JP2017088571A - ホスホジエステラーゼ阻害剤、医薬組成物、飲食品、化粧品、及び2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体 - Google Patents

ホスホジエステラーゼ阻害剤、医薬組成物、飲食品、化粧品、及び2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体 Download PDF

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佑次 成川
拓司 杉山
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拓司 杉山
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文之 木内
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涼 増井
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康晴 清水
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慶一 須藤
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Abstract

【課題】高いPDE阻害活性を有するホスホジエステラーゼ阻害剤を提供する。【解決手段】ホスホジエステラーゼ阻害剤は、下記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を有効成分として含有する。ただし、下記の化学式(1)中のR0、R1、R2、及びR3は、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1以上6以下のアルコキシ基を示す。【化1】【選択図】なし

Description

本発明は、ホスホジエステラーゼ阻害剤、医薬組成物、飲食品、化粧品、及び2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体に関する。
ホスホジエステラーゼ(phosphodiesterase:以下、「ホスホジエステラーゼ」を「PDE」と略記することもある。)は、環状リン酸ジエステル(AMP、GMP等)を加水分解する酵素である。ホスホジエステラーゼに対して阻害活性を有する化合物は、心不全、慢性動脈閉塞症、男性機能障害、肺動脈性肺高血圧症等の様々な疾病の治療に有効であることが知られている。例えば非特許文献1には、2−(2−フェニルエチル)クロモン誘導体であるアクイラロンB(aquilarone B)がホスホジエステラーゼ阻害活性を有することが記載されている。
杉山拓司,「ジンコウのホスホジエステラーゼ阻害活性についての研究」,慶應義塾大学,2014年度薬学部卒業論文
しかしながら、より高いPDE阻害活性を有する化合物が求められていた。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高いPDE阻害活性を有するホスホジエステラーゼ阻害剤を提供することを課題とする。また、高いPDE阻害活性を有する医薬組成物、飲食品、及び化粧品を提供することを併せて課題とする。さらに、高いPDE阻害活性を有する2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を提供することを併せて課題とする。
前記課題を解決するため、本発明の一態様に係るホスホジエステラーゼ阻害剤は、下記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を含有することを要旨とする。
ただし、下記の化学式(1)中のR、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1以上6以下のアルコキシ基を示す。
Figure 2017088571
また、本発明の他の態様に係る医薬組成物、飲食品、及び化粧品は、上記の一態様に係るホスホジエステラーゼ阻害剤を含有することを要旨とする。
さらに、本発明の他の態様に係る2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、下記の化学式(1)で表される化合物である。
ただし、下記の化学式(1)中のR、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1以上6以下のアルコキシ基を示す。
Figure 2017088571
本発明のホスホジエステラーゼ阻害剤、医薬組成物、飲食品、化粧品、及び2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、高いPDE阻害活性を有する。
沈香の抽出物から分離された8種類の化合物の化学式を示す図である。 化合物Gのプロトン核磁気共鳴スペクトルとカーボン核磁気共鳴スペクトルを示す図である。 化合物Hのプロトン核磁気共鳴スペクトルとカーボン核磁気共鳴スペクトルを示す図である。 化合物G、Hの炭素原子の位置を示すポジションを説明する図である。 PDE3A阻害活性の評価結果を示すグラフである。 PDE4A阻害活性の評価結果を示すグラフである。 PDE5A阻害活性の評価結果を示すグラフである。
本発明の一実施形態について詳細に説明する。本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤は、下記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン(chromone)誘導体を含有する。
ただし、下記の化学式(1)中のR、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1以上6以下のアルコキシ基を示す。
Figure 2017088571
上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、高いPDE阻害活性を有している。上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体が有するPDE阻害活性は、非特異的なPDE阻害活性である。本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤は、上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を有効成分として含有しているので、高いPDE阻害活性を有する。
よって、本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤は、種々の医薬組成物の成分として有用である。医薬組成物の種類としては、例えば、心不全治療剤、気管支拡張剤、抗老化剤、抗炎症剤、記憶改善剤、認知症治療剤、寿命延長剤、インスリン抵抗性改善剤、陰茎勃起機能不全治療剤、動脈閉塞症治療剤、閉塞性肺疾患治療剤、気管支喘息治療剤、潰瘍性大腸炎治療剤、肺高血圧症治療剤、卵母細胞産出増加剤があげられる。
