結合を有する不飽和の直鎖又は分岐炭化水素を意味する。当該用語「環状族」は、脂環基、芳香族基、又は複素環基として分類される閉鎖炭化水素環基を意味する。当該用語「脂環基」は、脂肪族基の特性と似た特性を有する環状炭化水素基を意味する。当該「芳香族基」又は「アリール基」は、単環式又は多環式の芳香族炭化水素基を意味する。当該用語「複素環基」は、当該環内の１又は複数の原子が炭素以外の元素（例えば、窒素、酸素、硫黄など）である閉鎖炭化水素環基を意味する。他の基と同じか又は異なり得る基は、「独立したもの」として言及される。

本発明は、第１成分、グルコサミン又はグルコサミンの誘導体もしくは類似体と、第２成分、抗炎症薬とを組み合わせた相互プロドラッグである新規化合物を提供する。本発明は、活性物質のデリバリーを促進するための相互プロドラッグ化合物を含む医薬組成物をさらに提供する。いったん、当該相互プロドラッグは当該組成物経由でデリバリーされ、そして生体内で開裂されると、当該第１成分及び第２成分は活性化され、そして、ＮＳＡＩＤ並びにグリコサミノグリカンの如き、グルコサミン及びその類似体及びその誘導体の治療有効性を互いに提供する。痛みは、例えば、相互プロドラッグの成分としてデリバリーされる非ステロイド系抗炎症薬によるＣＯＸ−１／ＣＯＸ−２阻害機構によりうまく処理され得、当該抗炎症薬は局所的にデリバリーされるので、全ての潜在的副作用、特に胃腸の副作用が低減され又は解消される付加利益を有する。細胞−細胞、及び細胞−細胞間質の相互作用の如き、細胞的事象、及び／又は生理的過程の調整による組織の維持及び／又は修理は、例えば、当該相互プロドラッグの他の成分としてのグリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカンのエステルにより処理される。

さらに、他の特定の理論に拘束されることなく、当該相互プロドラッグの抗炎症薬成分は、当該グルコサミンの経皮的なデリバリーを補助し、それ故、生体内の当該相互プロドラッグの開裂に関するグルコサミンの生物学的利用能を増大させる。さらに、当該抗炎症薬自体は患部の治療も提供する。

本発明の相互プロドラッグ化合物は、以下の式（Ｉ）：

｛式中、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々独立して、上記のようにＨ又は有機基であり；Ｘは、抗炎症薬であり；そして、Ｌは、任意の連結基である。｝により示される。もし、連結基であるＬが存在しないならば、抗炎症薬であるＸは、当該第１成分と直接的に結合される。連結基は、第１成分（式（Ｉ）のリンカーＬの左側）が第２成分（式（Ｉ）のリンカーＬの右側）と共有結合するためのいずれの型のものであり、ここで、当該連結基は、当該Ｎ（Ｈ）−Ｌ結合、当該Ｌ−Ｘ結合、及び／又は当該リンカーＬ内部のいずれかで開裂可能であり、それは生体内で当該第１成分及び第２成分の活性を与えるような方式である。通常、当該連結基は、上記のように有機基である。好まれる連結基は、アシルオキシエステル、及びアルファ・ヒドロキシルエステルを含む。

当該相互プロドラッグ化合物の第１成分は、当該相互プロドラッグのグルコサミン部分を提供する。上記構造のいずれのグルコサミンは、本発明の相互プロドラッグ化合物中の使用に適している一方、特定のグルコサミンは、好ましい態様を提供し得る。そのようなグルコサミンは、例えば、グルコサミン、グルコサミン・ペンタアセテート、グルコサミン−１−ホスフェイト、グルコサミン−６−ホスフェイト、Ｎ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミン、Ｎ−アセチルグルコサミン−６−ホスフェイト、Ｎ−アセチル−グルコサミン−１−ホスフェイト、ウリジン・ジホスフェイト−Ｎ−アセチルグルコサミン、２−アミノ−２−デオキシ１，３，４，６−アセチル−β−Ｄ−グルコピラノース、２−アミノ−２−デオキシ−１，３，４，６−アセチル−β−Ｄ−グルコピラノースのアセチル化類似体、２−アセトアミド−２−デオキシ−β−Ｄ−グルコピラノース−１，３，４，６−テトラアセテート、２−アセトアミド−２−デオキシ−β−Ｄ−グルコピラノース−１，３，４，６−テトラアセテートのアセチル化類似体、及びＮ−アセチル−グルコサミンを非制限的に含む。本発明の当該相互プロドラッグの特に好ましい態様は、２−アミノ−２−デオキシ−１，３，４，６−アセチル−β−Ｄ−グルコピラノース、２−アセトアミド−２−デオキシ−β−Ｄ−グルコピラノース−１，３，４，６−テトラアセテート、及びＮ−アセチル−グルコサミン（ＮＡＧ）を含む。

上記のように、本発明の当該相互プロドラッグは、第２成分として、より詳細に以下に記載するように、当該グルコサミンに共有結合する抗炎症薬を含む。

当該プロドラッグの成分は、両成分間の共有結合を破壊することにより生体内で活性型に転換されるまで、通常、不活性のままである。当該抗炎症薬は、当該グルコサミンに直接的に結合され得る（例えば、当該アミノ水素の内の１つを置換する）、その場合には、生体内開裂に関し当該相互プロドラッグの２つの活性種のみ（当該抗炎症薬及び当該グルコサミン）が提供される。あるいは、当該抗炎症薬は、連結基又はリンカーである、エステル基の如きＬを介して、当該グルコサミンに共有結合され得る。当該相互プロドラッグのこの態様のデリバリーに関して、当該第１成分及び／又は第２成分と当該連結基の間の結合は、例えば、生体内に存在するエステラーゼにより開裂され、当該相互プロドラッグは、２つの活性種（当該抗炎症薬、及び当該グルコサミン）を提供する。もし存在するならば、当該連結基は、好ましくは、連結基全体が当該グルコサミン及び当該抗炎症薬から開裂するように選択され、当該連結基が放出されるとすぐ、場合により分解され、又はさもなければ代謝される。

上記のように当該グルコサミンに共有結合可能な抗炎症薬のいずれの型であって、患者に対して所望の効果を提供する当該抗炎症薬は、本発明の当該相互プロドラッグにおける使用に適している。そのような抗炎症薬は、例えば、プロスタグランジン、アラキドン酸、アラキドン酸の代謝体、非ステロイド系抗炎症薬、及び非ステロイド系抗炎症薬の誘導体を含む。

非ステロイド系抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）は、それらの広範な入手可能性、抗炎症薬としての効果、及び複数のＮＳＡＩＤとしても比較的低い費用を考慮して、特に有用である。本発明の相互プロドラッグ化合物において有用な好ましいＮＳＡＩＤは、例えば、サリチル酸｛例えば、アセチルサリチル酸（アスピリン）、コリンマグネシウム・トリサリシレート、ジフルニサル、サルサラート、マグネシウムサリシレート、コリンサリシレート、コリンマグネシウム・サリシレート、ソジウムサリシレート｝、プロピオン酸｛例えば、フェノプロフェン、フェノプロフェンカルシウム、フルルビプロフェン（ｆｌｕｒｂｉｐｒｏｆｅｎ）、イブプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン、オキサプロジン、ピルプロフェン、インドブフェン、インドプロフェン、チアプロフェン酸、｝、酢酸（例えば、ジクロフェナク、インドメタシン、グルカメタシン、スリンダク、トルメチン、カルプロフェン）、エノール酸（例えば、メロキシカム、ピロキシカム、テノキシカム、ロルノキシカム）、フェナム酸（例えば、メクロフェナメート、メクロフェナメート・ソジウム、メフェナム酸、エトフェナマート）、ナプチルアルカノン（例えば、ナブメトン）、ピラノカルボン酸（例えば、エトドラク）、ピロール｛例えば、ケトロラク、ケトロラクトロメタミン、フェニルブタゾン、レミフェンゾン（ｒｅｍｉｆｅｎｚｏｎｅ）｝、パラ−アミンフェロール（例えば、アセトアミノフェン）、及びシクロオキシゲナーゼ−２（ＣＯＸ−２）阻害剤（例えば、セレコキシブ、バルデコキシブ、ロフェコキシブ、フロスリド、ニメスリド）を非制限的に含む。インドメタシン及びグルカメタシンの構造を図３Ａ及び３Ｂにそれぞれ示す。本発明の相互プロドラッグ化合物において使用するための好ましいＮＳＡＩＤは、イブプロフェン及びケトプロフェンを含む。ある態様において、当該化合物であるインドメタシンは、本発明の相互プロドラッグにおいて使用されるＮＳＡＩＤの群より除外される。

本発明は、医薬組成物をさらに提供する。本発明の当該組成物は、以下により詳細に記載するように、医薬として許容される担体における、上記のような式（Ｉ）の相互プロドラッグ化合物を含み得る。

本発明は、局所性及び／又は経皮デリバリーのための配合において、グルコサミン、又はグルコサミンの誘導体もしくは類似体（例えば、式（ＩＩ）を有する化合物）を含む組成物をも提供する。これらの局所性グルコサミン組成物は、経口グルコサミン製剤のグルコサミン生物学的利用能と比較して、グルコサミン生物学的利用能及び結果的にその有効性が改良され得るように、皮膚の細胞膜を通過する経皮的な輸送／透過性を提供すると思われる。

本発明のさらなる組成物は、医薬として許容される担体におけるグルコサミン（例えば、式（Ｉ）の化合物）を含み得、ここで当該組成物は、好ましくは、局所性、及び／又は経皮デリバリーのために配合される。これらの組成物は、当該相互プロドラッグを含まない；しかしながら、本明細書中に記載の製剤は、皮膚の細胞膜を通過する予想外の経皮的輸送を提供することが示され、当該グルコサミンの生物学的利用能を増大し得ることが予想される。

本明細書中において、別段の指示がない限り、局所性投与は、経皮的投与と機能的に同様である。他の特定の理論に拘束されることなく、グルコサミンの局所性投与は、当該活性成分のより優れた生物学的利用能を提供し得る。しかしながら、今日まで、グルコサミンの皮膚細胞膜を通過する透過を達成することは困難であると判明している。本発明は、グルコサミンを含む医薬組成物であって、透過性を改良し、それ故、当該活性剤のより優れた生物学的利用能を提供する当該医薬組成物を提供する。

本発明のある有用な組成物は、例えば、クロンドロイチン（ｃｈｒｏｎｄｒｏｉｔｉｎ）、デルマタン、ヘパリン、ケラチンの如きグリコサミノグリカンのエステル、及び他の生物学的に重要なプロテオグリカンを非制限的に含む。結合組織及び軟骨の成分である、ある有用なグリコサミノグリカンエステルの例は、２−アミノ−１，３，４，６−アセチル−β−Ｄ−グルコピラノシル、２−アセトアミド−２−デオキシ−β−Ｄ−グルコピラノース−１，３，４，６−テトラアセテート、及び２−アセトアミド−２−デオキシ−β−Ｄ−グルコピラノースを含む。

１又は複数のグルコサミンを含む本発明の組成物は、例えば、医薬として許容される担体中に当該グルコサミンを配合又は混合することにより提供され、ここで当該担体は、例えば、クリーム、ゲル、溶液、軟膏、ローション、懸濁液、乳液、マイクロエマルジョン、リポソーム、経皮パッチなどである。そのようなクリーム、ゲル、溶液、軟膏、ローション、懸濁液、乳液、マイクロエマルジョン、リポソーム、又は経皮パッチは、米国薬局方（ＵＳＰ）により、ヒト又は家畜への使用に対して経皮及び／又は局所性製剤を形成するために認可された局所性／経皮性媒体のいくつか又は組み合わせを含み得、当該媒体は、例えば、脂肪酸エステル、アルコール、ゲルベース（例えば、プルロニックゲル）、レシチン、ジメチルスロホキシド（ＤＭＳＯ）、水などである。もし、皮下又は経口製剤のいずれかが所望されるならば、当該医薬として許容される担体は、例えば、生理食塩水、プルロニックＦ−１２７溶液、又は安全なデリバリー溶液として一般的に認識される（ＧＲＡＳ）溶液（皮下、筋内、及び／又は静脈デリバリー）、又はタブレット、カプセル、粉末、懸濁液、乳液、及び／又はゲル（経口投与）を含み得る。

本発明の医薬組成物は、当該組成物中の使用のために適した１又は複数の追加成分を含み得、そして含まれる際、所望の結果を提供するだろう（例えば、皮膚又は組織への追加の治療的有用性を提供し、又は、例えば、当該組成物の硬さ及び安定性において助けとなるだろう。）。追加成分は、例えば、抗菌剤、ゲル化剤、乳化剤、硬化剤、皮膚の治癒剤、皮膚軟化剤、界面活性剤、溶媒、滑剤、ろう、湿潤剤、皮膚透過促進剤、酸化防止剤、及びそれらの組み合わせを含み得る。

本発明の組成物において有用なある成分は、例えば当該成分の濃度に依存して、組成物中の複数の効果を提供し得ること（例えば、ポロキサマーは、ゲル化剤と乳化剤の双方を考慮され得る）が理解される一方、下記は、本発明の組成物中で有用な典型的な追加成分である。

抗菌剤は、組成物中に典型的に存在し当該組成物の保存を補助する、それ故、その保存期間を延長する。本発明において有用な抗菌剤は、エタノール、パラベン、パラベンの塩、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、プロピレングリコール、グリセリンなどを含む。これらの抗菌剤の組み合わせもまた使用され得る。

