JP2009519251A - 高脂血症のためのキチン誘導体 - Google Patents

Abstract

好ましい態様は、哺乳類における高コレステロール血症のような高脂血症、および結果としてのアテローム性動脈硬化症の予防または治療のためのキチン誘導体に関する。好ましい態様は、哺乳類における血清コレステロール、および／またはコレステリルエステル、トリグリセリド、リン脂質および脂肪酸の低減に有用である。

Description

発明の詳細な説明

技術分野
本発明は、ヒトのようなほ乳類において、コレステロール（特に低密度コレステロール）および／またはコレステリルエステル、トリグリセリド、リン脂質、および脂肪酸を低下させるのに有用な治療剤の分野に関する。より特別には、本発明はキチン誘導体を含む組成物に関連する。

発明の背景
上昇した総コレステロールおよび低密度リポたんぱく質（ＬＤＬ）コレステロール濃度に関連した高脂血症状態が、アテローム性動脈硬化症のような心臓血管疾患の主要なリスクファクターであることは、よく知られている。数多くの研究が、低い血漿濃度の高密度リポたんぱく質（ＨＤＬ）コレステロール（善玉コレステロール）が、アテローム性動脈硬化症進行の強力なリスクファクターであることを示してきた（Barter and Rye, Atherosclerosis, 121, 1-12 (1996)）。ＨＤＬは、血液を通じた脂質の輸送に機能するリポたんぱく質の主要なクラスのひとつである。ＨＤＬに伴って存在する主要な脂質は、コレステロール、コレステリルエステル、トリグリセリド、リン脂質、および脂肪酸を含む。血中に存在する他のクラスのリポたんぱく質は、低密度リポたんぱく質（ＬＤＬ）、中間密度リポたんぱく質（ＩＤＬ）、および超低密度リポたんぱく質（ＶＬＤＬ）である。低レベルのＨＤＬコレステロールはアテローム性動脈硬化症のリスクを増大させるので、血漿中のＨＤＬコレステロールレベルを上昇させるための方法は、アテローム性動脈硬化症のような心臓血管疾患の治療のために治療上有益であろう。心臓血管疾患は冠状動脈性心臓病、末梢血管障害および卒中を含有するが、これらに限定されない。

高脂血症状態に対するひとつの治療的アプローチは、総コレステロールの低減であった。既知の使用は、ＨＭＧ ＣｏＡリダクターゼがコレステロール生合成の律速段階を触媒することの理解よりなる（The Pharmacological Basis of Therapeutics, 9th ed., J. G. Hardman and L. E. Limberd, ed., McGraw-Hill, Inc., New York, pp.884-888 (1996)）。ＨＭＧ ＣｏＡリダクターゼ阻害剤（通常“スタチン類”と呼ばれる治療学のクラスを含む）は、この生合成ステップを競合的に阻害することによって、血清中のＬＤＬコレステロールのレベルを低減する（M. S. Brown, et al., J. Biol. Chem. 253, 1121-28 (1978)）。数種類のスタチンが、世界中で開発され、または市販されてきた。Lipitor（登録商標）のブランドのもとに北アメリカで販売されているアトルバスタチンカルシウムは、強力なリダクターゼ阻害剤である。これは欧州特許番号４０９，２８１に記載されている。

ＨＭＧ ＣｏＡリダクターゼ阻害剤の使用から生じる副作用の警告には、肝臓障害、骨格筋ミオパシー、横紋筋融解、および急性腎不全が含まれる。これらの副作用のうちのいくつかは、ＨＭＧ ＣｏＡリダクターゼ阻害剤がより多量な投与量で摂取された場合に悪化する。たとえば、１０ｍｇ／日のLipitor（登録商標）によって治療された患者は、軽度の副作用に気づくかもしれない。これらの副作用は、単に日々の投与量を２０ｍｇ／日に上げることにより、大きく増大するだろう。

さらに、よく制御された脂質プロフィールをもつ患者達が、１０ｍｇ／日のLipitor（登録商標）または他の低用量スタチンで治療された場合、上昇した脂質プロフィールに戻ることを経験し、用量の増加を必要とするかもしれないことが示されてきた。

当業界においては、キチンから誘導された天然のキトサンがコレステロール低下特性を有するであろうことも知られている。Jingらは、２７ｋＤａの分子量と８９％の脱アセチル化の程度を有する天然のキトサンのコレステロール低下効果を開示している。患者における総血清コレステロールおよびリポたんぱく質のレベルが、顕著に低減したことが観察された（Jing et al., J. Pharm. Pharmacol. 1997, 49: 721-723）。

Ylitaloらは、８ｋＤａの分子量を有する天然のキトサンが、ラットのコレステロールを低下させることについて、２または２２０ｋＤａの分子量を有するキトサンよりも、より効果的であることを教示する。さらに、５−１２０ｋＤａの分子量の天然のキトサンを有する調整品がコレステロール低下にもっとも効果的であるように見えることも開示された。（Ylitalo et al. Arzneim.-forsh. Drug Res. 52, No. 1, 1-7 (2002)）。しかし、製造工程に関連するさまざまな因子のために、より低分子量のキトサンは、生産するのにより費用がかかるということが注目されるべきである。たとえば、より低分子量のキトサンを生産するためには、より大量の酵素を必要とする。当業界で使用されるキトサンは、キチンを脱アセチル化することによって得られる天然のグルコサミンポリマーであることも注目されるべきである。しかし、そのようなポリマーは、低減された貯蔵寿命；胃環境のような生理的酸性環境における難溶性といった欠点をいくつかもつ。

