JP2013522217A - α−トコフェロールキノン誘導体の合成およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、式Ｉの化合物を合成する方法に関し、該方法は、α−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して式Ｉの化合物を形成することを含み、該方法において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は１．６〜４である。本発明は、さらに、（ａ）塩基の存在下で、α−トコフェリルアセテートを加水分解すること；（ｂ）（ａ）の加水分解を中和することによってα−トコフェロールを形成すること；および（ｃ）Ｉ（ｂ）のα−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して、式Ｉの化合物を形成すること；を含む式Ｉの化合物を合成する方法に関し、該方法において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は１．６〜４である。

Description

発明の分野
本発明は、式Ｉ：

の化合物を合成する方法に関し、該方法は、α−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して式Ｉの化合物を形成することを含み、該方法において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は１．６〜４である。本発明はまた、（ａ）塩基の存在下で、α−トコフェリルアセテートを加水分解すること；（ｂ）（ａ）の加水分解を中和することによってα−トコフェロールを形成すること；および（ｃ）（ｂ）のα−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して、式Ｉの化合物を形成すること；を含む式Ｉの化合物を合成する方法に関し、該方法において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は１．６〜４である。

発明の背景
背景技術
Ｒ，Ｒ，Ｒ−α−トコフェロールキノンは、ミトコンドリア疾患に関連した症候の処置のために開発中である。それは、ヒトにおいて天然に存在するが、極めて低い濃度（＜０．２μｇ／ｍＬ）で存在する。それは、コエンザイムＱ（ＣｏＱ^１０、ユビキノン）、ミトコンドリア電子伝達鎖においてコエンザイムとして、かつその還元形において抗酸化物質として機能する細胞膜の脂溶性成分、に類似している。非特許文献１。Ｒ，Ｒ，Ｒ−α−トコフェロールキノンを使用したインビトロ実験は、ミトコンドリア機能を促進することにおいて、それがＣｏＱ^１０よりはるかに有効であることを明示している。いくつかのインビトロおよびインビボ試験は、種々の神経系疾患（パーキンソン病およびハンチントン病）、およびミトコンドリア疾患（ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中様発作症候群（ＭＥＬＡＳ）、フリートライヒ運動失調、レーバー遺伝性視神経疾患（ＬＨＯＮ）、キーンズ・セイアー症候群、およびＣｏＱ^１０欠乏症候群）における、ＣｏＱ^１０の潜在的有益性を示している。例えば、下記文献を参照：非特許文献２；非特許文献３；非特許文献４；および非特許文献５。

イデベノンは、アルツハイマー病、フリートライヒ運動失調、ハンチントン病およびＭＥＬＡＳを包含する症状に関して実証された安全性および潜在的有用性を有する同様のＣｏＱ^１０類似体である。非特許文献６；非特許文献７；非特許文献８。

α−トコフェロールキノンは、α−トコフェロールの酸化によって合成することができる。塩化第二鉄でのα−トコフェロールの酸化が、１９３７年（非特許文献９）以来報告されている。ＥｍｍｅｒｉｅおよびＥｎｇｅｌｓは、材料におけるα−トコフェロールの量の定量的測定法として、塩化第二鉄での酸化を使用する手順を記載している（非特許文献１０）。Ｓｋｉｎｎｅｒは、α−トコフェロールの酸化の間に生じうるいくつかの副生成物を記載している（非特許文献１１）。

しかし、α−トコフェロールキノンを合成する従来の方法は、多くの場合、望ましい濃度より高い濃度の副生成物を生じる。例えば、市販のＲ，Ｒ，Ｒ−α−トコフェリルアセテートは、さまざまな量のβ−トコフェリルアセテートおよびγ−トコフェリルアセテートが常に混入している。これらの不純物により、α−トコフェロールキノンを形成するためのα−トコフェロールの酸化が、これらの不純物の酸化、ならびにβ−トコフェロールキノンおよびγ−トコフェロールキノンの形成をも生じる。従って、β−トコフェロールキノンおよびγ−トコフェロールキノンのような副生成物のレベルを減少させるために、α−トコフェロールキノンの新規合成方法が必要とされている。

Ｌｅｎａｚ，Ｇ．，ら、Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉｏｎ ７Ｓ：Ｓ８−３３（２００７） Ｓｈｕｌｔｓ，Ｃ．Ｗ．ら、Ａｒｃｈ．Ｎｅｕｒｏｌ．５９：１５４１−５０（２００２） Ｂｅａｌ，Ｍ．Ｆ．ら、Ｂｉｏｆａｃｔｏｒｓ ９：２６１−６（１９９９） Ｈａａｓ，Ｒ．Ｈ．，Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉｏｎ ７Ｓ：Ｓ１３６−４５（２００７） Ｃｏｏｐｅｒ，Ｊ．Ｍ．ら、Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉｏｎ ７Ｓ：Ｓ１２７−３５（２００７） Ｇｕｔｚｍａｎｎ，Ｈ．ら、Ｊ Ｎｅｕｒａｌ Ｔｒａｎｓｍ Ｓｕｐｐｌ．５４：３０１−１０（１９９８） Ｄｉ Ｐｒｏｓｐｅｒｏ，Ｎ．Ａ．ら、Ｌａｎｃｅｔ Ｎｅｕｒｏｌ．６：８７８−８６（２００７） Ｒａｎｅｎ，Ｎ．Ｇ．ら、Ｍｏｖ．Ｄｉｓｏｒｄ．１１：５４９−５４（１９９６） Ｊｏｈｎ，Ｚ．，Ｐｈｙｓｉｏｌ．Ｃｈｅｍ，２５０（１９３７） ＥｍｍｅｒｉｅおよびＥｎｇｅｌ，Ｒｅｃ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．，５７：１３５（１９３８） Ｓｋｉｎｎｅｒ，Ｗ．Ａ．，Ｐｈ．Ｄ．Ｔｈｅｓｉｓ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｘａｓ ａｔ Ａｕｓｔｉｎ（１９５２）

発明の概要
本発明は、式Ｉ：

の化合物、またはその立体異性体を合成する方法に関し、該方法は、α−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して式Ｉの化合物を形成することを含み、該方法において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は１．６〜４である。

本発明は、さらに、式Ｉ：

の化合物、またはその立体異性体を合成する方法であって、（ａ）塩基の存在下で、α−トコフェリルアセテートを加水分解すること；（ｂ）（ａ）の加水分解を中和することによってα−トコフェロールを形成すること；（ｃ）（ｂ）のα−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して、式Ｉの化合物を形成することを含む方法に関し、該方法において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は１．６〜４である。

いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤は、ハロゲン化鉄、例えばＦｅＣｌ_３である。いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤は、１より多くの部分に分けて逐次的に添加される。いくつかの実施形態において、該方法は、（ｃ）の生成物を水溶液で洗浄することをさらに含む。

いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は２．５〜３．５である。いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤は、７０％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）〜９８％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）のα−トコフェロールを式Ｉの化合物に酸化するのに充分な量で添加される。

いくつかの実施形態において、塩基は、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムである。いくつかの実施形態において、中和は、酸の添加によって行なわれる。

いくつかの実施形態において、α−トコフェリルは、加水分解の前にアルコールに溶解される。いくつかの実施形態において、加水分解は、約５℃〜約２０℃で行なわれる。

いくつかの実施形態において、α−トコフェリルアセテートは、Ｒ，Ｒ，Ｒ−α−トコフェリルアセテートである。いくつかの実施形態において、本発明は、本明細書に記載されている合成方法の１つによって製造された式Ｉの化合物に関する。いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物は、

即ち、Ｒ，Ｒ，Ｒ−α−トコフェロールキノン、またはその立体異性体である。

いくつかの実施形態において、本発明の方法は、式Ｉの化合物に対して２％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する組成物を生じる。いくつかの実施形態において、該組成物は、式Ｉの化合物に対して０．７％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノン、または０．２％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する。いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物は、組成物の７０％（ｗｔ／ｗｔ）より大である。いくつかの実施形態において、組成物は、２０％（ｗｔ／ｗｔ）未満のα−トコフェリルアセテート、α−トコフェロール、β−トコフェロール、β−トコフェロールキノン、γ−トコフェロール、またはそれらの組合せを有する。