ある追加成分は、皮膚の細胞膜を通して当該組成物の透過を促進することにおいて有用となり得る。有用な皮膚透過の促進剤は、例えば、ジメチルスルホキシド、エタノール、ポリエチレングリコール、尿素、ジメチルアセトアミド、ソジウムラウリルスルフェート、Ｓｐａｎ、Ｔｗｅｅｎ、テルペン、アゾン、アセトン、及びオレイン酸を含む。好ましい皮膚透過促進剤であって、特に、例えば家畜への使用のためのものは、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。好ましい皮膚透過促進剤であって、特に、例えば人間の患者への投与における使用のためのものは、エタノールである。

本発明の組成物は、それ自体で、変形性関節炎の如き疾患に対する治療効果を提供することに加えて、皮膚損傷、やけど、及び加齢による皮膚のしわの如き症状の皮膚への治癒を提供する一方、追加の皮膚治癒成分、及び／又は皮膚への追加の治療効果のために酸化防止剤が提供する成分を含むことが望まれ得る。そのような皮膚治癒剤は、例えば、ビタミンＥ、ビタミンＥトコフェロール・ポリエチレングリコール・スクシネート（ビタミンＥ−ＴＰＧＳ）、アスコルビン酸、アルファ・トコフェロール、ベータ・トコフェロール、ガンマ・トコフェロール、アロエベラなどを含む。本発明の組成物中の特に有用な皮膚治癒剤は、ビタミンＥである。さらに、ある有用な酸化防止剤は、フマル酸、リンゴ酸、アスコルビン酸パルミテート、ブチル化ヒドロキシルアニソール、プロピルガラート、アスコルビン酸ナトリウム、ソジウムメタバイスルファイトなどを含む。

乳化剤、及び硬化剤の如き、他の追加成分は、例えば、当該組成物の安定性及び所望の硬さを提供するために使用され得る。本発明において有用な典型的乳化剤は、コレステロール、ポロキサマー、レシチン、カルボマー、ポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸エステル、ステアレートなどを含む。好ましい乳化剤は、ポロキサマー及びレシチンを含み、特に好ましいポロキサマーは、プルロニックＦ−１２７である。さらに、本発明の組成物中において有用な典型的乳化剤は、長鎖脂肪アルコール、及び長鎖脂肪アルコールエステルを含む。

上記追加成分のいくつかに加えて、本発明の相互プロドラッグに関連して上記された１又は複数の抗炎症薬は、本発明の組成物の内のいずれかにおいて、遊離成分（例えば、当該グルコサミンと又はさらに当該相互プロドラッグを含む組成物と共有結合しない）として含まれる。さらに、これらの抗炎症薬が当該グルコサミンと共有結合しないので、遊離物質として存在する抗炎症薬の選択は、それ故、非制限である。

医薬として有用な組成物を提供するために、本発明の組成物の第１成分（例えば、グルコサミン、それらの誘導体、及び／又はそれらの類似体）は、通常、当該組成物中に少なくとも約１重量％、及び好ましくは少なくとも約１０重量％の量において存在する。さらに、当該グルコサミン成分は、当該組成物中に、通常、約７５重量％以下の量で、及び好ましくは約４０重量％以下の量で存在する。

本発明の相互プロドラッグを合成するための２つの一般的方法を、図４及び５に示す。しかしながら、本発明は、いずれかの特定の合成方法により限定されず、及び他の合成方法が含まれることを理解するべきである。各例示的方法（図４及び５）は、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカンのエステルの如きグルコサミン又はそれらの誘導体が、ＮＳＡＩＤの如き抗炎症薬と連結する相互プロドラッグを提供し、当該例示的相互プロドラッグは加水分解、又はさもなければ開裂され得る。好ましくは、当該連結は、生体内で加水分解可能であり、又は開裂可能である。

スキーム１（図４）は、本発明の例示的相互プロドラッグの一般的合成を記載する図であって、ここで、当該グルコサミンは、内在的に創造されたマロン酸エステル構造を介してＮＳＡＩＤと共有結合するイミド−エステル共有結合アルキル鎖の如きスペーサー（例えば、リンカー又は連結基）を介して、当該抗炎症薬と結合する。当該連結部分は、通常、生体内で開裂され、当該グルコサミン、及び当該抗炎症薬、並びに不活性な連結基を放出する。

あるいは、本発明の相互プロドラッグは、グルコサミン又はそれらの誘導体と、図５の例示的スキームに記載の抗炎症薬との直接的連結を提供するために合成され得る。図５の一般的スキームに従い合成された相互プロドラッグを含む組成物は、好ましくは生体内で開裂され、不活性成分の放出なく、グルコサミン及び抗炎症薬を提供する相互プロドラッグをデリバリーする。

本発明は、本発明の組成物の投与を含む、哺乳類における障害の治療方法も提供する。

本発明の化合物、組成物、及び方法は、哺乳類における様々な障害又は症状の治療（例えば、人間、及び／又は獣医用投与のため）に好適であり、ここで治療は、当該障害の兆候（例えば、痛み、及び／又は関節の膨張）の軽減、当該障害の原因を緩和すること（例えば、劣化する軟骨、及び／又は連結組織の修復）、及び／又は症状の改善（例えば、顔のしわの外観の減少）を含む。

当該障害は、疾患（例えば、変形性関節炎）の結果であり、又は肉体的なけが（例えば、関節及び筋肉の捻挫）の結果であり得る。さらに、本発明の組成物及び方法は、必ずしも、疾患、及び／又はけがの治療に限定されない。本発明の組成物は、例えば、顔のしわ、及び／又は皮膚損傷の他の部分（例えば、太陽、及び／又は風にさらされたことによる皮膚損傷）への当該組成物の適用により、損傷した、及びしわのできた皮膚に対する治療及び化粧効果を提供し得、当該皮膚の鎮静（治療効果）、及び皮膚のしわの外観の少なくとも一時的な軽減（化粧効果）を提供する。

それ故、本明細書中に議論されるように、本発明の方法に従い治療され得る障害、及び症状は、関節炎、変形性関節炎、骨粗しょう症、筋肉の捻挫、肉離れ、関節の捻挫、関節損傷、腱炎、滑液包炎、やけど、関節痛、炎症関節、皮膚損傷、皮膚圧痛、皮膚痛、太陽で痛んだ皮膚、風で痛んだ皮膚、塩で痛んだ皮膚、かさぶた、加齢による皮膚のしわ、及びそれらの組み合わせを非制限的に含む。

本発明に記載の治療方法は、いずれかの便利な経路を使用して患者へ本発明の医薬組成物を投与することを非制限的に含む。好ましい態様において、当該相互プロドラッグは、上述により十分に記載の通り、皮膚の細胞膜又は他の細胞外膜もしくは内膜への局所適用を介して、局所的、及び／又は経皮的に患者に投与される。他の配合において、当該相互プロドラッグ又はその代謝産物は、血流にデリバリーされ、そして全身的に還流される。

本発明の他の態様において、当該相互プロドラッグは、タブレット、粉末、カプセル、懸濁液、乳液、ゲルなどの如き形態で経口投与される。さらなる態様において、障害の治療は、上述により十分に記載されるように、皮下、筋内、及び静脈内注入を介して実施される。

本発明の組成物は、治療上の障害及び／又は化粧的適用を非制限的に含み得る多くの障害及び／又は症状を治療するために、患者に対して投与され得ると理解される一方、多くの異なる追加成分が、着目の障害又は症状に関する本発明の組成物のデリバリーのために好適な配合を提供するために、含まれ得ることも企図される。

例えば、グルコサミン、それらの誘導体、又はそれらの類似体（例えば、当該相互プロドラッグを含まない組成物）を含む本発明の組成物は、追加成分の様々な組み合わせから製造され得、当該追加成分は、例えば、イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカンエステル、長鎖脂肪アルコールの如き硬化剤、長鎖脂肪アルコールエステル、鯨ろうの如きろう、ポロキサマーの如き非イオンゲル化／乳化剤、水、及びＵＳＰ認可抗菌剤であって、ここで当該追加成分は、当該組成物に所望の特性を提供するために選択される。さらに、これらの特定の例示的配合は、当該グリコサミノグリカンエステルの促進された透過性を提供し得、それ故、生物学的利用能を提供し得る。

例示的配合は、以下の配合を非制限的に含み、ここで、ＮＳＡＩＤは、場合により、当該配合のいずれかに含まれ得る、当該配合は、以下の通りである。
１．イソプロピルパルミテート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
２．イソプロピルパルミテート、水、エタノール、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３．イソプロピルパルミテート、ビタミンＥ、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
４．イソプロピルミリステート、ポロキサマー、水、エタノール、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
５．イソプロピルミリステート、水、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
６．イソプロピルパルミテート、水、レシチン、ポロキサマー、ＵＳＰ認可の抗菌剤、グリコサミノグリカンのエステル
７．ビタミンＥ、レシチン、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカンのエステル
８．イソプロピルミリステート、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
９．イソプロピルパルミテート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
１０．イソプロピルパルミテート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル

１１．イソプロピルパルミテート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
１２．イソプロピルパルミテート、レシチン、ＵＳＰ認可の抗菌剤、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
１３．イソプロピルミリステート、ビタミンＥ、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
１４．イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
１５．イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
１６．イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
１７．イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、グリコサミノグリカンのエステル
１８．イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
１９．イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル

２０．イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
２１．イソプロピルミリステート、ビタミンＥ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
２２．イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
２３．イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
２４．イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
２５．イソプロピルパルミテート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
２６．イソプロピルパルミテート、エタノール、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
２７．イソプロピルパルミテート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
２８．イソプロピルパルミテート、ＤＭＳＯ、エタノール、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
２９．イソプロピルパルミテート、エタノール、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル

３０．イソプロピルパルミテート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３１．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３３．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３４．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３５．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
３６．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３７．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、レシチン、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３８．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
３９．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル

４０．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、レシチン、ビタミンＥ、グリコサミノグリカンのエステル
４１．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
４２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
４３．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、グリコサミノグリカンのエステル
４４．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
４５．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
４６．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、ビタミンＥ、ポロキサマー、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
４７．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、ポロキサマー、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
４８．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、ビタミンＥ、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
４９．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、ビタミンＥ、レシチン、ポロキサマー、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル

５０．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
５１．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、ビタミンＥ、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
５２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、ポロキサマー、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
５３．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
５４．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
５５．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、グリコサミノグリカンのエステル
５６．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
５７．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
５８．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
５９．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、ビタミンＥ、グリコサミノグリカンのエステル

６０．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
６１．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
６２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、グリコサミノグリカンのエステル
６３．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、レシチン、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
６４．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、エタノール、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
６５．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
６６．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、エタノール、レシチン、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
６７．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、エタノール、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
６８．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
６９．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、エタノール、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル

７０．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、エタノール、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
７１．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
７２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
７３．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
７４．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
７５．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、グリコサミノグリカンのエステル
７６．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、グリコサミノグリカンのエステル
７７．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
７８．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
７９．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル

８０．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
８１．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
８２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
８３．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、レシチン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
８４．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
８５．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
８６．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、水、ＵＳＰ認可の抗菌剤、ポロキサマー、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
８７．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
８８．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
８９．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル

９０．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
９１．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
９２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、ＤＭＳＯ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
９３．イソプロピルミリステート、オレイン酸、エタノール、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
９４．イソプロピルミリステート、オレイン酸、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
９５．イソプロピルミリステート、レシチン、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
９６．イソプロピルミリステート、オレイン酸、エタノール、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
９７．イソプロピルミリステート、オレイン酸、ＤＭＳＯ、ビタミンＥ、レシチン、加水又は脱水ラノリン、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
９８．イソプロピルミリステート、オレイン酸、エタノール、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル
９９．イソプロピルミリステート、オレイン酸、加水又は脱水ラノリン、グリコサミノグリカンのエステル

１００．イソプロピルミリステート、オレイン酸、エタノール、ビタミンＥ、ポロキサマー、グリコサミノグリカンのエステル
１０１．脂肪酸エステル、グリコサミノグリカンのエステル
１０２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、セチルアルコール、ポロキサマー、水、抗菌剤
１０３．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、セチルアルコール、抗菌剤
１０４．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、ステアリルアルコール、ポロキサマー、水、抗菌剤
１０５．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、ステアリルアルコール、抗菌剤
１０６．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、セトステアリルアルコール、ポロキサマー、水、抗菌剤
１０７．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、セトステアリルアルコール、抗菌剤
１０８．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、鯨ろう（又は鯨ろう代替品）、ポロキサマー、水、抗菌剤
１０９．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、鯨ろう（又は鯨ろう代替品）、抗菌剤

１１０．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、セチルエステル、ポロキサマー、水、抗菌剤
１１１．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、セチルエステル、抗菌剤
１１２．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、乳化ろう、ポロキサマー、水、抗菌剤
１１３．イソプロピルパルミテート、イソプロピルミリステート、グリコサミノグリカン又はグリコサミノグリカン・エステル、乳化ろう、抗菌剤

本発明の特定の上記配合は、必然的に特定の目的に対してより好適であろう。例えば、膝の如き関節で当該組成物の経皮吸収を促進する配合は、太陽により損傷する目の周りの皮膚及び／又は太陽及び天気にさらされることにより生ずる目の周りのしわを治癒／回復することを意図した配合とおそらく異なるだろう。後者は、皮膚の治癒を促進するビタミンＥの含有による利点を使用する。しかしながら、たとえビタミンＥが皮膚の透過過程に干渉しないとしても、ビタミンＥは、皮膚及び関節への透過として意図された配合に対して追加の利益を提供しない。

