JP2019510017A - 神経筋、神経変性、自己免疫、発達、外傷性脳損傷、震とう、ドライアイ疾患および／または代謝性疾患のｄｎｐおよびｄｎｐプロドラッグ処置 - Google Patents

神経筋、神経変性、自己免疫、発達、外傷性脳損傷、震とう、ドライアイ疾患および／または代謝性疾患のｄｎｐおよびｄｎｐプロドラッグ処置 Download PDF

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Abstract

脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋、神経筋変性、神経変性、自己免疫、発達、外傷性、聴力損失関連および／または代謝性疾患の処置の組成物および方法。組成物は、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ、二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノールプロドラッグ；ジェミニプロドラッグ、生体前駆体分子、およびその組み合わせからなる群から選択される。

Description

関連出願への相互参照
この出願は、２０１６年３月７日に出願された米国仮出願第６２／３０４，５８４号、および２０１７年２月１７日に出願された米国仮出願第６２／４６０，３１８号（これら全ては、それらの全体が参考として本明細書に援用される）の利益を主張する。
本発明は、ウォルフラム症候群、ウォルコット・ラリソン症候群、ならびに小児、成人および高齢者集団における障害を含む、神経筋、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型）、神経筋変性、神経変性、自己免疫、発達、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、聴力損失関連および／または代謝性疾患を、逆転させる、減速させるまたは予防するための、疾患修飾処置の開発に関する。一態様では、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用を含む、神経筋、神経筋変性、神経変性、自己免疫、発達、ＣＮＳの外傷性疾患、聴力損失関連ならびに／またはウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む代謝性疾患および障害のための処置は、ジニトロフェノール（ＤＮＰ）の１つまたは複数の異性体に関する。本発明はまた、二部構成のジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグの合成、ならびに脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用を含む、神経筋、神経筋変性、神経変性、自己免疫、発達、ＣＮＳの外傷性疾患、聴力損失関連ならびに／またはウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む代謝性疾患および障害の処置のためのプロドラッグおよび／または２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノールの使用にも関する。
早期死亡に向かう、潜行性の神経筋、神経筋変性、神経変性、自己免疫、発達、外傷性、聴力損失関連および／または代謝性疾患の時間経過を大いに変化させるための薬物療法は、現在、全く存在せず、したがって、未だ満たされていない医療上の必要性がある。例えば、バッテン病の帰結の重症度によるＮＣＬ財団法人からの現在の勧告は、可能な限り早期に開始される緩和療法である。てんかんはバルプロエートおよびラモトリギンで、けいれんはバクロフェンおよびテトラゼパムで、ミオクローヌスてんかんはピラセタムおよびゾニサミドで処置される（ＮＣＬ財団によって配布されたリーフレット）。
筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ、ルー・ゲーリック病としても公知である）は、発症から３〜５年以内に進行性衰弱および死亡につながる、脳幹、大脳皮質および脊髄の運動ニューロンにおけるニューロンの損失によって特徴付けられる、神経変性障害である。ＡＬＳについては、様々な処置があり、リルゾールを除いて、死への進行を抑えるために有効であると証明されたものはない。リルゾールは、生命を適度な程度に（数か月）延長し、患者が換気補助を必要とするまでの時間を延長するが、肝毒性（約１０％）の徴候をモニターしなくてはならない。
アルツハイマー病（ＡＤ）は、認知低下および時期尚早な死亡に対応する、脳内におけるニューロンの損失によって特徴付けられる障害である。多くの薬物療法の試みにもかかわらず、薬物は、患者の寿命を有意に変化させることができなかった。マイケル・Ｊ・フォックス、モハメド・アリ他に対するその影響で周知のパーキンソン病は、ドーパミン作動性ニューロンと呼ばれるドーパミン産生ニューロンのスローキラー（ｓｌｏｗ ｋｉｌｌｅｒ）である。現在の療法は、ドーパミンを置きかえることに焦点を合わせており、新たな進歩は長きにわたり為されていない。
男児（Ｘ染色体）における小児神経筋疾患であるデュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）は、小児が、８歳で下肢装具、１０歳で車椅子となるような侵攻性障害である。ジストロフィン遺伝子の損失は、それが発現されるただ２つの組織である脳および筋肉の両方に影響を及ぼす。ジストロフィンの損失は、ミトコンドリアの浸透膨潤、破裂、および筋肉消耗を引き起こす。他の形態の運動失調症、および多くの他の神経変性／神経筋変性疾患は、早期死亡に向かう疾患進行の経過を大いに変化させるための処置を有さない。多発性硬化症は、公知の病因がないＣＮＳの自己免疫障害である。疾患発症が起こると、ミエリン鞘（神経線維または軸索を囲む絶縁体）は、免疫細胞によって攻撃され、脳と身体器官との間に神経機能不全を引き起こす。結果は、歩行を損なう四肢の不随意運動、視力／発話機能障害、膀胱および腸の機能不全等の幅広い神経学的症状である。寿命は適度に短縮されるのみであるが、ＭＳは、典型的には、２０〜３０歳で現れ始め、症状は時間とともに徐々に悪化する。現在、免疫抑制のための多くの薬物があるが、いずれもＭＳを処置するための「疾患修飾」ではなく、薬物のいずれも、疾患進行から保護するものではない。
神経変性および自己免疫疾患に加えて、アンジェルマン症候群（ＡＳ）のような発達疾患、発達遅延に関連する小児神経発達障害、運動機能不全、発話欠乏、およびユビキチンリガーゼＥ３Ａ（ＵＢＥ３Ａ）と呼ばれる刷り込み遺伝子における突然変異によって引き起こされるてんかんの処置のための未だ満たされていない医療上の必要性がある。同様に、レット症候群は、女児に影響を及ぼし（Ｘ染色体、男児はｉｎ−ｕｔｅｒｏで死亡する）、死亡につながる、小児変性疾患である。現在、呼吸器の問題、運動の問題、発作等を含む疾患の影響を処置するための療法はない。
神経変性、神経筋、自己免疫および発達疾患の有用な処置に加えて、代謝性疾患の汎発流行は、栄養過多およびその後肥満の影響を解決するという問題の根本に働きかける極めて少ない薬物療法の選択肢を有する。肥満は、汎発流行性かつ解決困難である。世界中におよそ１０億人の過体重成人がおり、３００万人超が臨床的に肥満である。米国のみで、アメリカ人の３５％が３０超のＢＭＩを持つことおよび４００人のうち１人（約８００，０００の個体）が５０のＢＭＩを持つことを示す。肥満は、異所性脂質蓄積（例えば、非アルコール性脂肪性肝疾患、ＮＡＦＬＤ）および活性酸素種からの酸化的損傷につながり得る。結果として、肥満個体は、インスリン抵抗性、睡眠時無呼吸、高血圧症、腎疾患、炎症、膝関節合併症、うつ病、高血圧、心血管疾患、２型糖尿病（Ｔ２Ｄ）、およびさらには一部のがんを含む多数の他の疾患のリスクが増大する。少量（約５％）の体重減少であっても代謝上の利益を生じ得るが、ほとんどの患者にとって、そのような体重減少を達成し持続することは難しい。故に、肥満治療手術が肥満を逆転させるための最良の方法と現在うたわれている。人気は高まっているが、肥満治療手術は、多くの場合、カロリー摂取量の低減を本質的に強要する胃腸管への永久的な解剖学的変更を要する。これらの手順は、死亡率（１／２００）ならびに創傷合併症および静脈血栓症等の短期および長期罹患率、ならびに、反応性低血糖症、微量栄養素欠乏、ダンピング症候群等を伴う。これらの手順は、極度の肥満（ＢＭＩ＞５０ｋｇ／ｍ２）を持つ患者において追加の課題を突き付けるものである。肥満を是正するための薬学的アプローチは、吸収不良（例えば、オルリスタット）または満腹（例えば、リモナバン（ｒｉｍｏｎｏｂａｎｔ）、シブトラミン）を誘発することに焦点を合わせてきたが、最小限にしか有効（約５％体重）でなく、有意な有害作用（例えば、それぞれ、脂肪便、うつ病およびＭＩ）を伴う。新たな薬理学的療法が必要である。
結果として、神経変性、神経筋、発達、自己免疫および／または代謝性疾患のための改善された処置が切実に必要とされている。
本発明の第１の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、神経筋変性疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失に関連する疾患、震とう、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失を処置するための組成物であって、ジニトロフェノール（ＤＮＰ）、すなわち、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの１つまたは複数の異性体を含む、組成物を提供する。
本発明の第２の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、神経筋変性疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失に関連する疾患処置するための組成物であって、前記組成物は、プロドラッグを含み、前記プロドラッグは、
２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのアミノ酸（ＡＡ）エステル（スキーム１、式Ｉ−１からＩ−１０；スキーム２、式ＩＩ−１からＩＩ−１０；スキーム３、式ＩＩＩ−１からＩＩＩ−１０；スキーム４、式ＩＶ−１からＩＶ−１０；スキーム５、式Ｖ−１からＶ−１０；およびスキーム６、式ＶＩ−１からＶＩ−１０）；
メチレンジオキシド（ホルムアルデヒド等価物）スペーサーを組み込んでいるＡＡエステル（スキーム１、式Ｉ−１１からＩ−１３；スキーム２、式ＩＩ−１１からＩＩ−１３；スキーム３、式ＩＩＩ−１１からＩＩＩ−１３；スキーム４、式ＩＶ−１１からＩＶ−１３；スキーム５、式Ｖ−１１からＶ−１３；およびスキーム６、式ＶＩ−１１からＶＩ−１３）；
アミノカルバメート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１４からＩ−１７；スキーム２、式ＩＩ−１４からＩＩ−１７；スキーム３、式ＩＩＩ−１４からＩＩＩ−１７；スキーム４、式ＩＶ−１４からＩＶ−１７；スキーム５、式Ｖ−１４からＶ−１７；およびスキーム６、式ＶＩ−１４からＶＩ−１７）；
アミノカーボネート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１８およびＩ−１９；スキーム２、式ＩＩ−１８およびＩＩ−１９；スキーム３、式ＩＩＩ−１８およびＩＩＩ−１９；スキーム４、式ＩＶ−１８およびＩＶ−１９；スキーム５、式Ｖ−１８およびＶ−１９；ならびにスキーム６、式ＶＩ−１８およびＶＩ−１９）；
ホスフェート類似体Ｉ−２０、Ｉ−２１、ＩＩ−２０、ＩＩ−２１、ＩＩＩ−２０、ＩＩＩ−２１、ＩＶ−２０、ＩＶ−２１、Ｖ−２０、Ｖ−２１、ＶＩ−２０およびＶＩ−２１（スキーム１〜６）；
１，３ジケト類似体Ｉ−２２からＩ−３２、ＩＩ−２２からＩＩ−３２、ＩＩＩ−２２からＩＩＩ−３２、ＩＶ−２２からＩＶ−３２、Ｖ−２２からＶ−３２およびＶＩ−２２からＶＩ−３２（スキーム１〜６）；
カーボネートおよびカルバメート類似体Ｉ−３３からＩ−３９、ＩＩ−３３からＩＩ−３９、ＩＩＩ−３３からＩＩＩ−３９、ＩＶ−３３からＩＶ−３９、Ｖ−３３からＶ−３９およびＶＩ−３３からＶＩ−３９（スキーム１〜６）；
ベンゾエート類似体Ｉ−４０、ＩＩ−４０、ＩＩＩ−４０、ＩＶ−４０、Ｖ−４０およびＶＩ−４０（スキーム１〜６）；
ならびにそれらの組合せ
からなる群より選択される、組成物を提供する。