いくつかの実施形態において、本発明の方法は、薬学的に許容されうる賦形剤を添加することをさらに含む。いくつかの実施形態において、本発明は、本発明の方法によって製造された式Ｉの化合物を含む経口投与形態に関する。

本発明は、さらに、ミトコンドリア障害を処置するか、１つ以上のエネルギーバイオマーカーを調節するか、１つ以上のエネルギーバイオマーカーを正常化するか、または１つ以上のエネルギーバイオマーカーを増強させる方法に関し、該方法は、本発明の方法によって製造された治療有効量または有効量の組成物を被験体に投与することを含み、該組成物は、式Ｉ：

の化合物またはその立体異性体を含み、該組成物は、式Ｉの化合物に対して２％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する。いくつかの実施形態において、ミトコンドリア障害は、下記からなる群から選択される：遺伝性ミトコンドリア疾患；赤色ぼろ線維を伴うミオクローヌス癲癇（ＭＥＲＲＦ）；ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中（Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌ Ｅｎｃｅｐｈａｌｏｐａｔｈｙ， Ｌａｃｔａｃｉｄｏｓｉｓ，Ｓｔｒｏｋｅ；ＭＥＬＡＳ）；レーバー遺伝性視神経疾患（ＬＨＯＮ）；リー病；キーンズ・セイアー症候群（ＫＳＳ）；フリートライヒ運動失調（ＦＡ）；他のミオパシー；心筋症；脳筋症；尿細管性アシドーシス；神経変性疾患；パーキンソン病；アルツハイマー病；筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）；運動ニューロン疾患；他の神経系疾患；癲癇；遺伝病；ハンチントン病；気分障害；統合失調症；双極性障害；加齢性疾患；黄斑変性；糖尿病：および癌。いくつかの実施形態において、ミトコンドリア障害は、下記からなる群から選択される：遺伝性ミトコンドリア疾患；赤色ぼろ線維を伴うミオクローヌス癲癇（ＭＥＲＲＦ）；ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中（ＭＥＬＡＳ）；レーバー遺伝性視神経疾患（ＬＨＯＮ）；リー病；キーンズ・セイアー症候群（ＫＳＳ）；およびフリートライヒ運動失調（ＦＡ）。

いくつかの実施形態において、エネルギーバイオマーカーは、下記からなる群から選択される：全血、血漿、脳脊髄液または脳室液中の乳酸（ラクテート）レベル；全血、血漿、脳脊髄液または脳室液中のピルビン酸（ビルベート）レベル；全血、血漿、脳脊髄液または脳室液中のラクテート／ビルベート比；ホスホクレアチンレベル、ＮＡＤＨ（ＮＡＤＨ＋Ｈ）レベル；ＮＡＤＰＨ（ＮＡＤＰＨ＋Ｈ）レベル；ＮＡＤレベル；ＮＡＤＰレベル；ＡＴＰレベル；還元型コエンザイムＱ（ＣｏＱ^ｒｅｄ）レベル；酸化型コエンザイムＱ（ＣｏＱ^ｏｘ）レベル；全コエンザイムＱ（ＣｏＱ^ｔｏｔ）レベル；酸化型シトクロムＣレベル；還元型シトクロムＣレベル；酸化型シトクロムＣ／還元型シトクロムＣ比；アセトアセテートレベル、β−ヒドロキシブチレートレベル、アセトアセテート／β−ヒドロキシブチレート比、８−ヒドロキシ−２’−デオキシグアノシン（８−ＯＨｄＧ）レベル；活性酸素種のレベル；酸素消費量（ＶＯ_２）のレベル；二酸化炭素排出量（ＶＣＯ_２）のレベル；呼吸商（ＶＣＯ_２／ＶＯ_２）；運動耐性；および嫌気性代謝閾値。

いくつかの実施形態において、被験体は、下記からなる群から選択される：ミトコンドリア疾患を有する被験体；激しいまたは長期の身体活動を行なっている被験体；慢性的エネルギー問題を有する被験体；慢性的呼吸問題を有する被験体；妊娠雌性；分娩中の妊娠雌性；新生児；未熟新生児：極限環境に暴露された被験体；高温環境に暴露された被験体；寒冷環境に暴露された被験体；平均より低い酸素含有量を有する環境に暴露された被験体；平均より高い二酸化炭素含有量を有する環境に暴露された被験体；平均より高い大気汚染レベルを有する環境に暴露された被験体；肺疾患を有する被験体；平均より低い肺気量を有する被験体；結核患者；肺癌患者；気腫患者；嚢胞性線維症患者；手術から回復中の被験体；病気から回復中の被験体；急性外傷を受けている被験体；ショックを受けている被験体；急性酸素投与を必要としている被験体；慢性酸素投与を必要としている被験体；高齢被験体；減少したエネルギーを経験している高齢被験体；および慢性疲労に苦しんでいる被験体。

図１は、水酸化カリウムおよびＴＢＭＥを使用して、α−トコフェロールアセテートをα−トコフェロールキノンに変換する方法を概説している。

発明の詳細な説明
本発明は、金属塩酸化剤の化学量論の制御によって、β−およびγ−トコフェロールキノンの形成を制限する方法に関する。本発明者らは、α−トコフェロールと塩化第二鉄との反応速度が、β−またはγ−トコフェロールの反応速度より速いことを見出した。従って、金属塩酸化剤が使い尽くされる前に、いくらかのトコフェロールが酸化されないような、限定量の金属塩酸化剤を、酸化プロセスが使用すれば、α異性体の優先的酸化を達成することができる。

合成
本発明は、式Ｉ：

の化合物、またはその立体異性体を合成する方法に関し、該方法は、減少した量のγ−トコフェロールキノンを形成する。いくつかの実施形態において、該方法は、α−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して式Ｉの化合物を形成することを含み、該方法において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は１．６〜４である。いくつかの実施形態において、該方法は、（ａ）塩基の存在下で、α−トコフェリルアセテートを加水分解し；（ｂ）（ａ）の加水分解を中和することによってα−トコフェロールを形成し；（ｃ）（ｂ）のα−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して式Ｉの化合物を形成することを含み、該方法において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）は１．６〜４である。

本発明に使用されるα−トコフェリルアセテート出発物質は、種々の有機体から単離することができ、または化学的に合成することができる。いくつかの実施形態において、α−トコフェロールは、植物、例えば、植物油、例えばパーム油、ヒマワリ、トウモロコシ、大豆、およびオリーブ油、ナッツ、シーバックソーンベリー、キーウィ、小麦胚芽、全粒穀物、ピーナッツバター、または緑色の葉野菜から単離され、次に、アセテートに化学的に変換される。いくつかの実施形態において、α−トコフェリルアセテート出発物質は比較的不純な形態であり、即ち、β−トコフェリルアセテートおよび／またはγ−トコフェリルアセテートが混入している。例えば、いくつかの実施形態において、α−トコフェリルアセテートは、１％、２％、３％、５％、８％、１０％または１５％より大のβ−トコフェリルアセテート、γ−トコフェリルアセテート、またはそれらの組合せを含有する。従って、本発明の方法は、不純形態のα−トコフェリルアセテートを出発物質として使用する場合に、それ以外の方法では酸化反応において生じうるβ−トコフェロールキノンおよび／またはγ−トコフェロールキノンの形成を減少させるので、特に有益となりうる。従って、本発明の方法は、β−トコフェロールキノンおよび／またはγ−トコフェロールキノンを除去するための付加的クロマトグラフィー法を必要とせずに、比較的不純な形態のα−トコフェリルアセテートの使用を可能にする。

α−トコフェリルアセテートの加水分解および／または加水分解の中和から生じる中間体は、α−トコフェロールの酸化の前に単離することができ、またはα−トコフェロールを単離せずに酸化を行うことができる。α−トコフェリルアセテートのα−トコフェロールへの加水分解は、適切な量のα−トコフェリルアセテートを反応器に装填し、次に、塩基を添加することによって行なうことができる。「α−トコフェリルアセテートを加水分解する」という用語は、α−トコフェロールを形成するためのα−トコフェリルアセテートの変換、即ち加水分解を含む。