それ故、例えば、化粧品処方は、配合番号１〜１０１により例示され、一方、関節炎及び／又は炎症した関節の治療に使用するために好適な配合は、例えば、配合番号１０２〜１１３により例示される。当該組成物の意図された使用にかかわらず、本発明の組成物及び方法は、上記の配合１〜１１３に記載の成分の選択により制限されるものではないことを理解すべきである。

本発明は、当該相互プロドラッグ、並びに、上記のようなグルコサミンの誘導体及びそれらのエステルを含む当該グルコサミンの局所性及び／又は経皮性適用に関する以下の実施例により例証される。以下に記載の特定の実施例、材料、量、及び手順は、本明細書中に記載の本発明の範囲及び本質に関して広範に解釈されることが理解される。さらに、当該実施例は、理解の明確さを目的として提供され、そして本発明は、示された及び記載された細目通りには制限されず；多くの変更が当業者にとって明らかとなるだろう。

実施例１
ＮＳＡＩＤ−グルコサミド相互プロドラッグの開発及び合成
ＮＳＡＩＤとグルコサミンを単一の相互プロドラッグに組み合わせることは、経口又は経皮投与のいずれかにより、変形性関節炎の如き障害を標的とし得る形態における、これらの薬物の同時デリバリーを可能とする。経皮デリバリーは利点がある、というのは、薬物有害反応及び／又は胃腸有害反応の如き、ＮＳＡＩＤの患者への経口投与においてしばしば経験されるＮＳＡＩＤ経口デリバリーに関連する副作用を避けられるからであり（Ｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ａｃｔａ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｓｉｎ．，２５（３），３５７−３６５（２００４）；Ｂｅｎｉｎｉ ｅｔ ａｌ．，Ｐｅｄｉａｔｒ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．，１９（２）：２３２−２３４（２００４）；Ｗｉｈｏｌｍ，Ｃｕｒｒ．Ｍｅｄ．Ｒｅｓ．Ｏｐｉｎ．，１７（３）：２１０−２１６（２００１）；Ｋｒｏｍａｎｎ−Ａｎｄｅｒｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ｄａｎ．Ｍｅｄ．Ｂｕｌｌ．，３５（２）：１８７−１９２（１９８８）；Ｐｉｅｔｚｓｃｈ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｔ．Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｐｈａｒｍａｃｏｌ．Ｔｈｅｒ．，４０（３）：１１１−１１５（２００２）；Ｋａｒｃｈ ｅｔ ａｌ．，ＪＡＭＡ，２２，２３４（１２）：１２３６−１２４１（１９７５））、そしてグルコサミンの投与においてしばしば観察される代謝／排出事象も避けられるからである（Ｓｅｔｎｉｋａｒ ｅｔ ａｌ．，Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，３６（４）：７２９−７３５（１９８６）；Ａｇｈａｚａｄｅｈ−Ｈａｂａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉ．，５（２）：１８１−１８４（２０００）；Ｓｅｔｎｉｋａｒ ｅｔ ａｌ．，Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，４３（１０）：１１０９−１３（１９９３）；及びＳｅｔｎｉｋａｒ ｅｔ ａｌ．，Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，５１（９）：６９９−７２５（２００１））。

実験
本試験の目的は、直接的に連結する、及び連鎖的に連結するＮＳＡＩＤ−グルコサミド相互プロドラッグモデルを合成することであった。

材料及び方法
利用する全試薬及び溶剤を、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから購入した。ＴＬＣ及び分取ＴＬＣのクロマトグラフを、Ａｎａｌｔｅｃｈ ＣＯ．ＵＮＩＰＬＡＴＥＳで実施した。融点を、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｊｏｈｎｓ装置で決定し、訂正しなかった。核磁気共鳴スペクトルを、内部標準としてテトラメチルシランで、^１Ｈ ＮＭＲ、及び^１３Ｃ ＮＭＲについて、Ｖａｒｉａｎ ＩＮＯＶＡ ５００ＭＨｚ分光計に記録した。化学シフト（δ）を百万分の１（ｐｐｍ）において記録し、そして信号をｓ（一重線）、ｄ（二重線）、ｔ（三重線）、ｍ（多重線）、又はｂｒ（シグナルが幅広い）として記録する。Ｂｅｃｋｍａｎ ＤＵ−６５０、及びＴｈｅｒｍｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．ＡＱＵＡＭＡＴＥを使用して、ＵＶスペクトルを記録した。ジョージア大学の化学及び生物科学質量分析機関のスタッフは、ＥＳＩ（エレクトロスプレーイオン化）質量スペクトルを実施した。カラムクロマトグラフを、シリカゲル＞４４０メッシュを使用して実施した。示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）を、ＰＹＲＩＳ熱解析システム（Ｒｅｖ．Ｅ／Ｍａｒｃｈ ２００２）ソフトウェアを利用するＴＡＣ ７／ＤＸを有するＰｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ ＤＳＣ７で実施した。

合成
相互プロドラッグの合成をうまく完遂し、化合物生成物６（スキームＩ、図６）及び９（スキームＩＩ、図７）を製造した。方法を、糖質のβ構造を保護し、ヒドロキシ基（ＯＨ）を保護し、アミン（ＮＨ_２）を選択的な追加に供し、初期中間体４（スキームＩ、図６）及び７（スキームＩＩ、図７）を製造することを可能とするように検討した。化合物１〜３（スキームＩ、図６）を、Ｂｅｒｇｍａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，１９３２，９７５；Ｓｉｌｖｉａ ｅｔ．Ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，６４：５９２６−５９２９（１９９９）（補助材料）；及びＣｈａｒｖｉｅｒｅ ｅｔ．Ａｌ．，Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，４６：４２７−２２０（２００３）から適応させた手順により、化合物６への出発物質として合成した。

スキームＩ（図６）
１，３，４，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２−デオキシ−２−｛［｛［２−（４−イソブチルフェニル）プロパノイル］オキシ｝（フェニル）アセチル］アミノ｝−β−Ｄ−グルコピラノース（化合物６）の製造
２−デオキシ−２−アミノ−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−アセチル−β−Ｄ−グルコピラノシル（４）
化合物３（１００ｇ、０．２６ｍｏｌ）を、トリエチルアミンで滴定し、白色沈殿を産生させた。当該沈殿物をろ過し、ＣＨ_２Ｃｌ_２（２×１５０ミリリットル（ｍｌ））で洗浄した。当該ろ液を、真空下で２４時間乾燥した。当該有機層をブライン（２×１００）で洗浄し、そしてＭｇ_２ＳＯ_４で乾燥した。当該溶媒を、減圧回転エバポレーションにより除去し、そして生成物を真空下で２４時間乾燥し、白色固形物として与えられた化合物４を提供した（８７．９グラム（ｇ）、収率９７％）。

２−デオキシ−２−（２−クロロ−２−フェニル）アセチルアミノ−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−アセチル−−β−Ｄ−グルコピラノシル（５）
アルファ−クロロフェニルアセチル・クロライド（２０ｇ、０．０１０５ｍｏｌ）を、２４時間、−１０℃から室温で、５０ｍｌのＣＨ_２Ｃｌ_２中の化合物４（２９．８８ｇ、０．１０５ｍｏｌ）、トリエチルアミン（１２．４ｍｌ、０．９０ｍｌ）の撹拌溶液に滴下した。当該反応混合物を、ＨＣｌ（１．５Ｎ、２×７ｍｌ）、Ｈ_２Ｏ（１×１００ｍｌ）、及びブライン（１×１００ｍｌ）で洗浄した。当該有機相をＭｇ_２ＳＯ_４で乾燥し、当該溶媒を減圧回転エバポレーションにより除去した。得られたシロップを、氷冷アセトニトリルで結晶化し、２４時間真空下で乾燥し、白色固形物として与えられた化合物５を得た（２７．４ｇ、９３．５％）。

１，３，４，６−テトラ−Ｏ−アセチル−２−デオキシ−２−｛［｛［２−（４−イソブチルフェニル）プロパノイル］オキシ｝（フェニル）アセチル］アミノ｝−β−Ｄ−グルコピラノース（６）
１０ｍｌの無水ＣＨ_２Ｃｌ_２中の化合物５（６５３ミリグラム（ｍｇ）、１．４５ｍｍｏｌ）及びα−メチル−４−［イソブチル］フェニル酢酸Ｎａ塩を、室温で１６時間撹拌した。当該溶液をブラインで（２×１０ｍｌ）で洗浄し、減圧回転エバポレーションにより低減し、白色粉末として化合物６を得た（７６３ｍｇ、９３．５％）。

スキームＩＩ（図７）
２−デオキシ−２−［２−（３−ベンゾイルフェニル）プロパン酸］アミノ−β−Ｄ−グルコピラノシル（化合物９）の製造
２−デオキシ−２−アミノ−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−トリエチルシリル−β−Ｄ−グルコピラノシル（７）
グルコサミンＨＣｌ（７．３２ｇ、３３．９５ｍｍｏｌ）及び触媒量のジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ、触媒）を、１００ｍｌの無水ピリジン中で、室温で３時間撹拌した。当該溶液を、氷バス上で−５℃から室温で１６時間、そして４０から４５℃で２時間、撹拌中に、クロロトリエチルシラン（２０．４７ｇ、１３６．２７ミリモル（ｍｍｏｌ））を滴下した。当該ピリジンを除去し、そして得られた油を酢酸エチル２５０ｍｌで洗浄し、続いて、１：１の酢酸エチル及びブラインの２５０ｍｌで洗浄した。最終的な有機層を、Ｎａ_２ＳＯ_４で乾燥し、当該溶媒を減圧回転エバポレーションにより除去し、真空下で一晩乾燥させた無色の油を得、白色発泡体として化合物７を得た（２１．８２ｇ、９７％）。

２−デオキシ−２−［２−（３−ベンゾイルフェニル）プロパン酸］アミノ−β−Ｄ−グルコピラノシル（９）
化合物７（２８ｇ、４３．５ｍｍｏｌ）及びＤＭＡＰ（触媒）を氷バス上で、１０ｍｌのアセトニトリル中に撹拌した。分離容器にて、１０ｍｌのアセトニトリル中の（２Ｓ）−２−（３−ベンゾイルフェニル）プロパン酸（１１ｇ、４３．５５ｍｍｏｌ）を、氷バス上で、ＢｕＮＭｅ_２（８．７５ｍｌ、１２０ｍｍｏｌ）、Ｍｅ_２ＮＳＯ_２Ｃｌ（９．６７ｍｌ、９０ｍｍｏｌ）と、当該溶液が透明になるまで撹拌した。双方の溶液を、０℃から室温で、１２時間超、混合及び撹拌した。当該アセトニトリルを減圧回転エバポレーションにより除去した。得られたシロップを、２×１５０の水／酢酸エチル（１：１）で洗浄し、そして当該有機層を２×１００ｍｌのブラインで洗浄した。当該有機層を減圧回転エバポレーションにより除去し、当該得られたシロップを真空下で１２時間乾燥し、２−デオキシ−２−（２−（３−ベンゾイルフェニル）プロパン酸）アミノ−１，３，４，６−テトラ−Ｏ−トリエチルシリル−β−Ｄ−グルコピラノシル（化合物８）（４３ｇ）であって、黄色シロップのような、定量的な：ＥＳ１ ｆｏｒ Ｃ_４６Ｈ_８１ＮＯ_７Ｓｉ_４：ＦＷ ８７２ｆｏｕｎｄ ｍ／ｚ８５７［Ｍ＋Ｈ＋］ｗ／ｌｏｓｓ ｏｆ ＣＨ_３を得た。化合物８を、ｔ−ブチルアンモニウム フルオリド／ＭｅＯＨで直接的に脱保護し白色沈殿物を得て、当該沈殿物をろ過し、メタノールで洗浄し、そして熱エタノールから再結晶化し、不透明な固体のような化合物９（１７．３ｇ、８５％）を得た。

結果
化合物６及び９は、ＮＳＡＩＤ及びグルコサミン（又はそれらのエステル又は誘導体）のデリバリーを介する、変形性関節炎の如き障害を治療するための相互プロドラッグとなると予測される。

化合物６は、グルコサミンのアミドに対してリンカーを介して共有結合するイブプロフェンであり、化合物９は、グルコサミンに直接的に結合するケトプロフェン分子であり、それぞれモデルＭＰである。生理的反応、酵素反応、及び加水分解反応は、各相互プロドラッグのエステル及びイミド−エステル結合のそれぞれに影響を与えることが期待され、それ故、それらを、経口又は経皮投与のいずれかにより、おそらく変形性関節炎の如き障害の痛み及び根本的原因に関連する標的に対して使用される、典型的な相互プロドラッグとする。

グルコサミンは、現在のところ、米国において医薬として認識されていないけれども、研究は、経口投与されたグルコサミンが、グリコサミノグリカンの合成、並びに関節組織の潤滑流体及び支持体（すなわち軟骨）を構成するプロテオグリカンの製造を促し、それ故、例えば、変形性関節炎の根本的原因を治療することを示す（ＭｃＣｌａｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｄｉａｂｅｔｅｓ，４５：１００３−１００９（１９９６）；Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｄｉａｂｅｔｅｓ，５０：２３５５−２３６２（２００１））。グルコース及びグルコサミンは、グルコキナーゼの基質である（Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｄｉａｂｅｔｅｓ，５０：２３５５−２３６２（２００１））。リン酸化グルコサミン、グルコサミン−６−ホスフェイトは、グルコキナーゼを阻害し、そしてグルコース及びその後のグルコサミンの代謝作用の双方を変化させる（Ｖａｎ Ｓｃｈａｆｔｉｇｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．，３０８：２３−２９（１９９５）；Ｖｉｒｋａｍａｋｉ ｅｔ ａｌ．，Ｄｉａｂｅｔｅｓ，４８：１１０１−１１０７（１９９９））。

