JP2016540828A - 金属錯体および処置方法 - Google Patents

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Abstract

一実施形態では、本出願は、中枢神経系(CNS)の疾患を処置するための選択的な神経活性剤である化合物を開示する。一態様では、神経活性剤は、鉄、銅または亜鉛の錯体を含む、金属キレートのNCDである。第1の実施形態では、本発明は、ある種の金属錯体の非共有結合性誘導体(NCD)は、生体利用可能な金属を送達するのに有効であり、金属送達により予防、処置または緩和され得る状態の処置において使用され得るという発見に基づいている。

Description

関連出願
本出願は、2013年11月11日に出願された米国仮特許出願第61/902,682号および2014年1月28日に出願された米国仮特許出願第61/932,348号の利益を主張する。
出願の背景
本発明は、特に状態を処置するための、医薬剤としての金属錯体の使用であって、金属送達が状態を予防、軽減または緩和することができる、使用に関する。金属の異常レベル(通常、低金属レベル)により引き起こされるか、またはそれに関連する臨床状態がいくつか存在する。このタイプの状態には、酸化的損傷を特徴とする、またはそれに関連するがんおよび状態、より詳細には、アルツハイマー病(AD)、パーキンソン病(PD)、ハンチントン病、低酸素症およびプリオン病(PrD)などの神経変性状態または疾患が含まれる。
生体利用可能な金属は、生物系の働きに大きな影響を及ぼす。金属は、酵素系、および生物系内のシグナル伝達機構において重要な役割を果たすことが知られている。例えば、Znは、アルツハイマー病のβ−アミロイドプラークにおいて重要な役割を果たし、(Cu、Zn)スーパーオキシドジスムターゼ酵素は、筋萎縮性側索硬化症に関連する、反応性酸素種による損傷の媒介において作用し、ヘム酵素NOシンターゼおよびグアニリルシクラーゼはそれぞれ一酸化窒素(NO)の産生およびセンシングに関与し、乳がんおよび卵巣がん感受性遺伝子、例えばBRCA1において「ジンク−フィンガー」モティーフが発見されている。さらに、異常タンパク質は、ある濃度の金属イオンの存在下で、ミスフォールドする傾向を有することが実証されている。
酸化ストレス(OS)の結果である、いくつかの心血管状態が特定されている。OSに関連する他の状態には、がん、白内障、アルツハイマー病などの神経変性障害、および心臓疾患が含まれる。OSが、3つのタイプの神経筋障害:筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ミトコンドリア/代謝の疾患およびフリードライヒ運動失調症において、顕著な役割を果たすという証拠も存在する。これらの疾患の共通の特徴としては、ミスフォールドされたタンパク質の沈着、およびOSの結果としての実質的な細胞損傷が挙げられる。OSは、アルツハイマー病(AD)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、プリオン病(クロイツフェルト−ヤコブ病(CJD)を含む)、伝達性海綿状脳症(TSE)、白内障、ミトコンドリア障害、メンケス病、パーキンソン病(PD)およびハンチントン病(HD)などのアミロイド形成性神経学的障害を含めた、幅広い範囲の疾患状況において身体損傷の主な原因であることがデータにより示唆されている。OSの作用は、ヒトの身体の任意の一部分に限定されるものではなく、OSの陰性作用の例は、ほとんどすべての臓器に観察されている。例えば、ヒトの脳は、金属イオンを濃縮する臓器であり、最近の証拠により、金属ホメオスタシスの破壊は、様々な加齢神経変性疾患において、重要な役割を果たしていることが示唆されている。
いくつかの治療剤が、OSにより引き起こされるまたはそれに関連する状態に対する、潜在的な療法として開発された。しかし、ビタミンEおよびビタミンCなどの剤は、血液脳関門を通過しないので、有効ではなく、したがって、中枢を源とする神経変性疾患の処置には効果的に使用することができないことが分かった。
銅金属イオンの欠乏は、ADに関連する状態として報告された。銅欠乏の1つの結果は、反応性酸素種(ROS)の解毒を担う防御性酵素は、不適切なことに銅が組み込まれてしまい、したがって、正常な酵素機能を効果的に果たすことができないということである。このような防御性酵素が、例えば脳においてこのように不適切な組み込みを受けると、タンパク質カルボニルの増加などの、タンパク質酸化の増加に反映される、OSの一般的増加(ADにおいて観察されるような)につながる。
したがって、酸化的損傷、特にPD、ADおよびCJDなどの中枢神経系神経変性障害に関連する疾患の処置に非常に有効な剤が必要とされている。さらに、末梢組織、便秘などの胃腸機能不全、および急性呼吸窮迫症候群、ALS、アテローム動脈硬化性心血管疾患および多臓器機能不全に関連する状態を処置するための新規の剤が必要とされている。
パーキンソン病などのある種の神経学的疾患の患者により経験される運動機能不全に加え、便秘などの胃腸管の病気を含めた非運動症状は、神経学的疾患の患者によって一般に経験されている。これらの症状は、顕著な悪影響を患者の生活の質に及ぼす。本出願の一態様では、治療有効量の本明細書において開示されている金属錯体のNCDを投与するステップを含む、神経学的疾患の患者に関連する胃腸疾患または病気を処置または低減する方法が提供される。
例えば、PDなどのある種の神経変性疾患の患者はまた、自立神経系内の混乱が認められ、ならびに心拍数、血圧、発汗、および胃腸機能と排尿機能の両方などのこうした自動身体機能の制御に悪影響を及ぼす、疾患の非運動性の局面を罹患する。PDなどの神経変性疾患に関連する胃腸機能不全には、便秘が含まれ得る。
関連分野および限定の上記の例は、例示であり、排他的ではないことを意図している。関連分野の他の限定は、本明細書を一読し、本明細書において提供されている図面または図を検討すると、当業者に明らかとなる。
出願の要旨
中枢神経系(CNS)の疾患を処置するための、選択的な神経活性剤である、新規で有効な剤が絶えず必要とされている。一態様では、神経活性剤は、銅および亜鉛などを含む、イオン性キレート形成剤(chelator)である。以下の実施形態、態様およびそれらの変形形態は例であり、例示は範囲を限定することを意図するものではない。
第1の実施形態では、本発明は、ある種の金属錯体の非共有結合性誘導体(NCD)は、生体利用可能な金属を送達するのに有効であり、金属送達により予防、処置または緩和され得る状態の処置において使用され得るという発見に基づいている。特に、金属錯体のこれらのNCDは、細胞内で観察される有意な抗酸化作用をもたらす形態で、金属を細胞に送達するのに有効であることが見いだされている。一態様では、金属錯体のある種のNCDは、OSを媒介する能力を実証した。別の実施形態では、金属錯体のNCDおよびそれらの誘導体は、銅(II)および他の二価の金属を含む、in vivoでの診断手段に使用することもできる。
第2の実施形態では、本出願は、式Iの化合物とLigandとの非共有結合性誘導体(NCD):
(式中、
Mは、Fe、ZnまたはCuであり、
およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
およびRは、それぞれ独立して、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜Cアルケニル、置換または非置換C〜Cアルキニル、置換または非置換C〜Cヘテロアルキル、置換または非置換C〜C10シクロアルキル、置換または非置換C〜C10ヘテロシクロアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換C〜C10ヘテロアリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
はそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびアシルからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
はそれぞれ、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
R’およびR”は、HおよびC〜Cアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択され、
mは、1、2、3、4、5および6からなる群から選択される整数であり、
Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または式Iの化合物と錯体を形成して非共有結合性誘導体を形成する有機化合物である)、およびその薬学的に許容される塩を開示する。一態様では、NCDは、式Iの化合物および本明細書において開示されている配位子から調製される。上の化合物の一態様では、MはZnまたはCuである。
本出願に開示されている通り、化学量論に関わりなくただNCDを表すために、例えば、1:1の化学量論としてNCDを表すかまたは図示する。すなわち、NCDは、化学量論に関わりなく、形成または調製され得る。例えば、NCDは、金属の性質、キレート剤およびNCDを形成させるために添加される試薬の相対化学量論に応じて、式Iの化合物と、1つ、2つまたは3つの配位子とから形成され得る。同様に、NCDは、本明細書において開示されている通り、1つまたは複数の配位子との、1つ、2つまたは3つの金属キレートを含むことができる。
上の式Iの化合物から調製されるNCDなどの本出願のNCDは、一般に、以下に図示されている通り調製することができる。
上のNCDの一態様では、RおよびRは、それぞれ独立して、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
はHであり、Rは、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択され、
はHであり、Rは、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択される。
NCDの別の態様では、RおよびRは、それぞれ独立して、H、C1〜3アルキルであるか、またはRおよびRはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、Cシクロヘキシル基を形成し、RおよびRはそれぞれ、C1〜3アルキル、−C、p−Cl−C、p−MeO−C、−C1〜2アルキル−C、−C1〜2アルキル−p−Cl−C、−C1〜2アルキル−p−MeO−Cおよび−C1〜2アルキル−モルホリノからなる群から独立して選択される。上の一変形形態では、RおよびRは、H、メチルまたはエチルからそれぞれ独立して選択される。別の変形形態では、RおよびRはそれぞれ、独立してメチル、エチル、−C、−CH−C、p−MeO−C−および−CHCH−N−モルホリノである。上の化合物の一変形形態では、RおよびRは水素であり、RおよびRは同一である。上の別の変形形態では、本化合物は、対称に置換されている。一変形形態では、本化合物は、対称に置換されて、回転対称のC2軸を生ずる。
NCDの別の態様では、Ligandは、a)アミノ酸、例えば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸など、b)アミノ酸のエステル、例えば、アラニンエチルエステル、アルギニンエチルエステル、アルギニンメチルエステル、システインエチルエステル、シスチンジメチルエステル、グリシンエチルエステル、フェニルアラニンエチルエステル、チロシンエチルエステル、L−チロシンメチルエステル、チロシンメチルエステルおよびトリプトファンエチルエステルからなる群から選択されるアミノ酸のエステルなど、c)ジペプチド、例えば、Ala−Gly、Gly−Ala、L−アラニル−L−グルタミン、Ala−Tyr、Tyr−Ala、Ala−Gln、Gln−Ala、Gly−Tyr、Tyr−Gly、Ile−Tyr、Tyr−Ile、Ile−Trp、Lys−Trp、Lys−Glu、Glu−Tyr、Ile−LeuおよびLeu−Ileなど、d)有機カルボン酸、二カルボン酸またはポリカルボン酸、例えば、クエン酸、チオジプロピオン酸、グルコン酸、グルクロン酸、アスコルビン酸、クエン酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、アジピン酸、trans−アコニット酸、安息香酸、カプリル酸、尿酸、コール酸、酒石酸、リノール酸、ニコチン酸、オレイン酸、ペクチニン酸、プロピオン酸、サリチル酸、ソルビン酸、ステアリン酸からなる群から選択される有機カルボン酸など、e)単糖類または二糖類、例えば、グルコース、ラクトース、マルトース、スクロース、フルクトース、マンニトール、ソルビトール、リボースおよびソルボースからなる群から選択されるものなど、ならびにf)有機化合物、例えば、2−ピロリジノン、カフェイン、サッカリン、N,N,N’,N’−テトラブチルテレフタルアミド、N,N,N’,N’−テトラエチルテレフタルアミド、N,N,N’,N’−テトラプロピルテレフタルアミド、ウレア、プロピレングリコール、ナイアシンアミド(ニコチンアミド)、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン(thiamin)(チアミン(thiamine))および酢酸アルファ−トコフェロール(酢酸ビタミンE)からなる群から選択される有機化合物などからなる群から選択される。上の一態様では、配位子は、クエン酸、チオジプロピオン酸、グルコン酸、グルクロン酸、アスコルビン酸、カフェイン、グルコース、グルタチオン、ラクトース、乳酸、リンゴ酸、マルトース、コハク酸、尿酸、クエン酸、L−チロシンメチルエステル、シスチンジメチルエステルおよびサッカリンからなる群から選択される。一変形形態では、Ligandは、アミノ酸、クエン酸、チオジプロピオン酸、グルコン酸、グルクロン酸、アスコルビン酸、カフェイン、グルコース、グルタチオン、ラクトース、乳酸、リンゴ酸、マルトース、コハク酸、尿酸、クエン酸、L−チロシンメチルエステル、シスチンジメチルエステルおよびサッカリンからなる群から選択される。NCDの一変形形態では、Ligandは、グルコン酸、クエン酸、L−チロシンメチルエステル、シスチンジメチルエステルおよびサッカリンからなる群から選択される。NCDの一変形形態では、配位子は、グルコン酸である。
上のさらに別の態様では、RおよびRは、それぞれ独立してH、C1〜3アルキルであるか、またはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、Cシクロヘキシル基を形成し、RおよびRはそれぞれ、C1〜3アルキル、−C、p−Cl−C、p−MeO−C、−C1〜2アルキル−C、−C1〜2アルキル−p−Cl−C、−C1〜2アルキル−p−MeO−Cおよび−C1〜2アルキル−モルホリノからなる群から独立して選択される。
上のNCDの別の態様では、式Iの化合物は、I.1〜I.31:
からなる群から選択される。
第3の実施形態では、本出願は、式Iaの化合物とメタル化Ligandとの非共有結合性誘導体(NCD):
(式中、
式Iaの化合物は、
であり、
Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または有機化合物であり、
メタル化Ligandは、Ligandの金属塩であり、金属はFe、ZnおよびCuからなる群から選択され、
およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
およびRは、それぞれ独立して、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜Cアルケニル、置換または非置換C〜Cアルキニル、置換または非置換C〜Cヘテロアルキル、置換または非置換C〜C10シクロアルキル、置換または非置換C〜C10ヘテロシクロアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換C〜C10ヘテロアリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
はそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびアシルからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
はそれぞれ、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
R’およびR”は、HおよびC〜Cアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択され、mは、1、2、3、4、5および6からなる群から選択される整数である)、およびその薬学的に許容される塩を開示する。
第4の実施形態では、本出願は、キレート剤Iaとメタル化Ligandとを反応させることによって、上の非共有結合性誘導体(NCD)を調製する方法:
を開示する。
一態様では、メタル化Ligandは、金属がFe、CuまたはZnからなる群から選択されるグルコン酸金属塩である。上のNCDの一態様では、RおよびRは、それぞれ独立して、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、RはHであり、Rは、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択され、RはHであり、Rは、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択される。
NCDの別の態様では、RはHであり、Rは、置換または非置換C〜Cアルキルであり、RおよびRはメチルであり、Rは置換または非置換C〜Cアルキルであり、Rは置換または非置換C〜Cアルキルである。NCDの一態様では、式Iaの化合物はATSMHであり、メタル化配位子はグルコン酸銅である。上の一変形形態では、NCDは、式Iaの化合物と、金属がFe、CuおよびZnから選択されるグルコン酸金属塩との間の反応によって調製される固体状態にあるグルコン酸NCDである。一変形形態では、金属は、銅または亜鉛である。上のNCDの別の態様では、式Iaの化合物はATSMHであり、グルコン酸金属塩はグルコン酸銅(II)またはグルコン酸亜鉛(II)である。
上のそれぞれの別の態様では、本出願は、場合により、単一立体異性体またはその立体異性体の混合物の形態にある上のNCDまたはその薬学的に許容される塩を開示する。さらに別の態様では、治療有効量の上のそれぞれのNCD、および薬学的に許容される添加剤または塩を含む、医薬組成物が提供される。
第5の実施形態では、本出願は、哺乳動物における状態を処置または予防する方法であって、金属送達が状態を予防、軽減または緩和することができ、治療有効量の上の実施形態、態様および変形形態のいずれか1つのNCDまたはその医薬組成物を哺乳動物に投与するステップを含む方法を開示する。上の方法の一変形形態では、状態は、タウ関連性障害、酸化ストレスにより引き起こされるかまたはそれに関連する障害、およびAベータ関連性障害からなる群から選択される。上の方法の別の変形形態では、状態は、被験体において、酸化ストレスにより引き起こされるか、またはそれに関連する。別の変形形態では、状態は、タウ関連性障害またはAベータ関連性障害である。本方法の別の変形形態では、状態は、心血管疾患、中枢神経系障害、がん、および神経学的疾患または障害からなる群から選択される。本方法の別の変形形態では、神経学的疾患は神経変性疾患である。
CuII−ATSM(またはCu−ATSMまたはCuATSM)などの金属錯体または金属錯体のNCDの経口投与は、MPTP(1−メチル−4−フェニル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン)損傷マウスに対して、神経防御性であること、ならびに運動能力および認知機能を回復させることが示された。さらに、Cu−ATSMまたはCu−ATSMのNCDの処置はまた、排便回数を改善し、MPTP損傷マウスの筋層間神経叢におけるニューロンの亜母集団の回復に相関することが見いだされている。したがって、パーキンソン病などの神経学的疾患を有している、便秘などの胃腸機能不全を経験している患者は、胃腸管の筋層間神経叢内の腸管グリア細胞の反応性に連動してニューロンの母集団の喪失を伴う恐れがある。中枢神経系において神経防御性である、Cu−ATSMなどの金属錯体、またはCu−ATSMのNCDなどの金属錯体のNCDなどの剤によるこれらの患者の処置は、症状の解放をもたらし、また胃腸管において疾患の改変を生じる。