アセテート基を除去するための加水分解反応は、当分野において既知であり、塩基の添加による加水分解を包含する。いくつかの実施形態において、塩基加水分解は、強塩基の添加によって行われるが、それに限定されない。強塩基は、当業者に既知であり、下記を包含しうるが、それらに限定されない：アルカリおよびアルカリ土類金属水酸化物およびアルコキシド、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド、またはルビジウムアルコキシド、カルシウムアルコキシド、ストロンチウムアルコキシド、またはバリウムアルコキシド。本明細書において使用する場合、「アルコキシド」という用語は、低級アルコキシド、例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキシド等を指す。従って、本発明のいくつかの実施形態において、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドおよび／またはカリウムエトキシドの添加によって、加水分解が生じる。付加的な強塩基は、カルボアニオン、アミドおよび水素化物の１族塩、例えば、ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）、リチウムジイソプロピルアミド（ＬＤＡ）（Ｃ_６Ｈ_１４ＬｉＮ）、リチウムジエチルアミド（ＬＤＥＡ）、ナトリウムアミド（ＮａＮＨ_２）、水素化ナトリウム（ＮａＨ）、およびリチウムビス（トリメチルシリル）アミドを包含しうるが、それらに限定されない。

いくつかの実施形態において、加水分解反応は、付加的溶媒、例えばメタノール、エタノールまたはプロパノールのようなアルコールの存在下で行われる。いくつかの実施形態において、加水分解反応は、低温、例えば、約−２０〜約３５℃、または約−１０℃〜約３０℃、または約０℃〜約２０℃、または約５℃〜約１５℃で行われる。いくつかの実施形態において、α−トコフェリルアセテートが加水分解の前に冷却され、加水分解反応の間中、冷却温度に維持される。いくつかの実施形態において、加水分解反応は、例えば機械的手段によって、反応時間中ずっと撹拌される。

加水分解反応は、α−トコフェリルアセテートがほぼ完全に加水分解されるまで、進めることができる。反応の終了は、バッチをサンプリングし、当業者に既知の手段、例えばＨＰＬＣによって分析することによって、確認することができる。いくつかの実施形態において、α−トコフェリルアセテートが、ＨＰＬＣによって測定して、２０５ｎｍにおいて、２％未満、１．５％未満、１％未満、または０．５％未満の面積パーセントである場合に、反応が終了している。

いくつかの実施形態において、加水分解反応を停止させるために、加水分解反応を中和、即ちクエンチすることができる。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、酸の添加による加水分解反応の中和を含むことができる。本明細書において使用する場合、「酸」という用語は、加水分解反応のｐＨをｐＨ７未満に下げることができる任意の化合物または組成物を指す。例えば、いくつかの実施形態において、酸は強酸であり、例えば、ハロゲン化水素およびそれらの溶液、例えば、塩酸（ＨＣｌ）および臭化水素酸（ＨＢｒ）、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、硝酸（ＨＮＯ_３）、リン酸（Ｈ_３ＰＯ_４）、クロム酸（Ｈ_２ＣｒＯ_４）、酢酸、クエン酸、ギ酸、グルコン酸、乳酸、シュウ酸または酒石酸であるが、それらに限定されない。酸は、加水分解反応のｐＨをｐＨ７、６または５未満に下げるのに充分な量で、反応器に添加することができる。

金属塩酸化剤を加水分解反応の生成物に添加して、α−トコフェロールの式Ｉの化合物への酸化を促進する。金属塩酸化剤は、当業者に既知であり、下記を包含しうるが、それらに限定されない：遷移金属とハロゲン化物、例えば、ハロゲン化クロム、ハロゲン化マンガン、ハロゲン化鉄、ハロゲン化銅、ハロゲン化パラジウム、ハロゲン化銀、ハロゲン化カドミウム等；遷移金属酸化物、例えば酸化銀；過マンガン酸イオン；フェリシアン化物イオン；硝酸；ヨウ素；臭素；次亜塩素酸塩；過酸化物、および酸素とフリーラジカル開始剤。いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤の代わりに、電子化学電池を使用して、α−トコフェロールを酸化することができる。当業者は、本明細書に記載されている合成方法と同等の酸化量を達成するために電子化学電池に必要とされる時間およびエネルギーを算定することができる。「ハロゲン化物」という用語は、負電荷を有するハロゲン原子イオンを指し、ハロゲン化物アニオンは、フッ化物（Ｆ⁻）、塩化物（Ｃｌ⁻）、臭化物（Ｂｒ⁻）およびヨウ化物（Ｉ⁻）からなる群から選択される。

従って、金属塩酸化剤という用語は、例えばＦｅＣｌ_３を包含しうる。いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤は溶媒溶液に溶解され、例えば、金属塩酸化剤は、水溶液、例えば、水、または水／アルコール溶液中に存在する。

金属塩酸化剤は、種々の方法でα−トコフェロール溶液に添加することができる。例えば、金属塩酸化剤を、クエンチした加水分解反応に、一時点で一度に添加し、かつ／または酸化反応時間中に機械混合によって撹拌することができる。いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤を、加水分解反応の生成物に、長時間にわたって、例えば、１、２、１０、１５、２０または３０分間にわたって、ゆっくり添加することができる。または、金属塩酸化剤を、多数回に分けて、即ち逐次添加またはアリコートで、添加することができ、それにおいて、金属塩酸化剤を添加し、混合物を沈殿させる。いくつかの実施形態において、次の回の金属塩酸化剤添加前に、水性層を除去する。いくつかの実施形態において、４回に分けて添加され、どの後続回の金属塩酸化剤添加の前にも、水性層が除去される。

いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤の添加によって生じるα−トコフェロールキノン溶液を、水性洗浄液、例えば、水、緩衝液（例えば、炭酸水素ナトリウム）、または他の水溶液（例えば、水性塩溶液、即ち、塩化ナトリウムまたはカリウム）で１回以上洗浄して、不純物および金属塩酸化剤を除去することができる。例えば、水性洗浄は、酸化反応の終了時に行うことができる。いくつかの実施形態において、１つ以上の洗浄液を使用し、例えば、２つ、３つ、４つ、５つまたはそれ以上の洗浄液を使用する。次に、洗浄液を捨てるか、または再循環および／または再使用することができる。いくつかの実施形態において、水性洗浄は、１回以上に分けた金属塩酸化剤添加の前に行われ、各回の間で、水性層が除去され捨てられる。

他に指定されなければ、「化学量論比」という用語は、酸化反応における、α−トコフェロールのモル数に対する金属塩酸化剤のモル数の全比率を指す。従って、多数回に分けた金属塩酸化剤の逐次添加を含む酸化反応における化学量論比について、化学量論比という用語は、酸化反応に添加された多数回の全てにおける金属塩酸化剤の全添加モル量を指しうる。いくつかの実施形態において、化学量論比は、１．６〜４、１．８〜４、２〜４、２．２〜４、２．５〜４、３〜４、３．５〜４、または３．８〜４である。いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比は、１．７〜４、１．８〜３、または２〜２．５である。いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比は、２〜４．５、２．５〜４、または２．７〜３．２である。

いくつかの実施形態において、酸化反応は、多数回に分けた金属塩酸化剤の逐次添加を含み、それにおいて、個々の回における金属塩酸化剤は、０．２より大、０．４より大、０．６より大、０．８より大、１より大、１．２より大、１．５より大、２より大、２．５より大、３より大、３．５より大、または４より大の金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比を有する。いくつかの実施形態において、個々の回における金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比は、０．２〜４．０、０．５〜３．５、１．０〜３．０、または１．５〜２．５である。いくつかの実施形態において、個々の回における金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比は、０．２、０．４、０．５、０．６、０．７、０．７５、０．８、０．９、１、１．２、１．４、１．６、２、２．５、または３．０である。例えば、いくつかの実施形態において、３回または４回に分けて金属塩酸化剤が使用され、各回は、個々の回における金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比０．５、０．６、０．７、０．７５、０．８、０．９を有する。いくつかの実施形態において、多数回に分けて金属塩酸化剤が使用され、各後続回は、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの減少した化学量論比を有し、例えば、第一回は０．８の比率を有し、第二回は０．７の比率を有し、第三回は０．６の比率を有する。または、各後続回が金属塩酸化剤／α−トコフェロールの増加した化学量論比を有し、例えば、第一回は０．６の比率を有し、第二回は０．７の比率を有し、第三回は０．８の比率を有するようにして、多数回に分けた金属塩酸化剤を使用することができる。

いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤は、７０％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）〜９８％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）のα−トコフェロールを、式Ｉの化合物に酸化するのに充分な量で添加される。いくつかの実施形態において、金属塩酸化剤は、７５％、８５％、８７％、９０％、９２％、９５％または９７％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）を、式Ｉの化合物に酸化するのに充分な量で添加される。

いくつかの実施形態において、２つ以上の溶媒を、加水分解反応の生成物に添加することができる。そのような溶媒は、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）、ジエチルエーテル、または水と不混和性の他の溶媒を包含しうる。

α−トコフェロールの酸化は、金属塩、例えば塩化第二鉄を、α−トコフェロールに添加することによって行なうことができる。α−トコフェロールは、金属塩と共に、水を使用するかまたは使用せずに、メタノール、エタノールまたはアセトンに溶解させることができる。いくつかの実施形態において、反応は、均質溶液中で進む。

他の実施形態において、α−トコフェロールの酸化は、α−トコフェロールを、エーテル、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）に溶解させ、金属塩を、水、または水とエタノールの混合物（好ましくは、２：１の水：エタノール）に溶解させることによって行なうことができる。次に、α−トコフェロールおよび金属塩を混合し、２つの相（（ｉ）ＴＢＭＥに溶解したα−トコフェロール、および／またはα−トコフェロールキノンから主になる有機相、および（ｉｉ）塩化第二鉄および第一鉄を含有する主に水性の相）からなる金属塩／α−トコフェロールの混合物を生じ、それによって２相反応系を形成する。

２相反応系において、金属塩を、多数回にわけて逐次的に添加することができ、それにおいて、第一回分の金属塩を添加し、次に、第一回分を除去し、第二回分の金属塩を添加する。逐次的分割添加を使用して、第一回分の金属塩がα−トコフェロールを酸化し、使用済み酸化剤が水性相に入り、後続回の添加前に、大部分が除去され捨てられる。

酸化反応は、α−トコフェロールがほぼ完全に酸化されるまで、進めることができる。反応の終了は、バッチをサンプリングし、当業者に既知の手段、例えばＨＰＬＣによって分析することによって、確認することができる。いくつかの実施形態において、α−トコフェロールが、ＨＰＬＣによって測定して２０５ｎｍにおいて約６０％、５５％、５０％、４５％、４０％、３５％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％または０．２％未満の面積パーセントである場合に、反応が終了している。いくつかの実施形態において、試料は、Ｃ６−Ｐｈｅｎｙｌカラム（Ｐｈｅｎｏｍｅｎｅｘ，Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ）を使用しアセトニトリルと水との混合物で溶離するＨＰＬＣによって分析される。

または、酸化反応は、１つ以上の不所望副生成物の形成を測定しながら、進めることができる。α−トコフェロールのα−トコフェロールキノンへの酸化の間に、選択的酸化が存在することが見出された。例えば、酸化反応の初めに、α−トコフェロールキノンの生成に対して比較的減少した速度で、１つ以上の副生成物が生成される。従って、いくつかの実施形態において、１つ以上の副生成物のレベルが、所定のレベル、例えば、ＨＰＬＣによって測定して２６１ｎｍにおいて１０％、８％、６％、５％、４％、３％、２％または１％の面積パーセントに達するまで、酸化反応を進めることができる。いくつかの実施形態において、どの単一副生成物も、ＨＰＬＣによって測定して２６１ｎｍにおいて５％、４％、３％、２％、１％または０．５％以下の面積パーセントである。これらの不所望副生成物は、β−トコフェロールキノン、γ−トコフェロールキノン、デルタ−トコフェロールキノンおよびそれらの組合せを包含しうるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態において、副生成物はγ−トコフェロールキノンである。いくつかの実施形態において、１つ以上の副生成物が、ＨＰＬＣによって測定して２６１ｎｍにおいて約１０％、８％、６％、５％、４％、３％、２％または１％未満の面積パーセントである場合に、反応が終了しているとみなされる。

存在しうる任意溶媒からα−トコフェロールキノンを精製するために、種々の手段を使用することができる。溶媒抽出法は、当分野において既知である。例えば、いくつかの実施形態において、選択的蒸発を使用して、溶媒を蒸発させることができる。いくつかの実施形態において、回転蒸発器を使用して、溶媒を真空下に除去することができる。いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物を、貯蔵および／またはさらなる処理のために、ｎ−ヘプタンのような有機溶媒に入れることができる。

いくつかの実施形態において、金属キレート剤が使用される。金属キレート剤の例は、当業者に既知であり、アクリルポリマー、アスコルビン酸、テトラナトリウムイミノジスクシネート、クエン酸、ジカルボキシメチルグルタミン酸、エチレンジアミンジコハク酸（ＥＤＤＳ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、メチレンホスホン酸）、リンゴ酸、またはニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）を包含しうる。種々の不所望副生成物、ならびに反応物質を単離するために、付加的手段を使用することができ、その手法はシリカカラムを包含するが、それに限定されない。

組成物
いくつかの実施形態において、本発明は、式Ｉ：

の化合物、またはその立体異性体を合成する方法に関し、それにおいて、合成は、式Ｉの化合物に対して２％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する組成物を生じる。

本発明は、さらに、ジアステレオマーおよびエナンチオマーを包含する化合物の全ての立体異性体を包含する。本発明は、さらに、ラセミ混合物を包含するがそれに限定されない任意比率の立体異性体混合物も包含する。構造において立体化学が明示的に示されていなければ、その構造は、描かれている化合物の全ての可能な立体異性体を包含するものとする。分子の一部分または複数部分について立体化学が明示的に示されているが、分子の他の部分または複数部分が明示的に示されていない場合、構造は、立体化学が明示的に示されていない部分または複数部分について、全ての可能な立体異性体を包含するものとする。

α−トコフェロールおよび／またはα−トコフェロールキノンにおいて３つの立体中心があり、それによって８つの立体異性体が生じる：Ｒ，Ｒ，Ｒ；Ｓ，Ｒ，Ｒ；Ｒ，Ｓ，Ｒ；Ｒ，Ｒ，Ｓ；Ｒ，Ｓ，Ｓ；Ｓ，Ｒ，Ｓ；Ｓ，Ｓ，Ｒ；および／またはＳ，Ｓ，Ｓ。これらの各立体異性体は、個々に、またはラセミ混合物の任意組合せで、本発明に包含される。従って、式Ｉの化合物は、任意の特定立体異性体を包含することもできる。いくつかの実施形態において、本発明の化合物は、式：

によって示されるように、Ｒ，Ｒ，Ｒ配置であることができる。いくつかの実施形態において、単一の立体異性体、例えばＲ，Ｒ，Ｒが、本発明の組成物に存在する。いくつかの実施形態において、少なくとも７０％、８０％、９０％、９５％または９９％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）の式Ｉの化合物が、同じ立体化学、例えばＲ，Ｒ，Ｒを有する。いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物がラセミ混合物に存在し、２つ以上の異なる立体中心を含有する。

本発明は、低量のγ−トコフェロールキノンを有する組成物を合成する方法を指向することができる。γ−トコフェロールキノンは、式：

によって表わすことができる。

本明細書に記載されている組成物は、種々の量のγ−トコフェロールキノンを含有しうる。いくつかの実施形態において、組成物は、式Ｉの化合物に対して、２％未満、１．５％未満、１．０％未満、０．８％未満、０．６％未満、０．４％未満または０．２％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する。いくつかの実施形態において、組成物は、式Ｉの化合物に対して０．２％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する。いくつかの実施形態において、組成物は、式Ｉの化合物に対して、０．１８％未満、０．１６％未満、０．１４％未満または０．１０％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する。いくつかの実施形態において、当分野において現在既知の手法を使用して、γ−トコフェロールキノンが組成物中に検出されない。