したがって、さまざまな高脂血症治療法があるものの、この技術分野においては、改善された治療法に向けられた継続的な需要と継続的な探索が存在する。

発明の概要
好ましい態様は、キチン誘導体を含む組成物を提供することによって、たとえば血清コレステロールを低減して、高脂血症の予防および／または治療のための努力を改善する。

ひとつの態様は、キチン誘導体を含む医薬組成物を提供する。

ひとつの態様は、少なくとも１０ｋＤａから約２４０ｋＤａの分子量を有するキチン誘導体を含む医薬組成物を投与することを含む、高脂血症または高脂血症に関連した状態の予防法または治療法を提供する。

好ましい態様におけるキトサン誘導体は、天然の多糖キトサンにくらべて有利に安定であり、したがって医薬／ニュートラシューティカル組成物において、延長された期間、有利に用いられるであろうし、したがって後者の貯蔵寿命を延長する。天然の多糖キトサンは数週間の期間にわたって安定であるが、好ましい態様のキトサン誘導体は、前記組成物の中で少なくとも２年は安定のままであるだろう。

好ましい態様における前記キトサン誘導体組成物はさらに、生産物の総収量を増加させながらずっと、製造時間およびコストを顕著に低下させるという優位性を有する。

発明の詳細な説明
ここで使用される場合、単語“ひとつの（a）”または“ひとつ（an）”は、請求項および／または明細書の中で“を含む（comprising）”という語とともに用いられる場合、“１”を意味することもできるが、“１以上の”、“少なくとも１の”および“１または１より多い”という意味とも一致する。

ここで使用される場合、単語“約”は、１０％以下の可能性のあるバリエーションを指定するのに用いられる。したがって、ある値の１、２、３、４、５、６、７、８、９および１０％のバリエーションが、単語“約”には含まれる。

最後に、本明細書および請求項で使用される場合、単語“含む（comprising）”、“有する（having）”、“包含する（including）”または“含有する（containing）”は、包括的または無制限であり、そして記載されていない追加の要素または方法工程（method step）を排除しない。

負に荷電した陰イオンと結合した任意のキトサン分子から形成され、少なくとも１０ｋＤａの分子量を有するキトサン塩として本明細書で以下に定義されるようなキチン誘導体が、コレステロールレベルを低下させうることが示されてきた。好ましい態様において、前記キチン誘導体は少なくとも１０ｋＤａから約１２０ｋＤａの分子量を有する。さらに好ましい態様において、前記キチン誘導体は約３０から約９０ｋＤａの分子量を有する。他の好ましい態様において、前記キチン誘導体は約４０から約７０ｋＤａの分子量を有する。

キチンはβ−１−４−Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンのポリマーである。アミノセルロース誘導体であるキチンは、天然に存在する２番目に豊富なポリマーである。キチンの一般的な供給源は、菌類の細胞壁、牛の軟骨、そして昆虫や甲殻類の堅い殻に見いだすことができる。真菌性生物による発酵法を用いる工業的な微生物的植物（industrial microbiological plants）からの廃棄物は、キチンの他の供給源である。エビ、ロブスター、およびカニのシーフード産業からの廃棄物は、約１０−３０％のキチンを含有しうる。

甲殻類の殻からキチンを抽出する多数の方法があるものの、キチン抽出の原理は比較的単純である。ある処理においては、高温（たとえば約８５−１００℃）で、水酸化ナトリウムの希釈溶液（たとえば約１−１０％）にたんぱく質が除去される。次いで、殻は脱ミネラル化されて炭酸カルシウムが除去される。これは、室温で、塩酸の希釈溶液（１−１０％）中で処理することによってなし得る。たとえば温度、期間、化学物質の濃度、破砕された殻の濃度およびサイズといったこれらの処理の厳しさに依存して、抽出されたキチンの物理化学的な性質は変化しうる。たとえば、重合の程度、アセチル化、および純度のような３つのキチンの性質が影響を受ける。殻は、脂質および色素も含有する。したがって、白色のキチンを得るためには、時として脱色工程が必要になる。これは、有機溶媒または次亜塩素酸ナトリウムの非常に希薄な溶液に浸すことでなし得る。この場合もやはり、これらの処理はキチン分子の性質に影響しうる。

キチンは、部分的にまたは完全に脱アセチル化されることができる。このような脱アセチル化されたポリマーはキトサンと呼ばれる。１×１０^６ｋＤａまで、およびそれを超える範囲の分子量のキトサン化合物は、キチンから商業的に誘導される。天然において、キトサンは植物病原菌の１グループである接合菌の細胞壁に存在する。遊離アミノ基の著しい含有量のために、キトサンはきわだった陽イオン性の性質を有し、ほとんどのpHにおいて正の電荷を有する。短鎖キトサンは、カナダ国特許２，０８５，２９２号に開示された方法によって製造することができ、前記開示は参照により本明細書に組み込まれる。