本明細書において開示されている通り、パーキンソン病のいくつかのげっ歯類モデルは、胃腸機能不全を示し、これは、腸神経系内のニューロンの亜母集団の喪失と相関がある。MPTP(1−メチル−4−フェニル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン)を投与すると、C57BL/6マウスの黒質緻密部内のドーパミン作動性ニューロン数のかなりの減少が引き起こされることが決定された。さらに、損傷の21日後に、回腸の筋層間神経叢内のニューロンの亜母集団の減少も検出され、排便回数の低下を伴い、消化の機能不全を示していた。
上の方法の別の態様では、状態は、アドリアマイシン誘発性心筋症;AIDS認知症およびHIV−1誘発性神経毒性;アルツハイマー病;急性間欠性ポルフィリン症;アルツハイマー病(AD);筋萎縮性側索硬化症(ALS);アテローム性動脈硬化;白内障;脳虚血;脳性麻痺;脳腫瘍;化学療法誘発性臓器損傷;シスプラチン誘発性腎毒性;冠動脈バイパス手術;クロイツフェルト−ヤコブ病および「狂牛」病に関連するその新変種;糖尿病性神経障害;ダウン症候群;溺水;てんかんおよび外傷後てんかん;フリードライヒ運動失調症;前頭側頭型認知症;緑内障;糸球体症;ヘモクロマトーシス;血液透析;溶血;溶血性尿毒症症候群(ワイル病);メンケス病;出血性脳卒中;ハレルフォルデン−スパッツ病(Hallerboden−Spatz disease);心臓発作および再灌流傷害;ハンチントン病;レビー小体病;間欠性跛行;虚血性脳卒中;炎症性腸疾患;黄斑変性;マラリア;メタノール誘発性毒性;髄膜炎(無菌性および結核性);運動ニューロン疾患;多発性硬化症;多系統萎縮症;心筋虚血;新形成;パーキンソン病;周産期仮死;ピック病;進行性核上麻痺(PSP);放射線療法誘発性臓器損傷;血管形成術後再狭窄;網膜症;老人性認知症;統合失調症;敗血症;敗血症性ショック;海綿状脳症;クモ膜下出血(subharrachnoid haemorrage)/脳血管痙攣;硬膜下血腫;神経外科を含めた外科手術による外傷;サラセミア;一過性脳虚血発作(TIA);移植;血管性認知症;ウイルス性髄膜炎;ウイルス性脳炎;神経障害、腸性肢端皮膚炎;レビー小体を伴う認知症;タウオパシー;軽度認知障害(MCI);運動ニューロン疾患(MND)およびプリオン病からなる群から選択される状態に関連する胃腸疾患または障害である。
上の方法の一変形形態では、状態は、心血管疾患、中枢神経系障害および神経学的障害からなる群から選択される状態に関連する胃腸疾患または障害である。別の変形形態では、状態は、神経学的障害に関連する胃腸疾患または障害である。別の変形形態では、神経学的障害は、パーキンソン病、アルツハイマー病、多発性硬化症、神経障害、ハンチントン病、プリオン病、運動ニューロン疾患、筋萎縮性側索硬化症(ALS)およびメンケス病からなる群から選択される状態に関連する胃腸疾患または障害である。別の変形形態では、障害は、アルツハイマー病に関連する胃腸疾患または障害である。別の変形形態では、障害は、パーキンソン病の状態に関連する胃腸疾患または障害である。別の変形形態では、障害は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)に関連する胃腸疾患または障害である。上の方法の一態様では、状態は、神経学的疾患からなる群から選択されるか、または神経変性疾患は、アルツハイマー病(AD)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、メンケス病、多発性硬化症、神経障害、運動ニューロン疾患、パーキンソン病、ハンチントン病、前頭側頭型認知症、腸性肢端皮膚炎、レビー小体を伴う認知症、タウオパシー、軽度認知障害(MCI)、進行性核上麻痺(PSP)、運動ニューロン疾患(MND)およびプリオン病からなる群から選択される。
上の方法のそれぞれの一変形形態では、Rは、H、アルキル、アリール、および−(CHからなる群から選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよい。別の変形形態では、mは1または2である。別の変形形態では、Rはアリールまたはヘテロシクロアルキルである。別の変形形態では、Rはフェニルまたはモルホリン−4−イルである。別の変形形態では、Rは、H、メチル、エチル、フェニル−メチル、2−モルホリン−4−イル−エチル、フェニル、4−クロロ−フェニルおよび4−メトキシ−フェニルからなる群から選択される。別の変形形態では、Rは、H、アルキルおよびアリールからなる群から選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよい。別の変形形態では、RはHである。さらに別の変形形態では、Rは、H、アルキル、アリール、および−(CHからなる群から選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよい。別の変形形態では、mは1または2である。別の変形形態では、Rはフェニルまたはモルホリン−4−イルである。別の変形形態では、Rは、H、メチル、エチル、フェニル−メチル、2−モルホリン−4−イル−エチル、フェニル、4−クロロ−フェニルおよび4−メトキシ−フェニルからなる群から選択される。
第6の実施形態では、被験体における状態を処置または予防する方法であって、金属送達が状態を予防、軽減または緩和することができ、状態が、タウ関連性障害、酸化ストレスにより引き起こされるかまたはそれに関連する障害、およびAベータ関連性障害からなる群から選択され、方法が金属キレートの非共有結合性誘導体(NCD)を含む治療有効量の錯体を投与するステップを含み、NCDが、式Iaの化合物であるキレート剤と、メタル化Ligand:
(式中、
メタル化Ligandは、Ligandの金属塩であり、金属は、Fe、ZnおよびCuからなる群から選択され、
Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または有機化合物であり、
およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
およびRは、それぞれ独立して、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜Cアルケニル、置換または非置換C〜Cアルキニル、置換または非置換C〜Cヘテロアルキル、置換または非置換C〜C10シクロアルキル、置換または非置換C〜C10ヘテロシクロアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換C〜C10ヘテロアリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
はそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびアシルからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
はそれぞれ、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
R’およびR”は、HおよびC〜Cアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択され、
mは、1、2、3、4、5および6からなる群から選択される整数である)、およびその薬学的に許容される塩
との反応により形成される、方法が提供される。以下に示されているNCD:
も提供される。
上の一態様では、状態は、その状態に関連する胃腸疾患または障害である。
上の一変形形態では、本化合物は、式Iaの化合物であり、式中、RおよびRは、それぞれ独立して、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、RはHであり、Rは、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択され、RはHであり、Rは、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択される。本方法の別の態様では、本化合物は、式Iaの化合物であり、式中、RはHであり、Rは、置換または非置換C〜Cアルキルであり、RおよびRはメチルであり、Rは置換または非置換C〜Cアルキルであり、Rは置換または非置換C〜Cアルキルである。
別の態様では、Ligandは、アミノ酸、クエン酸、チオジプロピオン酸、グルコン酸、グルクロン酸(glucuronic glucuronic acid)、アスコルビン酸、カフェイン、グルコース、グルタチオン、ラクトース、乳酸、リンゴ酸、マルトース、コハク酸、尿酸、クエン酸、L−チロシンメチルエステル、シスチンジメチルエステルおよびサッカリンからなる群から選択される。上の一態様では、式Iaの化合物は、ATSMHであり、メタル化Ligandはグルコン酸銅である。上の一変形形態では、NCDは、式Iaの化合物と、金属がFe、CuおよびZnから選択されるグルコン酸金属塩との間の反応によって調製される、固体状態にあるグルコン酸NCDである。別の変形形態では、金属は銅である。一変形形態では、NCDは、式Iaの化合物と本明細書において開示されている配位子から調製される。上の化合物の一変形形態では、金属はZnまたはCuである。
上の方法の別の態様では、神経変性疾患は、アルツハイマー病(AD)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、メンケス病、多発性硬化症、神経障害、運動ニューロン疾患、パーキンソン病、ハンチントン病およびプリオン病からなる群から選択される。一変形形態では、本出願は、処置することを必要とする患者において、外傷性脳傷害、慢性外傷性脳症、外傷性脊髄傷害、前頭側頭型認知症、老人性認知症、軽度認知障害、および神経セロイドリポフスチン症を処置する方法であって、治療有効量の上のNCDまたは医薬組成物を患者に投与するステップを含む方法を開示する。別の変形形態では、患者において神経変性疾患に関連する運動機能不全および非運動症状を処置、またはそれらの重症度を軽減する方法であって、治療有効量の上の化合物または組成物を患者に投与するステップを含む方法が提供される。
第7の実施形態では、銅(II)錯体または他の二価金属の配位の特徴を診断するin vivoでの方法であって、
a)式Iの化合物とLigandとの非共有結合性誘導体(NCD)を患者に投与するステップ、ならびに
b)患者において錯体の性質を検出するステップであって、NCDが、
(式中、
Mは、Cu−60、Cu−61、Cu−62およびCu−64からなる群から選択される銅同位体であり、
およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
およびRは、それぞれ独立して、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜Cアルケニル、置換または非置換C〜Cアルキニル、置換または非置換C〜Cヘテロアルキル、置換または非置換C〜C10シクロアルキル、置換または非置換C〜C10ヘテロシクロアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換C〜C10ヘテロアリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
はそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびアシルからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
はそれぞれ、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
R’およびR”は、HおよびC〜Cアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択され、
mは、1、2、3、4、5および6からなる群から選択される整数であり、
Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または式Iの化合物と錯体を形成して非共有結合性誘導体を形成する有機化合物である)、およびその薬学的に許容される塩
である、ステップ
を含む方法が提供される。
さらなる変形形態では、本出願は、状態を処置または予防するための医薬の調製における、式IまたはIbの化合物と配位子との非共有結合性誘導体(NCD)の使用であって、金属送達が状態を予防、軽減または緩和することができる、使用を開示する。このタイプの状態の例には、上で列挙した胃腸疾患または障害である前記状態から選択される状態が含まれる。一変形形態では、胃腸疾患または機能不全を処置、低減または軽減する方法であって、式Ibの化合物および配位子を含むNCD:
(式中、Mは、ZnまたはCuであり、
Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分または化合物であり、
およびRは、それぞれ独立して、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
はそれぞれ、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から独立して選択され、Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または式Ibの化合物と錯体を形成して、NCDを形成する化合物である)を投与するステップを含む方法が提供される。上の一変形形態では、胃腸疾患または機能不全は、神経学的疾患に関連するか、または関係する。上の別の変形形態では、胃腸疾患または機能不全は、PDに関連する。上で引用したNCDは、式Ibの化合物とLigandから調製することができる。
一変形形態では、Ligandは、アミノ酸、アスコルビン酸、カフェイン、クエン酸、グルコース、グルコン酸、グルクロン酸、グルタチオン、ラクトース、乳酸、リンゴ酸、マルトース、サッカリン、コハク酸および尿酸からなる群から選択される。別の変形形態では、配位子は、グルコン酸、クエン酸、L−チロシンメチルエステル、シスチンジメチルエステルおよびサッカリンからなる群から選択される。
上の別の変形形態では、RおよびRは、それぞれ独立して、H、C1〜3アルキル、またはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、Cシクロヘキシル基を形成し、Rはそれぞれ、独立してC1〜3アルキル、−C、p−Cl−C、p−MeO−C、−C1〜2アルキル−C、−C1〜2アルキル−p−Cl−C、−C1〜2アルキル−p−MeO−Cおよび−C1〜2アルキル−モルホリノである。上の一変形形態では、RおよびRは、H、メチルまたはエチルからそれぞれ独立して選択される。別の変形形態では、Rはそれぞれ、独立してメチル、エチル、−C、−CH−C、p−MeO−C−および−CHCH−N−モルホリノである。
一実施形態では、本明細書において開示されている通り、非共有結合性誘導体(NCD)として予め配位することにより、銅錯体の溶解度を改善する方法が提供される。
一実施形態では、本出願は、式Ib:
の化合物を提供する。
式Ibの化合物のNCD組成物は、化学量論関係に関わりなく、アミノ酸、アスコルビン酸、カフェイン、クエン酸、グルコース、グルコン酸、グルコン酸、グルクロン酸、グルタチオン、ラクトース、乳酸、リンゴ酸、マルトース、サッカリン、コハク酸および尿酸などの、本明細書において開示されている配位子または配位性配位子と共に調製され得る。別の実施形態では、本出願は、NCD、NCDを調製するための様々な方法、および本明細書において提供されているプロセスにより調製されるNCDを開示する。
図1は、図2のリンゴ酸NCDの調製に使用した、CuATSM(構造I、M=Cu、RおよびR=H、R、R、RおよびR=Me)の試料の熱重量分析を代表して図示したものである。
図2は、CuATSMとリンゴ酸(1:1)との非共有結合性誘導体の熱重量分析を代表して図示したものである。
図3は、CuATSMのDSCおよびサッカリンのDSCと比較した、CuATSM:サッカリン(1:2)のDSCを代表して図示したものである。
図4は、サッカリンのDSCおよびCuGTSMのDSCと比較した、CuGTSM:サッカリン(1:2)のDSCを代表して図示したものである。
図5は、グルコン酸銅(II)およびATSMH出発原料のX線粉末回折(XRPD)スペクトル、ならびにCuATSMのXRPDスペクトルと比較した、ボールミル粉砕法により調製した、CuATSM:グルコン酸(1:2)のXRPDスペクトルを代表して図示したものである。スペクトルは、10000カウント数毎に、互いに垂直に相殺している。
図6は、ASTMHとグルコン酸Cu(II)との90分間のボールミル粉砕法の、CuATSM:グルコン酸(1:2)生成物のDSCを代表して図示したものである。
図7は、ASTMHとグルコン酸Cu(II)との90分間のボールミル粉砕法の、CuATSM:グルコン酸(1:2)生成物の熱重量分析(TGA)を代表して図示したものである。
図8は、緩衝液と固体化合物とを20時間インキュベーションした後の溶液スペクトルから決定された、様々な緩衝液中での、CuATSMの非共有結合性誘導体の溶解度を代表して図示したものである。
図9は、処置されたMPTP損傷マウスの平均ワイヤ懸垂時間を代表して図示したものである。
図10は、処置したMPTP損傷マウスの黒質中の、ニュートラルレッド陽性細胞数を代表して図示したものである。
図11は、処置したMPTP損傷マウスにおける、脳中の平均Cu−63濃度を代表して図示したものである。
図12は、処置したMPTP損傷マウスにおける血漿中の平均Cu−63濃度を代表して図示したものである。
図13は、ビヒクルとCu−ATSMによる処置の間の排便回数を比較する、ある種の結果を代表して図示したものである。
出願の詳細な説明
本出願は、生物部位、組織または細胞に金属を送達することが可能な金属錯体のNCDの使用であって、患者において金属が枯渇している、使用を開示する。金属媒介性酵素などの金属により媒介されるいくつかの重要な生物学的過程は、細胞外マトリックス中よりもむしろ細胞中で起こる。一実施形態では、金属が、細胞外環境においてよりもむしろ、細胞に作用することを確実とするため、金属は金属錯体の細胞透過性NCDの形態で送達される。さらに、本出願の安定なNCDは、患者に投与すると、金属が細胞外環境で放出されないよう、金属を細胞に送達する。遊離または「はだかの」金属イオンよりも、金属錯体のNCDを使用するさらなる利点は、金属の送達が標的化され得、これにより、望ましくない副作用が観察される(例えば、銅による毒性)機会が低減されることである。金属錯体のいくつかのNCDは、こうした基準を満足する。
金属錯体のNCDの溶解に関すると、その非NCD錯体としての金属錯体の特性は、通常、保持され、その結果、以下に限定されないが、細胞による取り込み、生体利用率、血液−脳関門を通過する能力、酸化還元電位または治療有効性を含めた、非NCD金属錯体の内在する特性が維持される。一態様では、金属錯体のNCDは、さらなる製剤化を必要とすることなく、固体または水中に分散した固体として投与することができる。
処置、緩和および/または予防方法:
本出願の金属錯体のNCDは、金属送達剤、特に金属を細胞に送達するための剤として有効であることが示された。金属錯体のNCDは、いくつかの状態の処置または予防に使用することができ、ここで、金属送達が状態を予防、軽減または緩和することができる。このタイプの状態がいくつか存在する。このタイプの状態の一例は、酸化ストレスに関連する、またはそれにより引き起こされる状態である。防御的な生物的抗酸化機構の多くは、金属を触媒とする酵素が関与しており、したがって、金属送達は、生物的抗酸化機構の活性を刺激または再開始するよう働くことができ、総合的な抗酸化作用の実現に至る。一実施形態では、酸化ストレスに関連する、またはそれにより引き起こされる状態は、心血管状態、がん、白内障、アルツハイマー病、プリオン病(クロイツフェルト−ヤコブ病(CJD)を含む)などの神経学的障害および心臓疾患、アミロイド形成性筋萎縮性側索硬化症(ALS)、プリオン伝達性海綿状脳症(TSE)、白内障、ミトコンドリア障害、メンケス病、パーキンソン病、ならびにハンチントン病からなる群から選択される。