具体的には、上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、各種のPDE阻害活性を有しているが、例えばPDE3阻害活性を有しているので、例えば、急性心不全治療剤、間歇性跛行のような慢性動脈閉塞症治療剤、妊娠に関わる卵母細胞の産出を高める卵母細胞産出増加剤、肝細胞保護剤、インスリン抵抗性改善剤に有用である。
また、上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、各種のPDE阻害活性を有しているが、例えばPDE4阻害活性を有しているので、例えば、気管支拡張剤、抗老化剤、抗炎症剤、記憶改善剤、寿命延長剤、インスリン抵抗性改善剤、慢性閉塞性肺疾患治療剤、気管支喘息治療剤、潰瘍性大腸炎治療剤、認知症治療剤に有用である。
さらに、上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、各種のPDE阻害活性を有しているが、例えばPDE5阻害活性を有しているので、例えば、陰茎勃起機能不全治療剤、肺高血圧症治療剤に有用である。
また、本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤は高いPDE阻害活性を有するので、本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤を飲食品(例えば健康食品、機能性食品、特定保健用食品、栄養機能食品、機能性表示食品)や化粧品に配合すれば、飲食品や化粧品に高いPDE阻害活性を付与することができる。よって、本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤を含有する飲食品の飲食や化粧品の使用により、本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤を含有する上記の医薬組成物と類似の疾病治療効果や疾病予防効果が奏され得る。
上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体について、以下にさらに詳細に説明する。
上記の化学式(1)中のR、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1以上6以下のアルコキシ基を示し、その組み合わせは特に限定されるものではないが、R、R、R、及びRを、それぞれ独立に水素原子又はヒドロキシ基としてもよいし、R、R、R、及びRのうち1つ又は2つをヒドロキシ基とし、残りを水素原子としてもよい。
また、R及びRをヒドロキシ基とし、R及びRを水素原子としてもよい。すなわち、2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、下記の化学式(2)で表される6,8−ジヒドロキシ−2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモンであってもよい。
Figure 2017088571
さらに、R及びRをヒドロキシ基とし、R及びRを水素原子としてもよい。すなわち、2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、下記の化学式(3)で表される6,7−ジヒドロキシ−2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモンであってもよい。
Figure 2017088571
、R、R、及びRがそれぞれ独立に水素原子又はヒドロキシ基である2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、高いPDE3A阻害活性、PDE4A阻害活性、及びPDE5A阻害活性を有している。また、R、R、R、及びRのうち1つ又は2つがヒドロキシ基であり、残りは水素原子である2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、より高いPDE3A阻害活性、PDE4A阻害活性、及びPDE5A阻害活性を有している。
さらに、上記の化学式(2)で表される6,8−ジヒドロキシ−2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン及び上記の化学式(3)で表される6,7−ジヒドロキシ−2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモンは、さらに高いPDE3A阻害活性、PDE4A阻害活性、及びPDE5A阻害活性を有している。
上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体は、化学合成によって製造することができる。また、沈香等の生薬から抽出することによっても得ることができる。抽出方法は特に限定されるものではなく、一般的な方法により抽出することができるが、例えば溶媒抽出法があげられる。例えば沈香から溶媒抽出法により抽出した抽出物を、例えばODSカラムを用いた液体クロマトグラフィーにより分離して、上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を得ることができる。
溶媒抽出法に用いる溶媒の種類は特に限定されるものではなく、有機溶媒でもよいし無機溶媒でもよい。
有機溶媒の例としては、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒、アセトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、酢酸等の酸系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒があげられる。
また、無機溶媒の例としては、水があげられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶媒抽出時の温度は特に限定されるものではなく、例えば15℃以上30℃以下の室温で溶媒抽出を行ってもよいし、例えば50℃以上100℃以下の高温下で溶媒抽出を行ってもよい。また、超臨界二酸化炭素等の超臨界流体を用いることによって溶媒抽出を行うこともできる。さらに、溶媒抽出は、超音波処理を施しつつ行ってもよい。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。
例えば、本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤は、上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体と他の成分とからなっていてもよいが、上記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体のみからなっていてもよい。
また、本実施形態のホスホジエステラーゼ阻害剤は、1種類の2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を含有していてもよいし、2種以上の2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を含有していてもよい。