本発明の第３の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、神経筋変性疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失に関連する疾患を処置するための組成物であって、遊離フェノール性官能基とのコンジュゲーションを介して水溶性プロドラッグ部分を分子に導入することによって変化させたホスフェートプロドラッグを含む、組成物を提供する。
本発明の第４の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、神経筋変性疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失に関連する疾患を処置するための、プロドラッグを含む組成物であって、前記プロドラッグは、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ「ジェミニ」プロドラッグからなる群より選択され、前記プロドラッグは、式ＶＩＩ：
によって表される、組成物を提供する。
本発明の第５の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失に関連する疾患を処置するためのプロドラッグの組成物を合成する方法を提供する。一実施形態では、方法は、２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノール、および／または３，５−ジニトロフェノールを、５−（ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシ）イソフタロイルジクロリド（２）と、ピリジン／ジクロロメタンの存在下で反応させて、前駆体（３）を生じさせること、およびアセトン／ＨＣｌ中でＴＢＤＭＳ保護基を除去して、プロドラッグを生じさせることを含む（スキーム７）。
本発明の第６の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、神経筋変性疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失に関連する疾患を処置するための組成物を提供し、前記組成物は、シトクロムＰ−４５０による酸化的代謝後に２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノールを放出する２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの生体前駆体を含み、ここで、生体前駆体は、式ＶＩＩＩおよびＩＸ（スキーム８；合成経路および酸化代謝を含む）
によって表わされる。
本発明の第７の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、神経筋変性疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失に関連する疾患を処置するための組成物であって、ＤＮＰ単独の用量および放出と比較して、低用量での緩徐な持続した方式でＤＮＰを放出するデポーナノ粒子製剤として送達される、開環官能基を含有するリンカーを有するＤＮＰプロドラッグおよび生体前駆体を含む組成物を提供する。
本発明の第８の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、神経筋変性疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失に関連する疾患の処置の方法であって、処置を必要とする患者にある用量の組成物を投与するステップを含み、ここで、組成物は、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ、二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグ；ジェミニプロドラッグ、生体前駆体分子、およびその組み合わせからなる群より選択され、活性薬物の用量は、処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり約０．０１ｍｇから約５０ｍｇ、または処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり約０．０１ｍｇから約２５ｍｇである方法を提供する。
本発明の第９の態様は、神経筋および／または神経変性および／または筋消耗を逆転させる、減速させるまたは予防するためのＤＮＰ処置によりエネルギー消費を増大させることおよび／またはＢＤＮＦ ｍＲＮＡ発現およびタンパク質レベルを誘発することによる、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、虚血性脳卒中、ハンチントン病（成人発症ハンチントン病、若年性ハンチントン病）、てんかん（群発発作、難治性発作、非定型欠神発作、無緊張発作、間代発作、ミオクローヌス発作、強直発作、強直・間代発作、単純部分発作、複雑部分発作、続発性全汎発作、熱性発作、非てんかん発作、笑いおよび泣き発作（Ｇｅｌａｓｔｉｃ ａｎｄ Ｄａｃｒｙｓｔｉｃ Ｓｅｉｚｕｒｅ）、ならびに欠神発作）、多発性硬化症（ＭＳ）（再発寛解型多発性硬化症（ＲＲＭＳ）、二次性進行性ＭＳ（ＳＰＭＳ）、原発性進行性ＭＳ（ＰＰＭＳ）および進行型再発性ＭＳ（ＰＲＭＳ））、ループス（全身性エリテマトーデス（ＳＬＥ）、円板状（皮膚）、薬物誘発性ループス（ｄｉｌ）および新生児ループス）、糖尿病（１型糖尿病、２型糖尿病、若年発症成人型糖尿病（ＭＯＤＹ：ＭＯＤＹ１、ＭＯＤＹ２、ＭＯＤＹ３、ＭＯＤＹ４、ＭＯＤＹ５、ＭＯＤＹ６、ＭＯＤＹ７、ＭＯＤＹ８、ＭＯＤＹ９、ＭＯＤＹ１０、ＭＯＤＹ１１））、非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、統合失調症（妄想型統合失調症、解体型統合失調症、緊張型統合失調症、残遺型統合失調症、統合失調感情障害）、重症筋無力症（ＭＧ）（眼筋型重症筋無力症、先天性ＭＧおよび全身型重症筋無力症）、関節リウマチ（ＲＡ）、グレーヴズ病、ギラン・バレー症候群（ＧＢＳ）、筋ジストロフィー（デュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、ベッカー型、筋緊張性、先天性、エメリ・ドレフュス型、顔面肩甲上腕型、肢体型、遠位型および眼球咽頭型）、重症熱傷、加齢、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、運動失調症（フリードライヒ運動失調症、脊髄小脳性運動失調症１（ＳＣＡ１）、脊髄小脳性運動失調症２（ＳＣＡ２）、脊髄小脳性運動失調症３（ＳＣＡ３）、脊髄小脳性運動失調症６（ＳＣＡ６）、脊髄小脳性運動失調症７（ＳＣＡ７）、脊髄小脳性運動失調症１１（ＳＣＡ１１）、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症（ＤＲＰＬＡ）およびグルテン運動失調症）、バッテン病または神経セロイドリポフスチン症（ＮＣＬ）（乳児ＮＣＬ（ＩＮＣＬ）、後期乳児ＮＣＬ（ＬＩＮＣＬ）、若年性ＮＣＬ（ＪＮＣＬ）または成人型ＮＣＬ（ＡＮＣＬ））、アルツハイマー病（早発性アルツハイマー病、遅発性アルツハイマー病および家族性アルツハイマー病（ＦＡＤ））、視神経炎（ＯＮ）、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、自閉症スペクトラム障害（ＡＳＤ）（アスペルガー症候群、広汎性発達障害（ＰＤＤ）、小児期崩壊性障害（ＣＤＤ）および自閉症）、レット症候群、アンジェルマン症候群、リー病、プラダー・ウィリー症候群、脆弱性Ｘ症候群、うつ病（大うつ病、気分変調、産後うつ病、季節性感情障害、非定型うつ病、精神病性うつ病、双極性障害、月経前不快気分障害、状況的うつ病（Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ））、パーキンソン病（特発性パーキンソン病、血管パーキンソニズム、レビー小体型認知症、遺伝性パーキンソン病、薬物誘発性パーキンソニズム、若年性パーキンソン病および非定型パーキンソニズム）、ウォルフラム症候群（および糖尿病の問題、聴力、視力、運動失調症、神経変性等の任意の関連状態）、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ；Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型）、騒音（発破および高騒音）に起因する聴力損失、加齢関連聴力損失、薬物誘発性聴力損失および／または遺伝性聴力損失、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルコット・ラリソン症候群、ミトコンドリア病、発達障害、メタボリックシンドローム（血圧上昇、高血糖レベル、腰周りの過剰な体脂肪および異常なコレステロールレベル）および／または自己免疫障害の処置の方法を提供し、この方法は、処置を必要とする患者に．０１ｍｇ／ｋｇから５０ｍｇ／ｋｇの用量を投与するステップを含み、組成物は、神経変性神経筋、発達性、自己免疫および／または代謝性疾患、ならびにその組み合わせを処置するための２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ；二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグ；ジェミニプロドラッグ、生体前駆体分子からなる群から選択され、組成物の用量は処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり約．０１ｍｇから５０ｍｇである。
本発明の第１０の態様は、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経変性疾患、神経筋疾患、神経筋変性疾患、発達疾患、自己免疫疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、および／もしくは代謝性疾患、および／もしくは加齢に起因する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失に関連する疾患を処置するための方法に関し、方法は、有効な用量の本明細書に記載のＤＮＰ、またはその薬学的に許容される塩、あるいは任意のプロドラッグを、疾患の症状の寛解を達成するのに十分に長い期間にわたって投与する指示を提供するステップを含み、有効な用量のＤＮＰおよび／またはそのプロドラッグが、０．００１ｍｇ／ｋｇ体重から５０ｍｇ／ｋｇ体重の用量範囲で受容されるように指示される。
前述の概要、および下記の本発明の実施形態の詳細な記述は、添付の図面および図と併せて読むと、よりよく理解されるであろう。
図１は、臨床スコアとしてモニターされる通りの麻痺の進行を低下させるまたはブロックする際の、本発明の２つの化合物の比較効果を例証するチャートである（５ｍｐｋ親対８０ｍｐｋプロドラッグの同等の曝露において親（２，４−ＤＮＰ）対プロドラッグ（ＩＩ−３８）を効能について比較するＥＡＥ ＭＳモデル）。凡例：菱形 − プラセボ；正方形 − ２，４−ＤＮＰ ５ｍｐｋ；三角形 − ＩＩ−３８ ８ｍｐｋ；ｘ − ＩＩ−３８ １６ｍｐｋ；アスタリスク − ＩＩ−３８ ８０ｍｐｋ。順序回帰によるＰ値：２，４−ＤＮＰ ５ｍｐｋ＝０．０１９２；ＩＩ−３８ ８ｍｐｋ＝０．０００９５４；ＩＩ−３８ １６ｍｐｋ＝０．０００１２４；ＩＩ−３８ ８０ｍｐｋ＝０．０００１４（ｃｒａｎ ｐｒｏｊｅｃｔからの順序パッケージを使用するロジスティック回帰モデルからの結果、ｗｗｗ．ｃｒａｎ．ｒ−ｐｒｏｊｅｃｔ．ｏｒｇ）。
図２は、プラセボマウスにおいて見られた体重減少を予防する際の、本発明の２つの化合物の比較効果を例証するチャートである（５ｍｐｋ親対８０ｍｐｋプロドラッグの同等の曝露において親（２，４−ＤＮＰ）対プロドラッグ（ＩＩ−３８）を体重変化について比較するＥＡＥ ＭＳモデル）。凡例：菱形 − プラセボ；正方形 − ２，４−ＤＮＰ ５ｍｐｋ；三角形 − ＩＩ−３８ ８ｍｐｋ；ｘ − ＩＩ−３８ １６ｍｐｋ；アスタリスク − ＩＩ−３８ ８０ｍｐｋ。いずれの用量も、体重を保つために有意である。順序回帰によるＰ値：２，４−ＤＮＰ ５ｍｐｋ＝０．０１８８；ＩＩ−３８ ８ｍｐｋ＜０．０００１；ＩＩ−３８ １６ｍｐｋ＝０．０４４；ＩＩ−３８ ８０ｍｐｋ＜０．０００１。