使用法
いくつかの実施形態において、被験体における１つ以上の症状を処置するために、式Ｉの化合物を使用することができる。組成物は、式Ｉの化合物の他に、他の材料および化合物を含むことができる。例えば、組成物は、付加的トコフェリル誘導体を含むことができる。いくつかの実施形態において、トコフェリル誘導体は、全組成物の５０％（ｗｔ／ｗｔ）未満であることができる。いくつかの実施形態において、組成物は、２０％（ｗｔ／ｗｔ）未満のα−トコフェリルアセテート、α−トコフェロール、β−トコフェロール、β−トコフェリルキノン、γ−トコフェロールキノン、またはそれらの組合せを有する。いくつかの実施形態において、組成物は、１５％（ｗｔ／ｗｔ）未満、１０％（ｗｔ／ｗｔ）未満、または１％〜１０％（ｗｔ／ｗｔ）のα−トコフェリルアセテート、α−トコフェロール、β−トコフェロール、β−トコフェリルキノン、γ−トコフェロールキノン、またはそれらの組合せを有する。

当業者は、種々の賦形剤、香味剤、着色剤、および／またはレート−リリーシング剤を、組成物に添加できることを認識しうる。いくつかの実施形態において、組成物は、薬学的に許容されうる組成物である。いくつかの実施形態において、組成物は、薬学的に許容されうる賦形剤をさらに含む。本明細書において使用する場合、「賦形剤」は、配合物に望ましい物理的特性を与えるために、本発明の組成物の配合物において使用される物質、または物質の混合物を指す。本明細書において使用する場合、「薬学的に許容されうる」という用語は、妥当な医学的判断の範囲内において、過度の毒性、刺激、アレルギー反応または他の問題合併症を生じずに、ヒトおよび動物の組織と接触するのに好適であり、合理的な利益／リスク比に釣り合った化合物、材料、組成物および／または投与形態に関する。いくつかの実施形態において、「薬学的に許容されうる」という用語は、動物、特にヒトにおける使用に関して、連邦または州政府の規制機関によって承認されているか、または米国薬局方（２００９）または他の公認国際薬局方に記載されていることを意味する。種々の薬学的に許容されうる賦形剤を使用することができる。いくつかの実施形態において、薬学的に許容されうる賦形剤は、剛化剤、溶媒、乳化剤、緩衝剤、充填剤、皮膚軟化剤、安定剤またはそれらの組合せであることができるが、それらに限定されない。

「剛化剤」という用語は、室温において組成物をより粘性にするために添加される物質、または物質の混合物を指す。いくつかの実施形態において、剛化剤は、半固体または固体コンシステンシーを有する配合物の形成を促進する任意の物質である。剛化剤は、親水性であることができる（例えば、カルボポール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギネート、ポリエチレングリコール）。いくつかの実施形態において、剛化剤は、低い親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）を有する。好適な剛化剤の例は、水素化植物油、セチルアルコール、セチルエステルワックス、微結晶性ワックス、パラフィン、ステアリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチル（ｍｙｒｉｓｔａｌ）アルコール、セトステアリルアルコール、白蝋、黄蝋、蜜蝋、カンデリラ蝋、綿実蝋、カルナウバ蝋、ベーベリ蝋、米糠蝋およびそれらの組合せを包含するが、それらに限定されない。

「溶媒」という用語は、式Ｉの化合物または１つ以上の賦形剤を溶解または分散させることができる任意の物質を指す。溶媒は親油性であることができる。いくつかの実施形態において、溶媒は親油性であり、全組成物の２〜５０ｗｔ％、または５〜２０ｗｔ％である。いくつかの実施形態において、溶媒は、油、例えば、植物、堅果および種子油（例えば、アーモンド油、ヒマシ油、ココナッツ油、トウモロコシ油、綿実油、ホホバ油、アマニ油、ブドウ種子油、ナタネ油、カラシ油、オリーブ油、パームおよびパーム核油、ピーナッツ油、ベニバナ油、ゴマ油、ダイズ油、ヒマワリ種子油、ハマナ油、小麦胚芽油、およびカカオ脂）、または炭化水素油および石油（例えば、ワセリン、鉱油、および流動パラフィン）である。

いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、乳化剤を含む。「乳化剤」という用語は、乳濁液または懸濁液の形成および安定化を促進する任意の物質を指す。いくつかの実施形態において、乳化剤は、ラウリル硫酸ナトリウム、プロピレングリコールモノステアレート、メチルステアレート、グリセリルモノステアレートおよびそれらの組合せを包含するがそれらに限定されない。

「緩衝剤」という用語は、酸および塩基の両方を中和することができ、それによって本発明の組成物の所望ｐＨを維持することができる任意の物質を指す。いくつかの実施形態において、緩衝剤は、乳化特性に影響を及ぼす。いくつかの実施形態において、緩衝剤は、トリス緩衝剤（トリスＥＤＴＡ（ＴＥ）、トリスアセテート（ＴＡＥ）、トリスホスフェート（ＴＰＥ）、トリスグリシン）、リン酸緩衝液（例えば、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム）、重炭酸塩緩衝液、酢酸緩衝液（例えば、酢酸ナトリウム）、アンモニウム緩衝液、クエン酸緩衝液、ならびにそれらの誘導体および組合せであることができるが、それらに限定されない。いくつかの実施形態において、有機酸緩衝液が使用される。いくつかの実施形態において、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液またはクエン酸緩衝液を使用することができる。いくつかの実施形態において、両性イオン緩衝液を使用することができる。いくつかの実施形態において、緩衝剤は、リン酸緩衝液（例えば、二塩基性リン酸ナトリウム）である。

本発明の組成物のｐＨは、生理学的に適合性であることができ、かつ／または組成物の安定性を維持するのに充分であることができる。いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、約５〜約９のｐＨ、または約６．５〜約８のｐＨを有することができる。

本明細書において定義する場合、「充填剤」は、式Ｉの化合物と化学的に反応せずに、組成物に嵩を与えるために使用される物質である。充填剤は、当業者に既知であり、例えば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ：Ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｙ、第２１版（２００５）を参照。

本発明の組成物における式Ｉの化合物の濃度は、変化しうる。例えば、いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物は、組成物の４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、７５％、８０％、９０％または９５％（ｗｔ／ｗｔ）より大である。いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物は、組成物の約４０％〜約６０％（ｗｔ／ｗｔ）である。いくつかの実施形態において、約４０％〜約６０％（ｗｔ／ｗｔ）、または約５０％（ｗｔ／ｗｔ）の式Ｉの化合物を含む組成物を、カプセル、例えばゼラチンカプセルに入れる。

本明細書において使用する場合、「投与」は、薬学的有効量の式Ｉの化合物を、処置されている被験体に、配置または送達することを指す。そのような投与の例は、非経口、皮下、静脈内、筋肉内、経皮、口腔内または経口（それらに限定されない）のような経路によって、所望活性剤を与えることを包含する。例えば、本発明の組成物は、下記の投与形態によって投与することができる：錠剤、カプレット剤、コーティング錠剤、カプセル剤、カシェ剤、ペレット剤、丸剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤、スラリー剤およびリキッド剤を包含するが、それらに限定されない固体経口投与形態；経皮パッチ剤、散剤、流動乳剤、流動懸濁剤、半固形剤、軟膏剤、ペースト剤、クリーム剤、ゲル剤およびゼリー剤、およびフォーム剤を包含するが、それらに限定されない局所投与形態；ならびに液剤、懸濁剤、乳剤および乾燥粉末剤を包含するが、それらに限定されない非経口投与形態。投与の手段および方法は当分野において既知であり、当業者は種々の薬理学的ガイダンス文献を参照することができる。例えば、「Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃｓ」、Ｂａｎｋｅｒ ＆ Ｒｈｏｄｅｓ，Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．、第４版（２００２）；および「Ｇｏｏｄｍａｎ ＆ Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ」、第１０版、ＭａｃＭｉｌｌａｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ２００１を参考にすることができる。