ここで使用される場合、“キチン”は主としてβ（１−４）２−アセトアミド−２−デオキシ−Ｄ−グルコース（またはＮ−アセチルグルコサミン）の繰り返し単位を形成するポリマーを指す。天然に生じるキチンのすべての単位がアセチル化されているわけではなく、約１６％が脱アセチル化されている。

ここで使用される場合、“キトサン”は部分的または完全に脱アセチル化されたキチンを指す。キトサンは、主としてβ（１−４）２−アミノ−２−デオキシ−Ｄ−グルコース（またはＤ−グルコサミン）の繰り返し単位を形成する多糖である。キトサンのさらなる脱アセチル化は、キチンを処理することによって達成できる。脱アセチル化の値は、キチンの供給源および処理方法によって変化しうる。

ここで使用される場合、“誘導体”は、直接的に、または修飾または部分的置換のいずれかによって他の物質から誘導された化学的組成物を指す。

キチンおよびキトサンは互いの誘導体であるため、ここでは“キチン誘導体”および“キトサン誘導体”は交換可能に用いることができ、そして互いを包含することができる。したがって、“キチン誘導体”という言葉は、ここではキチン、キトサン、およびそれらの誘導体を含むと理解される。

ここで使用される場合、“キチン誘導体”および“キトサン誘導体”という言葉は交換可能に用いることができ、ここでは互いを包含することができる。“キチン誘導体”という言葉は、ここでは、負に荷電した陰イオンと結合した任意のキトサン分子から形成されるキトサン塩を含有するとも理解される。一連の陰イオンがこの目的に使用されてきた。たとえば、陰イオンは無機酸から誘導することができる。好ましい無機陰イオンは、硫酸（サルフェート）、リン酸（フォスフェート）、塩酸（クロリド）、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硝酸、塩素酸、過塩素酸、ホウ酸、炭酸、フッ化水素酸、ピロリン酸およびチオサルフェートを包含するが、これらに限定されない。陰イオンは、有機酸から誘導することもできる。好ましい有機陰イオンは、リンゴ酸（マレート）、酒石酸（タートレート）、クエン酸（サイトレート）、乳酸（ラクテート）、コハク酸（スクシネート）、酢酸、安息香酸、酪酸、ギ酸、メタンチオール、プロピオン酸、ピルビン酸、吉草酸、マンデリン酸、アジピン酸、アルギン酸、ホウ酸、炭酸、カルミン酸、シクラミン酸、エリソルビン酸、フマル酸、グルコン酸、グルタミン酸、グアニル酸、塩酸、イノシン酸、メタ酒石酸、ニコチン酸、シュウ酸、ペクチン酸、リン酸、ソルビン酸、ステアリン酸、硫酸、タンニン酸、およびアミノ酸（たとえばアスパラギン酸塩およびグルタミン酸塩）を包含するが、これらに限定されない。ポリアスパラギン酸塩のような高分子有機および無機陰イオンも、キトサン塩を形成するのに有用である。アスコルビン酸、クエン酸、エリソルビン酸、および酒石酸を包含するがこれらに限定されない抗酸化物質も、陽イオン（キトサン）塩の酸化的変性を防ぐため、キトサン塩を形成するのに用いることができる。

キチン誘導体は、カナダ国特許２，０８５，２９２に記載された方法で製造することができ、ＷＯ ２００５／０６６２１３ Ａ１に記載された方法を用いて溶液から回収することができ、ここではキトサンはサルフェート、フォスフェート、サイトレート、ナイトレート、マレート、タートレート、スクシネート、プロピオネート、ラクテート、およびリン酸水素のような塩折塩によって塩折される。より好ましくは、これらの塩折塩は有機または無機であることができ、そして以下よりなるグループから選択されることができる：硫酸アンモニウムまたはナトリウム；リン酸ナトリウムまたはカリウム；クエン酸ナトリウムまたはカリウム；酒石酸ナトリウム；リンゴ酸ナトリウム；硝酸ナトリウム；乳酸ナトリウム；マロン酸ナトリウム；コハク酸ナトリウム；酢酸ナトリウム；プロピオン酸ナトリウム。したがって、好ましい態様は、上記の塩のいずれかより得られる任意のキトサン誘導体を包含する。

１つの例として、キトサンのクエン酸塩は以下のように表すことができる。

高脂血症の処置に向けた１つのアプローチは、キチン誘導体の使用である。

ここで使用される場合、“ニュートラシューティカルズ”は、純粋な栄養上の影響のほかに特別な医学的または生理学的利益をもたらすために添加される成分または原料を有するいかなる通常の食物をも包含すると理解される。これはまた、機能性食品、栄養補助食品、および処方せんなしで販売される市販の薬物を包含すると理解される。

ここで使用される場合、“機能性食品”は、外観において伝統的な食物と同様か、または伝統的な食物であってもよい通常の食物の一部として消費される任意の食物を包含すると理解され、そして基本的な栄養機能を超えて、生理学的利点を有し、および／または慢性的な疾患のリスクを減少させることが示される。