図３は、ＤＮＰ（２，４−ＤＮＰ）およびＤＮＰのプロドラッグ（ＩＩ−３８）を含むｉｎ ｖｉｖｏ騒音曝露実験の比較結果を例証するチャートであり；ＩＩ−３８＋騒音閾値は、騒音単独群よりもおよそ２０ｄＢ低い（良好な）５ｄＢであり；ＤＮＰ（２，４−ＤＮＰ）＋騒音閾値は、騒音単独よりも約１０ｄＢ低い１５ｄＢであり、ＤＮＰ（２，４−ＤＮＰ）は騒音誘発性聴力損失から保護することができることを示唆していた。凡例：丸 − 対照（０ｄＢ）；三角形（下向き） − ＩＩ−３８（５ｄＢ）；三角形（上向き） − ２，４−ＤＮＰ（１５ｄＢ）；丸（実線） − 騒音（２５ｄＢ）。
図４は、２，４−ジニトロフェニルモルホリン−４−カルボキシレートの単結晶Ｘ線回折の結果を例証する。
図５は、８．０４分で溶離されたＩＩ−３８のクロマトグラムを例証する。
図６は、ＨＣｌ緩衝液、ｐＨ１．２中におけるＩＩ−３８の平衡（溶解度）相を例証する。
図７は、６．８５４および８．０２３分でそれぞれ溶離された、リン酸緩衝液、ｐＨ７．４中における２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８プロドラッグのクロマトグラムを例証する。
図８は、ｐＨ＝７．４のＰＢ緩衝液中におけるＩＩ−３８の安定性を例証する。
図９は、ＳＧＦ中における３．０８分で溶離されたＩＩ−３８のクロマトグラムを例証する。
図１０Ａは、ｐＨ＝１．２のＳＧＦ中におけるＩＩ−３８の安定性を例証する。
図１０Ｂは、ｐＨ＝１．２のＳＧＦ中におけるＤＮＰモルホリンの安定性を例証する。
図１１は、ＳＩＦ中における２．１８７分で溶離されたＩＩ−３８のクロマトグラムを例証する。
図１２Ａは、ｐＨ＝６．８のＳＩＦ中におけるＩＩ−３８の安定性を例証する。
図１２Ｂは、ｐＨ＝６．８のＳＩＦ中におけるＤＮＰモルホリノの安定性を例証する。
図１３は、ラット血漿中のＩＩ−３８およびＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰを例証する。凡例：菱形 − ２，４−ＤＮＰ；丸 − ＩＩ−３８。
図１４は、ヒト血漿中のＩＩ−３８およびＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰを例証する。凡例：菱形 − ２，４−ＤＮＰ；丸 − ＩＩ−３８。
図１５は、アセトニトリル中における２，４−ＤＮＰの較正基準を例証する。
図１６は、ラット血漿、ｎ＝５中における２，４−ＤＮＰの較正基準を例証する。
図１７は、ラット血漿、ｎ＝３中におけるＩＩ−３８の検量線を例証する。
図１８は、ラットにおける２，４−ＤＮＰの１ｍｇ／ｋｇ（ｎ＝３）の単回ｉｖ注射または５ｍｇ／ｋｇ（ｎ＝４）の経口用量後の２，４−ＤＮＰの血漿中濃度対時間を例証する。凡例：菱形 − ２，４−ＤＮＰ、ｉｖ、１ｍｇ／Ｋｇ；丸 − ２，４−ＤＮＰ、経口、５ｍｇ／Ｋｇ。
図１９は、８ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８の経口用量（５ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８に相当）の投与後の、ＩＩ−３８およびＩＩ−３８プロドラッグから放出された２，４−ＤＮＰの平均血漿中濃度対時間を例証する。凡例：菱形 − ＩＩ−３８、経口：５ｍｇ／Ｋｇに相当；正方形 − ２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８から放出、経口。
図２０は、４０ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８の経口用量（メトセル中で製剤化された２５ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８に相当）の投与後の、ＩＩ−３８およびＩＩ−３８プロドラッグから放出された２，４−ＤＮＰの平均血漿中濃度対時間を例証する。凡例：菱形 − ２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８から放出、経口；正方形 − ＩＩ−３８、経口：２５ｍｇ／Ｋｇに相当（メトセル）。
図２１は、４０ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８の経口用量（ＰＥＧ−４００中で製剤化された２５ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８に相当）の投与後の、ＩＩ−３８およびＩＩ−３８プロドラッグから放出された２，４−ＤＮＰの平均血漿中濃度対時間を例証する。凡例：菱形 − ２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８から放出、経口；正方形 − ＩＩ−３８、経口：２５ｍｇ／Ｋｇに相当（ＰＥＧ−４００）。
図２２は、８０ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８の経口用量（５０ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８に相当）の投与後の、ＩＩ−３８およびＩＩ−３８プロドラッグから放出された２，４−ＤＮＰの平均血漿中濃度対時間を例証する。凡例：菱形 − ２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８から放出、経口；正方形 − ＩＩ−３８、経口：５０ｍｇ／Ｋｇに相当。
図２３は、５ｍｇ／ｋｇの用量の２，４−ＤＮＰならびにそれぞれ８、４０（メトセル）、４０（ＰＥＧ−４００）および８０ｍｇ／ｋｇ（５、２５（メトセル）、２５（ＰＥＧ−４００）］および５０ｍｇ／ｋｇのＤＮＰに相当）の用量でのＩＩ−３８の投与後の、２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰの平均血漿中濃度を例証する。ｎ＝４。凡例：菱形 − ２，４−ＤＮＰ、経口、５ｍｇ／Ｋｇ；正方形（赤色） − ２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８から放出、５ｍｇに相当；三角形 − ２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８から放出、２５ｍｇ／Ｋｇに相当（メトセル）；正方形（紫色） − ２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８から放出、５０ｍｇ／Ｋｇに相当；正方形（青色） − ２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８から放出、２５ｍｇ／Ｋｇに相当（ＰＥＧ−４００）。
定義：
以後、別段の定義がない限り、用語「プロドラッグ」は、体内で活性薬物に代謝的に変化する不活性または部分的に活性な薬物を指す。
以後、用語「デポーナノ粒子製剤」は、別段の定義がない限り、神経変性または代謝性疾患を処置するための、広範な１）二部構成の（ｂｉｐａｒｔｉｔｅ）２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノール、または３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグ、２）ジェミニプロドラッグおよび３）生体前駆体分子を含む、生体送達可能な（ｂｉｏｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ）ナノ粒子を指す。
以後、別段の定義がない限り、用語「約」は、参照された値のプラスまたはマイナス１０％を意味する。例えば、「約１ｍｇ／ｋｇ」は、０．９ｍｇ／ｋｇから１．１ｍｇ／ｋｇを意味する。
以後、別段の定義がない限り、二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノールは、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰによって表され；各異性体のプロドラッグは、式Ｉ−ＶＩにおいて表され、
２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのアミノ酸（ＡＡ）エステル（スキーム１、式Ｉ−１からＩ−１０；スキーム２、式ＩＩ−１からＩＩ−１０；スキーム３、式ＩＩＩ−１からＩＩＩ−１０；スキーム４、式ＩＶ−１からＩＶ−１０；スキーム５、式Ｖ−１からＶ−１０；およびスキーム６、式ＶＩ−１からＶＩ−１０）；
メチレンジオキシド（ホルムアルデヒド等価物）スペーサーを組み込んでいるＡＡエステル（スキーム１、式Ｉ−１１からＩ−１３；スキーム２、式ＩＩ−１１からＩＩ−１３；スキーム３、式ＩＩＩ−１１からＩＩＩ−１３；スキーム４、式ＩＶ−１１からＩＶ−１３；スキーム５、式Ｖ−１１からＶ−１３；およびスキーム６、式ＶＩ−１１からＶＩ−１３）；
アミノカルバメート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１４からＩ−１７；スキーム２、式ＩＩ−１４からＩＩ−１７；スキーム３、式ＩＩＩ−１４からＩＩＩ−１７；スキーム４、式ＩＶ−１４からＩＶ−１７；スキーム５、式Ｖ−１４からＶ−１７；およびスキーム６、式ＶＩ−１４からＶＩ−１７）；
アミノカーボネート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１８およびＩ−１９；スキーム２、式ＩＩ−１８およびＩＩ−１９；スキーム３、式ＩＩＩ−１８およびＩＩＩ−１９；スキーム４、式ＩＶ−１８およびＩＶ−１９；スキーム５、式Ｖ−１８およびＶ−１９；ならびにスキーム６、式ＶＩ−１８およびＶＩ−１９）；
ホスフェート類似体Ｉ−２０、Ｉ−２１、ＩＩ−２０、ＩＩ−２１、ＩＩＩ−２０、ＩＩＩ−２１、ＩＶ−２０、ＩＶ−２１、Ｖ−２０、Ｖ−２１、ＶＩ−２０およびＶＩ−２１（スキーム１〜６）；
１，３ジケト類似体Ｉ−２２からＩ−３２、ＩＩ−２２からＩＩ−３２、ＩＩＩ−２２からＩＩＩ−３２、ＩＶ−２２からＩＶ−３２、Ｖ−２２からＶ−３２およびＶＩ−２２からＶＩ−３２（スキーム１〜６）；
カーボネートおよびカルバメート類似体Ｉ−３３からＩ−３９、ＩＩ−３３からＩＩ−３９、ＩＩＩ−３３からＩＩＩ−３９、ＩＶ−３３からＩＶ−３９、Ｖ−３３からＶ−３９およびＶＩ−３３からＶＩ−３９（スキーム１〜６）；
ベンゾエート類似体Ｉ−４０、ＩＩ−４０、ＩＩＩ−４０、ＩＶ−４０、Ｖ−４０およびＶＩ−４０（スキーム１〜６）；
ならびにそれらの組合せ
からなる群より選択される。
一実施形態では、本発明は、アルツハイマー病、パーキンソンおよびハンチントン病等の神経変性疾患を処置するための組成物および方法を提供する。歴史的な成功の完全な欠如は、ほとんどの医薬品産業がプラーク／もつれ等の下流イベントに焦点を合わせていることによるものであるのに対し、問題は高い細胞ストレスを引き起こすミトコンドリアの上流にある可能性が高いと考えられている。アルツハイマー病のマウスモデルを慢性処置下でＤＮＰにより処置する研究では、モリス水迷路において、疾患進行に多大な影響を有する短期記憶が著しく改善された。ドーパミン作動性ニューロンを破壊するために６−ＯＨＤＡを使用するパーキンソンモデルにおける最近の研究からのデータは、ＤＮＰによる処置が、慢性処置で肯定的な保護効果を有することを示した。
一実施形態では、本発明は、ハンチントン病を処置するための組成物および方法を提供する。ハンチントン病のモデルにおいて、１７週間超にわたるＤＮＰによる処置は、ドーパミンを受け取る有棘ニューロンに対する保護を示し、したがって、本発明の化合物および薬物は、この疾患の処置に理想的であるはずである。ＤＮＰは、ミトコンドリア内カルシウム濃度を低減させ、脳の外側でマイオカイン（筋肉保護剤）であるＢＤＮＦを誘発することによってミトコンドリア浸透膨潤を低減させることから、筋肉損失を予防するはずである。
一実施形態では、本発明は、ＣＮＳにおけるＤＭＤに関連する認知障害を処置するための組成物および方法を提供する。２，４−ＤＮＰは、例えば、ＣＮＳにおけるＤＭＤに関連する認知障害に役立つはずである。
一実施形態では、本発明は、アンジェルマンおよびレット症候群を処置するための組成物および方法を提供する。酸化ストレスは、神経発達を損なう役割を果たしているが、ＤＮＰが、明白なＲＯＳ形成を予防し、ＢＤＮＦを誘発し、発作持続活性を低減させるという事実は、小児を含むこれらの障害を患っている被験体において治療効果を有し得ると考えられている。
一実施形態では、本発明は、肥満を処置するための組成物および方法を提供する。有効な体重減少、または、必ずしも体重の顕著な変化なく、異所性脂肪を低減させて、インスリン抵抗性、脂肪性肝疾患、２型糖尿病、心血管疾患等を改善するための機序への鍵は、エネルギー消費量（ｅｎｅｒｇｙ−ｏｕｔ）に対するエネルギー摂取量（ｅｎｅｒｇｙ−ｉｎ）に関する身体の不均衡を取り除き、エネルギーを浪費する機序を維持することである。故に、エネルギー消費を増強することに焦点を合わせ、代謝性疾患および栄養過多の表現型に対処する新たな薬理学的療法は、これらの疾患を患っている個体の生命に対して、劇的な効果を潜在的に有し得る。