Ｍｉｗａ等は、グルコキナーゼがＮＡＧに対して低い親和力を有することを報告した。それ故、ＮＡＧキナーゼは、ＮＡＧのリン酸化を仲介し、グルコキナーゼ活性に影響を及ぼさないＮＡＧ−６−ホスフェイトを製造する（Ｍｉｗａ ｅｔ ａｌ．，Ｅｎｚｙｍｅ Ｐｒｏｔｅｉｎ，４８：１３５−１４２（１９９４））。結論としては、ＮＡＧ−６−ホスフェイトがグルコキナーゼに影響を与えず、それ故、グルコース及びグルコサミンが非制限的な代謝作用を通過することを許可するというものである。この観点から、グリコサミノグリカンの生合成は、親グルコサミンによるよりもむしろＮＡＧ又はその他の律速グルコサミン類似体でより促進されるだろう（Ｇｏｕｚｅ ｅｔ ａｌ．，ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ．，５１０：１６６−１７０（２００２））。

Ａｎａｓｔａｓｓｉａｄｅｓ等は、グルコサミン及びＮＡＧの如きそれらの類似体、並びに様々なＮ−連結鎖を有するグルコサミンが、生体外でマトリクス遺伝子を介してヒト軟骨細胞培養増殖の度合いを示すことを報告する（Ｐｏｕｓｔｉｅ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈａｍａｃｏｌ．Ｅｘｐ．Ｔｈｅｒ．，３１１（２）：６１０−６１６（２００４））。Ａｎａｓｔａｓｓｉａｄｅｓの特許及び特許出願（米国特許出願公開第２００４０１５２６６５号（２００３）及び２００２００４５５９７号（２００１）；国際特許公開第ＷＯ２００２０１７８９０号Ａ２）の概説を通じ及び考慮した薬剤の観点から、我々の仮説は、当該グルコサミンのアミドを保護することにより、その活性に影響を与える当該グルコサミン分子の半減期が増大されることを述べる。鎖連結効果は、エステル結合を介して分子にポリマーを連結するような多くの文献研究において、化学物質の溶解特性、及び／又は生物薬剤的特性を変更する方法としてのその半減期の増大を示す（Ｄ’Ｓｏｕｚａ ｅｔ ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，９３（８）：１９６２−１９７９（２００４））。

いくつかの研究は、変形性関節炎の中等度症例に対する副作用の少ないいくつかの有効な潜在性を示すようであるが、特定の障害についての治療としてグルコサミンの有用性に対する障害は、通常約１２〜１３％で受け入れられるその生物学的利用能である（Ｓｅｔｎｉｋａｒ ｅｔ ａｌ．，Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，３６（４）：７２９−３５（１９８６）；Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ ＆ Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ，２５（３）：１０９−１１６（２００４）；Ｄｕ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ ＆ Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ，２５（３）：１０９−１１６（２００４））。いずれの特定の理論に拘束されることを意図することなく、これらの２つの合成された相互プロドラッグが生体内加水分解を被り当該親化合物を与えるだろうことが、我々の信念である。次いで、各親化合物は、治療的に認識される効果を提供し得る。研究は、当該新たな相互プロドラッグの分解の分析結果が、それらの加水分解又は酵素的な分解の速度定数よりも早いのか否かを測定するまで、完成しない。これは見込みであるけれども、当該比率は変化することが予測される、というのは、当該連結は共有結合の化学的性質、当該化合物の構造、及び生体内／生体外での周囲の状況に依存するからである。

当該３部からなる統一体である、化合物６は、当該２部からなる化合物９より容易に加水分解を被り得る。化合物６のイブプロフェン分子は、当該連結基に因る加水分解を被る潜在性を有する。次いで、当該連結基のベンジル部分は、場合により、グルコサミン分子を放出する分子内反応、及び／又は酵素反応を被り得た。２部化合物からなる化合物９は、ケトプロフェン及びグルコサミンの親化合物に加水分解されることが期待される。

しかしながら、これらの予測は、「コンピューター内」で計算された化合物６及び７の各ｐＫａの値に基づいて作成される（各々、図６及び７）。化合物６の当該コンピューター内のｐＫａ及びｌｏｇＰの計算が、ＡＣＤ／Ｉ−Ｌａｂオンラインサービス（ａｃｄｌａｂｓ．ｃｏｍでのインターネット上で入手可能）を使用するＡＣＤ／ｐＫａ ｖ８．０２の結果として得られ、それは以下のものである。

化合物９の当該コンピューター内のｐＫａ及びｌｏｇＰの計算も、ＡＣＤ／Ｉ−Ｌａｂオンラインサービスを使用するＡＣＤ／ｐＫａ ｖ８．０２の結果として得られ、それは以下のものである。

予測計算は、生物薬剤的特性の推定値を提供し得る。報告されたｐＫａ計算は、既知のｐＫａ値又は様々な化学基に由来するアルゴリズムに由来する。ここで、我々は、当該アミド結合、及び／又はエステル結合のｐＫａに主に焦点をあてる。化合物６におけるアミドの負のｐＫａは、大きなＫａ値を提示し、そしてそれは、当該平衡定数が、加水分解型開裂を介するイミド−エステル結合の解離に適しており、酵素的開裂により適することを暗示し、化合物６のイミド−エステルにおける場合でもそうなり得る。他方では、当該アミドは、高いｐＫａ値をも有し、そのイオン化に依存し、当該イミド−エステル結合は加水分解され得る。さらに、２．５〜３．０付近のｐＫａ値は、通常、負に帯電された酸素のプロトン化に起因することが予期される。我々の予測は、これを、イミドエステルのカルボニル酸素上で可能とすることを示す。さらなる研究は、これらの相互プロドラッグが、当該親薬物の放出率に影響を及ぼす基質特異性、親水性、及び／又は他の影響を有するかどうかの真の経路を決定するだろう。それらの物理化学的特性に基づく開発、及び放出機構の理解は、さらなる相互プロドラッグ開発に対する主要な決定因子である。

化合物６及び９の「コンピューター内」ｌｏｇＰ予測（それぞれ、図６及び７）は、それぞれ、６．４５±０．８２、及び３．８１±０．４８である。現在のところ、５のリピンスキールール（Ｄｕ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ ＆ Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ，２５（３）：１０９−１１６（２００４））を使用して、化合物６及び９は、４及び２の数値にそれぞれ値する。一方、これらの数値は、例えば、「薬らしさ」を測定する「５のルール」を使用する、データマイニングから見積もられる化学的化合物の収集に基づく溶解度順位である。当該「５のルール」は、吸収率又は透過が悪いことは、以下のときである可能性が高いことを述べる。当該以下の場合とは：
Ａ）５超のＨ−結合供与体がある（ＯＨ及びＮＨの骨子として表記される）；
Ｂ）当該ＭＷＴが５００超である；
Ｃ）当該ＬｏｇＰが、５超である（又はＭｌｏｇＰが４．１５超である）；及び
Ｄ）１０超のＨ−結合受容体がある（Ｎ及びＳの骨子として表記される）
である。

吸収率又は透過の悪さはあり得ることであり、というのは、２超の基準のいずれも満足していないからである。しかしながら、「５のルール」に基づく水溶解度及び腸透過性に関して、化合物６よりも化合物９の方がより薬らしさを示す。これを考慮に入れると、これらのような、糖質部分を含有する相互プロドラッグ、化合物は、場合により、生体輸送としての基質となり得るクラスに分類され、そしてそれは当該ルールの例外である。

この研究は、２つの提案される相互プロドラッグ候補物の物理化学的特性を合成し、評価するための医薬研究として主に始められた。溶解特性は議論されないけれども、我々は、興味をそそる示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）データを見出した。これらの相互プロドラッグの溶解特性を評価するために、一貫性のある結晶体を確立しなければならず、そして我々は手に入れそこなった。我々は、一般に観察される糖質相転移に直面し、Ｔｏｏｌ−Ｎａｒａｙａｎａｓｗａｎｙ−Ｍｏｙｎｉｈａｎモデル（Ａｒｅｏｚｚｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ：Ｃｏｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔｅｒ，１５（１１）：Ｓ１２１５−Ｓ１２２６（２００３））の傾向を呈した。このモデルは、糖質、及びスクロース、トレハロース、及び（ポリ）ビニルプライロリドン（ｖｉｎｙｌｐｒｙｒｏｌｉｄｏｎｅ）の如き化学物質で観察されたガラス状態転移を説明する試みである。その利用は、物理化学的安定性、及びガラス転移の幅と構造的緩和の脆弱性／活性化エネルギーとの間の量的関係を調査するために、医薬産業において広範に使用される（Ｐｉｋａｌ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．ｏｆ Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．，９３（４）：９８１−９９４（２００４））。

図８において、粉末状の化合物６のＤＳＣサーモグラフは、それぞれ２２６．９３℃、２３３．０９℃、及び２３７．５２℃で相転移を有する、熱安定性に関する多形体を示す３つの転移を表す。全サーモグラフは、様々な比率で加熱と一致した。当該ＤＳＣの容器の全てを開けた後、我々は、当該化合物が昇華され、そして分解されたことを見つけた。

化合物９のＤＳＣサーモグラフ（図１０及び１１）は、入手困難であった。化合物９の未修正融点は、１６４℃であると測定された。化合物６及び９の典型的ＤＳＣサーモグラフは、発熱活性（図９及び１１）及び昇華を示す多く相転移点を表し、そしてそれは、目視検査で検証された。当該未修正の融点は、実際、ＤＳＣサーモグラフ中の分解点であった。視覚的に、化合物６をシロップとして入手し、高減圧下で、及び／又は溶媒再結晶化で、楕円表面を有する不透明な結晶として再結晶化した。よりきれいな化合物６のイメージを入手するために、我々は、Ｘ線結晶学を試みたが、不透明で複雑な当該結晶構造に起因して失敗した。はっきりと識別できる多形及びガラス転移状態は観察されなかった。Ｐｉｋａｌ ｅｔ ａｌ．の仮説「・・・なぜならば、物理的、及び化学的分解過程は、原子、及び分子の可動性を必要とし、同時に構造的緩和が類似の可動性を必要とし、不安定な過程は構造関係に相関され又は連結されるからである」（Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．，９３（４）：９８１−９９４（２００４））は、非晶質の化学物質のような化合物６の点で、有効なようである。

ＮＳＡＩＤ及びグルコサミン共に観察される、不完全な吸収、早すぎる吸収、及び排出の如き、薬剤的、及び薬理的問題を克服するための試みにおけるプロドラッグとして、当該２つの相互プロドラッグモデルを合成し、続いて同一の過程及び／又は手順に供した。当該最終目的は、薬物有害事象、及び／又は薬物副作用を最小化するのと同時に、ＮＳＡＩＤ及びグルコサミンがその薬理的効果を提供する部位に到達することである。生体外、及び／または生体内での試験は、これらの新たに合成された相互プロドラッグ、並びにそれらの誘導体及び／又は類似体の予期された目的が検証されるだろうと期待される。

我々は、抗炎症作用、並びに軟骨増殖を作り出すため、グルコサミン及びＮＳＡＩＤのデリバリーシステムとして、他のグルコサミン−ＮＳＡＩＤ類似体の予備製剤試験も開発及び実施した。例えば、当該ＮＳＡＩＤは、イブプロフェン又はケトプロフェンである。

実施例２
グルコサミン−ＮＳＡＩＤ相互プロドラッグの溶解及び輸送
例えばイブプロフェン−グルコサミンのような、ＮＳＡＩＤ−グリコサミングリカン相互プロドラッグの経皮デリバリーは、ＮＳＡＩＤ、及びグルコサミンの如きグリコサミングリカンと付随してデリバリーされ得る。脱皮スネークスキンを通過する、グルコサミン及びグルコサミンの相互プロドラッグの輸送を示す実験において、グルコサミンＨＣｌは当該脱皮スネークスキンを通過して輸送されず、一方、Ｎ−アセチル−グルコサミン（ＮＡＧ）は、ＮＡＧが、オクタノール／水において約０．０１７の僅かな分配係数と考えられているものを有するにもかかわらず、非常によく輸送された。

化合物６は、６．４５の分配係数を有し（コンピューター内ｌｏｇＰで計算された）、化合物９は、３．８１の分配係数を有し（コンピューター内ｌｏｇＰで計算された）、それは、より優れた脂溶性、及びより優れた輸送が行われる可能性の期待を示す。イブプロフェン及びケトプロフェンの双方は、脱皮スネークスキンを通り輸送され（米国特許第６，３６８，６１８Ｂ１号；Ｐｈａｒ ａｃｔａ Ｈｅｌｖ １９９６，Ａｕｇ，７（３）：２０５−２１２；ｂｏｌｌ Ｃｈｉｍ．Ｆａｒｍ．２０００Ｍａｒ−Ａｐｒ，１３９（２）：６７−７２）；ケトプロフェン及びイブプロフェンの双方は脂溶性ＮＳＡＩＤであることが示される。ＮＳＡＩＤ−グルコサミングリカン相互プロドラッグも、人間の表皮モデルとしての脱皮スネークスキンを通り輸送されることが期待され、ＮＳＡＩＤエステルプロドラッグが似たような輸送特性を示すだろうことも期待され、当該プロドラッグがより優れた輸送が行われる可能性を示す。