さらに、本実施形態の医薬組成物、飲食品、及び化粧品は、1種類の2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を含有していてもよいし、2種以上の2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を含有していてもよい。
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。溶媒としてメタノールを用いて沈香の溶媒抽出を行い、抽出物の分離及び同定を行った。そして、沈香の抽出物から分離された化合物について、PDE阻害活性を評価した。まず、溶媒抽出、分離、及び同定について説明する。
沈香の粉末とメタノールとを混合し、メタノールの沸点近傍の温度まで加熱して溶媒抽出を行った。そして、三菱化学株式会社製のイオン交換樹脂・分離精製用樹脂ダイヤイオンHP−20を充填したカラムを用い、水、メタノール、及びアセトンで順次溶出することにより、得られた抽出物を分離して、複数の溶出画分を得た。得られた各溶出画分のPDE3活性及びPDE5活性を蛍光偏光法により測定し、PDE3活性及びPDE5活性の強さから各溶出画分のPDE3阻害活性及びPDE5阻害活性をそれぞれ評価したところ(PDE活性が低いほどPDE阻害活性が高いことを示す)、水溶出画分及びメタノール溶出画分にPDE3阻害活性及びPDE5阻害活性が認められた。
そこで、三菱化学株式会社製の高速液体クロマトグラフィー用充填剤MCIゲルCHP20Pを充填したカラム及びODSカラム(株式会社資生堂製の高速液体クロマトグラフィー用カラム カプセルパックC18、及び、ナカライテスク株式会社製の高速液体クロマトグラフィー用充填剤コスモシール5C18−MS−IIを充填したカラム)を用いた分取高速液体クロマトグラフィー、並びに、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを、それぞれ複数回繰り返し行うことにより、メタノール溶出画分のさらなる分離を行った。
上記のような操作により、沈香の抽出物から8種類の化合物が分離された。そして、これらの化合物をプロトン核磁気共鳴分光法(H−NMR)、カーボン核磁気共鳴分光法(13C−NMR)等の分析により同定し、2種の2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を含む8種の化合物A〜Iが得られた。これら8種の化合物A〜Iの化学式を図1に示す。
化合物Gは、上記の化学式(2)の6,8−ジヒドロキシ−2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモンであり、化合物Hは、上記の化学式(3)の6,7−ジヒドロキシ−2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモンであり、化合物AはアクイラロンBである。化合物Gは無色の粉末であった。
化合物Gのプロトン核磁気共鳴スペクトル(水素のケミカルシフト)とカーボン核磁気共鳴スペクトル(炭素のケミカルシフト)を図2に示し、化合物Hのプロトン核磁気共鳴スペクトル(水素のケミカルシフト)とカーボン核磁気共鳴スペクトル(炭素のケミカルシフト)を図3に示す。図2、3の「ポジション」の数字は分子中の炭素原子の位置を示し、図4の化学式中の炭素原子に付した数字に対応する。
使用したプロトン核磁気共鳴装置の共鳴周波数は600MHzであり、カーボン核磁気共鳴装置の共鳴周波数は150MHzである。また、試料を溶解した溶媒は、化合物Gの場合はプロトン核磁気共鳴分光法、カーボン核磁気共鳴分光法いずれにおいても重メタノールであり、化合物Hの場合はプロトン核磁気共鳴分光法、カーボン核磁気共鳴分光法いずれにおいても重クロロホルムと重メタノールの等量混合物である。
化合物Gについては、紫外分光法(UV)及び質量分析法(MS)による分析も行った。メタノール溶液中で紫外吸収スペクトルを測定した結果、極大吸収波長λmaxは243nm及び225nmであり、各極大吸収波長λmaxでのモル吸光係数logεは4.07、4.03であった。
また、エレクトロスプレーイオン化質量分析(ESI−MS)の結果、m/z値は335[M+Na]であった。高分解能高速原子衝撃質量分析法(HRFAB−MS)の結果、m/z値は313.1108[M+H]あった。なお、化合物G(分子式C1817)の分子量の計算値は313.1076である。
各化合物の核磁気共鳴スペクトルにおけるケミカルシフト値、スペクトル形状、結合定数、及びカップリングの状態、並びに、化合物Gについては紫外分光法及び質量分析法による分析結果から、化合物Gは6,8−ジヒドロキシ−2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン、化合物Hは6,7−ジヒドロキシ−2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモンと同定された。
次に、化合物A〜IのPDE阻害活性の評価について説明する。化合物A〜IのPDE3A活性、PDE4A活性、及びPDE5A活性を蛍光偏光法により測定した。そして、化合物A〜IのPDE3A活性、PDE4A活性、及びPDE5A活性の強さから、化合物A〜IのPDE3A阻害活性、PDE4A阻害活性、及びPDE5A阻害活性をそれぞれ評価した。すなわち、PDE活性が低いほど、PDE阻害活性が高いことを示す。なお、化合物A〜Iの試料溶液の濃度は、いずれも10μモル/Lである。
参考例として、PDE3A阻害活性を有するPDE阻害剤であるミルリノンのPDE3A阻害活性の評価も行った。同様に、参考例として、PDE4A阻害活性を有するPDE阻害剤であるロリプラムのPDE4A阻害活性の評価と、PDE5A阻害活性を有するPDE阻害剤であるシルデナフィルのPDE5A阻害活性の評価も行った。ミルリノン及びロリプラムの試料溶液の濃度は、いずれも5μモル/Lであり、シルデナフィルの試料溶液の濃度は、0.5μモル/Lである。
さらに、対照実験(コントロール)として、化合物を含有していない溶媒のみのPDE活性を測定した。そして、化合物A〜I及び参考例の各化合物のPDE活性は、対照実験のPDE活性を100とした場合の相対値で表した。結果を図5〜7のグラフに示す。各グラフの横軸に記したアルファベットA〜Iは、化合物A〜Iに対応する。アルファベット「X」はミルリノン、「Y」はロリプラム、「Z]はシルデナフィルを示す。また、各グラフにおいては、縦軸のPDE活性の数値が低いほどPDE阻害活性が高いことを示す。なお、各グラフには、サンプル数3個の平均値と標準偏差を示してある。
図5〜7のグラフから、化合物Gは、類似の化学構造を有する化合物A〜F及び化合物Iに比べて、高いPDE5A阻害活性を有していることが分かる。また、化合物Hは、類似の化学構造を有する化合物A〜F及び化合物Iに比べて、高いPDE3A阻害活性、PDE4A阻害活性、及びPDE5A阻害活性を有していることが分かる。特に化合物Hは、いずれのPDE阻害活性も非常に高かった。
これらのことから、クロモン骨格の有無、メトキシ基の有無、ヒドロキシ基の数及び位置(特にR、R、R)がPDE阻害活性に影響を及ぼすと考えられる。特に、R、R、Rのうち2つがヒドロキシ基で残りが水素原子である化合物G、Hは、特に高いPDE3A阻害活性、PDE4A阻害活性、及びPDE5A阻害活性を有していると考えられる。