別の実施形態では、障害は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、ミトコンドリア/代謝の疾患およびフリードライヒ運動失調症からなる群から選択される、神経筋障害である。一実施形態では、状態は、神経学的状態または神経変性障害である。
さらに、金属錯体のNCDを使用して、他の処置の効果を強化する、例えば、脳由来の神経成長因子の神経防御作用を強化することもできる。金属錯体のNCDはまた、貧血、好中球減少、銅欠乏性脊髄症、銅欠乏性症候群、および高亜鉛血症を処置するために使用することもできる。さらに、処置の方法はまた、脳虚血、脳卒中(虚血性および出血性)、クモ膜下出血/脳血管痙攣、脳腫瘍、AD、CJDおよび「狂牛」病に関連するその新変種、HD、PD、フリードライヒ運動失調症、白内障、レビー小体形成を伴う認知症、多系統萎縮症、ハレルフォルデン−スパッツ病、びまん性レビー小体病、筋萎縮性側索硬化症、運動ニューロン疾患、多発性硬化症、致死性家族性不眠症、ゲルストマンストロイスラーシャインカー病(Gertsmann Straussler Sheinker disease)およびアミロイドーシスダッチタイプの遺伝性脳出血などの急性および慢性の神経学的障害を含めた、中枢神経系の酸化的損傷を誘発する状態も対象としている。
処置の方法はまた、神経変性アミロイドーシスの処置も対象としている。神経変性アミロイドーシスは、神経学的損傷がアミロイドの沈着に起因する、いかなる状態であってもよい。アミロイドは、以下に限定されないが、Aβ、シヌクレイン、ハンチトンまたはプリオンタンパク質を含めた、様々なタンパク質またはポリペプチド前駆体から形成され得る。一実施形態では、状態は、散発性または家族性AD、ALS、運動ニューロン疾患、白内障、PD、クロイツフェルト−ヤコブ病および「狂牛」病に関連するその新変種、HD、レビー小体の形成を伴う認知症、多系統萎縮症、ハレルフォルデン−スパッツ病、およびびまん性レビー小体病からなる群から選択される。
別の実施形態では、神経変性アミロイドーシスは、ダウン症候群に関連するADもしくは認知症、または家族性ADの常染色体優性型のいくつかの形態の1つなどの、Aβ関連性状態である(St George−Hyslop、2000年において概説されている)。最も好ましくは、Aβ関連性状態はADである。別の実施形態では、処置前に、患者は、AD評価尺度(ADAS)−cogテスト、例えばADAS−cogの値が25またはそれ超によって評価される、中程度または重度の認知機能障害を有し得る。本発明の金属錯体のNCDおよび方法はまた、被験体の認知低下を減速または抑止することに加え、神経変性状態の処置または予防に使用するのに好適であり得るか、または神経変性状態の症状の軽減に使用するのに好適であり得る。神経変性状態にかかりやすいリスクが増大していると特定された患者、または軽度認知障害または最小限の進行性認知障害などの認知低下の前臨床的徴候を示している被験体に投与する場合、こうした金属錯体のNCDおよびそれらの使用方法は、認知低下の速度を減速または低減する効果に加えて、臨床症状の発症を予防または遅延することが可能であり得る。
本出願の金属錯体のNCDを使用して金属送達することによって処置することが可能であり得る別の状態はがんである。用語「がん」は、発がん遺伝子が活性化される、および/もしくは腫瘍抑制遺伝子が不活性化される、累積性多重遺伝子変異によりリンクされる、ならびに/または制御されない細胞増殖によってリンクされる、様々な異なる疾患のいずれも記載するものである。これらの変異の原因および源は、ヒトの身体の臓器の様々ながんの間で異なる。
一実施形態では、本出願は、脳腫瘍を含む、脳がんを対象としている。脳がんまたは腫瘍は、神経膠腫または非神経膠腫脳腫瘍であり得る。本明細書で使用する場合、用語「がん」および「腫瘍」は、本明細書では互換的に使用され得る。「がん」は、以下の状況のいずれか1つ:神経膠腫、腺腫、芽腫、癌腫、肉腫を含み得、髄芽腫、上衣腫、星状細胞腫、視神経膠腫、脳幹神経膠腫、乏突起神経膠腫、神経節膠腫、頭蓋咽頭腫または松果体領域の腫瘍のいずれか1つを含む。「神経膠腫」と言う場合、GMB、星状細胞腫および未分化星状細胞腫または関連脳がんを含む。
本出願の金属錯体のNCDはまた、タウ関連性障害を処置するために使用することもできる。タウタンパク質は、中枢神経系において発現されるタンパク質であり、細胞内微小管ネットワークを安定化することによりニューロンの構築に重要な役割を果たすので、重要なタンパク質である。したがって、切断、過リン酸化、または6種の天然タウアイソフォーム間のバランスの乱れのいずれかによる、タウタンパク質の生理学的役割のいかなる障害も、被験体にとって有害であり、神経原線維変化(NFT)、変性神経突起および神経絨毛糸が形成する。これらの構造の主要タンパク質のサブユニットは、微小管関連性タンパク質タウである。AD患者の検死において見いだされるNFTの量は、知的後退を含めた臨床症状と相関がある。したがって、タウタンパク質は、AD病理において重要な役割を果たす。
タウのリン酸化のレベルを低下させる、本出願の金属錯体のNCDの活性は、金属を細胞に送達するそれらの能力の結果としてのもの、したがって、それらの抗酸化活性であると考えられる。錯体が抗酸化剤として作用するとは、OSがタウの過リン酸化および細胞の機能不全をもたらす恐れがあるので、錯体が、望ましいOSからの防御をもたらすことを意味し得る。結果として、これらの錯体が生物的に重要な金属を細胞に送達する能力により、金属が抗酸化剤として機能することを可能にし(とりわけ、酸化ストレスが金属の欠乏により引き起こされる場合)、このことは、ひいては、金属錯体が、タウオパシーを予防(または処置)する能力を有し得ることを意味する。タウ障害、またはより口語的な表現をするとタウオパシーとして認識される、いくつかの障害または状態が存在する。このタイプの障害には、リチャードソン症候群、進行性核上麻痺、嗜銀顆粒病、大脳皮質基底核変性症、ピック病、第17染色体 9FTDP−17)にリンクしているパーキンソン症候群とリンクしている前頭側頭型認知症、脳炎後パーキンソン症候群(PEP)、パンチドランカー、ダウン症候群、アルツハイマー病、家族性イギリス型認知症、家族性デンマーク型認知症、パーキンソン病、グアムパーキンソン病複合(PDC)、筋強直性ジストロフィー、ハレルフォルデンスパッツ病、およびニーマン−ピック病C型が含まれる。
金属錯体のNCDはまた、Aベータ関連性障害の処置に使用することもできる。パーキンソン病、アルツハイマー病、多発性硬化症、神経障害、ハンチントン病、プリオン病、運動ニューロン疾患、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、メンケス病、およびアミロイド症からなる群から選択される障害を含む、いくつかのAベータ障害が公知である。
金属錯体のNCDはまた、金属を細胞に送達することができることが示されているので、それらは、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)に影響を及ぼす能力を有する。マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)は、亜鉛およびカルシウム依存性分泌または膜固定エンドペプチダーゼのファミリーであり、これらは、いくつかの重要な生物的機能を果たす。MMPは、多数の生理学的過程に関与するが、広範な疾患の原因となる病態生理学的機構にも関与している。MMPの病理学的発現および活性化は、がん、アテローム性動脈硬化、脳卒中、関節炎、歯周病、多発性硬化症および肝線維症に関連する。
被験体の認知低下を減速または抑止することに加え、本発明の金属錯体のNCDおよび方法はまた、便秘などの胃腸(GI)疾患または障害の処置、予防または軽減に使用するのに好適であり得る。神経変性状態およびGI疾患もしくは障害にかかりやすいリスクが増大していると特定された患者、または認知低下および関連GI疾患もしくは障害の前臨床的徴候を示している被験体に投与する場合、これらの金属錯体およびそれらの使用方法は、認知低下の速度を減速または低下させる効果に加えて、GI疾患もしくは障害の処置、予防または軽減と共に、臨床症状の発症を予防または遅延することが可能であり得る。ある種の提案されている作用機構が本明細書において述べられているが、本発明者らは、本発明において提案されたまたは示唆される作用機構のいずれによっても拘泥されることを意図しない。
一態様では、NCDは、ヒト使用に許容されない、添加剤、可溶化剤などと一緒に製剤化する必要がなく、哺乳動物に、経口または非経口的方法により、投与することができる。
金属錯体のNCDの投与:
式IまたはIbの金属錯体のNCDのヒトへの投与は、当分野で周知の許容される投与形式のいずれによっても行うことができる。例えば、それらは、経口または直腸などの経腸投与により、または皮下、筋肉内、静脈内および皮内経路などの非経口投与により投与することができる。注射は、ボーラスとすることができ、または定常もしくは断続的注入によるものとすることができる。金属錯体のNCDは、通常、薬学的に許容される担体または賦形剤中に、治療有効用量を被験体に送達するのに十分な量で含まれる。
金属錯体のNCDは、錯体を生体利用可能にする任意の形態または形式で投与することができる。製剤を調製する当業者は、選択される錯体の特定の特徴、処置される状態、処置される状態の段階、および他の関連状況に応じて、適切な投与形態および形式を容易に選択することができる。Remingtons Pharmaceutical Sciences、第19版、Mack Publishing Co.(1995年)を参照されたい。一態様では、金属錯体のNCDは、単独で、または薬学的に許容される担体、賦形剤もしくは添加剤と組み合わせて、医薬組成物の形態で投与することができる。
非経口の注射向けの金属錯体のNCDの医薬組成物は、薬学的に許容される滅菌の水溶液剤または非水溶液剤、分散剤、懸濁剤またはエマルション剤、および使用直前に滅菌注射液剤または分散剤へと再構成するための滅菌粉末剤を含む。適切な水性および非水性担体、賦形剤、溶媒またはビヒクルの例には、水、エタノール、ポリオール(グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)、および好適なそれらの混合物、植物性オイル(オリーブ油など)、ならびにオレイン酸エチルなどの注射可能な有機エステルが含まれる。金属錯体のNCDを含むこれらの組成物はまた、保存剤、湿潤剤,乳化剤および分散化剤などのアジュバントも含有してもよい。
経口投与向け固形剤形には、カプセル剤、錠剤、丸剤、粉末剤および粒剤が含まれる。このような固形剤形において、活性錯体は、クエン酸ナトリウムまたは第二リン酸カルシウムなどの少なくとも1種の不活性な薬学的に許容される添加剤または担体、ならびに/またはa)デンプン、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトールおよびケイ酸などの充填剤もしくは増量剤、b)例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギネート、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロースおよびアカシアなどの結合剤、c)グリセロールなどの保湿剤、d)寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモもしくはタピオカデンプン、アルギン酸、ある種のシリケートおよび炭酸ナトリウムなどの崩壊剤、e)パラフィンなどの溶解遅延剤、f)第四級アンモニウム化合物などの吸収促進剤、g)例えば、セチルアルコールおよびモノステアリン酸グリセロールなどの湿潤剤、h)カオリンおよびベントナイトクレイなどの吸収剤、ならびにi)タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、およびそれらの混合物などの滑沢剤と混合する。カプセル剤、錠剤および丸剤の場合、剤形は緩衝化剤も含んでもよい。
別の態様では、Cu−60、Cu−61、Cu−62またはCu−64を含む銅の同位体などの放射活性同位体により標識された金属錯体のNCDは、低酸素症の画像化および血流の画像化用に放射性医薬品として使用することができる。本出願の金属錯体の放射標識NCDは、この錯体が、低酸素細胞において一層高い保持を有するので、ポジトロン画像断層法(PET)研究に使用することができる。金属錯体の放射標識NCDは、肺がん、子宮頚がん、神経膠腫、および他のがんの臨床研究における剤として使用することができる((Zeglis、Houghton、Evans、Viola−Villegas、およびLewis、2014年)(Lopciら、2014年)(AndersonおよびFerdani、2009年;DearlingおよびPackard、2014年;DunphyおよびLewis、2009年;Grassiら、2014年;JacobsonおよびChen、2013年;Lewisら、2008年;Mees、Dierckx、Vangestel、およびVan de Wiele、2009年;Wadas、Wong、Weisman、およびAnderson、2010年;ZhuおよびShim、2011年)。
ある種のビス(チオセミカルバゾン)キレート形成剤(XTSC)の非排他的および代表例が以下の表に示されている。
定義
具体的に特に本明細書において明記しない限り、使用される用語の定義は、有機合成および医薬品科学の分野において使用される標準的な定義である。例示的な実施形態、態様および変形形態は、図および図面に例示されており、本明細書において開示されている実施形態、態様および変形形態、ならびに図および図面は例示であり、限定するものではないと見なされるべきであることが意図される。
本明細書で使用する場合、用語「非置換」は、置換基が存在しないか、または唯一の置換基が水素であることを意味する。
本明細書全体を通じて使用されている、用語「場合により置換されている」は、基が、1つまたは複数の置換基によりさらに置換されているかもしくは縮合されていることがある、またはこれらによりさらに置換も縮合もされていないことがあることを意味する。これらの置換基は、ハロゲン、=O、=S、−CN、−NO、−CF、−OCF、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、アルコキシアルキル、アルコキシアリール、フェノキシ、ベンジルオキシおよびアリールアルキルからなる群から独立して選択される、1つまたは複数の基であり得る。
基または基の一部としての「アルキル」とは、特に明記しない限り、C〜C14アルキル(またはC1〜14アルキル)、C〜C10アルキルまたはC〜Cアルキルなどの直鎖または分枝の脂肪族炭化水素基を指す。直鎖または分枝C〜Cアルキル置換基の例には、メチル、エチル、n−プロピル、2−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、ヘキシルなどが含まれる。
「アシル」は、アルキル−CO−またはHC(O)−基を意味し、アルキル基は、本明細書に記載されている通りである。アシルの例には、アセチルおよびベンゾイルが含まれる。アルキル基は、好ましくはC〜Cアルキル基である。
基または基の一部としての「アルケニル」は、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を含有する脂肪族炭化水素基であって、直鎖中に2〜14個の炭素原子、2〜12個の炭素原子、または2〜6個の炭素原子を有する、直鎖または分枝であってもよい、脂肪族炭化水素基を意味する。この基は、直鎖中に複数の二重結合を含有してもよく、各々についての配向は、独立してEまたはZである。例示的なアルケニル基には、以下に限定されないが、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニル、ヘプテニル、オクテニルおよびノネニルが含まれる。
「アルコキシ」とは、アルキルが本明細書で定義されている、−O−アルキル基を指す。好ましくは、アルコキシは、C〜Cアルコキシである。例には、以下に限定されないがメトキシおよびエトキシが含まれる。
基または基の一部としての「アルキニル」は、炭素−炭素三重結合を含有する脂肪族炭化水素基であって、直鎖中に好ましくは2〜14個の炭素原子、より好ましくは2〜12個の炭素原子、より好ましくは2〜6個の炭素原子を有する、直鎖または分枝であってもよい、脂肪族炭化水素基を意味する。例示的な構造には、以下に限定されないが、エチニルおよびプロピニルが含まれる。
「アミノ酸」は、同一炭素に結合しているアミノ基およびカルボキシ官能基の両方を有する標準的なアミノ酸化合物を意味し、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンを含めた天然および非天然アミノ酸、ならびに本明細書において開示されているものを含む。
基または基の一部としての「アリール」は、(i)環あたり5〜12個の原子を有することができる、場合により置換されている単環式または縮合多環式芳香族炭素環(すべて炭素である環原子を有する環構造)を意味する。アリール基の例には、フェニル、ナフチルなどが含まれる。
「シクロアルキル」は、3〜12個の炭素原子を有する、飽和または部分不飽和な環式炭化水素ラジカルを意味する。シクロアルキルには、5〜6員のシクロアルキル基、C〜Cシクロアルキル基、5員のシクロアルキルまたは6員のシクロアルキル基が含まれ得る。用語「シクロアルキル」には、単環式および多環式(例えば、二環式および三環式)シクロアルキル構造が含まれ、多環式構造には、場合により、飽和または部分不飽和なシクロアルキル環であって、飽和、部分不飽和もしくは芳香族性のシクロアルキルまたは複素環式環に縮合している、シクロアルキル環が含まれる。シクロアルキルは、本明細書に記載されている1つまたは複数の置換基により、独立して場合により置換されていてもよい。シクロアルキル基の例には、以下に限定されないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキサジエニル、シクロオクチル、デカリンおよびアダマンタンが含まれる。
「ヘテロアルキル」とは、鎖中に2〜14個の炭素または2〜10個の原子を有することができる、直鎖または分枝鎖アルキル基を指し、上記の炭素原子の1個または複数は、S、OおよびNから選択されるヘテロ原子である。例示的なヘテロアルキルには、アルキルエーテル、第二級および第三級アルキルアミン、アルキルスルフィドなどが含まれる。
「ヘテロアリール」は、少なくとも1個のN、O、SまたはPを含む、芳香族環系を意味する。「ヘテロアリール」は、単独または基の一部のどちらかが、芳香族環中に環原子として1個または複数のヘテロ原子を有する、芳香族環(5または6員の芳香族環など)を含有する基を指し、環原子の残りは炭素原子である。好適なヘテロ原子には、窒素、酸素および硫黄が含まれる。ヘテロアリールの例には、以下に限定されないが、チオフェン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾイソチアゾール、ピリジル、ジヒドロピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、s−トリアジニル、オキサゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、イソオキサゾリル、ピラゾリル、イソチアゾリル、フラニル、チオフラニル、チエニルおよびピロリルが含まれる。