予備研究は、（１）野生型マウスにおけるミトコンドリアの化学的アンカプラー処置によるＲＯＳ低減能力および寿命増加、ならびに（２）代謝プロファイルの改善を実証し、慢性的なミトコンドリアの化学的アンカップリング処置が安全であり、低用量（約１〜５０ｍｇ／日）で健康転帰を改善することを示唆している。これらの予備研究は、神経変性、神経筋、発達、自己免疫および／または代謝性疾患の代表的な動物モデル、ならびに、ヒトにおける脳卒中または虚血性イベント中等の明白なＲＯＳ産生の他の事例において、ＤＮＰのようなミトコンドリアの化学的アンカプラー、および長時間放出のためのプロドラッグ製剤を評価する理論的根拠を実証している。
一実施形態では、本発明の組成物および方法は、明白なＲＯＳ産生を消失させ、マイトファジーによりミトコンドリア集団の質を改善し、脳由来神経栄養因子（Ｂｒａｉｎ Ｄｅｒｉｖｅｄ Ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｎ Ｆａｃｔｏｒ）（ＢＤＮＦ）を誘発し、ｃＡＭＰを増大させ、かつ／または細胞発現を再構築する、薬理学的介入に関する。一実施形態では、故に、本発明の薬物は、「疾患修飾」となる。一実施形態では、ＤＮＰのプロドラッグ（ＩＩ−３８）を、ＭＯＧ３５〜５５ミエリンペプチドの誘導の７日後、ＥＡＥと呼ばれる多発性硬化症のマウスモデルに投与した。ＤＮＰのプロドラッグ、ＩＩ−３８は、２，４−ＤＮＰまたはＤＮＰへの曝露の倍数で投与した。いずれの化合物も、臨床スコアとしてモニターされる通りの麻痺の進行を低下させるまたはブロックする（図１）際、ならびにプラセボマウスにおいて見られた体重減少を予防する（図２）際に、著しい効果を提供した。ＤＮＰは、歴史的に１９３０年代において体重減少のために高用量で使用されていたにもかかわらず、低用量で神経変性／自己免疫疾患に関連する消耗を予防するように逆説的に再配置され得ることが、ここで示されている。
一実施形態では、本明細書に記載の組成物は、聴力損失を処置するために使用され得る。１つのそのような実施形態では、２、４−ジニトロフェノール（ＤＮＰ）は、独立に、１ｍｇ／日から５０ｍｇ／日；１ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；１ｍｇ／日から４０ｍｇ／日；１ｍｇ／日から３５ｍｇ／日；１ｍｇ／日から３０ｍｇ／日；１ｍｇ／日から２５ｍｇ／日；１ｍｇ／日から２０ｍｇ／日；１ｍｇ／日から１５ｍｇ／日；１ｍｇ／日から１０ｍｇ／日；１ｍｇ／日から５ｍｇ／日；１ｍｇ／日から４ｍｇ／日；１ｍｇ／日から３ｍｇ／日；１ｍｇ／日から２ｍｇ／日；２ｍｇ／日から５０ｍｇ／日；２ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；２ｍｇ／日から４０ｍｇ／日；２ｍｇ／日から３５ｍｇ／日；２ｍｇ／日から３０ｍｇ／日；２ｍｇ／日から２５ｍｇ／日；２ｍｇ／日から２０ｍｇ／日；２ｍｇ／日から１５ｍｇ／日；２ｍｇ／日から１０ｍｇ／日；２ｍｇ／日から５ｍｇ／日；２ｍｇ／日から４ｍｇ／日；２ｍｇ／日から３ｍｇ／日；０．５ｍｇ／日から１０ｍｇ／日；０．５ｍｇ／日から９ｍｇ／日；０．５ｍｇ／日から８ｍｇ／日；０．５ｍｇ／日から７ｍｇ／日；０．５ｍｇ／日から６ｍｇ／日；０．５ｍｇ／日から５ｍｇ／日；０．５ｍｇ／日から４ｍｇ／日；０．５ｍｇ／日から３ｍｇ／日；０．１ｍｇ／日から１０ｍｇ／日；０．１ｍｇ／日から９ｍｇ／日；０．１ｍｇ／日から８ｍｇ／日；０．１ｍｇ／日から７ｍｇ／日；０．１ｍｇ／日から６ｍｇ／日；０．１ｍｇ／日から５ｍｇ／日；０．１ｍｇ／日から４ｍｇ／日；０．１ｍｇ／日から３ｍｇ／日から選択される用量範囲で使用され得る。１つのそのような実施形態では、２、４−ジニトロフェノール（ＤＮＰ）は、独立に、約１ｍｇ／日から約５０ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約４０ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約３５ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約３０ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約２５ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約２０ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約１５ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約１０ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約５ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約４ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約３ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約２ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約５０ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約４０ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約３５ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約３０ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約２５ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約２０ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約１５ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約１０ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約５ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約４ｍｇ／日；約２ｍｇ／日から約３ｍｇ／日；約０．５ｍｇ／日から約１０ｍｇ／日；約０．５ｍｇ／日から約９ｍｇ／日；約０．５ｍｇ／日から約８ｍｇ／日；約０．５ｍｇ／日から約７ｍｇ／日；約０．５ｍｇ／日から約６ｍｇ／日；約０．５ｍｇ／日から約５ｍｇ／日；約０．５ｍｇ／日から約４ｍｇ／日；約０．５ｍｇ／日から約３ｍｇ／日；約０．１ｍｇ／日から約１０ｍｇ／日；約０．１ｍｇ／日から約９ｍｇ／日；約０．１ｍｇ／日から約８ｍｇ／日；約０．１ｍｇ／日から約７ｍｇ／日；約０．１ｍｇ／日から約６ｍｇ／日；約０．１ｍｇ／日から約５ｍｇ／日；約０．１ｍｇ／日から約４ｍｇ／日；約０．１ｍｇ／日から約３ｍｇ／日から選択される用量範囲で使用され得る。
聴力損失を処置するための別のそのような実施形態では、本明細書に記載される通りの２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのプロドラッグは、ＤＮＰと同等の曝露（ＡＵＣ）を達成する用量範囲で使用され得る。１つのそのような実施形態では、本明細書に記載される通りの２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのプロドラッグは、独立に、２０ｍｇ／日から８００ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から７５０ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から７００ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から６００ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から７００ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から６００ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から５００ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から８００ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から７００ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から６００ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から５００ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から４００ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から３６０ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から３００ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から２５０ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から２００ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から１００ｍｇ／日；３５ｍｇ／日から３６０ｍｇ／日；４０ｍｇ／日から３００ｍｇ／日；５０ｍｇ／日から２５０ｍｇ／日；または６０ｍｇ／日から２００ｍｇ／日；５ｍｇ／日から５００ｍｇ／日；５ｍｇ／日から４００ｍｇ／日；５ｍｇ／日から３００ｍｇ／日；５ｍｇ／日から２００ｍｇ／日；５ｍｇ／日から１００ｍｇ／日；５ｍｇ／日から５０ｍｇ／日；５ｍｇ／日から４０ｍｇ／日；または５ｍｇ／日から３０ｍｇ／日から選択される用量範囲で使用され得る。別のそのような実施形態では、本明細書に記載される通りの２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのプロドラッグは、独立に、約２０ｍｇ／日から約８００ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約７５０ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約７００ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約６００ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約７００ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約６００ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約５００ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約８００ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約７００ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約６００ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約５００ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約４００ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約３６０ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約３００ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約２５０ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約２００ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日；約３５ｍｇ／日から約３６０ｍｇ／日；約４０ｍｇ／日から約３００ｍｇ／日；約５０ｍｇ／日から約２５０ｍｇ／日；または約６０ｍｇ／日から約２００ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約５００ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約４００ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約３００ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約２００ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約５０ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約４０ｍｇ／日；または約５ｍｇ／日から約３０ｍｇ／日から選択される用量範囲で使用され得る。