作用機構において、キチン誘導体、特にキトサンは、イオン結合によりコレステロールのような脂質や胆汁酸に自らを結合させる遊離アミノ基を含みながら、腸管では解離しない複合体を形成し、それはやがて排出される。したがって、キチン誘導体は、コレステロールのような脂質が常に血流に入ること、胆汁酸が再吸着すること、そして総コレステロール含量を追加することを妨げる。また、反応において、肝臓は胆汁酸を生産し、腸内に分泌することによって、さらなるコレステロールを排除する。したがって、食物コレステロールの排除と、コレステロールが豊富な胆汁酸の排除の両方が存在する。
分子量
キチン誘導体はその分子量に従って、多くの可能性のある適用を有する。その分子量は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥまたはマススペクトロメトリーを包含するがこれらに限定されない任意のいくつかの周知技術によって測定できる。これらの技術は、見かけ分子量、重量平均分子量、または数平均分子量を包含するがこれらに限定されないさまざまなタイプの分子量をもたらす。キチン誘導体の平均高分子量は、約６５０ｋＤａである。いくつかの適用は、中間または低分子量のキチン誘導体に特有であり、典型的には約２−５００ｋＤａに分布する。これらの適用は、抗菌剤；収穫量を改善するための種子のコーティング；植物における天然の抗病原体反応のエリシター；動物におけるコレステロール低下剤；乳酸菌増殖の促進剤；およびローション、ヘアトニックおよび他の化粧品のための水分保持剤としてのその使用を包含する。

キチン誘導体の分子量は、特定の適用に特有の特徴である。天然のキチンの分子量は何百万ダルトンにもなることが報告されてきた。しかし、化学的処理は、１００ｋＤａから１５００ｋＤａにわたるキチン誘導体の分子量を低下させる傾向がある。キチン誘導体のさらなる処理は、分子量をよりいっそう低下させうる。低分子量は、酵素的または化学的方法を包含するさまざまな方法によって生み出されうる。キチン誘導体の分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー、光散乱、または粘度測定のような分析方法によって測定することができる。簡便さのため、粘度測定がもっとも一般に用いられる方法である。

好ましい態様では、キチン誘導体は少なくとも１０ｋＤａの分子量を有する。好ましくは、キチン誘導体は少なくとも１０ｋＤａから約２４０ｋＤａにわたる分子量を有する。

他の好ましい態様では、キチン誘導体は約２０ｋＤａから約１００ｋＤａにわたる分子量を有する。

他の態様では、キチン誘導体は好ましくは約３０から約８０ｋＤａの分子量を有する。

他の態様では、キチン誘導体は好ましくは約４０から約７０ｋＤａの分子量を有する。

好ましくは、キチン誘導体は表１に記載された分子量を有する。

表１：好ましい態様におけるキチン誘導体の分子量

好ましい態様では、特定の分子量が組成物の特性に利点を与える。乾燥工程を通じてキチン誘導体組成物を変化させ得、したがって効率を低下させるメイラード反応に対して、好ましい分子量ではキチン誘導体はより少なく脆弱である。キチン誘導体の好ましい分子量の他の利点は、使用される酵素の減少された量、およびより短い反応時間である。さらに、好ましい態様のキチン誘導体におけるその他の利点は、低減した抗菌効果、および１０ｋＤａより少ない分子量を有するキチン誘導体に比べてより多いキチン誘導体の収量である。