実施例３
皮膚を通過する、グルコサミン及びグルコサミン塩の輸送
グルコサミン、その誘導体及び類似体であって、例えば、Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの経口投与は、肝臓の初回通過代謝により影響を受ける（Ｓｅｔｎｉｋａｒ ｅｔ ａｌ．，Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，３６（４）：７２９−３５（１９８６）；Ｄｕ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｔｉｃｓ ＆ Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎ，２５（３）：１０９−１１６（２００４））。しかしながら、より最近の研究では、これらの剤は、単に肝臓によりというよりもむしろ主に腸で代謝され得ることが示される（Ａｇｈａｚａｄｅｈ−Ｈａｂａｓｈｉ ｅｔ ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，５（２）：１８１−１８４（２００２））。関節軟骨内にこれらの剤の体内動態が存在するというわずかな薬物動態学文献報告（Ｓｅｔｎｉｋａｒ ｅｔ ａｌ．，Ａｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，４３（１０）：１１０９−１１１３（１９９３）及びＡｒｚｎｅｉｍｉｔｔｅｌ−Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇ，５１（９）：６９９−７２５（２００１））は、イヌ及びヒトにおけるグルコサミンの薬物動態学特性に関して報告する。元々のグルコサミン経口薬の約８７％が吸収されそして排出され；＜１３％は体内の広範囲に分配され；そして＜１％が変形性関節炎の関節に到達すると見積もられる。コンドロイチンは、さらなる代謝に先立って腸内で、塩基性二糖類成分に分解することが知られている（Ｌａｍａｒｉ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｍｅｄ．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．，１６：９５−１０２（２００２））。グルコサミンの僅かな小画分のみが関節軟骨標的部位に到着するけれども、高い潜在性を示すことが報告され；そしてグルコサミン及びコンドロイチンの併用治療は、長時間に渡る治療効力を示す（ＭｃＡｌｉｎｄｏｎ ｅｔ ａｌ．，ＪＡＭＡ，２８３：１４６９−１４７５（２０００））。

初期データは、容易に入手可能な型のグルコサミン含有クリームと比較して、特定の局所性デリバリーされる本発明のグルコサミン組成物（グリコサミノグリカンのエステル）の輸送を示す。これらのクリームは、通常、グルコサミン塩（ＨＣｌ又は硫酸塩）を含み、それは、もし電荷が適合しなくても、皮膚を通過せず及び／又は透過しない１価（非荷電）の化学物質である。

分析された当該組成物は、ＤＭＳＯの溶液中の、下記のような、グルコサミンＨＣｌ、Ｎ−アセチルグルコサミン、及びグルコサミン−ペンタアセチルである。

グルコサミンＨＣｌ
分子式 ＝Ｃ_１４Ｈ_２２ＣｌＮＯ_９
分子量 ＝３８３．７７８５
組成 ＝Ｃ（４３．８１％）Ｈ（５．７８％）Ｃｌ（９．２４％）Ｎ（３．６５％）Ｏ（３７．５２％）
モル屈折 ＝入手不可
モル体積 ＝入手不可
脊索傍 ＝入手不可
屈折率 ＝入手不可
表面張力 ＝入手不可
密度 ＝入手不可
Ｄｉｌｅｃｔｒｉｃ定数＝入手不可
分極率 ＝入手不可
モノアイソトピック質量＝３８３．０９８３１２ Ｄａ
見かけの質量 ＝３８３ Ｄａ
平均質量 ＝３８３．７８３１９５ Ｄａ

Ｎ−アセチルグルコサミン
分子式 ＝Ｃ_１４Ｈ_２１ＮＯ_９
分子量 ＝３４７．３１７９
組成 ＝Ｃ（４８．４１％）Ｈ（６．０９％）Ｎ（４．０３％）Ｏ（４１．４６％）
モル屈折 ＝７７．５０±０．４センチメーター（ｃｍ）^３
モル体積 ＝２６６．２±５．０ｃｍ^３
脊索傍 ＝７０３．１±６．０ｃｍ^３
屈折率 ＝１．４９３±０．０３
表面張力 ＝４８．６±５．０ダイン／ｃｍ
密度 ＝１．３０±０．１グラム／ｃｍ^３
Ｄｉｌｅｃｔｒｉｃ定数＝入手不可
分極率 ＝３０．７２±０．５×１０^−２４ｃｍ^３
モノアイソトピック質量＝３４７．１２１６３４ Ｄａ
見かけの質量 ＝３４７ Ｄａ
平均質量 ＝３４７．３２２４８ Ｄａ

グルコサミンペンタアセチル
分子式 ＝Ｃ_１６Ｈ_２３ＮＯ_１０
分子量 ＝３８９．３５４６
組成 ＝Ｃ（４９．３６％）Ｈ（５．９５％）Ｎ（３．６０％）Ｏ（４１．０９％）
モル屈折 ＝８６．９１±０．４ｃｍ^３
モル体積 ＝２９９．４±５．０ｃｍ^３
脊索傍 ＝７８７．０±６．０ｃｍ^３
屈折率 ＝１．４９２±０．３
表面張力 ＝４７．６±５．０ダイン／ｃｍ
密度 ＝１．３０±０．１グラム／ｃｍ^３
Ｄｉｌｅｃｔｒｉｃ定数＝入手不可
分極率 ＝３４．４５±０．５×１０^−２４ｃｍ^３
モノアイソトピック質量＝３８９．１３２１９９ Ｄａ
見かけの質量 ＝３８９ Ｄａ
平均質量 ＝３８９．３５９８１１ Ｄａ

生体外輸送（拡散）を、脱皮スネークスキンを使用して、フランツ（Ｆｒａｎｚ）セル拡散実験により評価した。脱皮スネークスキンは、ヒト角質層に対するその組成物の類似性に起因する予備的透過性研究のために、人間の皮膚として十分なモデル膜として広範に認識される。

当該脱皮スネークスキンを、４８時間、室温で、０．１％のアジ化ナトリウム水溶液において水和した。当該スキンを、０．１Ｍ、ｐＨ７のリン酸緩衝液で満たされた３つのフランツ受容体細胞にのせた。当該受容体溶液を、３７℃で保持し、そして磁気スターラーで撹拌した。当該ドナー細胞を、各受容体細胞に押し付け、当該受容体と当該ドナー細胞の間に当該スキンをのせ、そして当該ドナー細胞を、１ミリリットル（ｍｌ）のＤＭＳＯ溶液中、グルコサミンＨＣｌ（例えば、細胞１）、Ｎ−アセチルグルコサミン（例えば、細胞２）、及びグルコサミンペンタアシル（例えば、細胞３）の各１００ミリグラム（ｍｇ）で満たした。拡散にさらされた当該スキンの表面は、２．５４ｃｍ^２（直径１．８ｃｍ）であって、当該受容体細胞体積は６ｃｍ^３であった。当該システムを、サンプルの取り出し前２時間、平衡に供した。

２０マイクロリットル（μｌ）の受容体溶液のサンプルを、５、１０、２０、４０、８０、１６０、及び２４０分の間隔で取り出し、そして新鮮な緩衝液で置き換えた。各サンプルの１０μｌ量を、パルス電気化学検出と高速液体クロマトグラフィーにより分析した。

図１２に示されるように、観察され得るグルコサミンＨＣｌ塩組成物のスキン膜を通過する拡散、及び／又は輸送はなかった。グリコサミノグリカンのエステルの組成物（Ｎ−アセチルグルコサミン、及びグルコサミン−ペンタアセチル）は、５分から２４０分までの即時及び持続性の拡散、及び／又は輸送を示した。各受容体細胞質量を分析し、エステルの５０％超の輸送を明らかとした（例えば、デリバリー段階における当該エステル１００ｍｇの内、５０ｍｇが時間と共にデリバリーされた。）。

実施例４
Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの経皮的透過
この研究の目的は、グルコサミン、エステル、及びそれらの誘導体の経皮的透過性を評価することなので、局所性治療のための経皮製剤の達成の実現性を評価するためにＮＡＧを分析用に選択した、なぜならば、それは、グルコサミンの活性代謝物、及びプロドラッグであり、その商業的入手可能性、比較的低いコスト、及び安定性のせいだからである。それは、経皮性デリバリー及び透過性吸収のための適当な候補とさせる以下の物理的及び化学的特性を有し、それは、ａ）高力価、ｂ）適度な脂溶性、ｃ）低分子量、ｄ）血流から関節軟骨の中に能動輸送を伴う独特の生物化学的経路である（Ｍｉｌｅｗｓｋｉ，Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ，１５９７：１７３−１９２（２００２））。

さらに、外因性グルコサミンは、グルタミン（フルクトース−６−ホスフェイト アミドトランスフェラーゼ）によるグルコースからグルコサミンへの、最終的にはＮ−アセチル−Ｄ−グルコサミンへの転換の律速段階を避けることにより、プロテオグリカンの製造に対してグリコサミノグリカンの合成を促進すると理解される（ＭｃＣｌａｉｎ ｅｔ ａｌ．，Ｄｉａｂｅｔｅｓ，４５：１００３−１００９（１９９６））。グルコース、及びグルコサミンは、グルコキナーゼの基質である（Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ．，Ｄｉａｂｅｔｅｓ，５０：２３５５−２３６２（２００１））。当該リン酸化グルコサミン製造物である、グルコサミン−６−ホスフェイトは、グルコキナーゼを阻害し、そしてグルコース及びその後のグルコサミンの代謝の双方を変える（Ｖａｎ Ｓｃｈａｆｔｉｇｅｎ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．，３０８：２３−２９（１９９５））。Ｍｉｗａ ｅｔ ａｌ．は、グルコキナーゼがＮＡＧに対して低親和性を有することを報告した（Ｅｎｚｙｍｅ Ｐｒｏｔｅｉｎ，４８：１３５−１４２（１９９４））。

それ故、ＮＡＧキナーゼは、ＮＡＧのリン酸化反応を仲介し、グルコキナーゼ活性に作用しないＮＡＧ−６−ホスフェイトを製造し（Ｍｉｗａ ｅｔ ａｌ．，Ｅｎｚｙｍｅ Ｐｒｏｔｅｉｎ，４６：１３５−１４２（１９９４））、グルコース及びグルコサミンを非制限的代謝に共する。それ故、この観点から、グリコサミノグリカンの生合成は、当該グルコサミンの使用は不可能ではないけれども、特定の態様及び特定の特異的使用において、グルコサミンによるよりもむしろ、ＮＡＧ又は他の律速グルコサミン類似体により、より促進されることが信じられた（Ｓｈｉｋｈｍａｎ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｉｍｍｕｎｏｌ．，１６６：５１５５−５１６０（２００１））。

透過性を、様々な既知の膜輸送促進試薬であるエタノール、オレイン酸、イソプロピルミリステート、イソプロピルパルミテートのＮＡＧ懸濁液；水及びリン酸緩衝液のＮＡＧ溶液；及びＮＡＧ飽和ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）溶液を使用することにより評価した。

グルコサミン及びコンドロイチン塩は、帯電し、高極性であり、水溶性であり、そして経皮吸収のための候補とはなりにくい。現在のところ、変形性関節炎の治療のための栄養補助食品として販売される塩としてこれらの成分を含む外用剤があり、それは、その効果が治療用ＮＡＧとするには短期的には誤りとなり得る成分を含み、そしてアセチル化グルコサミン代謝体は、極性が少なく中性であり、経皮デリバリー及び透過性吸収のよりよい候補となり得るように思われる。

グルコサミンは、ヘキソサミン経路を介して、ＮＡＧに代謝される；グルコサミン又はガラクトサミン、プラス、ウロン酸は、アミノ糖を必要とする全高分子中に二糖類ユニットとして組み込まれ、グリコサミノグリカン（ＧＡＧ）を製造する、ここで当該アミノ糖は、例えば、ケラタン、デルマタン、コンドロイチン、ヒルロネート（ｈｙｌｕｒｏｎａｔｅｓ）、及びヘパリンである。ＧＡＧは、大きく負に帯電した分子であり、拡張された立体構造を有し、そして、解剖学的関節のための潤滑流体として理想的な高粘度及び低圧縮性を示す。体内のＧＡＧの大部分は、コア蛋白質と結合し、プロテオグリカン又はムコ多糖体であって、皮膚、組織、及び軟骨の基本的成分となるものを形成する（Ｍｅｒｒｉｃｋ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏ．Ｃｈｅｍ．５：２３５（１９６０）；Ｍｉｌｅｗｓｋｉ，“Ｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｅ−６−ｐｈｏｐｈａｔｅ ｓｙｎｔｈａｓｅ，”Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ，１５９７：１７３−１９２（２００２））。

材料及び方法
薬物
９９．９＋％の精製ＮＡＧを、ＭＰ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ（Ａｕｒｏｒａ、Ｏｈｉｏ）から購入した。本発明実験のために購入した全促進剤は、９９．９＋％精製だった。全ての他の剤は分析用であり、そしてさらなる精製なしに使用した。

分析
ＮＡＧ分析を、Ｄｉｏｎｅｘ ＤＸ−５００ ＨＰＬＣシステム（Ｄｉｏｎｅｘ、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡ）に関するパルスアンペロメトリック検出を伴う高速陰イオン交換クロマトグラフィー（ＨＰＡＥ−ＰＡＤ）を使用して実施した、ここで当該Ｄｉｏｎｅｘ ＤＸ−５００ ＨＰＬＣシステムは、ＧＰ４０傾斜ポンプ、ＥＤ４０電気化学検出、ＡＳ３５００オートサンプラー、及びＰＥＡＫＮＥＴクロマトグラフィー・ワークステーションを含む（“Ｏｐｔｉｍａｌ Ｓｅｔｔｉｎｇ ｆｏｒ Ｐｕｌｓｅｄ Ａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｉｃ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｄｉｏｎｅｘ ＥＤ４０ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ，”Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｎｏｔｅ ２１，Ｄｉｏｎｅｘ Ｃｏｒｐ．，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ，ＵＳＡ．；Ｃｌａｒｋｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｎａｌ Ｃｈｅｍ，７１：２７７４−２７８１（１９９９）；Ｃａｍｐｏ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｃｈｒｏｍ．Ｂ，７６５：１５１−１６０（２００１）；ＬａＣｏｕｒｓｅ，Ｗ．Ｒ．Ｐｕｌｓｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｉｇｈ−Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ Ｉｎｃ．（１９９７））。