明白な活性酸素種（ＲＯＳ）は、耳の有毛細胞を損傷し得る騒音およびある特定の耳毒性薬物により産生され、一時的または永久的いずれかの聴力損失をもたらし得る。爆発波および連続的な騒音への曝露は、内耳を損傷しただけではなく、海馬における細胞死、神経発生の抑制および記憶機能障害も引き起こした。加齢もミトコンドリア機能不全として現れ、聴力損失につながり得る。下流の問題を標的とすることによって聴力損失を処置する試みがあまり有効ではないことが明らかになりつつある。一実施形態では、本発明の組成物および方法は、多くの障害の原因となることがあるミトコンドリアの上流における酸化ストレスを標的とすることに関する。酸化防止剤を投与する等の細胞ストレスを低下させるための様々な試みが為されてきたが、これらの薬物は、それらが形成された後、脳への限られた組織浸透およびより低いＲＯＳを有する。本発明者らは、極めて低用量の２，４−ジニトロフェノールで慢性的に処置された野生型マウスが、未処置マウスよりも長生きする処置マウスをもたらすことを観察した。理論に拘束されるものではないが、ＤＮＰは、単離されたミトコンドリアにおいておよび処置された野生型マウスにおいてＲＯＳ形成を予防する際に有意な影響を有するミトコンドリア膜電位を変調することが想定される。虚血３時間後のＤＮＰ処置は、ペナンブラまたは「脅威にさらされた組織」を保護することによって脳梗塞体積を４０％低減させ、発破（ｂｌａｓｔ）後に内有毛細胞（ｉｎｎｅｒ ｈａｉｒ ｃｅｌｌ）をさらなる（ｅｍｉｎｅｎｔ）細胞死から保護する同様の利益を提供することができた。ＤＮＰには、８０年前に体重減少のために高用量（約３００ｍｇ）で１００，０００人超において使用された際の公知のリスクの利益が付属しているが、神経変性のモデルにおいて、非常に低いホルミシス用量（ｈｏｒｍｅｔｉｃ ｄｏｓｅ）で認知および学習を改善することが最近示された。多面的である薬理学は、ＲＯＳ／ｍＴＯＲを低下させ、ｃＡＭＰ、ＣＲＥＢおよびＢＤＮＦ等の保護因子を増大させることによって、幅広い神経保護を提供するように思われ、聴力損失を処置するために有用となり得る。ＤＮＰが、毒性であるという過去の、かつ共通の間違った教義に汚染されていたにもかかわらず、２８日間の毒性試験が実行され、低用量のＤＮＰが、非毒性であり、イオンチャネル、ＣＹＰ、Ｃａｃｏ−２等への阻害なしに少なくとも１０倍の安全性指数を有し、多様な兆候を表している宿主ＣＮＳモデルにおいて治療的に著しい利益を提供することを実証し、それにより、内耳および脳中枢聴力ミトコンドリア機能不全のための考えられるメリットを示唆している。
化学合成：
一実施形態では、ＧＩ管液中で可溶形態のプロドラッグを維持するために自己開裂可能なスペーサーおよび水可溶化部分を含有するプロドラッグが合成され、これは、次いで、沈殿なしで次第に親薬物に戻ることになる。一部の実施形態では、これらの化合物は、１，３ジケト類似体Ｉ−２２からＩ−３２、ＩＩ−２２からＩＩ−３２、ＩＩＩ−２２からＩＩＩ−３２、ＩＶ−２２からＩＶ−３２、Ｖ−２２からＶ−３２、およびＶＩ−２２からＶＩ−３２である（スキーム１〜６）。プロドラッグの溶解度の増大およびよく分散された親薬物の高い膜透過性は、腸管腔を介して容易に吸収されるためのより高い駆動力を提供するであろう。プロドラッグから親薬物への変換は、生理的条件下でのイミド形成を介する独自の分子内環化脱離反応による、自己開裂可能なスペーサーにおける化学開裂を伴う。変換時間は、可溶化部分の構造、スペーサーの結合距離、アミン基のｐＫａ、および媒質のｐＨを改変することによって調節可能である。ｉｎ ｓｉｌｉｃｏで予測されたバイオアベイラビリティは低い場合があるが、独自のｐＨ依存性および調節可能な加水分解機序を考慮すると、はるかに高くなる可能性が高い。また、親薬物の発生は酵素作用に依拠せず、これは、血漿中における酵素的プロドラッグ加水分解に関連する遺伝的変異性を扱う際に利点となり得る。
他の実施形態では、ジニトロフェノールの１つまたは複数の異性体、すなわち、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰもしくは３，５−ＤＮＰ、ならびに／または広範な１）二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールもしくは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグ、２）ジェミニプロドラッグ（Ｇｅｍｉｎｉ ｐｒｏｄｒｕｇ）および３）生体前駆体分子が、神経変性または代謝性疾患を処置するために使用される。
二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグの合成を実施することができ；プロドラッグは、以下からなる群より選択される：
２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのアミノ酸（ＡＡ）エステル（スキーム１、式Ｉ−１からＩ−１０；スキーム２、式ＩＩ−１からＩＩ−１０；スキーム３、式ＩＩＩ−１からＩＩＩ−１０；スキーム４、式ＩＶ−１からＩＶ−１０；スキーム５、式Ｖ−１からＶ−１０；およびスキーム６、式ＶＩ−１からＶＩ−１０）；
メチレンジオキシド（ホルムアルデヒド等価物）スペーサーを組み込んでいるＡＡエステル（スキーム１、式Ｉ−１１からＩ−１３；スキーム２、式ＩＩ−１１からＩＩ−１３；スキーム３、式ＩＩＩ−１１からＩＩＩ−１３；スキーム４、式ＩＶ−１１からＩＶ−１３；スキーム５、式Ｖ−１１からＶ−１３；およびスキーム６、式ＶＩ−１１からＶＩ−１３）；
アミノカルバメート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１４からＩ−１７；スキーム２、式ＩＩ−１４からＩＩ−１７；スキーム３、式ＩＩＩ−１４からＩＩＩ−１７；スキーム４、式ＩＶ−１４からＩＶ−１７；スキーム５、式Ｖ−１４からＶ−１７；およびスキーム６、式ＶＩ−１４からＶＩ−１７）；
アミノカーボネート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１８およびＩ−１９；スキーム２、式ＩＩ−１８およびＩＩ−１９；スキーム３、式ＩＩＩ−１８およびＩＩＩ−１９；スキーム４、式ＩＶ−１８およびＩＶ−１９；スキーム５、式Ｖ−１８およびＶ−１９；ならびにスキーム６、式ＶＩ−１８およびＶＩ−１９）；
ホスフェート類似体Ｉ−２０、Ｉ−２１、ＩＩ−２０、ＩＩ−２１、ＩＩＩ−２０、ＩＩＩ−２１、ＩＶ−２０、ＩＶ−２１、Ｖ−２０、Ｖ−２１、ＶＩ−２０およびＶＩ−２１（スキーム１〜６）；
１，３ジケト類似体Ｉ−２２からＩ−３２、ＩＩ−２２からＩＩ−３２、ＩＩＩ−２２からＩＩＩ−３２、ＩＶ−２２からＩＶ−３２、Ｖ−２２からＶ−３２およびＶＩ−２２からＶＩ−３２（スキーム１〜６）；
カーボネートおよびカルバメート類似体Ｉ−３３からＩ−３９、ＩＩ−３３からＩＩ−３９、ＩＩＩ−３３からＩＩＩ−３９、ＩＶ−３３からＩＶ−３９、Ｖ−３３からＶ−３９およびＶＩ−３３からＶＩ−３９（スキーム１〜６）；
ベンゾエート類似体Ｉ−４０、ＩＩ−４０、ＩＩＩ−４０、ＩＶ−４０、Ｖ−４０およびＶＩ−４０（スキーム１〜６）；ならびにそれらの組合せ、ここでプロドラッグは、式Ｉ〜ＶＩによって表される：
一部の実施形態では、広範な２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグを検討することができる。一部の実施形態では、プロドラッグは、式Ｉ−１からＩ−４０、ＩＩ−１からＩＩ−４０、ＩＩＩ−１からＩＩＩ−４０、ＩＶ−１からＩＶ−４０、Ｖ−１からＶ−４０、およびＶＩ−１からＶＩ−４０によって表され、検討される。仮想「ヒット」（すなわち、記載されている３２のプロドラッグから、許容される「予測」経口バイオアベイラビリティおよび水溶性を持つプロドラッグ）を同定するために、Ｐｈａｒｍａ ＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓのＡＤＭＥ−Ｔｏｘ計算器を利用するコンピューターによるスクリーニングが行われる。仮想スクリーニングは、合成および試験のために１０の最良プロドラッグ分子を等級付けすることを可能にする。
[００６０]２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのアミノ酸（ＡＡ）エステル（スキーム１、式Ｉ−１からＩ−１０；スキーム２、式ＩＩ−１からＩＩ−１０；スキーム３、式ＩＩＩ−１からＩＩＩ−１０；スキーム４、式ＩＶ−１からＩＶ−１０；スキーム５、式Ｖ−１からＶ−１０；およびスキーム６、式ＶＩ−１からＶＩ−１０）；メチレンジオキシド（ホルムアルデヒド等価物）スペーサーを組み込んでいるＡＡエステル（スキーム１、式Ｉ−１１からＩ−１３；スキーム２、式ＩＩ−１１からＩＩ−１３；スキーム３、式ＩＩＩ−１１からＩＩＩ−１３；スキーム４、式ＩＶ−１１からＩＶ−１３；スキーム５、式Ｖ−１１からＶ−１３；およびスキーム６、式ＶＩ−１１からＶＩ−１３）；アミノカルバメート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１４からＩ−１７；スキーム２、式ＩＩ−１４からＩＩ−１７；スキーム３、式ＩＩＩ−１４からＩＩＩ−１７；スキーム４、式ＩＶ−１４からＩＶ−１７；スキーム５、式Ｖ−１４からＶ−１７；およびスキーム６、式ＶＩ−１４からＶＩ−１７）；アミノカーボネート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１８およびＩ−１９；スキーム２、式ＩＩ−１８およびＩＩ−１９；スキーム３、式ＩＩＩ−１８およびＩＩＩ−１９；スキーム４、式ＩＶ−１８およびＩＶ−１９；スキーム５、式Ｖ−１８およびＶ−１９；ならびにスキーム６、式ＶＩ−１８およびＶＩ−１９）；ホスフェート類似体Ｉ−２０、Ｉ−２１、ＩＩ−２０、ＩＩ−２１、ＩＩＩ−２０、ＩＩＩ−２１、ＩＶ−２０、ＩＶ−２１、Ｖ−２０、Ｖ−２１、ＶＩ−２０およびＶＩ−２１（スキーム１〜６）；１，３ジケト類似体Ｉ−２２からＩ−３２、ＩＩ−２２からＩＩ−３２、ＩＩＩ−２２からＩＩＩ−３２、ＩＶ−２２からＩＶ−３２、Ｖ−２２からＶ−３２およびＶＩ−２２からＶＩ−３２（スキーム１〜６）；カーボネートおよびカルバメート類似体Ｉ−３３からＩ−３９、ＩＩ−３３からＩＩ−３９、ＩＩＩ−３３からＩＩＩ−３９、ＩＶ−３３からＩＶ−３９、Ｖ−３３からＶ−３９およびＶＩ−３３からＶＩ−３９（スキーム１〜６）；ベンゾエート類似体Ｉ−４０、ＩＩ−４０、ＩＩＩ−４０、ＩＶ−４０、Ｖ−４０およびＶＩ−４０（スキーム１〜６）；ならびにそれらの組合せが考えられ得る。
イオン化可能なアミン含有プロドラッグの例は、親化合物と比較して増大した水溶性を有する。加えて、ＡＡエステルプロドラッグは、輸送体（例えば、小型ペプチド輸送体ＰＥＰＴ１）による能動的吸収に起因する経口バイオアベイラビリティをさらに増大させる可能性を有する。例えば、バリン含有プロドラッグであるバラシクロビルおよびバルガンシクロビルは、酵素ＰＥＰＴ１のための基質である。これらのＡＡ含有プロドラッグは、ＧＩ管の刷子縁膜におけるアミノペプチダーゼ酵素によって加水分解されて親薬物となる。受動的透過によっておよび／または能動輸送によって末梢循環に浸透することができるプロドラッグは、血漿中の種々のペプチダーゼ酵素によって加水分解される。