「複素環」または「ヘテロシクリル」または「ヘテロシクロアルキル」基は、3〜8個の環原子の飽和または部分不飽和炭素環式ラジカルであって、少なくとも1個の環原子が、N、OおよびSから独立して選択されるヘテロ原子である、炭素環式ラジカルを意味し、残りの環原子はCであり、1個または複数の環原子は、本明細書に記載されている1つまたは複数の置換基により独立して、場合により置換されていてもよい。一実施形態では、複素環は、4〜6員の複素環、5〜6員の複素環、5員の複素環または6員の複素環である。ヘテロシクリル基の例には、以下に限定されないが、ピロリジル、テトラヒドロチオフラニル、モルフィリノ、1,3−ジアザパン、1,4−ジアザパン、1,4−オキサゼパン、1,4−オキサチアパン、アジリジニル、アゼチジニル、オキセタニル、ピペリジニル、モルホリニル、ピペラジニル、ジヒドロピラニル、ジヒドロフラニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、1−ピロリニル、2−ピロリニル、3−ピロリニル、インドリニル、2H−ピラニル、4H−ピラニル、ジオキサニル、1,3−ジオキソラニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニルおよびイミダゾリジニルが含まれる。
用語「Ligand」または「配位子」とは、共添加物、共形成体、配位性部分、または本明細書で定義されている有機化合物を指す。有機化合物は、500未満の分子量を有することができる。
用語「メタル化配位子」とは、脱プロトン化配位子などの、配位子の金属塩を指す。非排他的な代表的な例には、本明細書において開示されている、グルコン酸銅(II)またはグルコン酸亜鉛(II)などのグルコン酸金属塩、乳酸銅などの乳酸金属塩、クエン酸銅、コハク酸銅などが含まれ得る。
用語「神経変性障害」とは、ニューロンの完全性が脅かされている、異常性を指す。ニューロンの完全性は、ニューロン細胞が生存の低下を示す場合、またはニューロンがもはやシグナルを伝播することができない場合に、脅かされ得る。本出願の金属錯体のNCDにより処置され得る神経学的状態には、本明細書で列挙した状態が含まれる。
用語「神経学的状態」とは、神経系の様々な細胞タイプが変性している、および/または神経変性障害もしくは傷害もしくは曝露の結果として損傷している状態を指す。特に、本出願の金属錯体のNCDは、結果として起こる状態を処置するために使用することができ、神経系の細胞への損傷が、外科的介入、感染、毒素剤への曝露、腫瘍、栄養不足または代謝障害のために起こる。さらには、金属錯体のNCDは、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、てんかん、薬物乱用もしくは薬物依存(アルコール、コカイン、ヘロイン、アンフェタミンなど)、脊髄障害、ジストロフィーもしくは神経網膜の変性(網膜症)および糖尿病性神経障害などの末梢神経障害、ならびに/または毒素により誘発される末梢神経障害などの神経変性障害の後遺症を処置するために使用することができる。
「非共有結合性誘導体」(「NCD」、「NCD錯体」,「金属錯体のNCD」、または「共結晶」)は、本明細書において開示されている式I、Ibの金属錯体と、化合物、錯体または誘導体となる配位子(共添加物、共形成体、配位性部分、化合物、または共結晶形成体)とから誘導される誘導体、錯体または共結晶を意味し、金属錯体と配位子は、非共有結合性誘導体の安定化をもたらす、非共有結合性の分子間相互作用により配位されている。このような相互作用は、タンパク質、薬物−酵素錯体、DNAおよびタンパク質錯体などの安定化と関連していることが多い。例えば、Meyer、Emmanuel A.ら、Angewandte Chemie、International Edition(2003年)、42巻(11号)、1210〜1250頁;1433〜7851頁、英語版を参照されたい。本明細書で図示されている通り、式IもしくはIbの化合物とLigandとの組合せによる生成物または結果は、非共有結合性分子間相互作用がない誘導体または混合物と比べた場合に、非共有結合性分子間相互作用により安定化されるNCD、共結晶または錯体である。このようなNCDは、NCDを形成しない2つまたはそれ超の化合物の組合せとかなり異なる物理特性(溶解度、活性など)および電気特性を有する。代表的なNCDは、Anastas P、Williamson T編、Green chemistry:frontiers in benign chemical synthesis and processes. London:Oxford University Press;1998年、336〜46頁において、Warner JC.に開示されている。本出願のNCDは、一般に、例えば、「I:Ligand」、「Ib:Ligand」などの、XのNCDとYであることを意味する、「X:Y」として図示され得る。
「非共有結合性誘導体ではない」または「非NCD」または「非NCD錯体」または「非NCD金属錯体」は、金属錯体と本明細書で定義されている配位子との組合せから誘導または調製されない、本明細書に記載されている金属錯体を意味する。
「場合により置換されている」は、置換基が、非置換であってもよいか、または本明細書で定義されている置換基によりさらに置換されていてもよいことを意味する。
用語「患者」は、本明細書で使用する場合、生物活性剤による処置または予防を必要とする疾患または状態を有する任意の動物を指す。患者は、ヒトなどの哺乳動物であってもよく、または動物モデルの試験に使用される患者などの、非ヒト霊長類または非霊長類であってもよい。本化合物は、ヒトの医療的処置において使用するのに適しているが、獣医学的処置にも適用可能である。
「薬学的に許容される」という句は、化合物、物質または組成物が、製剤を構成する他の成分および/または処置される患者と化学的および/または毒性学的に適合することを意味する。
用語「治療有効量」または「有効量」は、有益なまたは所望の臨床的結果をもたらすのに十分な量である。有効量は、1回または複数の投与で投与することができる。有効量は、通常、疾患状況を和らげる、緩和する、安定化する、その進行を逆転させる、減速させるまたは遅延させるのに十分である。
一般に、用語「処置」および「予防」は、所望の薬理学的および/または生理学的作用を得るために、被験体、組織または細胞に影響を及ぼすことを意味し、(a)状態にかかりやすい可能性があるが、それを有していると未だ診断されていない被験体において状態が発生するのを予防すること、(b)状態を阻害する、すなわちその発生を抑止すること、または(c)状態の作用から解放することまたは緩和すること、すなわち、状態の作用の後退を引き起こすことを含む。
「置換または非置換(置換もしくは非置換)アルキル」におけるように、「置換されている」基は、例えば、アルキル基が非置換であり得るか、またはハロ(F−、Cl−、Br−またはI−)、−CN、−NO、−OH、−SH、−OCH、C〜Cアルキル(例えば、メチル、エチル、プロピルなど)、またはフェニルからなる群から選択される基により置換(この場合、原子または基上の1個または複数の水素が、1つまたは複数の基により置きかえられている)され得ることを意味する。
実験
金属錯体の調製方法ならびに様々な神経変性疾患および障害を処置するためのそれらの方法は、その全体が本明細書に組み込まれている、WO2008/061306として公開されている、PCT/AU2007/001792に開示されている。代表的な実施例は、本明細書で提供されている。
金属錯体の調製:
様々な実施形態の錯体は、以下に記載されている反応経路および合成スキームを使用し、個々のステップ/反応のそれぞれについて当分野で利用可能な技法を使用し、および容易に入手可能な出発原料を使用して調製することができる。非例示的な錯体の合成は、当業者に明らかな改変により行われてもよい。好適な保護基は、T.W. Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis、John Wiley & Sons、1981年に見いだすことができる。
NCDが式M(キレート形成剤)(n/x):Ligand(p:n)である、Ligandを有する金属キレート「M(キレート形成剤)(n/x)」からなるNCDは、プロトン化されているキレート形成剤(キレート形成剤)H(x=1、2、3、4、5など)からなるキレート剤と、化学量論量のメタル化配位子、通常、式[M+n[(Ligand−pH)−pの脱プロトン化配位子の金属塩とを、ボールミル粉砕法、乳鉢と乳棒を用いる磨砕法または他の物理的な混合手順などにより、加圧して物理的に混合し、金属キレートM(キレート形成剤)(n/x)とLigandとからなるNCD M(キレート形成剤)(n/x):Ligand(p:n)を形成させることによって調製することができる。
[M+n[Ligand−pH−p+(n/x)(キレート形成剤)H→pM(キレート形成剤)(n/x):Ligand(1:n/p)。
本出願の一態様では、NCDは、金属キレート:Ligandの化学量論、またはキレート剤:メタル化Ligandの化学量論に関わらず、本明細書における様々な代表例に開示されている通り調製することができる。したがって、p:nの代表的な比には、1:1、1:2、1:3、2:1および3:1が含まれ得る。一態様では、p:nの比は、1:1または1:2である。
例えば、金属(II)ビス(N−アルキル−ヒドラジンカルボチオアミド)錯体と配位子との共結晶を調製する方法は、中性のプロトン化したキレート剤XTSCHと脱プロトン化配位子の二価金属塩1当量とを、ボールミル粉砕法、乳鉢と乳棒を用いる磨砕法または他の物理的な混合手順などにより、加圧して物理的に混合し、金属(II)ビス(N−アルキル−ヒドラジンカルボチオアミド)錯体、M(II)XTSCおよびLigandからなる共結晶M(II)XTSC:Ligand(1:2)を形成させることからなる:
[M(II)][(Ligand−pH)−p+pXTSCH→pM(II)XTSC:Ligand(1:2/p)。
二価の金属錯体とグルコン酸とのNCDを形成する方法も提供される:M(II)[グルコネート]+XTSCH→MXTSC:グルコン酸(1:2)。
ボールミル粉砕法または乳鉢と乳棒を用いる磨砕法などにより、グルコン酸銅(II)と1当量のATSMHとを組み合わせて、CuATSM:グルコン酸(1:2)を形成させることにより、CuATSM:グルコン酸(1:2)を形成する方法も開示される。
Cu(II)[グルコネート]+ATSMH→CuATSM:グルコン酸(1:2)
グルコン酸金属(II)塩と1当量のXTSMHとの組合せにより、CuGTSM:グルコン酸(1:2)、CuPTSM:グルコン酸(1:2)、CuDTSM:グルコン酸(1:2)、およびZnATSM:グルコン酸(1:2)を形成する方法も開示される。Cu(II)[グルコネート]+GTSMH→CuGTSM:グルコン酸(1:2);Cu(II)[グルコネート]+PTSMH→CuPTSM:グルコン酸(1:2);Cu(II)[グルコネート]+DTSMH→CuDTSM:グルコン酸(1:2);Zn(II)[グルコネート]+ATSMH→CuATSM:グルコン酸(1:2)。
配位子の金属(II)塩の反応を使用して、Ligandを純粋化合物として容易に単離することができない、Ligandを有するNCDを形成することができる。グルコン酸は、直鎖形態で単離することができず、むしろ、グルコン酸は、純粋化合物として単離するとグルコン酸δ−ラクトンに環化し、M(II)XTSCと開環グルコン酸との反応によるNCDの形成を不可能にすることが留意される。
ある種の錯体の調製は、スキーム1において以下に示されている。
スキーム1:対称ビス(チオセミカルバゾン)の形成:
ジオン(X)と、2当量の好適に官能基化されているチオセミカルバジド(XI)を酸性条件下で縮合すると、ビス(チオセミカルバゾン)(XIII)が形成する。次に、このビス(チオセミカルバゾン)を酢酸金属塩などの適切な金属塩と反応させると、所望の金属錯体(XIV)および酢酸を生成することができる。幅広い範囲のチオセミカルバゾンが、アルデヒド部分またはセミカルバジドのどちらかの上の置換基を変えることにより、生成することができる。
非対称(ビスセミカルバゾン)を調製する代替的な手順が、スキーム2に示されている:
ジオン(X)と1当量のチオセミ−カルバジド(XI)とが酸性条件下で、モノチオセミカルバジオン誘導体(XV)を形成する。第2のチオセミカルバジド部分(XVI)と縮合することにより、ビス(チオセミカルバゾン)(XVII)が生成し、これを酢酸金属塩などの金属塩と反応させると、所望の非対称錯体(XVIII)を生成することができる。
スキーム3:非対称ビス(チオセミカルバゾン)の代替形成
(XIX)をチオセミカルバジドと反応させて、モノ付加物であるアセタール(XX)を得た。リチウムテトラフルオロボレートを使用して、アセタールを酸化的に開裂すると、アルデヒド(XXI)を得ることができる。このアルデヒド(XXI)と異なるチオセミカルバジドとの反応により、所望の非対称キレート剤(XXII)が得られ、次に、これを標準条件を使用して金属錯体(XXIII)に変換することができた。
様々な出発原料および他の試薬は、Aldrich Chemical CompanyまたはLancaster Synthesis Ltd.などの商業的な供給業者から購入する。ATSMH、[Cu(ATSM)]、[Zn(ATSM)]、ATSPH、[Cu(ATSP]、[Zn(ATSP)]。他の金属錯体は、報告されている手順の変形形態により調製する:1)P. J. Blowerら、Dalton Trans.、2003年、4416〜4425頁、およびその参照文献;2)J. L. J. Dearlingら、J. Biol. Inorg. Chem.、2002年、7巻、249頁、およびその参照文献;3)P. McQuade, K. E.ら、Nucl. Med. Biol.、2005年、32巻、147頁を参照されたい。
反応は、特に明記しない限り、空気中で行った。400MHz H NMRスペクトルは、JEOL AS 400分光計で得た。HPLCはAgilent 1100 HPLCで得た。LC−MSはUVおよびMS検出器を備えたAgilent 1260 LC−MSで得た。熱重量分析(TGA)は、窒素下で保持した試料を用いて、TA InstrumentsモデルTGA 5000−00228を使用して行った。示差走査熱量測定(DSC)は、窒素下で保持した試料を用い、および単一加熱温度勾配を使用して、TA Instruments Q2000−0984で行った。FTIRスペクトルは、KBrペレット中で調製した試料の場合、吸光度モードで、または純粋固体試料の場合、全反射測定法(ATR)モードで操作したNicolet 6700 FT−IR機器で得た。
ATSMHの合成(遊離キレート形成剤、キレート剤とも呼ばれる)。(2E)−2,2’−(ブタン−2,3−ジイリデン)ビス−(N−メチルヒドラジンカルボチオアミド)、ATSMHは、報告されている方法と同様に調製した。10%エタノール性HCl(200mL)中の(Z)−N−メチルカルバモヒドラゾノチオ酸1(0.08mol)の十分に撹拌した温溶液に、エタノール(25mL)中のジアセチル2(0.04mol)の溶液を室温で45分間かけて滴下して加えた。添加が完了した後、薄黄色分散液が観察され、この分散液を12時間還流した。この反応混合物を室温にして、得られた薄黄色沈殿物を真空濾過し、水(3×50ml)、次いで、冷エタノール(3×10mL)により洗浄し、次に真空乾燥すると、所望のATSMH生成物3、(2E)−2,2’−(ブタン−2,3−ジイリデン)ビス−(N−メチルヒドラジンカルボチオアミド)が84%収率でオフホワイトの固体として得られた。生成物の同定は、H−NMR(400MHz、DMSO−d6)δ8.56(s,1H),7.80(s,1H),4.41(s,2H),2.86(d,3H),2.20(s,3H)により確認した;LRMS:261.10(M+H)
以下のXTSMH遊離キレート剤も同様に調製した:GTSMH、PTSMH、DTSMHおよびCTSMH
式I、IaおよびIbの化合物は、Inorg. Chem. 2007年、46巻、465頁(Hollandら、2007年)およびJ. Biol. Inorg.Chem. 2002年、7巻、249頁(Dearling、2002年)に報告されている公知の方法と同様に調製した。
銅(II)ジアセチル−ジ(N4−メチル)チオセミカルバゾン「CuATSM」の合成:乾燥エタノール(5mL)中のATSMH(0.01mol、2.60g)の淡黄色溶液に、[Cu(OAc)]HO(0.013mol、2.60g)を小分けにして10分間かけて加え、この時点で、反応混合物は褐色の懸濁液になり始めた。この反応物を60℃で一晩、撹拌した。得られた暗赤色混合物を周囲温度まで冷却し、固体生成物をこの分散液から真空濾過により採集した。虹色の沈殿物をエタノール(10mL)、脱イオン水(10mL)、およびジエチルエーテル(20mL)により逐次、洗浄し、次に、真空乾燥すると、CuATSMが赤茶色微粉末として45%収率で得られた。LRMS:322.01(M+H)
単結晶x線回折により、共結晶化溶媒分子を含まないCuASTMとして、生成物の同一性を確認した。構造は、公開されているものと一致した(J. Am. Chem. Soc. 2002年、124巻、5270〜5271頁)(Andrew R. Cowley、Dilworth、Donnelly、Labisbal、およびSousa、2002年)。CuATSMは、X線粉末回折(XRPD)によっても特徴付けた。
CuATSMは、DSCにおいて、228℃または約228℃の温度で、単一の発熱を特徴としている。発熱温度は、加熱速度に依存し、いくらかのバッチ間のばらつきも示す。CuATSMの熱重量分析(TGA)により、240〜245℃または約240〜245℃で分解の発生が示され、約34%の固体が600℃で残存する。TGA分解温度は、加熱速度に依存し、いくらかのバッチ間のばらつきも示す。650〜4000cm−1のCuATSMのFTIRは、3321.9、3016.9、2978.8、2925.9、2892.2、2844.5、1650.6、1614.6、1523.8、1494.2、1467.7、1364.7、1364.7、1325.5、1264.2、1243.1、1222.4、1188.5、1156.9、1116.9、1076.3、1054.6、1033.3、945.6、888.1、869.1、840.7、728.7、690.5および659.1cm−1において吸光度極大を示す。
CuATSMのクロマトグラフィー(HPLCおよびLC/MS)は、Poroshell 120 EC−C18 4.6×50mm 2.7umカラムを使用して操作した。移動相は、3分間かけて5%から100%のグラジエントであり、次に、100%アセトニトリルを1.5分間保持した。溶媒は、アセトニトリル中0.05%TFAおよび水中0.05%TFAとした。流速は0.75ml/分であり、検出は254nm、230nmのUV検出器および低分解能質量スペクトル検出器を用いて行った。HPLC(UV検出)において、溶出時間約3.3分の単一ピークだけが観察される。溶出時間3.3分の質量スペクトルは、式C15CuN 、すなわちCuATSMHの最も豊富な考えられる同位体イオンである(M+1)に対応する、m/z 322.0の基準ピークを示す。
CuGTSMの合成:CuGTSMは、同様に、GTSMHと[Cu(OAc)]HOとの反応により作製した。CuGTSMは、DSCにおいて、209℃または約209℃の温度で、単一の鋭い発熱を特徴としている。
CuDTSMの合成:CuDTSMは、同様に、DTSMHと[Cu(OAc)]HOとの反応により作製した。CuPTSMの合成:CuPTSMは、同様に、PTSMHと[Cu(OAc)]HOとの反応により作製した。CuCTSMの合成:CuCTSMは、同様に、CTSMHと[Cu(OAc)]HOとの反応により作製した。
[Zn(ATSE)]の合成
ATSEH(0.134g)およびZn(CHCO.2HO(0.102g)をエタノール(5mL)に加える。この混合物を2時間、窒素下で還流しながら加熱し、次に、室温まで冷却する。形成した黄色固体を濾過により採集し、エタノールおよびジエチルエーテルにより洗浄すると、[Zn(ATSE)]が黄色粉末(0.122g、76%)として得られる。H NMRにより、スペクトルは所望の生成物と一致することが示される。
ChexTSEの合成