当該ＨＰＡＥ−ＰＡＤには、ＣＡＲＢＯＰＡＣ ＰＡ２０（３×１５０ｍｍ）、パルスアンペロメトリック検出を使用する単糖類及び二糖類の素早い高分解能分離のための分析的陰イオン交換カラム（Ｄｉｏｎｅｘ，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）、ＣＡＲＢＯＰＡＣ ＰＡ２０、分析的ガードカラム（３×３０ｍｍ）（Ｄｉｏｎｅｘ，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）、及びカルボネート・トラップカラム（２５×１５ｍｍ）（Ｄｉｏｎｅｘ，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）が付いていた。移動相（Ａ）を脱気し、脱イオン水で作成した。当該移動相（Ｂ）は、脱イオン水で作成された０．０２ＮのＮａＯＨを含み、真空下で脱気された溶媒ろ過装置（Ｗａｔｅｒｓ−Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｍｉｌｆｏｒｄ，ＭＡ，ＵＳＡ）における０．４５マイクロメートル（μｍ）のフィルターでろ過された。当該移動相システムを、１６ｍＭのＮａＯＨの勾配濃度で、１分間あたり０．５ミリリットル（ｍｌ／分）の流速で走らせた。ＮＡＧの標準検定曲線（図１３）を、直線回帰及びＲ^２＝０．９９３６の値で得た。各サンプルセットを、外部標準で走らせた。当該サンプル濃度値を、ＰＥＡＫＮＥＴソフトウェアを介して得た。これらの値を、標準曲線の直線回帰方程式の関数として観察されたピーク面積及びピーク高さの計算により得られた値と比較した。当該装置の検出感度は、約１０^−４ユニットであった。

溶解度測定
ＮＡＧ（ｐＫａ６．７３）の過剰量を、１０ｍｌの脱イオン水、１０ｍｌのｎ−ヘキサン、及び１０ｍｌのリン酸緩衝液（ｐＨ６、６．７３、及び７．４；１Ｍ）を含む分離バイアル中に放置し、３７℃で２４時間撹拌した。当該溶液を９０００回転／分で５分間遠心し、そして当該上清を酢酸セルロース膜フィルター（０．４５μｍ孔サイズ）（Ｄｉｏｎｅｘ，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ ＣＡ）でろ過した。各ろ過された液体中の当該ＮＡＧ濃度を、適切な希釈後、ＨＰＡＥ−ＰＡＤにより測定した。

分配係数の決定
ＮＡＧについての油／水の分配係数を、ｎ−ヘキサン／リン酸緩衝液（ｐＨ５．５６、６．７３、及び７．４；０．１Ｍ）及びｎ−へキサン／水を使用して決定した（Ｂｅｒｎａｃｋｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，７：２３５−２５０（１９７７））。各場合において、ｎ−へキサンの５ｍｌを、ＮＡＧを含む水性溶液と混合し、３７℃で２４時間振とうした。その後、当該混合物を遠心し、そして有機相及び水相に分離させた。ろ過された液体中の当該ＮＡＧ濃度を、適切な希釈後、ＨＰＡＥ−ＰＡＤにより測定した。

生体外膜透過
エタノール、オレイン酸、イソプロピルミリステート、及びイソプロピルパルミテートである既知の膜透過促進剤中の当該ＮＡＧ懸濁液、水中及びリン酸緩衝液中のＮＡＧの飽和溶液、並びに飽和ＤＭＳＯ溶液及び２％、５％、１０％、２５％、及び５０％溶液でエタノールを含むリン酸緩衝液（ｐＨ５．５）を使用する透過試験用モデル膜として、脱皮スネークスキンを使用した。

当該スキンを、室温で、４８時間、０．１％のアジ化ナトリウム水溶液中に、水和した。フランツ細胞拡散実験を実施した。一般に、当該受容体細胞は、ｐＨ７．４、０．１Ｍのリン酸緩衝液で満たされ、ドナー細胞は溶液又は懸濁液で満たされた。当該ドナー相における２％、５％、１０％、２５％、及び５０％溶液でエタノールを含むリン酸緩衝液（ｐＨ５．５）に対して、当該受容体相は、リン酸緩衝液（ｐＨ５．５、０．１Ｍ）からなる。当該受容体溶液を３７℃で維持し、磁気スターラーで撹拌した。

当該スネークスキンを、当該受容体とドナー細胞の間にのせた。拡散にさらされる当該表面は、２．５４ｃｍ^２（直径１．８ｃｍ）であり、当該受容体細胞体積は６ｃｍ^３だった。当該ドナー細胞をプラスチックフィルムで覆った。各実験の前に、当該システムを、３７℃で２時間、平衡に供した。当該ドナー細胞に対して、５ｍｌのＮＡＧ−促進剤懸濁液又は溶液を添加した。サンプルを２４時間超の間隔で取り出し、受容体溶液の２００μｌサンプルを取り出して新鮮な緩衝液で置き換えた；実験を３回実施した。当該スネークスキンを通過して透過したＮＡＧの量をＨＰＡＥ−ＰＡＤにより測定した。

データ処理
ＮＡＧについての定常状態流動（Ｊ_ｓｓ）（ｍｇ／ｃｍ^２／ｈ）を、当該受容体培地中のその増大量から計算した（Ｂａｃｈ ｅｔ ａｌ．，Ｅｕｒ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｉｏｐｈａｒｍ，４６：１−１３（１９９８））。ｃｍ／ｈにおけるＮＡＧの透過係数（ｋ_ｐ）を、既知の物理化学的パラメーターから計算した（Ｈａｄｇｒａｆｔ ｅｔ ａｌ．，“Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎ Ｔｏｐｉｃａｌ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｄｅｒｍａｌ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ：Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｓｔｕｄｉｅｓ”ｉｎ Ｔｒａｎｓｄｅｒｍａｌ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ．第２版、Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，１〜２３ページ（２００３））。遅延時間（ｔ_ｌａｇ）を、単位面積当たりの放出された薬物の累積量（ｍｇ／ｃｍ^２）対時間座標からグラフを使って測定した。時間の平方根（ｔ^１／２）対単位面積当たりの放出された薬物の累積量（ｍｇ／ｃｍ^２）を得て、ＮＡＧ生体外放出率（ｍｇ／ｃｍ^２）を測定した（Ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ：ＳＵＰＡＣ−ＳＳ Ｓｅｍｉｓｏｌｉｄ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ．Ｓｃａｌｅ−ｕｐ ａｎｄ Ｐｏｓｔａｐｐｒｏｖａｌ Ｃｈａｎｇｅｓ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎ Ｖｉｖｏ Ｂｉｏｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ．ＵＳ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ．Ｄｒｕｇ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９７年５月）。

結論
初期透過調査を、人間の皮膚に対するモデル膜として脱皮スネークスキンを使用して実施した、ここで当該脱皮スネークスキンは、広範に認識され、ヒト角質層と同じその組成に起因して予備実験のための十分なモデルである（Ｉｔｏｈ ｅｔ ａｌ．，“Ｕｓｅ ｏｆ Ｓｈｅｄ Ｓｎａｋｅ Ｓｋｉｎ ａｓ ａ Ｍｏｄｅｌ Ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｒ Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｓｔｕｄｉｅｓ：Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ Ｈｕｍａｎ Ｓｋｉｎ，”Ｐｈａｒｍ．Ｒｅｓ．，７：１０４２−１０４７（１９９０））。ごくわずかなＮＡＧ輸送が、膜透過促進剤である、エタノール、オレイン酸、イソプロピルミリステート、及びイソプロピルパルミテートの懸濁液から観察された。水中の又はリン酸緩衝液（ｐＨ５．５、６．０、６．７３、及び７．４；０．１Ｍ）中のＮＡＧの水溶液からの透過は観察されなかった。表１に示すＮＡＧの分配係数との定性的相関関係について、前述の膜透過促進剤懸濁液又は水溶液からのＮＡＧの透過が予期された。

その物理的特性及び文書に裏付けられた促進特性に起因する標準透過促進剤として、ＤＭＳＯが選択された（Ｆｒａｎｚ ｅｔ ａｌ．，“Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ，”ｉｎ Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｅｎｈａｎｃｅｒｓ．Ｅｄ．Ｓｍｉｔｈ，Ｅ．Ｗ．，Ｍａｉｂａｃｈ，Ｈ．Ｉ，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．，１１２〜１２７ページ（１９９５））。促進剤は、経皮吸収を介して細胞間結合を通過する薬物透過における同時の増大と共に当該角質層中への薬物分配を増大することにより、角質層の細胞間脂質を分離すると報告される（Ｂａｒｒｙ，Ｊ．Ｃｏｎｔｒｏｌ．Ｒｅｌ．，１５：２３７−２４８（１９９１）；Ｗｉｌｌｉａｍｓ ｅｔ ａｌ．，Ｃｒｉｔ．Ｒｅｖ．Ｔｈｅｒ．Ｄｒｕｇ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｙｓｔ．，９：３０５−３５３（１９９２）；Ｓｉｎｈａ ｅｔ ａｌ．，Ｄｒｕｇ Ｄｅｖ．Ｉｎｄ．Ｐｈａｒｍ．，２６：１１３１−１１４０（２０００））。

単位面積当たりの累積的ＮＡＧ濃度（ｍｇ／ｃｍ^２）対時間^１／２（ｈｏｕｒ^１／２）を含むプロットから、ＮＡＧの生体外放出率が、輸送における高直線性で７３．４８μｇ／ｃｍ^２（図１３）と示され、それ故、表２に示されるように、遅延時間は表示されなかった。取り入れられた仮説は、表３に示される通り、ＮＡＧの高極性、及びその低い透過係数が、単一の透過促進剤を用いて又は水溶液中において、効果的な輸送が不能なことの一因となるというものである。

表２
ドナー相中の飽和ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）溶液、及び受容体相中のｐＨ７．４のリン酸緩衝液を介して脱皮スネークスキンを通過するＮ−アセチルグルコサミン（ＮＡＧ）の透過について得られた物理化学データ。

表３
ドナー相中の２％、５％、１０％、２５％、５０％溶液でのエタノールを含むリン酸緩衝液（ｐＨ５．５）、及び受容体相中のｐＨ５．５のリン酸緩衝液を介して脱皮スネークスキンを通過するＮ−アセチルグルコサミン（ＮＡＧ）の透過について得られた物理化学データ。

当該試験は、ＤＭＳＯがＮＡＧを即時に、続いて、図１３に示されるように、時間の経過にわたる直線状濃度増大で輸送することを示し、そして、それは、脱皮スネークスキンを通過する３７．５℃でのＮＡＧの累積的透過に関するＤＭＳＯの効果を示す（各点の累積濃度対時間^１／２は、平均＋／−標準偏差、ｎ＝３を表す。）。

この試験は、様々な濃度で、エタノール／緩衝液にもＮＡＧを組み入れた。促進剤としてのエタノールは、多数の薬物の経皮透過及び経皮吸収を促進することが知られている（Ｂｅｒｎｅｒ ｅｔ ａｌ．，“Ａｌｃｏｈｏｌｓ，Ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｅｎｈａｎｃｅｒｓ，”ｉｎ Ａｌｃｈｏｌｓ．Ｅｄｓ．Ｓｍｉｔｈ，Ｅ．Ｗ．Ｍａｉｂａｃｈ，Ｈ．Ｉ．，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ，ＦＬ，４５〜６０ページ（１９９５））。油／水の分配係数は、表１に示されるように、緩衝溶液のｐＨにおける低減とともに増大する。ＮＡＧの経皮輸送は、それぞれ高溶解性、及びわずかな溶解性のとき、リン酸緩衝液またはエタノールから観察されなかった。その透過は、図１４に報告されるように、２％、５％、１０％、２５％、及び５０％でのエタノールを含むリン酸緩衝液（ｐＨ５．５）からのシンク条件において観察され、２４時間後、リン酸緩衝液（ｐＨ５．５）から、フランツ型受容体細胞における脱皮スネークスキンを通して、ＮＡＧの蓄積を示した。

５％、１０％、及び２５％のエタノールを含む当該溶液の累積濃度は、２４時間後非常に似ている、一方、緩衝液中、２％及び５０％のエタノールは、著しく少ないＮＡＧをデリバリーする（図１５、３７．５℃で、脱皮スネークスキンを通過する、ＮＡＧのエタノール濃度の蓄積透過の効果を示す蓄積濃度対時間^１／２。）。緩衝液中の５０％超のエタノール濃度では、ＮＡＧが沈殿した。１０％及び２５％のエタノール濃度についてのフラックス値は似ている、一方、当該５％は、双方の値の半分である。

グラフを使って、各々は、およそ実験的中間点まで僅かに異なる直線状透過データを有する。２４時間の終点の終わりにあたり、各溶液はＮＡＧの似たような量をデリバリーした。

これらの結果は、熱力学的効果及び溶解効果が、１００％でのＤＭＳＯ（Ｋｕｒｉｈａｒａ−Ｂｅｒｇｓｔｒｏｍ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｉｎｖ．Ｄｅｒｍａ．，８９：２７４−２８０（１９８７））、及び緩衝液中のエタノールの変動濃度での使用との相関においてＮＡＧの透過に影響を与えることを全体的に提示する。緩衝液中のエタノールからのＮＡＧの生体外のフラックス及び放出率は、ＤＭＳＯから得られたそれらの透過値を全体的に上回った。これは、デリバリー媒体中の促進剤としてエタノールの５〜２５％の濃度が、経皮的にデリバリーされる／経皮的に吸収されるＮＡＧ組成物の製剤への有用な出発点となることを示す。