式Ｉ−２０、Ｉ−２１、ＩＩ−２０、ＩＩ−２１、ＩＩＩ−２０、ＩＩＩ−２１、ＩＶ−２０、ＩＶ−２１、Ｖ−２０、Ｖ−２１、ＶＩ−２０およびＶＩ−２１の２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの２種類のホスフェートプロドラッグ（スキーム１〜６）が合成される。ＡＤＭＥ−Ｔｏｘ計算データによれば、ＡＤＭＥ−Ｔｏｘ計算器による予測が主として分子の物理化学的特性に基づくという事実を踏まえると、これらのプロドラッグの経口バイオアベイラビリティは乏しくなり得る。リン酸は、高極性かつ広範囲にわたってイオン化されるプロ部分（ｐｒｏ−ｍｏｉｅｔｙ）であるため、ホスフェートプロドラッグは、親薬物と比較して有意に減少した膜透過性を有し得る。
式Ｉ−２０、Ｉ−２１、ＩＩ−２０、ＩＩ−２１、ＩＩＩ−２０、ＩＩＩ−２１、ＩＶ−２０、ＩＶ−２１、Ｖ−２０、Ｖ−２１、ＶＩ−２０およびＶＩ−２１に示されている２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのホスフェートプロドラッグ（スキーム１〜６）、例えば、リン酸エステルの、経口プロドラッグとしての成功の理由は、１）ホスフェートプロドラッグはＧＩ管液に高度に可溶性であるため、経口吸収が溶解速度によって限定されないこと；２）リン酸エステルが、ＧＩ管における親薬物の沈殿を防止するために十分化学的に安定であること；３）ホスフェートが、小腸を裏打ちする細胞、すなわち腸細胞の刷子縁表面上に豊富にある膜結合型アルカリホスファターゼによって急速に加水分解されることである。故に、より透過性の親薬物が放出され、腸細胞膜を容易に横断し、全身循環に入ることになる。
合成されたプロドラッグは、水溶性を確実にするように改変される。一部の実施形態では、動物への投薬前に、許容される溶解度を試験する。溶解度が問題であれば、遊離フェノール性官能基とのコンジュゲーションを介して水溶性プロドラッグ部分を分子に導入することによって、プロドラッグの構造を変化させる。他の実施形態では、プロドラッグ分子に水溶性特性を付与するプロドラッグリンカー部分が利用される。一部の実施形態では、あらゆる水溶性問題に対する解決策は、アルキルオキシカルボニルメチル（ＡＯＣＯＭ）およびＮ−アルキル−Ｎ−アルキルオキシカルボニルアミノメチル（ＮＡＮＡＯＣＡＭ）プロドラッグ等の、エチレンオキシ基をプロ部分に組み込んだ柔軟なアルキルエーテルプロドラッグ（ｓｏｆｔ ａｌｋｙｌ ｅｔｈｅｒ ｐｒｏｄｒｕｇ）を利用することである。これらのプロドラッグは、フェノール薬物分子の送達に有用であり、良好な脂溶性を有する水分子と強く会合していることから、概して許容される水溶性および膜透過特徴を有することが分かっている。
２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの「ジェミニ」プロドラッグの合成
ある実施形態では、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ「ジェミニ」プロドラッグは、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰを、トリホスゲンと、ジクロロメタン中、Ｋ２ＣＯ３の存在下で反応させて、２，４−ジニトロフェニルカルボノクロリデートを得て、これを、モルホリン、ピペリジン、ピペラジン、Ｎ−アルキルピペラジンのような塩基とさらに反応させて、スキーム９で例証されている通りのＤＮＰプロドラッグを産出することによって調製されてよい。
一実施形態では、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ「ジェミニ」プロドラッグは、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰを、５−（ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシ）イソフタロイルジクロリド（２）と、ピリジン／ジクロロメタンの存在下で反応させて、前駆体（３）を生じさせ、次いで、ＴＢＤＭＳ保護基をアセトン／ＨＣｌ中で除去して、プロドラッグ（４）を生じさせ、血漿中での加水分解時に２当量の２，４−ＤＮＰを生じさせることによって調製される。（４）におけるプロドラッグリンカー部分はエステル基であるが、適切な持続放出動態を達成するために、立体障害エステルリンカー、カーボネートリンカー、カルバメートリンカー、ホスフェートリンカー、ならびにＡＯＣＯＭおよびＮＡＮＡＯＣＡＭベースのリンカー等の他の代替リンカーをプロドラッグ構造に組み込んでいてもよい。（４）における遊離フェノール性基の存在を利用して、これが必要であると考えられるならば、適切な親水性部分とのコンジュゲーションを介して水溶性を改善することもできる（スキーム１０）。
２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ生体前駆体
シトクロムＰ−４５０による酸化的代謝後に２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰを放出し得る、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの生体前駆体を利用してよい。スキーム８は、ベンジル炭素におけるＣｙｔ Ｐ−４５０による酸化（酸化部位を矢印で示す）後に２および４当量の２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰを放出することができる、２つの生体前駆体の設計を示す。この酸化は、ベンジルＣＨ２基をＣＯ基に変換して、エステル部分を生じさせ、次いで、これをエステル化分解によって開裂して、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰを生じさせることができる。生体前駆体の使用は、多くの場合、プロドラッグアプローチの良好な代替であり、２，４−ＤＮＰの代謝的に活性化された緩徐放出を提供し得る。
代替戦略コンジュゲーション
一部の実施形態では、開環官能基を含有するリンカーを持つＤＮＰプロドラッグおよび生体前駆体が利用され、これは、「滴る（ｔｒｉｃｋｌｅ）」薬物送達を可能にするように分子の薬物動態を変調するために、デンドリマー等のナノ粒子へのこれらの実体のそれぞれのコンジュゲーションを可能にする。そのようなＤＮＰプロドラッグおよび生体前駆体は、ＤＮＰ単独の用量および放出と比較して、低用量での緩徐な持続した方式でＤＮＰを放出するデポーナノ粒子製剤として送達されて、考えられる毒性問題を回避する。
ナノテクノロジーは、薬物粒子のバイオアベイラビリティを増大させるための機会を提示する。粒径の減少は、表面積の増大をもたらし、より速い溶解をもたらす。一部の実施形態では、減少は、小規模である。他の実施形態では、これは、バイオアベイラビリティの増大をもたらすのに十分であり得る。しかしながら、より速い溶解は、腸内の酸および酵素への曝露を克服するのに十分でない場合がある。加えて、経口インスリンの事例のように、この曝露は、より高用量の薬物を要する場合があり、生成物を破壊し有意な廃棄物を作製する、不必要で潜在的に望ましくない被験体曝露をもたらす。
デポーナノ粒子製剤は、多くの場合、患者の系内における薬物の治療レベルを一度に数日または数週間にわたって保ちながら、投与部位からの薬物の緩徐吸収を提供するように特別に製剤化される。代替として、デポーナノ粒子製剤は、慢性薬物適用を必要とする患者に利便性を提供し得る。ＧＩ管への曝露なしに薬物を送達することにより、薬物分解の潜在的問題が回避される。その上、デポーナノ粒子製剤は、低頻度の投薬レジメンおよび利便性に起因するより良好なコンプライアンスを提供し得る。患者コンプライアンスを増強するであろうデポーナノ粒子製剤の追加の特徴は、注射部位における良好な局所耐性および投与の容易さである。良好な局所耐性は、注射部位における最小限の刺激および炎症を意味し、投与の容易さは、ある用量の特定の薬物製剤を投与するために要される針のサイズおよび時間の長さを指す。
プロドラッグ／生体前駆体のｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏ評価
本発明のプロドラッグおよび生体前駆体は、患者に経口的に投与された場合、幅広いｐＨおよび酵素と遭遇する。一実施形態では、プロドラッグ／生体前駆体は、ＧＩ管の環境内では安定であるが、ＧＩ管からの吸収後に血漿中の親薬物を持続様式で放出する。経口投薬は、化合物を、胃内でｐＨ１から２、小腸の始まりにおいてｐＨ４．５、小腸の平均ｐＨとしてｐＨ６．６、および結腸内で５から９のｐＨに曝露する。安定性指示方法は、緩衝水溶液および擬似ＧＩ液中で実施されて、ＧＩ管における２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ／生体前駆体の復元力（ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ）、およびラット血漿中における親薬物への酵素的変換に対するそれらの感受性も決定する。これらは、プロドラッグ候補の化学的安定性のｉｎ ｖｉｔｒｏ評価に有用な方法である。
水性緩衝液（３７℃、ｐＨ１〜９）中におけるｐＨ安定性を決定する
１）擬似胃液（ＵＳＰ、３７℃）中におけるＧＩ安定性を決定する
２）擬似腸液（ＵＳＰ、３７℃）中におけるＧＩ安定性を決定する
３）ラット血漿（３７℃）中における血漿：安定性を決定する
単一化合物投薬研究を、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ／生体前駆体候補に対して行って、それらの臨床的可能性を決定する。ほとんどの有望な前臨床プロドラッグ／生体前駆体候補は、胃腸管からインタクトに吸収され、血漿中で効率的に酵素的に開裂されて親薬物を生じさせる。プロドラッグおよび親薬物の存在および同定は、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの作用機序について重要な情報を提供することもでき、その同定は、構造−活性および構造最適化研究における検討のための新たな構造実体の選択において価値がある。
薬物動態研究を、スプラーグドーリーラットにおいて最も有望なプロドラッグ／生体前駆体候補（すなわち、ＧＩ管において最大の安定性を呈し、ラット血漿中の２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの持続放出をｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏで生じさせる、プロドラッグ／生体前駆体）に対して行う。頚および大腿静脈にカテーテルを挿入したラットにおいて、経口的に投与されたプロドラッグについて完全なＰＫプロファイルを取得して、半減期（ｔ１／２）、最大血漿中濃度（ｔｍａｘ）、最大血漿中濃度に達するまでの時間（ｔｍａｘ）、分布容積（Ｖｓｓ）、時間０から無限大までの血漿中濃度対時間曲線下面積（ＡＵＣ０〜∞）、およびバイオアベイラビリティ（Ｆ％）、ならびにタンパク質結合等の他の重要なＰＫパラメーターを決定する。ＬＣ／ＭＳ／ＭＳを分析的方法論として使用して、プロドラッグの上記の薬物動態パラメーター、ならびに、血漿中におけるプロドラッグから２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰへの酵素的変換から生じる２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの血漿中濃度および放出動態の両方を決定する。
ＤＮＰは経口的に生体利用可能であり、ラットにおいて良好な分布および約６時間の半減期を持つが、プロドラッグアプローチは、プロドラッグ放出特徴の適切な設計によって、より低い濃度の親薬物（ＤＮＰ）で血漿滞留時間を延長することを可能にする。
ある実施形態では、神経筋、神経筋変性、神経変性、自己免疫、発達性、外傷性、聴力損失関連および／または代謝性疾患の処置のための組成物は、独立に、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ、二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグ；ジェミニプロドラッグ、生体前駆体分子、およびその組み合わせからなる群より選択される。