エタノール(25mL)に、1,2−シクロヘキサンジオン(0.439g)を、次いで、N4−エチル−3−チオセミカルバジド(0.933g)および数滴のHSO(濃)を加える。この混合物を3時間、窒素の雰囲気下で還流しながら加熱し、次に、室温まで冷却する。黄色沈殿物を濾過により採集し、エタノールおよびジエチルエーテルにより洗浄すると、ChexTSEが黄色固体(0.945g、76%)として得られる。H NMRにより、スペクトルは生成物と一致することが示される。
NCD錯体の調製、PDのマウスモデルおよび動物試験における、生体利用率、血液脳関門の取り込み、有効性の分析的特徴付けおよび評価:
本開示の別の態様では、式IおよびIbの化合物は、配位子で処理された場合、異なる特徴の物質を形成し、以下にIbで示されている通り、非共有結合性誘導体を形成する。
有機銅の非共有結合性誘導体の合成的生成:
式Ibの化合物は、R、RおよびRが−Hおよび/またはメチルである場合、Inorg. Chem. 2007年、46巻、465頁およびJ. Biol. Inorg.Chem. 2002年、7巻、249頁に従って調製した。

(実施例1)
熱溶媒中の化学量論溶液からの共結晶化による、配位性部分を有するNCDとしてのM−XTSMの非共有結合性誘導体の小規模調製方法。30mLバイアルに、50mgのCuATSM(0.155mmol)、配位子から選択した1種を0.155mmol、およびアセトンまたはアセトニトリルのどちらかを15mL加えた。この混合物を、74℃の水浴中でバイアルを加熱しながら、固体がすべて溶解するまで、手作業で振とうした。45μのシリンジフィルターにより温かい内にこの溶液を迅速に濾過し、きれいなガラス製バイアルに入れた。次に、バイアルに緩く栓をして、室温まで冷却した。次に、結晶が観察されるまで、室温で数週間かけて、この溶媒をゆっくりと蒸発させた。ピペットにより残留液体を除去することによって、結晶(非共有結合性誘導体)を単離し、得られた結晶を室温で真空下で乾燥した。この方法で調製した化合物には、CuATSM:リンゴ酸(1:1)が含まれる。
図1は、CuATSMの特定のバッチの熱重量分析(TGA)を図示しており、その構造は、CuATSM:リンゴ酸(1:1)を調製するために使用した式I(RおよびR=H;R、R、RおよびR=Me)であり、この場合のNCDのTGAを図2に示している。
配位子がリンゴ酸である熱重量分析(TGA)により、201℃または約201℃の低温で重量減少の発生が示され、250℃の温度前に99%を超える減少がある。
図2は、CuATSMの(1:1)非共有結合性誘導体(NCD)、CuATSM:リンゴ酸(1:1)の熱重量分析(TGA)分析を図示している。
図2の非共有結合性誘導体の場合の温度の関数としてのTGA重量減少は、より低温での重量減少、すなわち図2の最初の分解温度である約236℃が、図1のCuATSMの約259℃またはリンゴ酸の201℃のどちらか最初の分解温度の間にあり、およびそれとは明確に異なる、中間温度であるという点で注目に値する。
(実施例2)
室温のアセトンからの共結晶化による、配位性部分を有するNCDとしてのM−XTSMの非共有結合性誘導体の調製方法:
式IのM−XTSMの非共有結合性誘導体の調製は、MXTSMと配位子の室温溶液を混合して放置することにより行う。撹拌子を備えた500mLの丸底フラスコ中、室温のアセトン200mL中に、CuATSM(0.166g、0.516mmol)を撹拌しながら溶解させると、0.00258MのCuATSMの溶液になった。別に、アセトン中の選択した配位性化合物の溶液を調製し、次に、結晶化用皿中で、0.00258MのCuATSM溶液20mL(0.0516mmolのCuATSM)に加えた。この溶液を穏やかに混合し、次に、結晶化用皿をホイルにより緩く覆い、結晶が観察されるまで、数週間かけて、ゆっくりと蒸発させた。次に、ピペットによりいかなる残留液体も除去することによって、結晶を単離し、得られた結晶を真空下で乾燥した。CuATSMとサッカリンとのNCDは、アセトン2mL中に22.7mg(0.124mmol)のサッカリンを溶解し、得られた溶液をアセトン中の20mLの0.00258MのCuATSM(0.0516mmol)に加えることにより調製した。ゆっくりとした溶媒蒸発および単離した結晶の乾燥後に、茶色粉末(26.2mg)が得られた。
同様に作製した化合物には、CuATSM:アラニンエチルエステル(1:1)、CuATSM:チオジプロピオン酸(1:1)、CuGTSM:アラニンエチルエステル(1:1)、CuGTSM:N−テトラエチルテレフタルアミド(1:1)およびCuGTSM:クエン酸(1:1)が含まれる。
(実施例3)
M(II)XTSMの非共有結合性誘導体の大規模熱溶媒調製。アセトン(3L)中の式I(M=Cu;RおよびR=H;RおよびR=Me)のCuXTSM(1.0mmol)の懸濁液に、配位子に応じて、1:1または1:2の適切な化学量論比で配位子を加えた。70℃に保持した水浴中で加熱しながら、実質的にすべての固体がアセトンに溶解するまで、得られた分散液を激しく混合する。45μのシリンジフィルターにより熱溶液を迅速に濾過し、丸底フラスコに入れた。溶媒の体積を約半分まで減少させた。残留溶液を結晶化用皿に移し、緩く栓をして冷却し、結晶が観察されるまで、ゆっくりと蒸発させた。結晶を濾過し、アセトンにより数回洗浄し、真空乾燥すると、NCDが得られた。CuATSM:サッカリン(1:2)は、この手順に従って、0.322g(1.0mmol)のCuATSMと0.366g(2.0mmol)のサッカリンとを反応させることにより作製した。
こうして形成したCuATSM:サッカリン(1:2)、CuATSMおよびサッカリンのDSCが図3に示されている。こうして形成したCuATSM:サッカリン(1:2)のDSCは、149℃または約149℃で鋭い吸熱を示し、これは、228℃または約228℃におけるCuATSMの強い発熱とは異なっており、および約120〜160℃の領域における一連のかなり小さな吸熱からなるサッカリンのDSCとも異なっている。
(実施例4)
CuATSM:クエン酸(1:1)、CuATSM:L−チロシンメチルエステル(1:1)、CuDTSM:サッカリン(1:2)、およびCuPTSM:サッカリン(1:2)は、実施例3の方法と同様に調製した。
CuDTSM:サッカリン(1:2)、およびCuPTSM:サッカリン(1:2)は、LC/MSにより特徴付けた。それぞれ、クロマトグラムにおいて2つのピークを示し、それらが、担体溶媒中に溶解すると、構成分子であるサッカリンと金属錯体に解離することに一致している。
(実施例5)
CuGTSM:サッカリン(1:2)は、実施例3の方法と同様に、CuGTSMおよびサッカリンから調製した。こうして形成したCuGTSM:サッカリン(1:2)、CuGTSMおよびサッカリンのDSCを図4に示している。こうして形成したCuGTSM:サッカリン(1:2)のDSCは、209℃または約209℃におけるCuGTSMの強い発熱とは異なる165℃または約165℃に肩をもつ、178℃または約178℃における幅広い発熱を示している。CuGTSM:サッカリン(1:2)のDSCもまた、サッカリンのDSCとは異なり、サッカリンのDSCは、約120〜160℃の領域でかなり小さな一連の吸熱を有する。
(実施例6)
水中にCuATSMおよび配位子を溶解することによるNCDの形成方法。
試験管にCuATSM(20mg、0.0621mmol)を加え、次に、試験管中の試料に水10mlを加えた。この混合物を手短に振とうし、次に、2当量(84.8mg、0.1243mmol)の配位子であるL−シスチンジメチルエステルを二塩酸塩として試験管に加え、この混合物を配位子が完全に溶解するまで振とうした。次に、この混合物を放置した。次に、この混合物を濾過し、濾液を採取し、凍結乾燥により乾固すると、赤褐色固体が22.4mg得られた。
(実施例7)
XTSMHと脱プロトン化配位子のM(II)塩との混合物の、溶媒なしでのボールミル粉砕法による、M−XTSMの非共有結合性誘導体の調製方法:
乾燥乳鉢中に、予め秤量したオフホワイトのATSMH(259mg、1mmol)の固体および青色の無水D−グルコン酸銅(II)(453mg、1mmol)を入れた。2種の結晶性成分の均一な混合物が得られるまで、これらの固体をスパチュラを用いてゆっくりと混合した。得られた混合粉末を、スリップオンキャップ(slip−on cap)を有するSPEX 5mLのポリスチレン製磨砕用バイアルに移し、次いで、直径が3/8−インチのSPEXのメタクリレート製磨砕用ボールを1個、慎重に加え、次にこのバイアルにしっかりと栓をした。別のバイアルに、ATSMHを投入し、別の個別のバイアルに、グルコン酸銅(II)を投入した。3つのバイアルをすべて、3000rpmで操作した小型高エネルギーボールミルSPEX 5100ミキサ/ミルに入れた。ミル粉砕を開始し、3つのバイアルのそれぞれの含有量を30分、60分および90分のミル粉砕後に、HPLCおよびFTIR、DSCおよびTGAによりモニタリングした。
個別にミル粉砕したグルコン酸銅(II)およびATSMHの測定したDSC、FTIR、HPLCおよびTGAに変化がないことにより決定される通り、90分間のボールミル粉砕の過程で、個別にミル粉砕したグルコン酸銅(II)またはATSMHが分解している証拠は明らかではなかった。90分間のミル粉砕後、(1:1)のATSMHとグルコン酸銅(II)との混合物は、淡褐色生成物になった。CuATSM:グルコン酸(1:2)の生成物をバイアルから取り出して真空乾燥し、しっかりと栓をしたバイアル中で保管した。
元素分析:C2038CuN14の計算値:C,33.63;H,5.36;Cu,8.90;N,11.77;O,31.36;S,8.98。実測値:C,33.94;H,5.09;Cu,8.65;N,11.12。
生成物CuATSM:グルコン酸(1:2)は、X線粉末回折XRPDにより特徴付け、グルコン酸銅(II)および出発原料ASTMHのXRPD、ならびに図5のCuATSMのXRPDと比較する。生成物CuATSM:グルコン酸(1:2)は、DSCにおいて、157℃または約157℃に鋭い吸熱を有している(図6)。観察される吸熱の遷移温度は、加熱速度およびバッチ間のばらつきに応じて変わる。観察される遷移温度は、通常、150℃〜160℃の範囲で起こる。吸熱は、CuATSMのDSCでは観察されない(図3)。
CuATSM:グルコン酸(1:2)生成物の熱重量分析(TGA)が図7に示されている。試料からの水の脱着に起因し得る、約5%の初期重量減少がある。約190℃に始まって観察される急速な重量減少があり、600℃において約26%の固体が残留する。比較として、CuATSMのTGAは、CuATSMが、約240〜245℃というより高い温度において急速に分解し、600℃において約34%の固体が残留することを示す。生成物CuATSM:グルコン酸(1:2)の650〜4000cm−1におけるFTIRは、3356.9、3232.3、2935.4、2898.3、1650.5、1613.4、1544.3、1487.0、1434.3、1415.3、1390.9、1350.7、1218.4、1170.1、1129.4、1073.1、1054.2、1026.5、955.9、887.1、868.6、817.1、797.4、727.1および688.2cm−1において吸光度極大を示す。
生成物CuATSM:グルコン酸(1:2)をPoroshell 120 EC−C18 4.6×50mm 2.7umのカラムを使用し、CuATSMについて使用したものと同じ方法を使用して、クロマトグラフィー(HPLCおよびLC/MS)を行った。移動相は、3分間かけて5%から100%のグラジエントであり、次に、100%アセトニトリルを1.5分間保持した。溶媒は、アセトニトリル中0.05%TFAおよび水中0.05%TFAとした。流速は0.75ml/分であり、検出は254nm、230nmのUV検出器および低分解能質量スペクトル検出器で行った。溶出時間約3.3分の単一ピークだけを観察する。CuATSM:グルコン酸(1:2)の低分解能LC/MSは、CuATSMの低分解能LC/MSと類似している。CuATMSのLC/MSについて見いだされる通り、基準ピークがm/z 322.0で見いだされ、これは、式C15CuN、すなわちCuATSMHの最も豊富な考えられる同位体イオンである(M+1)に対応している。
(実施例8)
Zn−ATSM:グルコン酸(1:2)の調製
Zn−ATSM:グルコン酸(1:2)は、CuATSM:グルコン酸(1:2)の合成について実施例7において記載されている方法と同様に、90分間、0.5mmolのATSMH(130mg)と無水グルコン酸亜鉛(II)(227mg)とのボールミル粉砕法により合成した。ZnATSM:グルコン酸(1:2)の生成物の同定は、H NMRにより確認した:(400MHz、DMSO−d6)δ7.18(ブロード s,2H),4.53(非常にブロード s,1H),4.31(非常にブロード s,1H),4.08(m,2H),3.91(d,2H),3.57(s,2H),3.33(ブロード/m,14H),2.82(d,6H),2.19(s,6H)。残りの2H(グルコン酸上の酸性カルボン酸プロトンと推定される)は位置が特定されなかった。ZnATSM:グルコン酸(1:2)のH NMRにおける、δ7.18(ブロード s,1H),2.82(d,3H),2.19(s,3H)のピークは、酢酸亜鉛(II)とATSMHから調製されたZnATSMの標準試料に関して観察されたものとは区別がつかない。
(実施例9)
CuGTSM:グルコン酸(1:2)は、実施例7の方法と同様に、GTSMHとグルコン酸銅(II)との90分間のボールミル粉砕法により調製した。この生成物は、DSCにおいて125℃または約125℃に鋭い吸熱を示している。
(実施例10)
CuGTSM:グルコン酸(1:2)は、実施例7および実施例9の方法と同様に、GTSMHとグルコン酸銅(II)との120分間のボールミル粉砕法により調製した。この生成物は、DSCにおいて134℃または約134℃に鋭い吸熱、およびDSCにおいて152℃または約152℃に第2の一層鋭い吸熱を有している。
(実施例11)
CuPTSM:グルコン酸(1:2)は、実施例7の方法と同様に、PTSMHとグルコン酸銅(II)との120分間のボールミル粉砕法により調製した。この生成物は、DSCにおいて、165℃または約165℃に鋭い吸熱を有している。
(実施例12)
CuDTSM:グルコン酸(1:2)は、実施例7の方法と同様に、DTSMHとグルコン酸銅(II)との90分間のボールミル粉砕法により調製した。この生成物は、DSCにおいて147℃または約147℃において鋭い吸熱、およびDSCにおいて172℃または約172℃に第2の一層鋭い吸熱を有している。
(実施例13)
CuATSMの速度論的溶解度の決定;比較例および方法。
溶解度アッセイは、25mLのガラス製バイアル中で行った。ガラス製バイアル(4mL、栓付き、VWR)を使用して、保存溶液を調製した。すべての実験は、μDISS Command Software(バージョン5.0.1.0)により操作したμDISS Profiler(商標)を使用して実施した。ビルトイン型撹拌装置を用いるMB−8ミニ水浴を使用して、溶解度測定の間、撹拌をした。実験中の温度は25±2℃に維持し、二連で行った。
pH1.2のHCl/KClをベースとする緩衝液、およびpH6.8の疑似腸液(パンクレアチン不含)は、米国薬局方プロトコール(Vol35/NF30)に従って調製した。この溶液のpHの値は、pHメータ(9157BN Triode(商標)pH−電極を備えたThermo Scientific Orion(登録商標)、卓上型モデル420)を用いて確認し、すべて予期される値から±0.05のpH単位内であることが分かった。濃度測定は、溶解用媒体中で直接行い、処理した結果をμDISS Profiler(商標)(Pion)機器を使用して、実時間でプロットする。このProfilerは、インサイチュファイバー光学式ディッププローブ(in situ fiber optic−dip probe)UV装置を使用し、このプローブは、検討した化合物および10〜20mLの媒体が入っているバイアルの中心に位置させる。必要な場合、スペクトルの第2誘導法(Avdeef, A;Tsinman, O.「Miniaturized Rotating Disk Intrinsic Dissolution Rate Measurement: Effects of Buffer Capacity in Comparisons to Traditional Wood’s Apparatus」、Pharm. Res.、2008年、DOI:10.1007/s11095−008−96−79−z)によりバックグラウンドの濁りによる干渉を最小化した。
それぞれpH1.2およびpH6.8における、CuATSMの濃度を検出するために、2および20mmの経路長さの先端を選択した。乾燥CuATSM粉末をDMSOに溶解し、既知濃度の保存溶液にし、次に、この溶液を使用して段階添加により標準曲線を生成した。標準曲線は、波長範囲が340〜366nm(pH1.2の場合)および445〜465nm(pH6.8の場合)における第2の誘導曲線下面積から決定し、UVシグナルの飽和を超えることを回避するようにした。選択した波長領域における標準曲線の直線性は、選択した濃度範囲の場合、r2≧0.998であった。
CuATSMの溶解度は、pH6.8の緩衝液中で決定した。CuATSMの試料を、粉末として、pH6.8の緩衝液に導入し、したがって標準品の場合とは異なり、最終溶液は、バックグラウンド中に溶媒を含有しなかった。溶液中のCuATSMの濃度を検出するため、20mm(pH6.8において)の経路長さの先端を選択した。すべての実験は、室温の25±3℃で行った。アッセイバイアルにCuATSMを加え、溶解度アッセイにおけるCuATSMの上限濃度を約0.15mg/mLに限定するようにした。約8時間後に、純粋なCuATSMの濃度は約0.45μg/mLでその極大に到達し、12時間のモニタリング期間中その濃度のままであった。
(実施例14)
CuATSM:クエン酸(1:1)の速度論的溶解度の決定。
CuATSM:クエン酸(1:1)は実施例4の方法に従って調製した。
非共有結合性誘導体CuATSM:クエン酸(1:1)の試料を、粉末として、pH6.8の緩衝液に導入し、したがって標準品の場合とは異なり、最終溶液は、バックグラウンド中に溶媒を含有しなかった。pH6.8の緩衝溶液中の化合物濃度を検出するため、20mmの経路長さの先端を選択した。すべての実験は、室温の25±3℃で行い、二連で行った。
スペクトルデータは、CuATSMおよびCuATSM:クエン酸(1:1)のUVプロファイルの形状間に有意な差異を示さなかったので、CuATSMの場合に生成した標準品を使用して、CuATSM:クエン酸(1:1)の場合の溶解度アッセイにおけるCuATSMの濃度を算出した。アッセイバイアルにCuATSM:クエン酸(1:1)を加え、溶解度アッセイ中のCuATSM:クエン酸(1:1)の上限濃度を約0.15mg/mLに限定するようにした。CuATSM:クエン酸(1:1)をpH6.8の緩衝液に添加した後、0.3時間以内にCuATSMは、最大濃度約0.9μg/mLに到達した。約0.3時間で開始し、溶液中のCuATSMの濃度が低下し、12時間のモニタリング期間の終わりまでに、CuATSMの濃度は約0.6μg/mLまで低下し、CuATSMの濃度は依然として時間と共にゆっくりと低下し続けた。溶解したCuATSMのレベルは、アッセイにおいて利用可能な0.15mg/mL最大値の1%未満であった。
(実施例15)
CuATSM:サッカリン(1:2)の速度論的溶解度の決定。CuATSM:サッカリン(1:2)は、実施例3の方法に従って調製した。CuATSM:サッカリン(1:2)の速度論的溶解度プロファイルは、実施例13および実施例14において示されている方法と同様に、pH6.8の緩衝液中で決定した。CuATSM:サッカリン(1:2)およびサッカリンの標準曲線を生成し、CuATSMの標準曲線と比較した。緩衝溶液中のサッカリン濃度は、ゼロインターセプト法(Zero Intercept Method)を使用して、292〜310nmの波長領域のサッカリンの標準曲線から決定し、CuATSMに由来するスペクトルの干渉を最小化した。CuATSM濃度は445〜465nmの領域のCuATSM(純粋)標準曲線から決定し、ここで、サッカリンの吸光度は干渉しない。このアッセイの上限濃度は、CuATSM:サッカリン(1:2)が約0.12mg/mLであり、溶液中では、CuATSMおよびサッカリンの上限濃度はそれぞれ約60μg/mLになった。すべての実験は、約25±3℃で行い、二連で行った。