現在の研究は、ＤＭＳＯがＮＡＧの皮膚透過促進剤となることも示す。ＤＭＳＯは、一般的に、獣医用の薬物デリバリーに使用される（Ｍａｇｎｕｓｓｏｎ ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ．Ｄｒｕｇ Ｄｅｌ．Ｒｅｖ．，５０：２０５−２２７（２００１））。ＮＡＧ製剤におけるＤＭＳＯの使用は、動物における局所性変形性関節炎治療に有用となり得る、というのは、ＤＭＳＯは、局所的／経皮的にデリバリーされる医薬製剤において、人間への使用に対するＦＤＡ認可賦形剤ではないからである。さらに、我々の研究所における未発表の予備段階の結果は、ＮＡＧが他の薬物デリバリー媒体から十分な透過を有し得ることを示す。他のＮＡＧ製剤が経皮透過に対する経皮デリバリーを効果的に立証するだろうことを、さらなる生体外研究により決定するだろうと期待される。

実施例５
プルロニックオルガノゲルにおけるＮ−アセチルグルコサミン（ＮＡＧ）の透過
脱皮スネークスキンを通過する製剤
本発明の目的は、脱皮スネークスキンを通過するプルロニック−オルガノゲルにおけるＮＡＧの透過をさらに評価することであった。これらのプルロニックゲル製剤群は、各々、促進剤としてレシチン−イソプロピルパルミテート及び／又はレシチン−ビタミンＥ成分、及び有機相を含んだ。イソプロピルパルミテートは、よく研究された促進剤である。ビタミンＥ及び大豆レシチンの透過促進効果に関して報告するわずかな文献は、様々な剤形を記載する特許及び特許出願以外で、有用である。

これらの研究について、ＮＡＧが、０．０１７（ｐＨ７．４）のオクタノール−水の分配係数を有するにもかかわらず、最適な化合物として選択された（Ｂｅｒｎａｃｋｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｓｕｐｒａｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，７：２３５−２５０（１９７７））。Ｍａｈｊｏｕｒ及び共同研究者等（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ，１４（３）：２４３−５２（１９９０））は、様々なＮＡＧのオクタノール−水の分配係数を有するいくつかの薬物と共に、生体外皮膚透過に関するレシチンの効果を研究した。彼らは、大豆レシチンが各々−０．３７（ｐＨ７．７）及び０．０（ｐＨ７．４）の比較的低いオクタノール−水の分配係数を有するプロカテロール及びオキシモルホンを含む全ての薬物の透過を改善することを見出した。最も印象的な発見は、当該大豆レシチンの促進効果がプロカテロールについて最も高く、そして試験した薬物の最も低いオクタノール−水の分配係数を有することだった（Ｍａｈｊｏｕｒ ｅｔ ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｒｅｌｅａｓｅ，１４（３）：２４３−５２（１９９０））。ビタミンＥに関しては、角質層の二重層中に挿入することにより透過促進剤として作用することが要求され、そしてそれは、当該膜の透過性を変化する（Ｔｒｉｖｅｄｉ ｅｔ ａｌ．，Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，３（４）：２４１−２４３（１９９５））。

ビタミンＥは、抗酸化物質及び膜安定剤として、二重の効果を有する。構造的に、ビタミンＥのクロマノール環の水酸基は、リン脂質膜の極性頭部環境に適すると思われ、一方、フィチル鎖は当該脂質アシル鎖に挿入する。Ｔｒｉｖｅｄｉ及び共同研究者等は、ビタミンＥの透過促進を観察した（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，３（４）：２４１−２４３（１９９５））。彼らの結論は、角質層の透過性における全体的な改善は中程度だというものだった。これは、セラミドの豊富な二重層構造中へのビタミンＥの限定された挿入による結果である。それ故、彼らの最終結論の記述は、全体的なビタミンＥ促進効果は「・・・驚異的ではなく、とはいえ、認識できるだろう」ということだった（Ｔｒｉｖｅｄｉ ｅｔ ａｌ．，Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，３（４）：２４１−２４３（１９９５））。

実験材料
ＮＡＧを、ＭＰ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ（Ａｕｒｏｒａ，ＯＨ）から購入した。Ｐｏｌｏｘａｍｅｒ４０７（ＰＬＵＲＯＮＩＣ Ｆ１２７；ポリエチレン−ポリプロピレン グリコール）、大豆レシチン、及びイソプロピルパルミテートを、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｆｇ．Ｃｏｒｐ．（Ｇａｒｄｅｎａ，ＣＡ）から購入した。ビタミンＥ（トコフェロール複合体混合）を、Ｓｏｌｇａｒ Ｖｉｔａｍｉｎ ａｎｄ Ｈｅｒｂ（Ｌｅｏｎｉａ，ＮＪ）から購入した。当該製造のために使用される水を、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ精製システム（Ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ｗａｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐ．，Ｅｌ Ｐａｓｏ，ＴＸ）により、再蒸留及び脱イオン化した。

媒体製造
２０％ポロキサマー４０７（ＰＬＵＲＯＮＩＣ Ｆ１２７；ポリエチレン−ポリプロピレン グリコール）ゲルを、例えば、２４時間、冷蔵下の冷水中に当該ポロキサマーを溶解し当該プロニックゲル相を製造する標準的方法により、製造した。ＮＡＧを、当該プルロニックゲル相に組み入れた。当該最終製剤を、ｌｕｅｒ−ｌｏｃｋ結合シリンジを使用して、当該プルロニックゲル相と選択有機相の乳化を介して製造した。

生体外膜透過試験
脱皮スネークスキンを、当該ＮＡＧの半固体ゲル製剤を使用するこれらの透過試験のためのモデル膜として使用した。当該スキンを、室温で、４８時間、０．１％のアジ化ナトリウム水溶液中で水和した。フランツ細胞拡散実験を実施した。一般的に当該受容体細胞を、ｐＨ７．４、０．１Ｍのリン酸緩衝液で満たした。当該受容体溶液を３７℃で維持し、磁気スターラーで撹拌した。当該スネークスキンを、当該受容体とドナー細胞の間にのせた。拡散にさらされる当該表面は、２．５４ｃｍ^２（直径１．８ｃｍ）であり、当該受容体細胞体積は、６ｃｍ^３だった。当該ドナー細胞をプラスチックフィルムで覆った。各実験の前に、当該システムを、３７℃で２時間、平衡に供した。当該ドナー細胞を、５ｍｌの当該半固体ＮＡＧプルロニック−オルガノ−ゲル製剤で満たした。サンプル（Ｎ＝３）を４８時間超の間隔で取り出し、受容体溶液の２００μｌサンプルを取り出し、新鮮な緩衝液で置き換えた；実験を３回実施した。当該スネークスキンを通過して透過したＮＡＧの量をＨＰＡＥ−ＰＡＤにより測定した。

ＨＰＡＥ−ＰＡＤ（ＨＰＬＣ）分析
ＮＡＧ分析を、ジョージア大学複合糖質研究センターで実施した。Ｄｉｏｎｅｘ ＤＸ−５００ ＨＰＬＣシステム（Ｄｉｏｎｅｘ、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡ）に関するパルスアンペロメトリック検出を伴う高速陰イオン交換クロマトグラフィー（ＨＰＡＥ−ＰＡＤ）を使用した、ここで当該Ｄｉｏｎｅｘ ＤＸ−５００ ＨＰＬＣシステムは、Ｐ４０傾斜ポンプ、ＥＤ４０電気化学検出、ＡＳ３５００オートサンプラー、及びＰｅａｋＮｅｔクロマトグラフィー・ワークステーションからなる。当該ＨＰＡＥ−ＰＡＤには、ＣＡＲＢＯＰＡＣ ＰＡ２０（３×１５０ｍｍ）、パルスアンペロメトリック検出を使用する単糖類及び二糖類の素早い高分解能分離のための分析的陰イオン交換カラム、及びＣＡＲＢＯＰＡＣ ＰＡ２０分析的ガードカラム（３×３０ｍｍ）、及びカルボネート・トラップカラム（２５×１５ｍｍ）が付いていた。移動相（Ａ）を脱気し、脱イオン水で作成した。当該移動相（Ｂ）は、脱イオン水で作成された０．０２ＮのＮａＯＨからなり、当該ＮａＯＨは、真空下で脱気された溶媒ろ過装置（Ｗａｔｅｒｓ−Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｍｉｌｆｏｒｄ，ＭＡ，ＵＳＡ）における０．４５マイクロメートル（μｍ）のフィルターでろ過された。当該移動相システムを、１６ｍＭのＮａＯＨの勾配濃度で、１分間あたり０．５ミリリットル（ｍｌ／分）の流速で走らせた。ＮＡＧの標準検定曲線（図１６、脱皮スネークスキンを通過するＮＡＧ透過に関する大豆レシチン−ビタミンＥの効果、時間^１／２の関数として単位面積当たりの累積濃度（ｎ＝３）＋／−標準偏差を示す）を、直線回帰及びＲ^２＝０．９９３６で得た。各サンプルセットを外部標準で走らせた。当該サンプル濃度値を、ＰＥＡＫＮＥＴソフトウェアを介して得た。これらの値を、標準曲線の直線回帰方程式の関数として観察されたピーク面積及びピーク高さの計算により得られた値と比較した。当該装置の検出感度は、約１０^−４ユニットであった。

データ分析
ＮＡＧについての定常状態流動（Ｊ_ｓｓ）（ｍｇ／ｃｍ^２／ｈ）を、当該受容体培地中のその増大量から計算した（Ｂａｃｈ ｅｔ ａｌ．，Ｅｕｒ．Ｊ．Ｐｈａｒｍ．ａｎｄ Ｂｉｏｐｈａｒｍ，４６：１−１３（１９９８））。ｃｍ／ｈにおけるＮＡＧの透過係数（ｋ_ｐ）を、既知の物理化学的パラメーターから計算した（Ｈａｄｇｒａｆｔ ｅｔ ａｌ．，“Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎ Ｔｏｐｉｃａｌ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｄｅｒｍａｌ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ：Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ Ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｓｔｕｄｉｅｓ”ｉｎ Ｔｒａｎｓｄｅｒｍａｌ Ｄｒｕｇ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ．第２版、Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．，１〜２３ページ（２００３））。遅延時間（ｔ_ｌａｇ）を、単位面積当たりの放出された薬物の累積量（ｍｇ／ｃｍ^２）対時間座標（ｈ）から、グラフを使って測定した。時間の平方根（ｔ^１／２）対単位面積当たりの放出された薬物の累積量（ｍｇ／ｃｍ^２）を得て、ＮＡＧ生体外放出率（ｍｇ／ｃｍ^２）を測定した（Ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ：ＳＵＰＡＣ−ＳＳ Ｓｅｍｉｓｏｌｉｄ Ｄｏｓａｇｅ Ｆｏｒｍｓ．Ｓｃａｌｅ−ｕｐ ａｎｄ Ｐｏｓｔａｐｐｒｏｖａｌ Ｃｈａｎｇｅｓ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｒｅｌｅａｓｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎ Ｖｉｖｏ Ｂｉｏｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ．ＵＳ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ，Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，１９９７年５月）。

結論
初期ＮＡＧ輸送を、レシチン−イソプロピル・パルミテート、ビタミンＥ、及びレシチン−ビタミンＥ（１：１）の懸濁液（１００ｍｇ／ｍｌ）から観察した。わずかな（検出限界より下）の輸送が、図１７に示される当該レシチン−ビタミン混合Ｅ（１：１）懸濁液からのＮＡＧの透過を除いて、これらの全ての懸濁液から観察された、ここで当該図１７は、脱皮スネークスキンを通過する、プルロニックゲル−有機相の媒体中のＮＡＧの透過として得られた物理化学的データ、時間^１／２の関数として単位面積当たりの累積濃度（ｎ＝３）＋／−標準偏差を示す｛ＩＡ：プルロニックゲル：有機相ＩＡ［レシチン：ビタミンＥ（１：１ｗ／ｗ）］の１：１ｗ／ｗ；ＩＩＡ：プルロニックゲル：有機相ＩＩＡ［レシチン：ビタミンＥ（１：１ｗ／ｗ）］の４：１ｗ／ｗ；ＩＩＩＡ：プルロニックゲル：有機相ＩＩＩＡ［レシチン：ビタミンＥ（０．９３：０．０７ｗ／ｗ）］の０．９３：０．０７ｗ／ｗ；ＩＢ：プルロニックゲル：有機相ＩＢ［レシチン：イソプロピルパルミテート（１：１ｗ／ｗ）］の１：１ｗ／ｗ；ＩＩＢ：プルロニックゲル：有機相ＩＩＢ［レシチン：イソプロピルパルミテート（１：１ｗ／ｗ）］の１：１ｗ／ｗ；ＩＩＩＢ：プルロニックゲル：有機相ＩＢ［レシチン：イソプロピルパルミテート（１：１ｗ／ｗ）］の０．９３：０．０７ｗ／ｗ｝。

相対的に、線形輸送が、当該レシチン−ビタミン混合Ｅ（１：１）懸濁液から観察された。ＮＡＧの放出率＝１３．７１μｇ／ｃｍ^２、定常状態流動Ｊ_ｓｓ＝４．２３μｇ／ｃｍ^２／ｈ、及びその透過係数ｋｐ＝５．０１２×１０^−３（ｃｍ／ｈ）が、記録された（表４）。