以下の利点が、キチン誘導体の分子量の値が増加するのにともなって観察される。
ａ）反応時間または酵素量の低減；
ｂ）より多い収量；
ｃ）低減された抗菌効果；および
ｄ）メイラード反応に対する低減された感受性
反応時間または酵素量の低減
より大きい分子量を有するキチン誘導体は、より少ない酵素を用いること、または加水分解のためのより短い時間を必要とするだろうし、したがって多くの利点を生み出すだろう。たとえば、工業生産における特定の実験条件では、約３０ｋＤａの分子量を有するキチン誘導体を得るために必要な時間は１７０分である。４０ｋＤａの分子量を有するキチン誘導体を得るためには、加水分解のために必要は時間は約３０％減少する。４０ｋＤａの分子量を有するキチン誘導体を得るために必要な酵素量もまた、より少ない。したがって、反応時間の低減またはより少ない量の酵素の使用のいずれかに貢献しうる、より高い分子量を有するキチン誘導体の製造コストの削減が存在する。
より多い収量
少なくとも１０ｋＤａの分子量を有するキチン誘導体の沈殿からの収量は、１０ｋＤａより低い範囲の分子量を有するキチン誘導体の沈殿からの収量よりも多い。本発明者らによって得られた以前の結果は、４℃における５％の差異、および室温における１０％の差異をそれぞれ示している（ＷＯ２００５／０６６２１３を参照）。したがって、分子量が１０ｋＤａに等しいか、またはそれよりも大きいキチン誘導体を使用することによる製造コストの削減の可能性が存在する。
低減された抗菌効果
分子量が１０ｋＤａよりも大きいキチン誘導体が用いられると、抗菌効果はより明白でないだろう；実際、分子のサイズが減少するに従って、抗菌効果はより明白になる。本発明者らの研究室における実験は、キチン誘導体のE. Coli（腸内マイクロフローラにおける主要な細菌）に対する抗菌効果は、分子量が８と１５ｋＤａの間の範囲にあるキチン誘導体を用いた場合に最大になり、そして本発明者らが前記の範囲内で用いられた分子量から離れた分子量のキチン誘導体を用いるにつれて低下した。好ましい態様のキチン誘導体が、連続的な方法で長期間にわたって摂取されるにつれ、日１日と、小さな毎日の効果が数週間にわたって、そしてさらに数ヶ月にわたってさえ増幅される。したがって、好ましい態様のキチン誘導体は腸内フローラとより少なく干渉するに違いないと信じられる。
メイラード反応に対する低減された感受性
当業者であれば、もし５００，０００ダルトン（グラム／モル）の分子量のキトサンが、４０，０００ダルトンに加水分解されたら、（５００，０００グラム／モル）／（４０，０００グラム／モル）＝１２．５分割（divisions）または１２．５還元単位（reducing units）が生じるだろうことを理解するだろう。しかし、もしこの同じキトサンが３０，０００ダルトンに加水分解されれば、（５００，０００グラム／モル）／（３０，０００グラム／モル）＝１６．７分割または１６．７還元単位が生じるだろう。したがって、さらなる加水分解はさらなる還元基を生じ（上記の例では３３．６％）、そしてメイラード反応に対する感受性を増幅する。ラットにおいて試験を実施することにより、本発明者らは、メイラード反応によって修飾されたキトサン（結果として褐色に着色される）が、そのコレステロール低下効果を失うことを示してきた。したがって、より大きい分子量を有するキチン誘導体は、乾燥または噴霧工程を通じて、より小さい分子量を有するキチン誘導体よりも低い程度のメイラード反応を受ける。原則として、本発明者らが開発した製造工程は、可能な限り白色の製品を得るために、噴霧の間のメイラード反応を最小化する。しかし、大容量のルーチン生産においては、通常、最適なパラメーターからの逸脱があり得る。好ましい態様の好ましいキチン誘導体は、したがって、これらの準最適（sub-optimal）な状態において、褐色となることにおいてより少なく感受性であり、そしてしたがって、そのコレステロール低下活性のうち、より多くの割合を保持する。
脱アセチル化
キチンは部分的にまたは全体的に脱アセチル化されることができる。天然に存在するキチンは、約１６％の脱アセチル化とともにアセチル化されている。キトサンは、部分的にまたは完全に脱アセチル化されてきたキチンを指す。キトサンは、主としてβ（１−４）２−アミノ−２−デオキシ−Ｄ−グルコース（またはＤ−グルコサミン）の繰り返し単位を形成する多糖である。キチンのさらなる脱アセチル化は、キチンを処理することによって達成できる。脱アセチル化の値は、キチンの供給源および処理方法とともに変化しうる。

キトサンはキチンの脱アセチル化によってつくられるため、脱アセチル化の程度（ＤＡＣ）という言葉は、キトサンを特徴付けるために用いることができる。この値は、アセチル基が除去されたモノマー単位の割合を与え、ポリマーにおける遊離アミノ基（弱い酸への溶解後に再活性化する）の割合を示す。ＤＡＣは、使用される製造方法に依存して約７０から約１００％に変化しうる。このパラメーターは弱い酸に溶解した後の該分子の陽イオン電荷を示す。紫外および赤外分光、酸−塩基滴定、核磁気共鳴、色素吸着のような多くのＤＡＣ測定方法がある。公定基準法は存在しないため、異なる方法によって数値は異なる。高い値の産物では、ＮＭＲが正確なＤＡＣ数値を与える。しかし、滴定または色素吸着は迅速で使い勝手のよい方法を提供し、そしてＮＭＲと同様の結果をもたらす。

キトサンへのキチン脱アセチル化は、さまざまな方法によって得られる。もっとも使用される方法は、アルカリ処理方法（Ｈｏｒｏｗｉｔｚ，Ｓ．Ｔ．ｅｔ ａｌ．、 １９５７）である。この方法を用いると、およそ８０％の脱アセチル化が、顕著な分子量の低下なしに達成されうる。さらに強度の脱アセチル化は、同時に起こる制御されない重合度合いの低下なしには、この方法によっては得ることができない。より確実な方法は、熱−機械的−化学的処理（thermo-mechano-chemical treatment）（Ｐｅｌｌｅｔｉｅｒ ｅｔ ａｌ．， １９９０）による脱アセチル化である。この方法は最終生成物の種々の特徴（重合および脱アセチル化の平均した程度）のより慎重な制御を可能にする。最後に、３番目の方法（Ｄｏｍａｒｄ ａｎｄ Ｒｉｎａｕｄｏ，１９８３）は、完全に脱アセチル化された生成物の獲得を可能にする。

ある脱アセチル化プロトコルでは、キチンが高温（たとえば約９０℃〜１２０℃）で、塩基性溶液、たとえば濃い水酸化ナトリウム溶液（たとえば約４０％以上）中で加熱される場合、脱アセチル化によりキトサンが形成される。この処理は、溶解可能な生成物（キトサン）に至るまで、アミン基上のアセチル基を除去することができる。溶液に溶ける能力を獲得するために、少なくとも６５％のアセチル基がそれぞれのモノマーキチン上で除去されるべきであると言われている。脱アセチル化の程度は処理条件、たとえば期間、温度および塩基性溶液の濃度に従って変化することになる。