CuATSM:サッカリン(1:2)をpH6.8の緩衝液に添加した後、0.8時間以内にCuATSMは、最大濃度約2μg/mLに到達した。約0.8時間で開始し、溶液中のCuATSMの濃度は低下し、12時間のモニタリング期間の終わりまでに、CuATSMの濃度は約1μg/mLまで低下し、CuATSMの濃度は依然として時間と共に低下した。
溶解したCuATSMの量は、CuATSM:サッカリン(1:2)試料中のCuATSMの総量の1%未満のままであった。
同時に、サッカリンの濃度をモニタリングした。CuATSM:サッカリン(1:2)をpH6.8の緩衝液に添加した後、0.3時間以内にサッカリンは最大濃度約60μg/mLに到達し、12時間のモニタリング期間にわたり、実質的に変化しないままであった。サッカリンのこの濃度は、誤差限界内で、導入した試料中の利用可能なサッカリンが完全に溶解したものに等しい。
(実施例16)
pH6.8のCuATSM:グルコン酸(1:2)の速度論的溶解度。CuATSM:グルコン酸(1:2)は、実施例7の方法に従って調製した。CuATSM:グルコン酸(1:2)の速度論的溶解度プロファイルは、実施例13および実施例14おいて示されている方法と同様に、pH6.8の緩衝液中で決定した。CuATSM:グルコン酸(1:2)は、DMSO中、0.4mg/mLでは完全に溶解しなかったことが分かった。したがって、CuATSM:グルコン酸(1:2)の標準曲線は、DMSO中、約0.4mg/mLの見かけ濃度で保存溶液の段階希釈から生成し、CuATSMの標準曲線と比較した。溶解度アッセイの上限濃度は、CuATSM:グルコン酸(1:2)が約0.2mg/mLであり、上限濃度はCuATSMが約0.09mg/mL、およびグルコン酸が約0.11mg/mLになった。
CuATSM:グルコン酸(1:2)をpH6.8の緩衝液に添加した後、450nmのCuATSMの吸収が、最初の0.3時間以内に、415nmにシフトした。CuATSM:グルコン酸(1:2)を緩衝液に添加して約0.5時間後までに、280nm〜360nmの領域のスペクトルの特徴も、波長および強度がシフトした。これらのスペクトルのシフトは、pH6.8の緩衝液中にCuATSM:グルコン酸(1:2)が溶解した後、CuATSMの化学的同一性(反応または分解)が変化したことを示している。したがって、0〜0.3時間の時間間隔以内に得られたスペクトルデータだけを使用して、CuATSM:グルコン酸(1:2)の溶解に起因する、CuATSMの濃度を見積もった。300〜310nmの波長範囲の第2の誘導曲線下面積を使用して、pH6.8の緩衝液にCuATSM:グルコン酸(1:2)が溶解して得られるCuATSMの濃度を決定するために、CuATSMに関して生成した標準曲線を使用した。CuATSM:グルコン酸(1:2)をpH6.8の緩衝液に添加した後、0.11時間以内にCuATSMの最大濃度が約3μg/mLに到達した。
0.3時間の時点で溶液に溶解したCuATSMの量は、CuATSM:グルコン酸(1:2)の試料中に含有されている、利用可能な総CuATSMの1%未満であった。
(実施例17)
pH1.2のKCl/HCl緩衝液のCuATSM:グルコン酸(1:2)の速度論的溶解度。実施例7の方法に従って調製し、およびpH6.8における溶解度を決定するために使用した、同一試料のCuATSM:グルコン酸(1:2)の一部を使用し、pH1.2で速度論的溶解度を決定した。このアッセイの上限濃度は、約0.7mg/mLであり、CuATSMの上限濃度は約0.3mg/mLおよびグルコン酸の上限濃度は約0.4mg/mLとなった。340〜366nmの波長範囲における第2の誘導曲線下面積を使用し、pH1.2のCuATSMについて採集した標準品を使用して、pH1.2の緩衝液中の(1:2)CuATSM:グルコン酸の濃度を決定した。
CuATSM:グルコン酸(1:2)をpH1.2の緩衝液に添加した後、約0.3時間以内(18〜20分間)にCuATSMの最大濃度が約195μg/mLに到達した。次に、この溶液中のCuATSMの濃度は、残りの3時間(180分間)のモニタリング期間中、変化がないままであった。
溶解したCuATSMの量は濃度に平行して向上し、0.3時間(18〜20分)以内に、CuATSM:グルコン酸(1:2)試料中のCuATSMの総量の33%にまで上昇し、3時間(180分間)のモニタリング期間中、そのレベルのままであった。
(実施例18)
溶解度決定:CuATSM、ならびに非共有結合性誘導体であるCuATSM:クエン酸(1:1)、CuATSM:L−チロシンメチルエステル(1:1)、CuATSM:シスチンジメチルエステル(1:2)、およびCuATSM:サッカリン(1:2)の溶解度は、平衡溶解度の決定を可能にするよう設計した方法を使用して測定した。
CuATSM:サッカリン(1:2)は、実施例3の方法に従って調製した。CuATSM:クエン酸(1:1)およびCuATSM:L−チロシンメチルエステル(1:1)は実施例4の方法に従って調製した。CuATSM:シスチンジメチルエステル(1:2)は、実施例6の方法に従って調製した。
CuATSMの試料粉末、およびCuATSMの選択された非共有結合性誘導体を秤量して(2.5mg)、きれいなガラス製バイアルに入れた。1.2、4.0、6.8、7.4および9.0という選択したpHの値の1つに対応する緩衝液(2.5mL)を、それぞれのバイアルに加えた。このアッセイの溶解度の上限は、CuATSMおよび緩衝液の量によって決定される通り、1.0mg/mLである。これらのバイアルに栓をし、パラフィルムをして、Vortex Genie−2を使用し最高速度で10秒間ボルテックスした。次に、試料を室温で撹拌しながら、約20時間インキュベートした。
次に、固体の懸濁液を含有する溶液を濾過(0.2μmの細孔ミクロフィルター)し、CuATSMの参照標準品から得られたUVスペクトル(230〜500nm)と比較することにより、存在しているCuATSMの量について上澄み溶液をアッセイした。この方法は、米国特許第6,569,686号に記載されている。
こうして測定された、式Iの非共有結合性誘導体の水溶解度は、図8に示されている通り、この方法により22μg/mL〜1,000μg/mL超の範囲であることが分かった。NCDと溶液相との間の平衡に到達することを期待して、この溶液を長期間放置したこの方法により決定した溶解度は、平衡溶解度に相当することが予期された。この方法により決定された溶解度は、インキュベーション前および後のUVスペクトル形状の変化による交絡があったことが分かった。このような変化は、通常、可能な不純物または分解、配位子のUV可視吸収スペクトルとCuATSMのそれとの重なり、または沈殿物中の配位子を含むまたは含まないCuATSMの再沈殿などの交絡機構を示している。実施例18のここに示されている溶解度データは、配位子を含まないCuATSMの溶解度と比べると、NCDの溶解度について観察された向上を反映しており、また検討したより低いpHに比べると、pH1.2において溶解度が向上したことを反映している。いずれの結論も、実施例13から実施例17によってさらに支持されるが、図8に示されている溶解度は、正確な定量性がない可能性が高い。溶解度は、実施例13から実施例17に示されている通り、CuATSMおよびNCDの選択された基について決定される速度論的溶解度を測定することによって、よりよく特徴付けられる。
(実施例19)
マウスにおける、CuATSM(CuATSM、CuATSM:グルコン酸(1:2)、CuATSM:サッカリン(1:2)、およびCuATSM:クエン酸(1:1)として投与)、CuDTSM(CuDTSM:サッカリン(1:2)として投与)、およびCuPTSM(CuPTSM:サッカリン(1:2)として投与)の薬物動態の決定。
CuATSM:グルコン酸(1:2)は、実施例7の方法に従って調製した。CuATSM:サッカリン(1:2)は、実施例3の方法に従って調製した。CuATSM:クエン酸(1:1)、CuDTSM:サッカリン(1:2)、およびCuPTSM:サッカリン(1:2)は、実施例4の方法に従って調製した。マウスにおいて、CuATSM(CuATSM、CuATSM:グルコン酸(1:2)、CuATSM:サッカリン(1:2)、およびCuATSM:クエン酸(1:1)として投与)、CuDTSM(CuDTSM:サッカリン(1:2)として投与)、およびCuPTSM(CuPTSM:サッカリン(1:2)として投与)の薬物動態を、30mg/kgのCuXTSMの医薬品有効成分(API)の用量で経口投与した後に検討した。
CuATSMを、脱イオン水中、0.9%(w/v)NaCl、0.5%(w/v)カルボキシメチルセルロースナトリウム、0.5%(v/v)ベンジルアルコールおよび0.4%(v/v)Tween 80からなる「標準懸濁液ビヒクル」(SSV)中に懸濁した。他の試験化合物のすべてを滅菌水中に懸濁させた。バイアル中、化合物の1つを液体ビヒクル(水またはSSV)に加え、次に、この混合物を内部にある撹拌子を用いて3分間、ボルテックスすることにより試料を調製した。粉末試料が完全に湿潤しない、または完全に懸濁しない場合、この試料をさらに1分間、ボルテックスした。湿潤が依然として不完全な場合、完全に湿潤した懸濁液が得られるまでこのバイアルを音波破砕した。各用量の間に、試料を中速で撹拌し、次にさらに20秒間ボルテックスした直後に、次の用量分をバイアルから取り出した。化合物を水またはSSVに加えて60分以内に、すべての用量を懸濁液の単回調製から完了した。
マウスには、一晩、ペレット化した餌を与えず、その間、Dextroputとして、水道水中の10%デキストロースを与え、この後、試験品を水またはSSV中で、経口により強制投与した。投与後、イソフルランにより麻酔をかけながら、マウスに、15分、30分、60分、2時間、4時間、8時間および24時間時に血液試料採取を施した。試料採取を行い、+4℃、1800×gで5分間、遠心分離にかけた後、この血液試料を氷上で維持し、血漿を調製した。血漿試料を抽出し、予めラベルを付けたエッペンドルフ試験管(1つのバイアルにちょうど50μl、および残りは第2のバイアル中)に移し、−20℃で凍結させた。この試料をドライアイス上で分析場所に移した。血液試料採取後、頸椎脱臼によりマウスを安楽死させ、次に、開頭により脳を採集した。この脳を秤量し、試験管に入れて、氷水の上に置いた。試験管に、脳組織1gあたりリン酸緩衝食塩水(PBS、pH7.4)4mlを加え、Ultra−Turrax T25ホモジナイザー/S25N−10G(設定2、9500rpm、約10秒)を使用して脳をホモジネートした。ホモジネートした直後にこのホモジネートを−20℃で凍結した。この試料をドライアイス上で分析場所に移した。
投与したマウスは、7つの時点のそれぞれに関して三連で検討し、検討した化合物のそれぞれを投与されたマウスは合計21匹とした。4匹の未処置動物由来の血漿試料および脳のホモジネートも得た。この血漿試料を室温(RT)で解凍し、2倍の体積のアセトニトリルと混合し、振とうし、13000×g(Heraeus Pico 17遠心分離器)で10分間、遠心分離にかけ、その後、上澄み液をガラス製バイアルに移した。脳のホモジネート試料を2倍の体積のアセトニトリル:メタノールと混合し、振とうし、20分間、超音波処理し、13000×g(Heraeus Pico 17遠心分離器)で10分間、遠心分離にかけ、その後、上澄み液をガラス製バイアルに移した。標準試料は、血漿中およびブランクのマウス脳のホモジネート中の、活性化合物(API)を0.5、1、2、5、10、20、50、100、200、500、1000および2000ng/mlの濃度でスパイクし、それ以外は、研究試料と同様に処理した。血漿または脳ホモジネート中、濃度10、100および1000ng/mlの品質管理(QC)用試料を調製した。
投与後、0〜24時間曝露における血漿および脳をLC/MS/MSを使用して分析し、LC−MSデータは、プレカラムフィルターを有するWaters Acquity HSS T3(2.1×50mm、1.8μm)カラムを備えた、Waters Acquity UPLC+Thermo TSQ Endura三連四重極MSで得た。溶出は、0.5%ギ酸/アセトニトリル(99:1)のグラジエントを用いて、段階的に(5:95)に向上させた。
血漿および脳中の研究化合物の薬物動態パラメータは、標準非コンパートメント法を使用して計算した。除去相の半減期(t1/2)をlog濃度−時間曲線の端の直線部分の最小2乗回帰分析により計算した。濃度−時間曲線下面積(AUC)を最大で最後の測定可能な濃度まで線形台形公式を使用することにより決定し、AUC0−24hを決定し、次に、端の除去相の無限への外挿も使用してAUC0−infを決定した。最大濃度(Cmax)およびCmaxまでの時間(Tmax)を、濃度データから直接誘導した。平均滞留時間MRTおよび除去速度定数Keも、血漿試料の濃度対時間データから算出した。PK研究の結果は、
CuASTMおよびNCDに関しては表2に、ならびに
CuDTSMおよびCuPTSMのNCDに関しては、表3に示されている。
様々な形態のCuATSMを30mg/kgで経口投与した後に、CuATSM:グルコン酸(1:2)(AUC0−24h 25 163分*ng/ml)およびCuATSM:サッカリン(1:2)(AUC0−24h 20 333分*ng/ml)として投与した場合、最も高いAUC値が観察された一方、CuATSM:クエン酸(1:1)として、またはCuATSMとして投与すると、これらのAUC値の50%未満になった。CuATSM:グルコン酸(1:2)を投与した後のCmax値は、240分の時点で36.5ng/mlである一方、CuATSM:クエン酸(1:1)、CuATSMおよびCuATSM:サッカリン(1:2)を投与した後のCmax値は、それぞれ、14.5ng/ml(60分時)、22.2ng/ml(120分時)、および29.0ng/ml(120分時)であった。
AUCに基づく最高の脳:血漿比は、CuDTSMに関して観察され(CuDTSM:サッカリン(1:2)として投与した後)、すなわち9.7であった。Cmaxの脳:血漿比も高く、すなわち7.5であった。AUCに基づく最低の脳:血漿比は、CuPTSM:サッカリン(1:2)について観察され、すなわち、約1.0(Cmax比2.1)であった。他の化合物に関する、対応するAUCに基づく脳:血漿比は、1.0〜2.8の範囲にあった。
(実施例20)
メチル−4−フェニル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン(MPTP)損傷したPDのマウスモデルにおける、経口投与したCuATSM、CuATSM:グルコン酸(1:2)、およびCuATSM:サッカリン(1:2)の神経防御性および症候性回復効果。CuATSM:グルコン酸(1:2)は、実施例7の方法に従って調製した。CuATSM:サッカリン(1:2)は、実施例3の方法に従って調製した。CuATSMを、脱イオン水中、0.9%(w/v)NaCl、0.5%(w/v)カルボキシメチルセルロースナトリウム、0.5%(v/v)ベンジルアルコール、および0.4%(v/v)Tween 80からなる「標準懸濁液ビヒクル」(SSV)中に懸濁した。CuATSM:グルコン酸(1:2)およびCuATSM:サッカリン(1:2)を滅菌水中で懸濁した。バイアル中、化合物の1つを液体ビヒクル(水またはSSV)に加え、次に、この混合物を内部の撹拌子を用いて3分間、ボルテックスすることにより試料を調製した。
PDのMPTPマウスモデルは、(PrzedborskiおよびVila、2003年)により記載されている。マウスは、0日目に腹腔内にMPTP10mg/kgの用量を4回、2時間の間隔で注射して損傷を与え(Giassonら、2002年)、これにより、約50%の黒質ニューロンの低下が生じる。1日目に開始し、マウスは、30mg/kgに等しい用量のCuATSMの医薬品有効成分(API)の試験剤、または陰性SSV対照で21日間の強制経口投与により処置した。ワイヤ試験による行動試験、および組織採取を続けた。
ワイヤ引っ張り試験(traction wire test):マウスは、試験投与の1時間前に、行動試験室に移す。水および餌は、マウスが近づけるようにしておき、ラジオからのバックグラウンド「白色雑音」を時間および試験期間を通して使用する。マウスのそれぞれを、一方の手でマウスの尾部によりつまみ上げ、2本の前肢を用いてワイヤを掴むまで、尾部によりワイヤの上でマウスを保持する。次に、マウスがその2本の前肢によりワイヤからぶら下がるまで、尾部を下げる。マウスが試験管理者からの支援なしに独立してぶら下がるとすぐに、時間測定を開始する。マウスが後ろ足1本を用いてワイヤを掴み、2本の前肢および1本の後肢がワイヤを掴むようにするのにかかった時間を、「懸垂時間」として記録する。この試験を、各マウスについて、ワイヤ上への各ぶら下がりの間に、5分間の試行間間隔で、3回連続して繰り返す。マウスは、試行と試行の間は、共同のケージに戻す。マウスが落ちた場合、試行として計数し、落ちるまでの時間を記録し、試行間の時間間隔を始める。マウスが課題を完了できず、60秒以内に落ちなかった場合、このマウスをワイヤから取り去り、試行時間は60秒として記録する。
合計47匹のマウスにMPTPを投与した。これらの中で、次に、合計14匹のマウスをSSV陰性対照として処置した。合計14匹のマウスは、SSV中のCuATSMにより処置し、これらの中の1匹のマウスは、肢を怪我したので、ワイヤ懸垂研究から除外した。合計9匹のマウスは、水中のCuATSM:サッカリン(1:2)により処置した。合計9匹のマウスを水中のCuATSM:グルコン酸(1:2)により処置した。共通の処置を投与されたマウスは、ケージあたり、通常、4〜5匹である。マウスが試行中に落ちた試行は、平均に含めなかった。これらには、SSV処置マウスの場合、1回の落下(マウス1匹)、CuATSM/SSV処置マウスの場合、落下なし、1匹のCuATSM:サッカリン(1:2)/水処置マウスの場合、1回の落下、および2匹のCuATSM:グルコン酸(1:2)/水処置マウスの場合、それぞれ1回の落下を含む。すべての場合において、マウスは他の2回の試行に成功して完了したので、個々のマウスについて、続いて集団について平均時間が計算された。対照および3つの処置集団それぞれに関する平均懸垂時間を表4および図9に示している。
CuATSMおよびCuATSM:サッカリン(1:2)処置は、SSV対照と比較すると、平均懸垂時間がかなり低下している(どちらも、p<0.01またはそれ未満)。CuATSM:グルコン酸(1:2)処置により、平均懸垂時間が低下したが、個々のマウスの成績の大きなばらつきは、平均値の大きな標準誤差となり、その結果、p=0.07はまさに、CuATSM:グルコン酸(1:2)とSSV対照との間のp=0.05の有意基準から外れている。
CuATSM、CuATSM:サッカリン(1:2)またはCuATSM:グルコン酸(1:2)処置の間の平均懸垂時間に有意な差異はない(すべて、p≧0.30)。
CuATSMおよびNCDの神経防御作用は、細胞数により決定した。
ワイヤ懸垂時間の試験後、マウスに麻酔をかけ、次に血漿研究用に血液試料を得て、次にマウスを過剰量の麻酔薬により屠殺した。次に、マウスは冷PBSにより直ちに灌流した。脳の右半球を、0.1Mのリン酸緩衝液中の冷却した4%wt/volのパラホルムアルデヒド(Sigma−Aldrich)5ml中に、4℃およびpH7.4で一晩置いた。次に、この脳を除去し、PBS中の30%wt/volのスクロース(国内グレード)中、4℃で一晩放置した後、凍結して低温保持装置で切片にした。黒質緻密部(SNpc)について、脳を冠状に裁断して、1:3のシリーズで30μmの切片にした。
得られた切片をニュートラルレッド(ニッスル染色;Sigma−Aldrich)により染色した。免疫染色する直前に、脳切片がガラススライドに適切に固定されるのを確実とするために、凍結した切片を5分間、再度、固定する。正常動物と損傷動物の両方に由来するSNpc核を試験した。試料採取した切片のそれぞれにおいて、SNpcのニューロンの計数は、光学解剖用定規(Gundersenら、1988年)を使用して行い、染色したSNpc細胞の核を計数単位とした(Finkelsteinら、2000年)。