いくつかの実施形態において、組成物は経口的に投与され、例えば、組成物を経口投与形態によって投与することができる。その投与形態は、例えば、押込嵌めカプセルまたは軟封カプセルを包含しうる。いくつかの実施形態において、カプセルは、ゼラチン、またはゼラチンと可塑剤、例えばグリセロールまたはソルビトールから製造される。押込嵌めカプセルは、充填剤、例えば、油、トコフェロール誘導体、ラクトース、結合剤、例えばデンプン、および／または潤滑剤、例えばタルクまたはステアリン酸マグネシウム、および／または安定剤と混合した活性成分を含有しうる。軟カプセルにおいて、式Ｉの化合物を、好適な液体、例えば、脂肪油、流動パラフィン、または液体ポリエチレングリコールに、溶解または懸濁させることができる。いくつかの実施形態において、経口投与は、被験体に液体投与形態を投与することによって行なわれる。経口投与用の液体投与形態は、当分野で一般に使用される不活性希釈剤、例えば水を含有する薬学的に許容されうる乳剤、液剤、懸濁剤、シロップ剤およびエリキシル剤を包含しうる。組成物を、リポソーム配合物において投与することもできる。いくつかの実施形態において、経口投与は、被験体に固体経口投与形態を投与することによって行なわれる。凝固剤は、当分野において既知であり、例えば、モノ−、ジ−およびトリグリセリド、およびポリエチレングリコールのモノ−およびジエステルからなるポリエチレングリコールグリセリド（Ｇｅｌｕｃｉｒｅ（登録商標）、Ｇａｔｔｅｆｏｓｓｅ Ｃａｎａｄａ，Ｍｏｎｔｒｅａｌ，Ｃａｎａｄａ）、およびＮｅｕｓｉｌｉｎ（登録商標）（マグネシウムアルミノメタシリケート；Ｆｕｊｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｊａｐａｎ）を包含しうる。経口投与用の全ての組成物は、そのような投与に好適な投与量であるべきである。

本発明の組成物は、経皮的に投与することもできる。本発明の組成物の経皮投与は、皮膚からの長時間送達のために、プラスター剤または経皮パッチ剤（両方とも当分野において既知である）に適用することができる。当分野で既知のデバイスまたはシステムは、皮膚への薬物放出速度を調節する膜を含むレザバー型デバイス、およびマトリックス中に薬物の分散体を含むデバイスを包含する。

組成物は、非経口投与形態において、即ち、静脈内、動脈内、筋肉内または腹腔内投与形態によって、投与することもできる。非経口調製物、例えば、滅菌注射可能水性または油性懸濁液は、好適な分散または湿潤剤および懸濁化剤を使用して既知の技術に従って配合することができる。滅菌注射可能調製物は、非毒性の非経口的に許容されうる希釈剤または溶媒中の滅菌注射可能溶液または懸濁液、例えば、プロピレングリコール中の溶液であることもできる。使用することができる許容されうるヒビクルおよび溶媒として、水、リンゲル液、および等張塩化ナトリウム溶液を挙げることができる。その他に、滅菌固定油が、溶媒または懸濁媒質として好都合に使用される。この目的のために、合成モノ−またはジグリセリドを包含する任意の無刺激固定油を使用することができる。その他に、オレイン酸のような脂肪酸も、注射剤の調製に使用される。

単一投与形態を製造するために担体材料と組み合わすことができる活性成分の量は、活性成分が投与されるホスト、および特定の投与方式に依存して変化する。しかし、ある特定患者の特定投与量レベルは、下記を包含する種々の要素に依存することが理解される：使用される特定化合物の活性、年齢、体重、体表面積、体格指数（ＢＭＩ）、全身の健康状態、性別、食事、投与時間、投与経路、排泄速度、薬物組合せ、および治療を受けている特定疾患の型、進行および重症度。所定の状況のための治療有効量または有効量は、日常実験によって容易に決めることができ、当業者の技術および判断の範囲内である。

いくつかの実施形態において、式Ｉの化合物の「有効量」は、１つ以上のエネルギーバイオマーカーを調節するか、正常化するかまたは増強させるのに充分な、化合物の量である。式Ｉの化合物の「治療有効量」は、被験体に投与した場合に、疾患または疾患の１つ以上の症候を減少または除去するか、または疾患または疾患の１つ以上の症候の進行を遅らせるか、または疾患または疾患の１つ以上の症候の重症度を減少させるか、または疾患の臨床発現を抑制するか、または疾患の有害症候の発現を抑制するのに充分な、化合物の量である。治療有効量は、１つ以上の投与で与えることができる。化合物の「有効量」は、治療有効量、ならびに被験体における１つ以上のエネルギーバイオマーカーを調節するか、正常化するかまたは増強させるのに有効な量の両方を包含する。

「１日用量」、「１日用量レベル」、「１日投与量」または「１日量」は、１日当たりに投与される式Ｉの化合物（またはその立体異性体）の合計量を意味する。従って、例えば、「３０ｇの１日投与量」での式Ｉの化合物の被験体への投与は、被験体が、１日に合計３０ｇの化合物を受けることを意味し、化合物は、単一の３０ｇ用量として投与される場合もあれば、３つの分離した１０ｇ用量として投与される場合もある。式Ｉの化合物を投与する通常の方法は、単一の１日経口用量、１日に２回の投与、１日に３回の投与、または１日に４回の投与であることができる。「１日１回」または「毎日」という用語は、２４時間の間に１回の本発明組成物の投与を指す。

式Ｉの化合物の１日投与量は、変化することができるが、例えば、下記を包含しうる：約０．５μｇ／ｋｇ〜約２００ｍｇ／ｋｇ体重、または約１．０μｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇ体重、または約２．０μｇ／ｋｇ〜約５０ｍｇ／ｋｇ体重、または約３．０μｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重、または約１００．０μｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重、または約１．０ｍｇ／ｋｇ〜約１０ｍｇ／ｋｇ体重、または約１０ｍｇ／ｋｇ〜約１００ｍｇ／ｋｇ体重、または約５０ｍｇ／ｋｇ〜約１５０ｍｇ／ｋｇ体重、または約１００ｍｇ／ｋｇ〜約２００ｍｇ／ｋｇ体重、または約１５０ｍｇ／ｋｇ体重。

いくつかの実施形態において、種々の投与計画を使用して、所望の有益作用を達成することができる。いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、慢性疾患の処置のために投与され、従って、被験体の残りの生涯にわたって、または１〜２０年間、または１、２、５、１０または１５年間にわたって、少なくとも１日１回投与される。いくつかの実施形態において、組成物は、被験体において、より即時的な有益作用を達成するために使用され、組成物は、少なくとも１週間、２週間、３週間、１ヶ月間、２ヶ月間、６ヶ月間または９ヶ月間にわたって毎日、被験体に投与される。いくつかの実施形態において、投与は、処置期間にわたって、「継続的」または「連続的」である。「投与」に関する「継続的」または「連続的」という用語は、投与の頻度が少なくとも１日１回であることを意味する。従って、例えば、「組成物が３週間以上にわたって継続的に投与される」という表現は、組成物が、少なくとも２１日の連続暦日にわたって、少なくとも１日１回投与されることを示す。しかし、投与の頻度は、１日１回より多くすることができ、しかも「連続的」であることができ、例えば、１日に２回、さらには３回でありうることに注意すべきである。さらに、「連続」日数にわたる組成物の投与は、１日より長く組成物を投与する投与形態によって達成できる。例えば、式Ｉの化合物の１日投与量を７日間連続して送達する単一経皮パッチ剤は、「化合物を７日間連続して投与した」とみなしうる。

「処置する」および「処置」という用語は、治療的処置および予防的または防止的手段の両方を指し、それにおける目的は、不所望の生理学的症状、障害または疾患を防止、阻止、後退または減速（減少）させるか、または有益なまたは所望の臨床結果を得ることである。本発明の目的のために、有益なまたは所望の臨床結果は、下記を包含するが、それらに限定されない：症候の軽減；症状、障害または疾患の程度の減少；症状、障害または疾患の、安定化した（即ち、悪化していない）状態；症状、障害または疾患進行の、開始の遅延、または減速；症状、障害または疾患状態の寛解、緩解（部分的または全体的）；または症状、障害または疾患の向上または改善。処置は、過度のレベルの副作用なしに、臨床的に有意な細胞応答を誘発することも包含するが、それに限定されない。本明細書に記載されている化合物および方法を使用して疾患を「処置する」ことは、疾患または疾患の１つ以上の症候を減少または除去するため、または疾患または疾患の１つ以上の症候の進行を遅らせるため、または疾患または疾患の１つ以上の症候の重症度を減少させるために、付加的治療剤を使用するかまたは使用せずに、本明細書に記載されている１つ以上の化合物を投与することとして定義される。本明細書に記載されている化合物および方法を使用する疾患の「抑制」は、疾患の臨床発現を抑制するために、または疾患の有害症候の発現を抑制するために、付加的治療剤を使用するかまたは使用せずに、本明細書に記載されている１つ以上の化合物を投与することとして定義される。処置と抑制との区別は、処置は疾患の有害症候が被験体において発現した後に行なわれるのに対して、抑制は疾患の有害症候が被験体において発現する前に行なわれることである。抑制は、部分的、実質的に全体的、または全体的であることができる。多くのミトコンドリア疾患は遺伝するので、遺伝学的スクリーニングを使用して、疾患の危険性のある患者を特定することができる。次に、何らかの有害症候の出現を抑制するために、疾患の臨床症候を発生する危険性がある無症候患者に、本発明の化合物および方法を使用することができる。