表４
脱皮スネークスキンを通過したレシチン−ビタミン プルロニック−有機相の媒体中のＮ−アセチルグルコサミン（ＮＡＧ）の透過について得られた物理化学的データ。

当該プルロニックオルガノゲルについて、各々の媒体は、Ｎ−アセチルグルコサミン（ＮＡＧ）の透過について得られた各々の物理化学的データに加えて、表５に示されるようにプルロニックゲル及び有機相を含む。各々のＮＡＧ媒体は、表５に報告されるように遅延時間を示した。得られたｔ_ｌａｇについての蓄積濃度対時間座標は示されていない。図１７に示されるように、当該単位面積当たりの蓄積濃度対時間座標の平方根は、全ての媒体の比較を示す。全体的にグラフから、レシチン及びイソプロピルパルミテートの有機相の混合を含む当該プルロニックゲル製剤は、レシチン及びビタミンＥ有機相媒体を含むプルロニックゲルより機能が優れていた。０．９３：０．０７で当該プルロニックゲル対レシチン−ビタミンＥ混合を含む製剤ＩＩＩＡは、最も良い、放出率、定常状態流動、及び透過係数値を示す（表５）。

当該データは、有機促進剤相が低減するにつれて、製剤ＩＩＩＡ及びＩＩＩＢの双方について、ＮＡＧ透過が増大することを示す。しかしながら、製剤ＩＩＢ及びＩＩＩＢの放出率は、同程度である。一致することに、ここに報告されていない実験において、ＮＡＧは、水性のみの媒体中に輸送されなかった。

表５
脱皮スネークスキンを通過するプルロニック−有機相の媒体中のＮＡＧの透過について得られた物理化学的データ。

本明細書中に前述の、全ての特許権、特許出願、仮特許出願、刊行物、及び電子的に入手可能な材料は、引用として本願明細書中に援用する。当該前述の詳細な説明、及び実施例は、理解の明確さのみのために提供する。余計な限定がそこから理解されることはない。本発明は、示された、及び記載された正確な詳細に限定されず、多くの変化が当該分野における当業者に明らかだろう、そして請求項により定義された本発明の範囲内に含むことを意図される。

図１は、リン酸エストラムスチン・ナトリウム、及び促進部分の構造の図式である。 図２（Ａ〜Ｄ）は、あるプロドラッグモデルの構造を示す。図２Ａは、プロドラッグ・スルファサラジンの構造式を示し、図２Ｂは、企図される相互プロドラッグモデルである、５−フルオロウラシル／シタラビンの構造式を示し、図２Ｃは、企図される相互プロドラッグモデルである、イブプロフェン／パラセタモールの構造式を示し、そして図２Ｄは、企図される相互プロドラッグモデルである、イブプロフェン／サリシルアミドの構造式を示す。 図３（Ａ及びＢ）は、それぞれインドメタシン、及びグルカメタシンの構造を示す。 図４は、本発明のスペーサー連結相互プロドラッグの例示的合成スキームを示す。 図５は、本発明の直接的連結相互プロドラッグの合成スキームを示す。 図６は、グリコサミノグリカン、及びＮＳＡＩＤを含むスペーサー連結相互プロドラッグの合成スキームを示す。 図７は、グリコサミノグリカン、及びＮＳＡＩＤを含む直接的連結相互プロドラッグの合成スキームを示す。 図８は、図４のスキームに従い合成された相互プロドラッグ（化合物６）の示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）サーモグラフを示す。 図９は、図４のスキームに従い合成された相互プロドラッグ（化合物６）の拡大された示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）サーモグラフを示す。 図１０は、図５のスキームに従い合成された相互プロドラッグ（化合物９）の示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）サーモグラフを示す。 図１１は、図５のスキームに従い合成された相互プロドラッグ（化合物９）の示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）サーモグラフであって、当該化合物の昇華、相変化、及び分解現象を示す当該サーモグラフを示す。 図１２は、（ａ）グルコサミンＨＣｌ、（ｂ）Ｎ−アセチルグルコサミン、及び（ｃ）グルコサミンペンタアセチルの組成物の拡散性に関する研究についての濃度関数として、時間対ピーク面積のグラフを示す。 図１３は、脱皮スネークスキンを通過するＮ−アセチルグルコサミンの累積透過に関するＤＭＳＯの効果のグラフを示す。 図１４は、水相及びエタノールの含有ＮＡＧのパーセンテージ量による、２％、５％、１０％、２５％、及び５０％エタノールを含むリン酸緩衝液（ｐＨ５．５）から脱皮スネークスキンを通過するＮ−アセチルグルコサミンの蓄積を示す棒グラフである。 図１５は、水相及びエタノールの含有ＮＡＧのパーセンテージ量による、２％、５％、１０％、２５％、及び５０％エタノールにおける、脱皮スネークスキンを通過する、３７．５℃でのＮ−アセチルグルコサミンの累積透過に関するエタノール濃度の効果を示す棒グラフである。 図１６は、脱皮スネークスキンを通して、Ｎ−アセチルグルコサミンの透過に関する大豆レシチン−ビタミンＥの効果を示すグラフである。 図１７は、脱皮スネークスキンを通して、プルロニックゲル−有機相媒体中のＮ−アセチルグルコサミンの透過から得られる物理化学的データを示すグラフである。

Claims (34)

1. 第２成分と共有結合する第１成分を含む化合物であって、以下の式（Ｉ）：
   

   

   ｛式中、
   Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々独立して、Ｈ又は有機基であり；
   Ｌは、任意の連結基であり；そして
   Ｘは、抗炎症薬である。｝
   を有する、前記化合物。
2. 前記抗炎症薬が、非ステロイド系抗炎症薬、及び非ステロイド系抗炎症薬の誘導体からなる群より選択される、請求項１に記載の化合物。
3. 前記非ステロイド系抗炎症薬が、ジフルニサル、アセチルサリチル酸、コリンマグネシウム・トリサリシレート、サルサラート、ジクロフェナク、エトドラク、インドメタシン、グルカメタシン、スリンダク、トルメチン、フェノプロフェン、イブプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセン、オキサプロジン、フルールビオプロフェン（ｆｌｕｒｂｉｏｐｒｏｆｅｎ）、メフェナム酸、メクロフェナメート、フェニルブタゾン、ピロキシカム、メロキシカム、ナブメトン、ピルプロフェン、インドブフェン、チアプロフェン酸、アセトアミノフェン、カルプロフェン、エトフェナマート、テノキシカム、コリンマグネシウム・サリシレート、コリンサリシレート、フェノプロフェンカルシウム、インドプロフェン、ケトロラク、ケトロラクトロメタミン、マグネシウムサリシレート、メクロフェナメート・ソジウム、ソジウムサリシレート、ロルノキシカム、ニメスリド、レミフェンゾン（ｒｅｍｉｆｅｎｚｏｎｅ）、フロスリド、ロフェコキシブ、セレコキシブ、及びバルデコキシブからなる群より選択される、請求項２に記載の化合物。
4. 前記抗炎症薬が、プロスタグランジン、アラキドン酸、及びアラキドン酸の代謝体からなる群より選択される、請求項１に記載の化合物。
5. 前記Ｌが、もし存在するならば、有機基である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の化合物。
6. 前記第１成分が、グルコサミン、グルコサミン・ペンタアセテート、グルコサミン−１−ホスフェイト、グルコサミン−６−ホスフェイト、Ｎ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミン、Ｎ−アセチルグルコサミン−６−ホスフェイト、Ｎ−アセチル−グルコサミン−１−ホスフェイト、ウリジン・ジホスフェイト−Ｎ−アセチルグルコサミン、２−アミノ−２−デオキシ−１，３，４，６−アセチル−β−Ｄ−グルコピラノース、２−アミノ−２−デオキシ−１，３，４，６−アセチル−β−Ｄ−グルコピラノースのアセチル化類似体、２−アセトアミド−２−デオキシ−β−Ｄ−グルコピラノース−１，３，４，６−テトラアセテート、２−アセトアミド−２−デオキシ−β−Ｄ−グルコピラノース−１，３，４，６−テトラアセテートのアセチル化類似体、及びＮ−アセチル−グルコサミンからなる群より選択される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の化合物。
7. 治療有効量の請求項１〜６のいずれか１項に記載の少なくとも１つの化合物、及び医薬として許容される担体を含む、医薬組成物。
8. 抗菌剤、ゲル化剤、乳化剤、硬化剤、皮膚の治癒剤、皮膚軟化剤、界面活性剤、溶媒、滑剤、ろう、湿潤剤、皮膚透過促進剤、酸化防止剤、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される１又は複数の追加成分をさらに含む、請求項７に記載の医薬組成物。
9. 前記抗菌剤が、エタノール、パラベン、パラベンの塩、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、プロピレングリコール、グリセリン、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項８に記載の医薬組成物。
10. 前記皮膚の治癒剤が、ビタミンＥ、アスコルビン酸、アルファ・トコフェロール、ベータ・トコフェロール、ガンマ・トコフェロール、アロエベラ、ビタミンＥ−ＴＰＧＳ、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項８に記載の医薬組成物。
11. 前記乳化剤が、コレステロール、ポロキサマー、レシチン、カルボマー、ポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸エステル、ステアレート、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項８に記載の医薬組成物。
12. 前記皮膚透過促進剤が、ジメチルスルホキシド、エタノール、ポリエチレングリコール、尿素、ジメチルアセトアミド、ソジウムラウリルスルフェート、Ｓｐａｎ、Ｔｗｅｅｎ、テルペン、アゾン、アセトン、オレイン酸、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項８に記載の医薬組成物。
13. 前記酸化防止剤が、フマル酸、リンゴ酸、アスコルビン酸パルミテート、ブチル化ヒドロキシルアニソール、プロピルガラート、アスコルビン酸ナトリウム、ソジウムメタバイスルファイト、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項８に記載の医薬組成物。
14. 前記組成物が局所適用のために配合される、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の医薬組成物。
15. 前記担体が、軟膏、ゲル、クリーム、溶液、ローション、懸濁液、マイクロエマルジョン、乳液、リポソーム又は経皮パッチから選択される、請求項１４に記載の医薬組成物。
16. 前記組成物が、皮下投与、筋肉内投与又は静脈内投与のために配合される、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の医薬組成物。
17. 前記組成物が、経口投与のために配合される、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の医薬組成物。
18. 前記第１成分が、約１重量パーセント〜約７５重量パーセントの量において前記組成物中に存在する、請求項７〜１７のいずれか１項に記載の医薬組成物。
19. 局所適用のために配合される医薬組成物であって、以下の式（ＩＩ）：
    

    

    ｛式中、
    Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は、各々独立して、Ｈ又は有機基である。｝
    を有する治療有効量の化合物；及び
    医薬として許容される担体；
    を含む前記組成物。
20. 少なくとも１つの抗炎症薬をさらに含む、請求項１９に記載の医薬組成物。
21. 前記担体が、軟膏、ゲル、クリーム、溶液、ローション、懸濁液、マイクロエマルジョン、乳液、リポソーム又は経皮パッチからなる群より選択される、請求項１９又は２０に記載の医薬組成物。
22. 請求項７〜２１のいずれか１項に記載の組成物の治療有効量を哺乳動物に投与することを含む、哺乳動物における障害又は症状を治療又は予防するための方法。
23. 前記障害又は症状が、関節炎、変形性関節炎、骨粗しょう症、筋肉の捻挫、肉離れ、関節の捻挫、関節損傷、腱炎、滑液包炎、やけど、関節痛、炎症関節、皮膚損傷、皮膚圧痛、皮膚痛、太陽で痛んだ皮膚、風で痛んだ皮膚、塩で痛んだ皮膚、かさぶた、加齢による皮膚のしわ、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項２２に記載の方法。
24. 前記障害又は症状の治療が、前記障害の少なくとも１つの症状を緩和することを含む、請求項２２又は２３に記載の方法。
25. 前記組成物の投与が局所投与を含む、請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の方法。
26. 前記組成物が化粧品としての使用のために配合される、請求項２５に記載の方法。
27. 前記組成物の投与が、皮下投与、筋内投与又は静脈投与を含む、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の方法。
28. 前記組成物の投与が、経口投与を含む、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の方法。
29. 前記哺乳類がヒトである、請求項２２〜２８のいずれか１項に記載の方法。
30. 局所適用のために配合される医薬組成物であって、以下の式（ＩＩ）：
    

    

    ｛式中、
    Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々独立して、Ｈであり；及び
    Ｒ^５は、アセチル基である。｝
    を有する治療有効量の化合物；及び
    医薬として許容される担体；
    を含む前記組成物。
31. 抗炎症薬をさらに含む、請求項３０に記載の医薬組成物。
32. 局所適用のために配合される医薬組成物であって、
    第２成分と共有結合する第１成分を含む治療有効量の化合物であって、以下の式（Ｉ）：
    

    

    ｛式中、
    Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々独立して、Ｈであり；
    Ｌは、アセチル基であり；及び
    Ｘは、イブプロフェン又はケトプロフェンである。｝
    を有する前記化合物、及び
    医薬として許容される担体を含む前記組成物。
33. グルコサミンで治療可能な症状を緩和するための方法であって、以下のステップ：
    第２成分と共有結合する第１成分を含む化合物であって、以下の式（Ｉ）：
    

    

    ｛式中、
    Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々独立して、Ｈ又は有機基であり；
    Ｌは、任意の連結基であり；及び
    Ｘは、抗炎症薬である。｝
    を有する前記化合物の治療有効量を哺乳類に投与すること、
    を含む前記方法。
34. 抗炎症薬で治療可能な症状を緩和するための方法であって、
    以下のステップ：
    第２成分と共有結合する第１成分を含む化合物であって、以下の式（Ｉ）：
    

    

    ｛式中、
    Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、各々独立して、Ｈ又は有機基であり；
    Ｌは、任意の連結基であり；及び
    Ｘは、抗炎症薬である。｝
    を有する前記化合物の治療有効量を哺乳類に投与すること、
    を含む前記方法。

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