黒質におけるニューロンの総数は、フラクショネーターサンプリング(fractionator sampling)を使用して見積もった(Finkelsteinら、2000年、Stanicら、2003年、WestおよびGundersen、1990年)。計数は、通常の所定の間隔(x、140μm;y、140μm)で行った。SNpc全体を3番目の切片毎に試料採取し、各脳について無作為に補正したシリーズで分析した。ステレオロジーは、無作為に選んだ最初の切片を使用して、7〜9SNpc切片からなるシリーズで行って始めた。黒質細胞数は、試料採取した平均面積2.48×108μを有する、8つの切片から生成した。核により占有されている面積の系統試料は、無作為な開始点から作製し、第3の神経ラジカルで撮影した画像を含め、画像のすべてにおいて同じ位置にあるSNpcを写真撮影した。切片角度および染色強度のばらつきにわずかな差異があるために、VTAの外観にわずかなばらつきがあり得る。DMLB顕微鏡(Leica)を使用するステレオロジーソフトウェアパッケージ(Stereology Investigator 7;MBF Bioscience)を使用して、面積が公知で(45μm×35μm)偏りのない計数枠を組織切片の画像に重ね合わせた。
対照マウスの場合、および3つの処置それぞれの後にマウスの黒質で観察された平均ニュートラルレッド陽性染色細胞が表5に示され、および図10に示されている。3つの処置はすべて、SSV対照と比べて、黒質におけるニューロンの有意な(すべて、p<0.01またはそれ未満)回復をもたらしている。CuATSM、CuATSM:サッカリン(1:2)またはCuATSM:グルコン酸(1:2)処置の間に、有意な差異はない(すべてp>0.25)。
脳中および血漿中の銅の取り込みは、天然の銅同位体Cu−63の誘導結合プラズマ質量分光法(ICPMS)の決定により測定した。脳組織は、脳の左半球から得た。MPTP損傷および処置マウスの脳組織中および血漿中の平均Cu−63濃度の結果が表6に示されており、およびそれらの結果が図11および図12に示されている。すべての処置が、SSV対照と比べて、脳組織中のCu−63濃度の有意(すべて、p<0.001)な増加をもたらしている。Cu−63の脳の取り込みでは、CuATSM、CuATSM:サッカリン(1:2)またはCuATSM:グルコン酸(1:2)処置の間に、有意な差異(すべて、p>0.25)はない。SSV対照と比べて、血漿中のCu−63濃度が有意(すべてp>0.05)に変化した処置はない。CuATSM:グルコン酸(1:2)と比べて、CuATSM:サッカリン(1:2)による処置の間にわずかな(p=0.045)差異がある。CuATSM:サッカリン(1:2)は、より高い血漿中Cu−63濃度を有する。
(実施例21)
Cu−ATSMのNCD処置および排便回数の改善
本実験は、パーキンソン病のげっ歯類モデルとしてのMPTP損傷マウスの処置が、MPTP損傷マウスに、運動能力および認知機能の回復をもたらすことを実証する。
したがって、本出願の金属錯体のNCDを含む、ある種の金属錯体は、生体利用可能な金属を送達するのに有効であり、金属送達により予防、処置または緩和され得る状態の処置に使用することができる。特に、これらの金属錯体は、細胞において観察される有意な抗酸化作用をもたらす形態で、金属を細胞に送達するのに有効であることが分かる。一態様では、ある種の金属錯体は、OSを媒介する能力を実証した。
パーキンソン病などのある種の神経学的疾患の患者により経験される運動機能不全に加え、便秘などの胃腸の病気を含めた非運動症状は、神経学的疾患(dieases)の患者によって一般に経験される。これらの症状は、顕著な悪影響を患者の生活の質に及ぼす。本出願の一態様では、治療有効量の本明細書において開示されている金属錯体を投与するステップを含む、神経学的疾患の患者に関連する胃腸疾患または病気を処置または低減する方法が提供される。
パーキンソン病のいくつかのげっ歯類モデルは、胃腸機能不全を示し、これは、腸神経系内のニューロンの亜母集団の喪失と相関がある。MPTP(1−メチル−4−フェニル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン)を腹腔内投与すると、C57BL/6マウスの黒質緻密部内のドーパミン作動性ニューロン数のかなりの減少が引き起こされた。損傷の21日後に、回腸の筋層間神経叢内のニューロンの亜母集団の減少も検出され、排便回数の低下を伴い、消化の機能不全を示していた。
CuATSMのNCDの経口投与は、MPTP損傷マウスに対して、神経防御性であること、ならびに運動能力および認知機能を回復させることが示された。さらに、CuATSMなどの金属錯体の処置はまた、排便回数を改善し、MPTP損傷マウスの筋層間神経叢におけるニューロンの亜母集団の回復と相関することが見いだされている。パーキンソン病などの神経学的疾患を有している、便秘などの胃腸機能不全を経験している患者は、胃腸管の筋層間神経叢内の腸管グリア細胞の反応性に連動してニューロンの母集団の喪失を伴う恐れがある。中枢神経系において神経防御性である、CuATSMなどの金属錯体によるこれらの患者の処置は、症状の解放をもたらし、また胃腸管において疾患を改変する。
MPTP損傷マウスは、CuATSMのNCDにより処置することができ、それらの結果を未処置マウスと比較する。NCD処置マウスは排便回数の改善を示し、それらの結果は、MPTP損傷マウスの筋層間神経叢におけるニューロンの亜母集団の回復と相関している。これらの観察により、パーキンソン病患者により経験される便秘は、胃腸管の筋層間神経叢内の腸管グリア細胞の反応性に連動するニューロン細胞集団の喪失の結果であり得ること、およびCuATSMのNCDなどの剤を使用する処置は、中枢神経系において神経防御性であり、症状の解放ももたらすことができ、および胃腸管において疾患を改変し得ることが示唆される。図13は、ビヒクルとCu−ATSMによる処置の間の排便回数を比較するための、代表的な結果を示している。
(実施例22)
細胞外アミロイドベータレベルの低下
Cu−ATSMの使用:
NCD Cu−ATSMによりAPP−CHO細胞を処理すると、細胞透過性Cu−ATSMに予期される通り、細胞内銅レベルが増加する。5つの処置レジメ、すなわち、対照、1μM、5μM、10μM、25μMおよび50μMを使用する。APPトランスフェクトCHO細胞は、血清不含培地中で6時間、各用量のNCD錯体により処理し、次に、条件を整えた培地を採集し、決まった手順のAβ ELISAによりAβ1−40ペプチドのアッセイを行う。NCD錯体は、錯体形成されていないATSMHと比べると、試験した濃度すべてにおいて、培地中のAβ1−40のレベルを有意に阻害する。
(実施例23)
細胞Aベータの低下:
APPでトランスフェクトしたチャイニーズハムスター卵巣(CHO)の生成:
APP−CHO細胞は、pIRESpuro2発現ベクター中で695個のアミノ酸APP cDNAを発現することにより生成する(Clontech、Mountain View、California、米国)。細胞はLipofectamine 2000を使用してトランスフェクトし、1mMグルタミンおよび10%ウシ胎児血清を補充したRPMI−1640培地中で培養する(Invitrogen製、Mount Waverley、オーストラリア)。トランスフェクトした細胞を選択し、ピューロマイシン(Sigma−Aldrich)7.5μg/mlを使用して維持する。
金属錯体のNCDによる細胞の処理:
APP−CHO細胞を1:5の比で継代し、実験前に3日間、6ウェルプレート中で成長させる。金属錯体のNCDは、DMSO中の10mM保存溶液として調製し、ピューロマイシンを補充した血清不含RPMI培地に加える。細胞に添加する前に、吸引により培地を手短に混合する。対照培養物をビヒクル(DMSO)単独で処理する。培養物を6時間、インキュベートし、ELISAによるAβ1−40レベルの測定のために、条件を整えた培地を採取する。
Aβを検出するための、二重抗体捕捉酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA):
Aβレベルは、384ウェルのAβ1−40 ELISAプロトコールを使用して培養培地で決定する。384ウェルプレートは、Aβ1−40検出用のカーボネート−ジカーボネートコーティング用緩衝液(pH9.6)中、モノクローナル抗体(mAb)G2−10によりコーティングする。ロッキングしながら、プレートを4℃で一晩、インキュベートする。次に、ロッキングしながら、プレートをPBSTにより室温で3回洗浄し、各洗浄後にこの溶液を廃棄する。次に、各ウェルに、PBS(pH7.4)中、0.5%(w/v)の加水分解したカゼイン100μLを加え、37℃で2時間インキュベートし、非特異的結合を防止する。次に、このプレートをロッキングしながら、室温でPBSTにより3回洗浄する。ビオチン化mAb WO2(Aβ5−8のエピトープ)20ngをプレートの各ウェル(2ng/μLで10μL/ウェル)に加える。Aβ1−40標準ペプチド試料(MHRI、Melbourne、オーストラリア)50μL/ウェル、細胞培養培地試料およびブランクを加える。ロッキングしながら、プレートを4℃で一晩、インキュベートする。
ロッキングしながら、プレートを室温でPBSTにより9回洗浄する。25μLのストレプトアビジンで標識したユーロピウムを、1:1000の希釈度で加える。次に、プレートをPBSTにより10回洗浄し、9回目および10回目の洗浄は、廃棄前に5分間置いた。このプレートを発色させるために、各ウェルに80μLの増強溶液を加え、340nmの励起(Ex)および613nmの発光(Em)により、プレートをWALLAC Victorプレートリーダーで読み取る。Aβ1−40ペプチド標準品および試料は、三連でアッセイする。三連のウェルから得られた値を使用し、各プレートに関して生成した標準曲線に基づいて、Aβ濃度(ng/mLとして表す)を算出する。
(実施例24)
イオノフォアアッセイ:
M17ヒト神経芽細胞腫細胞を6ウェルプレートにプレート培養し、一晩放置する。十分な細胞を加えると、実験の翌日に約70%コンフルエントが得られる。試験細胞を1mlの培地中でインキュベートし、化合物を37℃で5時間、混合する。インキュベーションの終わりに、培地を真空吸引器により除去し、PBS 1mlを加えて、細胞を取り出す。次に、細胞をエッペンドルフ管に入れて、ペレット化する。PBSを除去し、残存細胞ペレットを−20℃で凍結する。
類似レベルの細胞ペレットを1.5mlの微量遠心管に入れる。各管の細胞ペレットそれぞれに、濃硝酸(Aristar、BDH)50μlを加え、各細胞ペレットを一晩かけて消化させる。試料を90℃で20分間加熱し、消化を完了する。各試料の体積を消化後に約45μlまで低下させる。それぞれに、1%硝酸の希釈液1mlを加える。型通りの多重元素分析に好適な操作条件下で、Varian UltraMass ICPMS機器を使用して測定を行う。
この機器を、ブランク、1%の硝酸中のCuおよびZnについて、10、50および100ppbの認定済みの多重元素ICPMS標準溶液(ICP−MS−CAl2−1、Accustandard)を使用して校正する。内部対照として、100ppbのイットリウム(Y89)を含有する認定済み内部標準溶液(ICP−MS−IS−MIX1−1、Accustandard)を使用する。
データは、公知の内部対照(Clioquinol)のレベルに対して報告する。データは、本発明の錯体が金属を細胞に送達するのに有効であることを実証している。
(実施例25)
細胞毒性試験−M17神経芽細胞腫細胞:
1日目。試験細胞は、75cmのフラスコ中で、ほとんどコンフルエントとなるまで37℃/5%COで培養する。培地を除去し、細胞を約5分間、PBS 5mlと共にインキュベートし、プラスチックの表面から細胞を取り出す。ピペットを使用して細胞を再懸濁し、成長培地5mlを加える。細胞懸濁液を除去し、15mlのFalcon管に加える。懸濁液を反転することにより十分に混合し、約100μlをエッペンドルフに移した。
15種の化合物を評価する典型的なアッセイは、5つの48ウェルプレートを使用する。内側の24ウェルは、48時間かけて蒸発量を減量するためだけに使用する。内部の24ウェルのそれぞれに200μlの培地を加える。細胞懸濁液を反転することにより混合し、各ウェルに所望数の細胞を加える。各プレート全体に細胞添加を続け、細胞懸濁液を各プレート間で、反転することによりfalcon管中で混合する。これらのプレートを軽く振とうし、37℃のインキュベータに戻す。プレートを一晩放置し、ウェルに細胞を定着させる。
2日目。試験すべき化合物をアッセイに選択する。エッペンドルフ中のNCD錯体のmol wtおよびmgから、10mMの保存溶液を作製するために加えるDMSOのml数を算出する。CQ(Clioquinol)の場合、培地中に希釈する場合に、より高濃度の溶液が沈殿するため、1mM保存溶液が必要である。
エッペンドルフ(通常、200〜500μl)にDMSOを加え、溶解するまでボルテックスし、37℃で60分間、化合物と共にインキュベートし、可溶化の手助けとする。NCD錯体を除去し、再度ボルテックスして、何らかの不溶解錯体について確認する。次に、この10mM保存溶液を1:10に希釈して、最終濃度を1mMにすべきである。DMSO 180μlを試験管に加え、各化合物溶液20μlを各試験管に加えて試験溶液を作製し、次に、この溶液を再度ボルテックスして、試験混合物が完全にホモジネートされるのを確実にする。次に、各化合物を希釈して、最終濃度10μMおよび1μMにする。
所望量の試験溶液および対照試料をプレートに加え、次に、これらのプレートを37℃で48時間、インキュベータに戻す。48時間の完了時に、インキュベータからプレートを取り出し、吸引器を使用して最初のプレートから培地を除去する。次に、220μlのMTT(ミトコンドリアアッセイに使用するテトラゾリウム塩)/培地溶液を各ウェルに加える。次に、プレートを37℃に戻し、1時間インキュベートする。1時間後、これらのプレートをインキュベータから取り出し、吸引器の真空ポンプを使用して培地/MTT溶液を除去する。
DMSO 200μlを各ウェルに加え、プレートを穏やかに撹拌して、DMSOがMTT結晶および残留細胞の残骸を溶解するようにする。約10分後、ここで、ウェル中の紫色のDMSOは透明であるはずである。MTTは、活動中のミトコンドリアによって、黄色から紫色に変換されるテトラゾリウム塩である。存在する細胞がより多く、したがってより多くのミトコンドリアが存在すると、一層強い紫色になる。これらのプレートを、今度は、570nmのプレートリーダーで読み取ることができる。
(実施例26)
パーキンソン病モデルにおける、抗酸化剤としての、Cu−ATSMのNCD錯体などの金属錯体のNCDの作用。ドーパミンの阻害に及ぼすCu−ATSMのNCDの作用が細胞死を誘発する、一連の試行をWT細胞およびA30P細胞に対して行う。使用することができるプロトコールは、以下に明記している通りである。
細胞培養物:
細胞系は、10%ウシ胎児血清(FCS)、非必須アミノ酸、ピルビン酸ナトリウムおよびペニシリン/ストレプトマイシン(Penn/Strep)を補充したOPTI−MEM(Gibco)中で維持する。空気が95%、COが5%の加湿空気雰囲気中、37℃で細胞をインキュベートする。細胞アッセイを48ウェルの培養プレートにウェルあたり4×10個の細胞でプレート培養する。細胞を一晩放置して定着させ、次に、細胞生存率に関するMTTアッセイに供する前に、24時間、薬物と共にインキュベートする。
本出願の金属錯体を調製する手順は、それらの処置方法と共に、その開示の全体が本明細書に組み込まれている、WO2008/061306として公開されている、国際特許出願PCT/AU2007/001792に開示されている。
いくつかの例示的な実施形態、態様および変形形態が、本明細書で提供されているが、当業者は、本実施形態、態様および変形形態のある種の改変、変更、追加および組合せ、ならびにある種の部分組合せを理解する。添付の特許請求の範囲は、本実施形態、態様および変形形態のこのような改変、変更、追加および組合せ、ならびにある種の部分組合せのすべてが、それらの範囲内にあることを含意すると解釈されることを意図するものである。本出願を通じて引用されているすべての文献の開示全体が、参照により本明細書に組み込まれている。

Claims (25)

  1. 式Iの化合物と配位子との非共有結合性誘導体(NCD):
    (式中、
    Mは、Fe、ZnまたはCuであり、
    およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
    およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
    およびRは、それぞれ独立して、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜Cアルケニル、置換または非置換C〜Cアルキニル、置換または非置換C〜Cヘテロアルキル、置換または非置換C〜C10シクロアルキル、置換または非置換C〜C10ヘテロシクロアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換C〜C10ヘテロアリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
    およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
    およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
    はそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびアシルからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
    はそれぞれ、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
    R’およびR”は、HおよびC〜Cアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択され、
    mは、1、2、3、4、5および6からなる群から選択される整数であり、
    Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または該式Iの化合物と錯体を形成して該非共有結合性誘導体を形成する化合物である)、および
    その薬学的に許容される塩。
  2. およびRが、それぞれ独立して、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
    がHであり、Rが、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択され、
    がHであり、Rが、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択される、
    請求項1に記載のNCD。
  3. およびRが、それぞれ独立して、H、C1〜3アルキルであるか、またはRおよびRが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、Cシクロヘキシル基を形成し、RおよびRがそれぞれ、C1〜3アルキル、−C、p−Cl−C、p−MeO−C、−C1〜2アルキル−C、−C1〜2アルキル−p−Cl−C、−C1〜2アルキル−p−MeO−Cおよび−C1〜2アルキル−モルホリノからなる群から独立して選択される、請求項1に記載のNCD。
  4. 前記Ligandが、
    a)アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸、
    b)アラニンエチルエステル、アルギニンエチルエステル、アルギニンメチルエステル、システインエチルエステル、シスチンジメチルエステル、グリシンエチルエステル、フェニルアラニンエチルエステル、チロシンエチルエステル、L−チロシンメチルエステル、チロシンメチルエステルおよびトリプトファンエチルエステルからなる群から選択される、アミノ酸のエステル、