好ましい態様では、キチン誘導体は約８０％より高い脱アセチル化を有する。好ましくは、キチン誘導体は約８９％より高い脱アセチル化を有する。より好ましくは、キチン誘導体は約８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９より高い、または１００％の脱アセチル化を有する。約１００％脱アセチル化されているキチン誘導体では、キチン誘導体である利点が比較的均一な組成物を形成する。
医薬組成物
好ましい態様において有用な化合物は、受容可能なキャリアとともに医薬組成物の形状で提示されうる。該キャリアは、組成物の他の成分と適合するという意味で受容可能であり、レシピエントによって有害ではない。該キャリアは固体または液体、またはその両方であってよく、好ましくは、たとえばカプセル剤または錠剤のような、単位用量組成物として化合物と一緒に製剤され、そのような組成物は活性化合物の重量で約０．０５％〜約９５％までを含みうる。適切なキャリア、希釈剤、および賦形剤の例としては、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アラビアゴム、アルギネート、トラガカント、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、セルロース、炭酸マグネシウム、またはポリマーが一緒にミセルを形成しうるリン脂質が挙げられるが、それらに限定されない。他の薬理学的に活性な物質も存在しうる。好ましい態様の医薬組成物は、成分を混合することを含む任意のよく知られた製薬技術によって製造することができる。

以前にも触れたとおり、キトサン誘導体の使用は、天然のキトサンの使用と比較して延長された貯蔵寿命を有する医薬組成物の生産を可能にする。荷電されていない第一級アミンが酸化に対してより感受性であることは、よく確立された事実である。対照的に、対応する塩は、窒素原子の電子の孤立電子対のプロトン化という事実による増加した安定性を与える。この基本原理はキトサンポリマーにも適用され、それはその骨格を形成する多数の第一級アミノ基（Ｄ−グルコサミン単位）の存在による。この点において、上記のキトサン塩は、貯蔵の長期間にわたる安定性を与える。

いくつかのキトサン塩が、貯蔵状態下の安定性を増加させるために用いられうるが、キトサン塩の性質の選択はその使用が意図する目的によって決定される。たとえば、食物と適合するキトサン塩は、食品サプリメントとしてのその使用、またはヒトもしくは動物への適用に関連した他の目的に向けた明確な利点を提供する。キトサンのクエン酸塩は、この要件を二つの方法で満足する。第一に、それは食物適合性の塩であり、そして第二に、それは天然のキトサン分子に延長された貯蔵寿命を与える。

好ましい態様の方法を実施する際、好ましい態様の投与は、経口によっても、または静脈内、筋肉内、皮下注入によっても、またはそれらの組み合わせによっても成し遂げることができる。

経口投与においては、好ましい態様は、たとえば錠剤、カプセル、懸濁液、粉末（たとえば食物への散布用）、または液体の形態をとりうるが、それらに限定されない。液体製品の剤形は、水またはソルベントもしくはオイルのような溶剤中のコロイド／エマルションをも包含する。カプセル、錠剤、液体、または粉末などは、当業界で周知の慣用的な方法によって調製されうる。該化合物は、好ましくは、特定された量の化合物を含む投薬量単位の形態で作られる。１つの態様では、該組成物は徐放性製剤の形状である。

粉末形状のキトサン誘導体が得られたときは、カプセル化が進められる。該粉末が複数のバッチを含む場合、さまざまなバッチの均一な混合物を提供するために、“トリ ベンダー（tri bender）”がしたがって用いられる。いくつかのケースでは、粉末の粒度分布は均一でなく、したがって、用いられるカプセル化装置のタイプが要求する粒度分布を得るためには粉末をふるい分けすることが必要になる。そのような粉末のふるい分けは、コアリング（coring）または重力のいずれによっても成し遂げることができる。カプセル化の間、いくつかのカプセルのサンプルがとられ、そして均一な充填を提供するために計量される。サイズ００のカプセルは、１カプセルあたり８００ｍｇのキトサミン誘導体を保持するために用いられる。サイズ００または０１のカプセルはまた、より低い、たとえば４００ｍｇから６００ｍｇのキトサミン誘導体投与量のために用いられるだろう。

好ましい日々の総投与量は、１日あたり約４００ｍｇから約４．８グラムであり、また、好ましくは１日あたり約８００ｍｇと３．２グラムの間が一般的には適切であろう。より好ましくは、日々の総投与量は、１日あたり１．６グラムから２．４グラムの範囲であることができる。キチン誘導体は、好ましくは１日に３回、または好ましくは１日に２回、そしてより好ましくは徐放系（モード）で１日に１回、摂取されるだろう。キチン誘導体は、好ましくは食事とともに摂取されるだろう。

好ましい態様の日々の投与は、患者に対して単回投与によって、または比例した複数のサブ投与によって投与されることができる。サブ投与は、１日あたり約２から約６回投与されることができる。投与は、所望の結果を得るために効果的な徐放性の形状であることができる。