「被験体」は、ヒトおよび非ヒト動物、例えば、家庭および農場の動物、および動物園、スポーツおよびコンパニオン動物、例えば愛玩動物、および他の家畜化された動物、例えば、限定するものではないが、ウシ、ヒツジ、フェレット、ブタ、ウマ、ウサギ、ヤギ、イヌ、ネコ等を指す。いくつかの実施形態において、コンパニオン動物はイヌおよびネコである。

化合物は、ミトコンドリア障害を処置または抑制することにおいて、およびエネルギーバイオマーカーの調節のためにそのような化合物を使用する方法において、有用でありうる。エネルギーバイオマーカーの「調節」または、それを「調節する」とは、エネルギーバイオマーカーのレベルを所望の数値に変化させるか、またはエネルギーバイオマーカーのレベルを所望の方向（例えば、増加または減少）に変化させることを意味する。調節は、正常化および／または増強を包含しうるが、それらに限定されない。

エネルギーバイオマーカーの「正常化」または、それを「正常化する」とは、エネルギーバイオマーカーのレベルを病理学的数値から正常数値に変化させることとして定義され、ここで、エネルギーバイオマーカーの正常数値は、１）健康な人または被験体におけるエネルギーバイオマーカーのレベル、または２）人または被験体における１つ以上の不所望症候を軽減するエネルギーバイオマーカーのレベル、であることができる。例えば、疾患状態において低下している被験体におけるエネルギーバイオマーカーを正常化することは、エネルギーバイオマーカーのレベルを、正常（健康）数値、または不所望症候を軽減する数値に、増加させることを意味する。

エネルギーバイオマーカーの「増強」、またはそれを「増強する」とは、有益なまたは所望の作用を得るために、１つ以上のエネルギーバイオマーカーのレベルを、正常レベル、または増強前のレベルから、意図的に変化させることを意味する。例えば、有意なエネルギー要求が被験体に課されている状況において、その被験体におけるＡＴＰのレベルを、その被験体におけるＡＴＰの正常レベルより高いレベルに増加させることが望ましいこととなりうる。エネルギーバイオマーカーの正常化が被験体にとって最適な結果を達成することができないミトコンドリア疾患のような疾患または病状に苦しんでいる被験体においても、増強が有益作用となることができ；そのような場合、１つ以上のエネルギーバイオマーカーの増強が有益となることができ、例えば、正常レベルより高いＡＴＰ、または正常レベルより低い乳酸（ラクテート）がそのような被験体に有益となりうる。

適量のＲ，Ｒ，Ｒ−α−トコフェリルアセテート（７．０ｋｇ）を７２Ｌ反応器に装填することによって、α−トコフェリルアセテート（Ｖｉｔａ−Ｓｏｌａｒ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｃｈｉｎａ）を加水分解して、α−トコフェロールの非分離中間体を得た。α−トコフェリルアセテートを、エタノール（２００プルーフ、０．０５％トルエンで変性）に溶解させた。反応器を１０〜１２℃に冷却し、温度を１０〜１５℃に維持しながら、水酸化カリウムペレット（≧８５％ Ａ．Ｃ．Ｓ．等級）をフラスコに添加した。混合物を１時間にわたって撹拌した。少なくとも１時間後、バッチをサンプリングし、ＨＰＬＣ分析によって分析することによって、反応の終了を確認した。

α−トコフェリルアセテートが２０５ｎｍにおいて０．５％未満の面積パーセントであった場合に、反応が終了していた。加水分解反応を、塩酸溶液（３４％〜３９％水溶液）で中和して、反応器中にα−トコフェロールを得た。α−トコフェロール溶液を、１００Ｌ分液漏斗に移し、それにｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル（ＴＢＭＥ）を加えた（１７．８ｋｇ）。

塩化第二鉄溶液を４回に分けて添加し、各回はα−トコフェロールの単位当たり０．７５当量の塩化第二鉄を与え、全金属塩酸化剤／α−トコフェロール比３を得た。第一アリコートを、分液漏斗に添加し、約３５±５分間撹拌した。混合物を沈殿させ、水性層を除去し捨てた。塩化第二鉄の添加を、さらに３回行ない、合計４つのアリコートについて行なった。最後の水性層を除去し捨てた後、得られたＲ，Ｒ，Ｒ−α−トコフェノールキノンを含有するＴＢＭＥを水で４回洗浄した。洗浄を行なうために、８．９ｋｇの水を１００Ｌ分液漏斗に添加し、１０分間撹拌した。水性層を除去し捨てた。バッチをサンプリングし、工程内ＨＰＬＣ法によって分析した。工程の概要については、図１を参照。

表１の条件を使用して、ＨＰＬＣ分析を行なった。

次に、Ａ．Ｃ．Ｓ．試薬用塩化ナトリウムを含有するＵＳＰ精製水（７．４ｋｇの水中に１．５ｋｇのＮａＣｌ）を用いて、α−トコフェロールキノンを含有するＴＢＭＥを洗浄した（塩化ナトリウム溶液を１００Ｌ漏斗に添加し、最低５分間撹拌することによって洗浄した）。次に、塩化ナトリウム溶液を除去し捨てた。

次に、炭酸水素ナトリウム（Ａ．Ｃ．Ｓ．試薬用）を含有する水（８．９ｋｇの水に対して１５０ｇの炭酸水素ナトリウム）を用いて、α−トコフェロールキノンを含有するＴＢＭＥを洗浄した（炭酸水素ナトリウムを１００Ｌ分液漏斗に添加し、最低５分間撹拌することによって洗浄した）。次に、炭酸水素ナトリウム溶液を除去し捨てた。

有機層を５ガロンポリエチレン容器に注ぎ、０．５インチ〜１インチが容器の底に存在するように充分量の粒状硫酸ナトリウムを各容器に添加した。有機層（ＴＢＭＥ中のα−トコフェロールキノン）を、回転蒸発器に装填し、溶媒を真空下に３５℃で除去した。ＴＢＭＥが蒸発したら、３キログラムのＡ．Ｃ．Ｓ．試薬用ｎ−ヘプタンを、蒸発フラスコに真空下で添加し、留出物が見られなくなるまで最低１時間蒸発させた。

粗生成物を、Ａ．Ｃ．Ｓ．試薬用ｎ−ヘプタンに溶解させ、蒸発フラスコからすすぎ落とした。ｎ−ヘプタン中の生成物を、精製前に、５−ガロン高密度ポリエチレン容器に保存した。

詳細な説明セクション（概要および要約セクションではない）は、特許請求の範囲を解釈するために使用されることを意図するものであることを認識すべきである。概要および要約セクションは、発明者によって考えられた本発明の１つ以上であるが全てではない例示的実施形態を明らかにすることができ、従って、本発明および添付の特許請求の範囲を決して限定するものではない。

本明細書に記載されている全ての種々の実施形態または選択肢は、あらゆる変化で組み合わせることができる。前記の特定実施形態の説明は、本発明の一般的性質を極めて充分に明らかにしているので、他の人は、当分野の技術の範囲内の知識を適用することによって、過度な実験を行なわずに、本発明の一般概念を逸脱せずに、そのような特定実施形態を種々の適用のために容易に変更し、かつ／または適合させることができる。従って、そのような適合および変更は、本明細書に示されている教示および案内に基づいて、開示されている実施形態の等価物の趣旨および範囲に含まれるものとする。本明細書における語句または用語は、説明を目的とし、限定を目的とするものではないと理解すべきであり、従って、本明細書の用語または語句は、当業者によって、教示および案内に照らして解釈されるべきである。