    c)ジペプチド、
    d)クエン酸、チオジプロピオン酸、グルコン酸、グルクロン酸、アスコルビン酸、クエン酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、アジピン酸、trans−アコニット酸、安息香酸、カプリル酸、尿酸、コール酸、酒石酸、リノール酸、ニコチン酸、オレイン酸、ペクチニン酸、プロピオン酸、サリチル酸、ソルビン酸、ステアリン酸からなる群から選択される有機カルボン酸、ジカルボン酸またはポリカルボン酸
    e)グルコース、ラクトース、マルトース、スクロース、フルクトース、マンニトール、ソルビトール、リボースおよびソルボースからなる群から選択される単糖類または二糖類、ならびに
    f)2−ピロリジノン、カフェイン、サッカリン、N,N,N’,N’−テトラブチルテレフタルアミド、N,N,N’,N’−テトラエチルテレフタルアミド、N,N,N’,N’−テトラプロピルテレフタルアミド、ウレア、プロピレングリコール、ナイアシンアミド(ニコチンアミド)、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン(thiamin)(チアミン(thiamine))および酢酸アルファ−トコフェロール(酢酸ビタミンE)からなる群から選択される有機化合物
    からなる群から選択される、請求項1から3のいずれか一項に記載のNCD。
  5. およびRが、それぞれ独立して、H、C1〜3アルキルであるか、またはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、Cシクロヘキシル基を形成し、
    およびRがそれぞれ、C1〜3アルキル、−C、p−Cl−C、p−MeO−C、−C1〜2アルキル−C、−C1〜2アルキル−p−Cl−C、−C1〜2アルキル−p−MeO−Cおよび−C1〜2アルキル−モルホリノからなる群から独立して選択される、
    請求項1から4のいずれか一項に記載のNCD。
  6. 前記式Iの前記化合物が、I.1〜I.31:
    からなる群から選択される、請求項1に記載のNCD。
  7. 式Iaの化合物とメタル化Ligandとの非共有結合性誘導体(NCD):
    (式中、
    該式Iaの化合物は、
    であり、
    メタル化Ligandは、Ligandの金属塩であり、該金属は、Fe、ZnおよびCuからなる群から選択され、
    Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または有機化合物であり、
    およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
    およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
    およびRは、それぞれ独立して、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜Cアルケニル、置換または非置換C〜Cアルキニル、置換または非置換C〜Cヘテロアルキル、置換または非置換C〜C10シクロアルキル、置換または非置換C〜C10ヘテロシクロアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換C〜C10ヘテロアリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
    およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
    およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
    はそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびアシルからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
    はそれぞれ、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
    R’およびR”は、HおよびC〜Cアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択され、
    mは、1、2、3、4、5および6からなる群から選択される整数である)、および
    その薬学的に許容される塩。
  8. 前記メタル化Ligandがグルコン酸金属塩であり、該金属が、Fe、CuまたはZnからなる群から選択される、請求項7に記載のNCD。
  9. およびRが、それぞれ独立して、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
    がHであり、Rが、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択され、
    がHであり、Rが、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択される、
    請求項8に記載のNCD。
  10. がHであり、
    が、置換または非置換C〜Cアルキルであり、
    およびRがメチルであり、
    が、置換または非置換C〜Cアルキルであり、
    が、置換または非置換C〜Cアルキルである、
    請求項9に記載のNCD。
  11. 前記式Iaの化合物がATSMHであり、前記グルコン酸金属塩がグルコン酸銅(II)またはグルコン酸亜鉛(II)である、請求項9に記載のNCD。
  12. 場合により、単一立体異性体またはその立体異性体の混合物の形態にある、請求項1から11のいずれか一項に記載のNCDまたはその薬学的に許容される塩。
  13. 治療有効量の請求項1から12のいずれか一項に記載のNCD、および薬学的に許容される添加剤または塩を含む、医薬組成物。
  14. 哺乳動物における状態を処置または予防する方法であって、金属送達が該状態を予防、軽減または緩和することができ、治療有効量の請求項1から13のいずれか一項に記載のNCDまたはその医薬組成物を該哺乳動物に投与するステップを含む方法。
  15. 前記状態が、アドリアマイシン誘発性心筋症;AIDS認知症およびHIV−1誘発性神経毒性;アルツハイマー病;急性間欠性ポルフィリン症;アルツハイマー病(AD);筋萎縮性側索硬化症(ALS);アテローム性動脈硬化;白内障;脳虚血;脳性麻痺;脳腫瘍;化学療法誘発性臓器損傷;シスプラチン誘発性腎毒性;冠動脈バイパス手術;クロイツフェルト−ヤコブ病および「狂牛」病に関連するその新変種;糖尿病性神経障害;ダウン症候群;溺水;てんかんおよび外傷後てんかん;フリードライヒ運動失調症;前頭側頭型認知症;緑内障;糸球体症;ヘモクロマトーシス;血液透析;溶血;溶血性尿毒症症候群(ワイル病);メンケス病;出血性脳卒中;ハレルフォルデン−スパッツ病;心臓発作および再灌流傷害;ハンチントン病;レビー小体病;間欠性跛行;虚血性脳卒中;炎症性腸疾患;黄斑変性;マラリア;メタノール誘発性毒性;髄膜炎(無菌性および結核性);運動ニューロン疾患;多発性硬化症;多系統萎縮症;心筋虚血;新形成;パーキンソン病;周産期仮死;ピック病;進行性核上麻痺(PSP);放射線療法誘発性臓器損傷;血管形成術後再狭窄;網膜症;老人性認知症;統合失調症;敗血症;敗血症性ショック;海綿状脳症;クモ膜下出血/脳血管痙攣;硬膜下血腫;神経外科を含めた外科手術による外傷;サラセミア;一過性脳虚血発作(TIA);移植;血管性認知症;ウイルス性髄膜炎;ウイルス性脳炎;神経障害、腸性肢端皮膚炎;レビー小体を伴う認知症;タウオパシー;軽度認知障害(MCI);運動ニューロン疾患(MND)およびプリオン病からなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
  16. 前記状態が、アルツハイマー病(AD)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、メンケス病、多発性硬化症、神経障害、運動ニューロン疾患、パーキンソン病、ハンチントン病、前頭側頭型認知症、腸性肢端皮膚炎、レビー小体を伴う認知症、タウオパシー、軽度認知障害(MCI)、進行性核上麻痺(PSP)および運動ニューロン疾患(MND)およびプリオン病からなる群から選択される神経変性疾患である、請求項14に記載の方法。
  17. 前記Ligandが、
    a)アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、オルニチン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシンおよびバリンからなる群から選択されるアミノ酸、
    b)アラニンエチルエステル、アルギニンエチルエステル、アルギニンメチルエステル、システインエチルエステル、シスチンジメチルエステル、グリシンエチルエステル、フェニルアラニンエチルエステル、チロシンエチルエステル、L−チロシンメチルエステル、チロシンメチルエステルおよびトリプトファンエチルエステルからなる群から選択される、アミノ酸のエステル、
    c)ジペプチド、
    d)クエン酸、チオジプロピオン酸、グルコン酸、グルクロン酸、アスコルビン酸、クエン酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、アジピン酸、trans−アコニット酸、安息香酸、カプリル酸、尿酸、コール酸、酒石酸、リノール酸、ニコチン酸、オレイン酸、ペクチニン酸、プロピオン酸、サリチル酸、ソルビン酸、ステアリン酸からなる群から選択される有機カルボン酸、ジカルボン酸またはポリカルボン酸
    e)グルコース、ラクトース、マルトース、スクロース、フルクトース、マンニトール、ソルビトール、リボースおよびソルボースからなる群から選択される単糖類または二糖類、ならびに
    f)2−ピロリジノン、カフェイン、サッカリン、N,N,N’,N’−テトラブチルテレフタルアミド、N,N,N’,N’−テトラエチルテレフタルアミド、N,N,N’,N’−テトラプロピルテレフタルアミド、ウレア、プロピレングリコール、ナイアシンアミド(ニコチンアミド)、ピリドキシン、リボフラビン、チアミン(thiamin)(チアミン(thiamine))および酢酸アルファ−トコフェロール(酢酸ビタミンE)からなる群から選択される有機化合物
    からなる群から選択される、請求項15または16に記載の方法。
  18. およびRが、それぞれ独立して、H、C1〜3アルキルであるか、またはそれらが結合している炭素原子と一緒になって、Cシクロヘキシル基を形成し、
    およびRがそれぞれ、C1〜3アルキル、−C、p−Cl−C、p−MeO−C、−C1〜2アルキル−C、−C1〜2アルキル−p−Cl−C、−C1〜2アルキル−p−MeO−Cおよび−C1〜2アルキル−モルホリノからなる群から独立して選択される、
    請求項14から17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記式Iの化合物が、I.1〜I.31からなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
  20. 被験体における状態を処置または予防する方法であって、金属送達が該状態を予防、軽減または緩和することができ、該状態が、タウ関連性障害、酸化ストレスにより引き起こされるかまたはそれに関連する障害、およびAベータ関連性障害からなる群から選択され、該方法が、金属キレートの非共有結合性誘導体(NCD)を含む治療有効量の錯体を投与するステップを含み、該NCDが、式Iaの化合物であるキレート剤と、メタル化Ligand:
    (式中、
    メタル化Ligandは、Ligandの金属塩であり、該金属は、Fe、ZnおよびCuからなる群から選択され、
    Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または有機化合物であり、
    およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
    およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
    およびRは、それぞれ独立して、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜Cアルケニル、置換または非置換C〜Cアルキニル、置換または非置換C〜Cヘテロアルキル、置換または非置換C〜C10シクロアルキル、置換または非置換C〜C10ヘテロシクロアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換C〜C10ヘテロアリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
    およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
    およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
    はそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびアシルからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
    はそれぞれ、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
    R’およびR”は、HおよびC〜Cアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択され、
    mは、1、2、3、4、5および6からなる群から選択される整数である)、ならびに
    その薬学的に許容される塩
    との反応により形成される、方法。
  21. 前記化合物が、式Iaの化合物であり、式中、
    およびRが、それぞれ独立して、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRが、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
    がHであり、Rが、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択され、
    がHであり、Rが、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換または非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−からなる群から選択される、
    請求項20に記載の方法。
  22. 前記化合物が、式Iaの化合物であり、式中、
    がHであり、
    が、置換または非置換C〜Cアルキルであり、
    およびRがメチルであり、
    が、置換または非置換C〜Cアルキルであり、
    が、置換または非置換C〜Cアルキルである、
    請求項20に記載の方法。
  23. 前記Ligandが、アミノ酸、クエン酸、チオジプロピオン酸、グルコン酸、グルクロン酸、アスコルビン酸、カフェイン、グルコース、グルタチオン、ラクトース、乳酸、リンゴ酸、マルトース、コハク酸、尿酸、クエン酸、L−チロシンメチルエステル、シスチンジメチルエステルおよびサッカリンからなる群から選択される、請求項20から22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記式Iaの化合物がATSMHであり、前記メタル化Ligandがグルコン酸銅(II)またはグルコン酸亜鉛(II)である、請求項20に記載の方法。
  25. 銅(II)錯体または他の二価金属の配位の特徴を診断するin vivoでの方法であって、
    a)式Iの化合物とLigandとの非共有結合性誘導体(NCD)を患者に投与するステップ、ならびに
    b)該患者において該錯体の性質を検出するステップであって、該NCDが、
    (式中、
    Mは、Cu−60、Cu−61、Cu−62およびCu−64からなる群から選択される銅同位体であり、
    およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
    およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
    およびRは、それぞれ独立して、H、置換または非置換C〜Cアルキル、置換または非置換C〜Cアルケニル、置換または非置換C〜Cアルキニル、置換または非置換C〜Cヘテロアルキル、置換または非置換C〜C10シクロアルキル、置換または非置換C〜C10ヘテロシクロアルキル、置換または非置換C〜C10アリール、置換または非置換C〜C10ヘテロアリール、置換または非置換−C〜Cアルキル−C6〜10アリール、置換または非置換C〜CアルキルC(O)−、置換または非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換または非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換または非置換C〜CアルコキシC(NR”)−であるか、またはRおよびRは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、5または6員の炭素環式環を形成し、
    およびRは、H、置換もしくは非置換C〜Cアルキル、置換もしくは非置換C〜Cアルケニル、置換もしくは非置換C〜Cアルキニル、置換もしくは非置換C〜C10アリール、置換もしくは非置換C〜C10ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロアルキル、置換もしくは非置換シクロアルキル、置換もしくは非置換−C〜Cアルキル−C〜C10アリール、置換もしくは非置換ヘテロアリール、置換もしくは非置換ヘテロシクリル、−C〜Cアルキル−ヘテロシクリル、置換もしくは非置換C〜CアルキルC(O)−、置換もしくは非置換C〜CアルキルS(O)1〜2−、置換もしくは非置換C〜CアルキルNR’C(O)−および置換もしくは非置換C〜CアルコキシC(NR”)−、ヒドロキシ、ヒドロキシアルキル、アルコキシ、−NH(R)、−N(R、−COOH、−COR、−COOR、−CONHR、−CSNHR、−S(O)R、−S(O)、−C(O)N(R、−SON(Rおよび−(CHからなる群からそれぞれ独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよいか、または
    およびRは、それらが結合している窒素原子と一緒になった場合、場合により置換されているヘテロシクロアルキルまたはヘテロアリール基を形成し、
    はそれぞれ、H、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、ヘテロアルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、アリールアルキル、ヘテロアリールアルキルおよびアシルからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
    はそれぞれ、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群から独立して選択され、これらの各々は、場合により置換されていてもよく、
    R’およびR”は、HおよびC〜Cアルキルからなる群からそれぞれ独立して選択され、
    mは、1、2、3、4、5および6からなる群から選択される整数であり、
    Ligandは、配位子、共添加物、共形成体、配位性部分、または該式Iの化合物と錯体を形成して該非共有結合性誘導体を形成する有機化合物である)、および
    その薬学的に許容される塩
    である、ステップ
    を含む方法。
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