好ましい態様によって高脂血症および高脂血症に関連した状態を治療し、血漿コレステロールを低下させるための投薬計画は、さまざまな因子に従って選択される。これらの因子は、患者のタイプ、年齢、体重、性別、食事、そして医学的状態、疾患の深刻さ、投与経路、たとえば採用される特定の化合物の活性、有効性、薬学動態および毒性プロフィールなどの薬学的考慮事項、薬物送達系が利用されるかどうか、そして該化合物が組み合わせ薬剤の一部として投与されるかどうか、を包含するがこれらに限定されない。したがって、実際に採用される投薬計画は広範に変化し得、そしてしたがって、先に示した好ましい投薬計画から逸脱してもよい。

たとえば高脂血症およびアテローム性動脈硬化症のような、ただしこれらに限定されない高脂血症状態を患う患者の最初の治療は、先に示した投薬量から始めることができる。治療は一般に、数週間から数ヶ月または数年にわたって、状態が制御されるかまたは除去されるまで、必要に応じて継続されるべきである。本明細書に開示された化合物または組成物による治療を受けている患者は、治療の有効性を決定するために、たとえば血清ＬＤＬおよび総コレステロールレベルを当業界で周知の任意の方法によって計測することによって、日常的にモニターされうる。
ニュートラシューティカルズ
好ましい態様において有用なキチン誘導体は、機能性食品またはニュートラシューティカルズに組み入れることができる。この化合物は、コレステロール低下剤のような活性剤の形状で存在するだろう。それ自体として、この化合物は、高脂血症に関連した状態を予防するのに有用なニュートラシューティカルズおよび／または機能性食品の製造において有用であるだろう。

好ましい態様において、該キチン誘導体化合物は、以下のものを包含するが、これらに限定されない機能性食品に組み込まれる：ソーダ、水、スポーツ／エネルギードリンク、缶入りおよび瓶入りジュース、フレッシュおよび冷蔵ジュース、フローズンジュース、ヨーグルト飲料、スムージー、茶およびコーヒーを含むがこれらに限定されない飲料；朝食用シリアル、パン、焼き菓子、小麦粉のようなベーキング材料、フローズンブレッド、乾燥パンおよびクラッカー、パスタを含むがこれらに限定されないパンおよび穀物；栄養バー、減量バー、エネルギー／スポーツバー、キャンディーバー、チップス、ガムを含むがこれらに限定されないスナックフード；ピザおよびディナーのような冷凍食品、缶入りおよび乾燥スープ、クッキーを含むデザートを含むがこれらに限定されない包装済みおよび調理済み食品；ドレッシング、スプレッド、ソースを含むがこれらに限定されない調味料；ミルク、チーズ、バター、アイスクリーム、ヨーグルト、マーガリンおよび大豆を含むがこれらに限定されない乳製品および乳製品代替品。

他の態様によれば、該キチン誘導体は栄養補助食品または一般に市販されている薬物（ＯＴＣ）の形状であり得る。したがって、本発明は、有効量のキチン誘導体を含む機能性食品または栄養補助食品にも関する。
状態の予防および治療
好ましい態様は、好ましい態様の化合物および／または組成物によって、アテローム性動脈硬化症または冠状動脈性心臓病のような、疾患の一要素としての高脂血症を有する疾患状態を予防、救済、または改善するために、または高コレステロール血漿または血液レベルから守るかさらに治療するために使用することができる。好ましい態様の医薬組成物はしたがって、ＨＤＬレベルを上昇させ、ＬＤＬレベルを低下させ、および／またはＨＤＬ／ＬＤＬ比を増加させることによって総コレステロールレベルを低下させることによって、上記の高脂血症に関連した疾患を予防、救済、または改善する。高脂血症は、血流における脂質（脂肪）の上昇である。これらの脂質は、コレステロール（ＨＤＬ、ＬＤＬを含む）、コレステロールエステル（化合物）、リン脂質、トリグリセリド、および脂肪酸を含む。これらの脂質は、リポたんぱく質と呼ばれる大きな分子の一部として、血液に輸送される。

高脂血症の不利な影響は、アテローム性心疾患および冠状動脈性心臓病を含む。アテローム性心疾患は、結果として血管の流路を狭めて、最終的には血管系を硬化させる、コレステロールを含む脂質の動脈血管壁への沈着によって特徴づけられる疾患である。冠状動脈性心臓病（ＣＨＤ）の一次要因は、アテローム性動脈硬化症である。ＣＨＤは、血液を心筋に供給する動脈（冠状動脈）が硬化し、狭くなったときに起こる。ＣＨＤの結果として、狭心症または心臓発作がありうる。時間とともに、ＣＨＤは心筋を弱めて、心不全や不整脈に貢献する。

高脂血症はまた、心臓血管疾患にも結びついている。心臓血管疾患は、心臓の疾患、および、脳、脚、および肺などの、個人の全身内の血管系（動脈、毛細血管、静脈）の疾患を指す。心臓血管疾患は、冠状動脈性心臓病、末梢血管疾患、および卒中を含むがこれらに限定されない。

好ましい態様はまた、より低い抗菌効果を有するため、より少ない副作用を有する。好ましい態様は、腸内フローラをかく乱することの少ないような分子量をもっている。腸は、多数の細菌−いくつかは宿主に対して有益であり、他は有害である−のために天然のすみかを提供する。抗菌性組成物のより普遍的な副作用の１つは下痢であり、これは該組成物が腸内フローラのバランスをかく乱することの結果として起こる。
実施例
本発明者らによってなされた研究は、好ましい態様のキチン誘導体のコレステロール低下効果を示してきた。