本発明の広さおよび範囲は、いずれの前記例示的実施形態によっても限定すべきではなく、下記の特許請求の範囲およびそれらの等価物によってのみ定めるべきである。

雑誌論文または抄録、公開済みまたは対応するＵＳまたは外国特許出願、発行済みまたは外国特許、またはあらゆる他の文献を包含する本明細書に引用されている全ての文献は、それぞれ、該引用文献に示されている全てのデータ、表、図面および本文を包含するその全内容が参照により本明細書に組み入れられる。

Claims (31)

1. 式Ｉ：
   

   

   の化合物、またはその立体異性体を合成する方法であって、α−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して該式Ｉの化合物を形成することを含み、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）が１．６〜４である方法。
2. 式Ｉ：
   

   

   の化合物、またはその立体異性体を合成する方法であって、
   （ａ）塩基の存在下で、α−トコフェリルアセテートを加水分解すること；
   （ｂ）（ａ）の加水分解を中和することによってα−トコフェロールを形成すること；
   （ｃ）（ｂ）のα−トコフェロールを金属塩酸化剤で酸化して、式Ｉの化合物を形成すること；
   を含み、金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）が１．６〜４である方法。
3. 前記金属塩酸化剤がハロゲン化鉄である、請求項１または２のいずれか１項に記載の方法。
4. 前記ハロゲン化鉄がＦｅＣｌ_３である、請求項３に記載の方法。
5. 前記金属塩酸化剤が、１より多くの部分に分けて逐次的に添加される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記金属塩酸化剤／α−トコフェロールの化学量論比（ｍｏｌ／ｍｏｌ）が２．５〜３．５である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記金属塩酸化剤が、７０％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）〜９８％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）の前記α−トコフェロールを前記式Ｉの化合物に酸化するのに充分な量で添加される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. （ｃ）の生成物を水溶液で洗浄することをさらに含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記塩基が水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記中和が、酸の添加によって行なわれる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記α−トコフェリルアセテートが、加水分解の前にアルコールに溶解される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 加水分解が約５℃〜約２０℃で行なわれる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記α−トコフェリルアセテートが、Ｒ，Ｒ，Ｒ−α−トコフェリルアセテートである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記式Ｉの化合物が、
    

    

    またはその立体異性体である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記α−トコフェリルアセテートが植物から単離される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法によって製造される式Ｉの化合物。
17. 請求項１６に記載の化合物を含む組成物であって、前記式Ｉの化合物に対して２％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する組成物。
18. 前記式Ｉの化合物が、
    

    

    またはその立体異性体である、請求項１７に記載の組成物。
19. 前記式Ｉの化合物に対して０．７％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する、請求項１７〜１８のいずれか１項に記載の組成物。
20. 前記式Ｉの化合物に対して０．２％（ｍｏｌ／ｍｏｌ）未満のγ−トコフェロールキノンを有する、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の組成物。
21. 前記式Ｉの化合物が、前記組成物の７０％（ｗｔ／ｗｔ）より大である、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載の組成物。
22. ２０％（ｗｔ／ｗｔ）未満のα−トコフェリルアセテート、α−トコフェロール、β−トコフェロール、β−トコフェロールキノン、γ−トコフェロール、またはそれらの組合せを有する、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の組成物。
23. 薬学的に許容されうる組成物である、請求項１７〜２２のいずれか１項に記載の組成物。
24. 薬学的に許容されうる賦形剤をさらに含む、請求項１７〜２３のいずれか１項に記載の組成物。
25. 請求項１７〜２４のいずれか１項に記載の組成物を含む経口投与形態。
26. ミトコンドリア障害を処置するか、１つ以上のエネルギーバイオマーカーを調節するか、１つ以上のエネルギーバイオマーカーを正常化するか、または１つ以上のエネルギーバイオマーカーを増強する方法であって、治療有効量または有効量の請求項１７〜２５のいずれか１項に記載の組成物を被験体に投与することを含む方法。
27. 前記式Ｉの化合物が、
    

    

    またはその立体異性体である、請求項２６に記載の方法。
28. 前記ミトコンドリア障害が、遺伝性ミトコンドリア疾患；赤色ぼろ線維を伴うミオクローヌス癲癇（ＭＥＲＲＦ）；ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中（ＭＥＬＡＳ）；レーバー遺伝性視神経疾患（ＬＨＯＮ）；リー病；キーンズ・セイアー症候群（ＫＳＳ）；フリートライヒ運動失調（ＦＡ）；他のミオパシー；心筋症；脳筋症；尿細管性アシドーシス；神経変性疾患；パーキンソン病；アルツハイマー病；筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）；運動ニューロン疾患；他の神経系疾患；癲癇；遺伝病；ハンチントン病；気分障害；統合失調症；双極性障害；加齢性疾患；黄斑変性；糖尿病：および癌からなる群から選択される、請求項２６〜２７のいずれか１項に記載の方法。
29. 前記ミトコンドリア障害が、遺伝性ミトコンドリア疾患；赤色ぼろ線維を伴うミオクローヌス癲癇（ＭＥＲＲＦ）；ミトコンドリア脳筋症・乳酸アシドーシス・脳卒中（ＭＥＬＡＳ）；レーバー遺伝性視神経疾患（ＬＨＯＮ）；リー病；キーンズ・セイアー症候群（ＫＳＳ）；およびフリートライヒ運動失調（ＦＡ）からなる群から選択される、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載の方法。
30. 前記エネルギーバイオマーカーが、全血、血漿、脳脊髄液または脳室液中の乳酸（ラクテート）レベル；全血、血漿、脳脊髄液または脳室液中のピルビン酸（ビルベート）レベル；全血、血漿、脳脊髄液または脳室液中のラクテート／ビルベート比；ホスホクレアチンレベル、ＮＡＤＨ（ＮＡＤＨ＋Ｈ^３０）レベル；ＮＡＤＰＨ（ＮＡＤＰＨ＋Ｈ^３０）レベル；ＮＡＤレベル；ＮＡＤＰレベル；ＡＴＰレベル；還元型コエンザイムＱ（ＣｏＱ^ｒｅｄ）レベル；酸化型コエンザイムＱ（ＣｏＱ^ｏｘ）レベル；全コエンザイムＱ（ＣｏＱ^ｔｏｔ）レベル；酸化型シトクロムＣレベル；還元型シトクロムＣレベル；酸化型シトクロムＣ／還元型シトクロムＣ比；アセトアセテートレベル、β−ヒドロキシブチレートレベル、アセトアセテート／β−ヒドロキシブチレート比、８−ヒドロキシ−２’−デオキシグアノシン（８−ＯＨｄＧ）レベル；活性酸素種のレベル；酸素消費量（ＶＯ_２）のレベル；二酸化炭素排出量（ＶＣＯ_２）のレベル；呼吸商（ＶＣＯ_２／ＶＯ_２）；運動耐性；および嫌気性代謝閾値からなる群から選択される、請求項２６〜２９のいずれか１項に記載の方法。
31. 前記被験体が、ミトコンドリア疾患を有する被験体；激しいまたは長期の身体活動を行なっている被験体；慢性的エネルギー問題を有する被験体；慢性的呼吸問題を有する被験体；妊娠雌性；分娩中の妊娠雌性；新生児；未熟新生児：極限環境に暴露された被験体；高温環境に暴露された被験体；寒冷環境に暴露された被験体；平均より低い酸素含有量を有する環境に暴露された被験体；の二酸化炭素含有量を有する環境に暴露された被験体；の大気汚染レベルを有する環境に暴露された被験体；肺疾患を有する被験体；平均より低い肺気量を有する被験体；結核患者；肺癌患者；気腫患者；嚢胞性線維症患者；手術から回復中の被験体；病気から回復中の被験体；急性外傷を受けている被験体；ショックを受けている被験体；急性酸素投与を必要としている被験体；慢性酸素投与を必要としている被験体；高齢被験体；減少したエネルギーを経験している高齢被験体；および慢性疲労に苦しんでいる被験体からなる群から選択される、請求項２６〜３０のいずれか１項に記載の方法。

Images