Claims (13)

  1. 下記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体を含有するホスホジエステラーゼ阻害剤。
    ただし、下記の化学式(1)中のR、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1以上6以下のアルコキシ基を示す。
    Figure 2017088571
  2. 、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子又はヒドロキシ基である請求項1に記載のホスホジエステラーゼ阻害剤。
  3. 、R、R、及びRのうち1つ又は2つはヒドロキシ基であり、残りは水素原子である請求項1に記載のホスホジエステラーゼ阻害剤。
  4. 及びRはヒドロキシ基であり、R及びRは水素原子である請求項1に記載のホスホジエステラーゼ阻害剤。
  5. 及びRはヒドロキシ基であり、R及びRは水素原子である請求項1に記載のホスホジエステラーゼ阻害剤。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載のホスホジエステラーゼ阻害剤を含有する医薬組成物。
  7. 心不全治療剤、気管支拡張剤、抗老化剤、抗炎症剤、記憶改善剤、認知症治療剤、寿命延長剤、インスリン抵抗性改善剤、陰茎勃起機能不全治療剤、動脈閉塞症治療剤、閉塞性肺疾患治療剤、気管支喘息治療剤、潰瘍性大腸炎治療剤、肺高血圧症治療剤、又は卵母細胞産出増加剤である請求項6に記載の医薬組成物。
  8. 請求項1〜5のいずれか一項に記載のホスホジエステラーゼ阻害剤を含有する飲食品。
  9. 請求項1〜5のいずれか一項に記載のホスホジエステラーゼ阻害剤を含有する化粧品。
  10. 下記の化学式(1)で表される2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体。
    ただし、下記の化学式(1)中のR、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子、ヒドロキシ基、又は炭素数1以上6以下のアルコキシ基を示す。
    Figure 2017088571
  11. 、R、R、及びRは、それぞれ独立に水素原子又はヒドロキシ基である請求項10に記載の2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体。
  12. 、R、R、及びRのうち1つ又は2つはヒドロキシ基であり、残りは水素原子である請求項10に記載の2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体。
  13. 及びRはヒドロキシ基であり、R及びRは水素原子である請求項10に記載の2−〔2−(4−メトキシフェニル)エチル〕クロモン誘導体。
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