以下の開示は、好ましい方法を説明する特定の例である。これらの例は、範囲を制限することを意図しておらず、むしろ好ましい態様を例示するものである。

Claims (42)

1. 少なくとも１０ｋＤａの分子量を有するキチン誘導体を含む医薬組成物。
2. 前記キチン誘導体が少なくとも１０ｋＤａから約２４０ｋＤａの分子量を有する、請求項１の医薬組成物。
3. 前記キチン誘導体が少なくとも３０ｋＤａから約８０ｋＤａの分子量を有する、請求項２の医薬組成物。
4. 前記キチン誘導体が少なくとも４０ｋＤａから約７０ｋＤａの分子量を有する、請求項３の医薬組成物。
5. 前記キチン誘導体が化学的または生物学的処理によってさらに脱アセチル化されている、請求項１の医薬組成物。
6. 前記キチン誘導体が少なくとも約８０％脱アセチル化されている、請求項５の医薬組成物。
7. 前記キチン誘導体が少なくとも約８９％脱アセチル化されている、請求項５の医薬組成物。
8. 前記キチン誘導体が少なくとも約９３％脱アセチル化されている、請求項５の医薬組成物。
9. 前記キチン誘導体が負に荷電した陰イオンを含む、請求項１の医薬組成物。
10. 前記陰イオンが有機または無機陰イオンである、請求項９の医薬組成物。
11. 前記陰イオンが、マレート、タートレート、サイトレート、ラクテート、スクシネートおよびアミノ酸からなる群より選択される有機陰イオンである、請求項１０の医薬組成物。
12. 前記有機陰イオンがクエン酸である、請求項１１の医薬組成物。
13. 前記陰イオンがサルフェート、フォスフェート、クロリドおよびチオサルフェートからなる群より選択される無機陰イオンである、請求項１０の医薬組成物。
14. 前記無機陰イオンがフォスフェートである、請求項１３の医薬組成物。
15. 前記陰イオンが抗酸化物質である、請求項９の医薬組成物。
16. 前記陰イオンが高分子陰イオンである、請求項９の医薬組成物。
17. 高脂血症または高脂血症に関連した状態の予防または治療のための、請求項１の医薬組成物。
18. 前記高脂血症に関連した状態が高コレステロール血症、アテローム性動脈硬化症、冠状動脈性心臓病および心臓血管疾患からなる群より選ばれる、請求項１７の医薬組成物。
19. 薬学的に受容可能なキャリアをさらに含む、請求項１の医薬組成物。
20. 請求項１の医薬組成物を投与することを含む、高脂血症または高脂血症に関連した状態の予防または治療のための方法。
21. 前記高脂血症に関連した状態が高コレステロール血症、アテローム性動脈硬化症、冠状動脈性心臓病および心臓血管疾患からなる群より選ばれる、請求項２０の方法。
22. 前記キチン誘導体が少なくとも１０から約２４０ｋＤａの分子量を有する、請求項２０の方法。
23. 前記キチン誘導体が化学的または生物学的処理によってさらに脱アセチル化されている、請求項２０の方法。
24. 前記キチン誘導体が少なくとも８０％脱アセチル化されている、請求項２３の方法。
25. 前記キチン誘導体が少なくとも８９％脱アセチル化されている、請求項２３の方法。
26. 前記キチン誘導体が１００％脱アセチル化されている、請求項２３の方法。
27. 少なくとも１０から約２４０ｋＤａの分子量を有するキチン誘導体。
28. 少なくとも３０から約８０ｋＤａの分子量を有する、請求項２７のキチン誘導体。
29. 約４０から約７０ｋＤａの分子量を有する、請求項２７のキチン。
30. 少なくとも約８０％脱アセチル化されている、請求項２７のキチン。
31. 少なくとも約８９％脱アセチル化されている、請求項２７のキチン。
32. 約９３％脱アセチル化されている、請求項２７のキチン。
33. 負に荷電した陰イオンを含む、請求項２７のキチン誘導体。
34. 前記陰イオンが有機または無機陰イオンである、請求項３３のキチン誘導体。
35. 前記陰イオンがマレート、タートレート、サイトレート、ラクテート、スクシネートおよびアミノ酸からなる群より選択される有機陰イオンである、請求項３４のキチン誘導体。
36. 前記有機陰イオンがサイトレートである、請求項３５のキチン誘導体。
37. 前記陰イオンがサルフェート、フォスフェート、クロリドおよびチオサルフェートからなる群より選択される無機陰イオンである、請求項３４のキチン誘導体。
38. 前記無機陰イオンがフォスフェートである、請求項３７のキチン誘導体。
39. 前記陰イオンが抗酸化物質である、請求項３３のキチン誘導体。
40. 前記陰イオンが高分子陰イオンである、請求項３３のキチン誘導体。
41. 請求項２７に定められたキチン誘導体を含む機能性食品。
42. 飲料、パン、穀物、スナックフード、包装され調理された食品、調味料、乳製品および乳製品代替品からなる群より選択される、請求項４１の機能性食品。