一実施形態では、神経筋、神経筋変性、神経変性、自己免疫、発達性、外傷性、聴力損失関連および／または代謝性疾患の処置のための組成物、ＤＮＰ、ＤＮＰプロドラッグ；ジェミニプロドラッグ、生体前駆体分子、およびその組み合わせの前述の実施形態のいずれかの用量は、処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり約０．０１ｍｇから約５０ｍｇ；処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり約２５ｍｇから約１００ｍｇ；または処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり約２５ｍｇから約１００ｍｇであり得る。一実施形態では、神経筋、神経筋変性、神経変性、自己免疫、発達性、外傷性、聴力損失関連および／または代謝性疾患の処置のための組成物の前述の実施形態のいずれかの用量は、処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり０．０１ｍｇから５０ｍｇ；処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり２５ｍｇから１００ｍｇ；または処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり２５ｍｇから１００ｍｇであり得る。実施形態では、本発明は、ある単位用量を含む、本明細書に記載される通りのＤＮＰまたはその薬学的に許容される塩、溶媒和物、水和物および／またはプロドラッグの医薬組成物に関し、ここで、単位用量は、約０．１ｍｇから約３０００ｍｇの範囲である。実施形態では、本発明は、ある単位用量を含む、本明細書に記載される通りのＤＮＰまたはその薬学的に許容される塩、溶媒和物、水和物および／またはプロドラッグの医薬組成物に関し、ここで、単位用量は、０．１ｍｇから３０００ｍｇの範囲である。
一実施形態では、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患の処置のための、ＤＮＰ、ＤＮＰプロドラッグ；ジェミニプロドラッグ、生体前駆体分子、およびその組み合わせの組成物の前述の実施形態のいずれかの用量は、独立に、約０．０１ｍｇ／ｋｇから約５０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０１ｍｇ／ｋｇから約４０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０１ｍｇ／ｋｇから約３０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０１ｍｇ／ｋｇから約２０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０１ｍｇ／ｋｇから約１０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０１ｍｇ／ｋｇから約５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０１ｍｇ／ｋｇから約１ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０５ｍｇ／ｋｇから約５０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０５ｍｇ／ｋｇから約４０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０５ｍｇ／ｋｇから約３０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０５ｍｇ／ｋｇから約２０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０５ｍｇ／ｋｇから約１０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０５ｍｇ／ｋｇから約１．０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．０５ｍｇ／ｋｇから約０．１ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約４０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約５０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約３０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約２０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約１５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約１２ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約１０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約９ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約８ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約７ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約６ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約４ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約３ｍｇ／ｋｇ体重；約０．１ｍｇ／ｋｇから約２ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから約１．０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約２０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約１５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約１２ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約１０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約９ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約８ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約７ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約６ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約４ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約３ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約２ｍｇ／ｋｇ体重；約０．３ｍｇ／ｋｇから約１．０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約１５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約１２ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約１０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約９ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約８ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約７ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約６ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約４ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約３ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約２ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約１．０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約１５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約１２ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約１０ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約９ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約８ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約７ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約６ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約４ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約３ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約２ｍｇ／ｋｇ体重；約０．８ｍｇ／ｋｇから約１．０ｍｇ／ｋｇ体重；約１ｍｇ／ｋｇから約３．０ｍｇ／ｋｇ身体；約１．５ｍｇ／ｋｇから約３．０ｍｇ／ｋｇ身体；約１．０ｍｇ／ｋｇから約２．０ｍｇ／ｋｇ身体；約２．０ｍｇ／ｋｇから約３．０ｍｇ／ｋｇ身体；約０．５ｍｇ／ｋｇから約２．５ｍｇ／ｋｇ体重；約０．５ｍｇ／ｋｇから約２．０ｍｇ／ｋｇ体重から選択され得る。
一実施形態では、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患の処置のための組成物の前出の実施形態のいずれかの用量は、独立に、０．０１ｍｇ／ｋｇから５０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０１ｍｇ／ｋｇから４０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０１ｍｇ／ｋｇから３０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０１ｍｇ／ｋｇから２０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０１ｍｇ／ｋｇから１０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０１ｍｇ／ｋｇから５ｍｇ／ｋｇ体重；０．０１ｍｇ／ｋｇから１ｍｇ／ｋｇ体重；０．０５ｍｇ／ｋｇから５０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０５ｍｇ／ｋｇから４０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０５ｍｇ／ｋｇから３０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０５ｍｇ／ｋｇから２０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０５ｍｇ／ｋｇから１０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０５ｍｇ／ｋｇから１．０ｍｇ／ｋｇ体重；０．０５ｍｇ／ｋｇから０．１ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから４０ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから５０ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから３０ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから２０ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから１５ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから１２ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから１０ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから９ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから８ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから７ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから６ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから５ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから４ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから３ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから２ｍｇ／ｋｇ体重；０．１ｍｇ／ｋｇから１．０ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから２０ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから１５ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから１２ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから１０ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから９ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから８ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから７ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから６ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから５ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから４ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから３ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから２ｍｇ／ｋｇ体重；０．３ｍｇ／ｋｇから１．０ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから１０ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから９ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから８ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから７ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから６ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから５ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから約４ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから３ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから２ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから１．０ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから１５ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから１２ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから８ １０ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから９ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから８ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから７ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから６ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから５ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから４ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから３ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから２ｍｇ／ｋｇ体重；０．８ｍｇ／ｋｇから１．０ｍｇ／ｋｇ体重；１ｍｇ／ｋｇから３．０ｍｇ／ｋｇ身体；１．５ｍｇ／ｋｇから３．０ｍｇ／ｋｇ身体；１．０ｍｇ／ｋｇから２．０ｍｇ／ｋｇ身体；２．０ｍｇ／ｋｇから３．０ｍｇ／ｋｇ身体；０．５ｍｇ／ｋｇから２．５ｍｇ／ｋｇ体重；０．５ｍｇ／ｋｇから２．０ｍｇ／ｋｇ体重から選択され得る。
一実施形態では、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患の処置のための組成物の前出の実施形態のいずれかの用量は、独立に、処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり約１ｍｇ／日から約３００ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約２００ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり約１ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり約１ｍｇ／日から約５０ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり約１ｍｇ／日から約３０ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり約１ｍｇ／日から約２０ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり約１ｍｇ／日から約１０ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり約１ｍｇ／日から約５ｍｇ／日であり得る。
一実施形態では、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患の処置のための組成物の前出の実施形態のいずれかの用量は、独立に、処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり１ｍｇ／日から３００ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり１ｍｇ／日から２００ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり１ｍｇ／日から１００ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり１ｍｇ／日から５０ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり１ｍｇ／日から３０ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり１ｍｇ／日から２０ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり１ｍｇ／日から１０ｍｇ／日；処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり１ｍｇ／日から５ｍｇ／日であり得る。
一部の実施形態では、医薬組成物は、単位用量は約０．１ｍｇから約３０００ｍｇの範囲である；単位用量は約０．１ｍｇから約１０００ｍｇの範囲である；単位用量は約０．１ｍｇから約５００ｍｇの範囲である；単位用量は約０．１ｍｇから約１００ｍｇの範囲である；単位用量は約１ｍｇから約５０ｍｇの範囲である；単位用量は約１ｍｇである；単位用量は約２ｍｇである；単位用量は約３ｍｇである；単位用量は約４ｍｇである；単位用量は約５ｍｇである；単位用量は約５ｍｇから約１０ｍｇの範囲である；単位用量は約６ｍｇである；単位用量は約７ｍｇである；単位用量は約８ｍｇである；単位用量は約９ｍｇである；単位用量は約１０ｍｇである；単位用量は約１０ｍｇから約１５ｍｇの範囲である；単位用量は約１１ｍｇである；単位用量は約１２ｍｇである；単位用量は約１３ｍｇである；単位用量は約１４ｍｇである；単位用量は約１５ｍｇである；単位用量は約１５ｍｇから約２０ｍｇの範囲である；単位用量は約１６ｍｇである；単位用量は約１７ｍｇである；単位用量は約１８ｍｇである；単位用量は約１９ｍｇである；単位用量は約２０ｍｇである；単位用量は約２０ｍｇから約３０ｍｇの範囲である；単位用量は約２５ｍｇである；単位用量は約３０ｍｇである；単位用量は約３０ｍｇから約４０ｍｇの範囲である；単位用量は約３５ｍｇである；単位用量は約４０ｍｇである；単位用量は約４０ｍｇから約５０ｍｇの範囲である；単位用量は約４５ｍｇである；単位用量は約５０ｍｇである；単位用量は約５０ｍｇから約１００ｍｇの範囲である；単位用量は約７５ｍｇである；単位用量は約１００ｍｇである；単位用量は約１００ｍｇから約２００ｍｇの範囲である；単位用量は約１５０ｍｇである；単位用量は約２００ｍｇである；単位用量は約２００ｍｇから約３００ｍｇの範囲である；単位用量は約２００ｍｇである；単位用量は約２５０ｍｇである；単位用量は約３００ｍｇである；単位用量は約３５０ｍｇである；単位用量は約４００ｍｇである；単位用量は約４５０ｍｇである；単位用量は約５００ｍｇである；単位用量は約７５０ｍｇである；単位用量は約１０００ｍｇである；単位用量は約１５００ｍｇである；単位用量は約２０００ｍｇである；単位用量は約２５００ｍｇである；または単位用量は約３０００ｍｇである、から独立に選択される単位用量を含むＤＮＰ、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ、二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグあるいはその薬学的に許容される塩、溶媒和物または水和物からなる群から選択されるＤＮＰを含む。
一部の実施形態では、単位用量は０．１ｍｇから３０００ｍｇ；単位用量は０．１ｍｇから１０００ｍｇの範囲の範囲である；単位用量は０．１ｍｇから５００ｍｇの範囲である；単位用量は０．１ｍｇから１０００ｍｇの範囲である；単位用量は０．１ｍｇから５００ｍｇの範囲である；単位用量は０．１ｍｇから１００ｍｇの範囲である；単位用量は１ｍｇから５０ｍｇの範囲である；単位用量は１ｍｇである；単位用量は２ｍｇである；単位用量は３ｍｇである；単位用量は４ｍｇである；単位用量は５ｍｇである；単位用量は５ｍｇから１０ｍｇの範囲である；単位用量は６ｍｇである；単位用量は７ｍｇである；単位用量は８ｍｇである；単位用量は９ｍｇである；単位用量は１０ｍｇである；単位用量は１０ｍｇから１５ｍｇの範囲である；単位用量は１１ｍｇである；単位用量は１２ｍｇである；単位用量は１３ｍｇである；単位用量は１４ｍｇである；単位用量は１５ｍｇである；単位用量は１５ｍｇから２０ｍｇの範囲である；単位用量は１６ｍｇである；単位用量は１７ｍｇである；単位用量は１８ｍｇである；単位用量は１９ｍｇである；単位用量は２０ｍｇである；単位用量は２０ｍｇから３０ｍｇの範囲である；単位用量は２５ｍｇである；単位用量は３０ｍｇである；単位用量は３０ｍｇから４０ｍｇの範囲である；単位用量は３５ｍｇである；単位用量は４０ｍｇである；単位用量は４０ｍｇから５０ｍｇの範囲である；単位用量は４５ｍｇである；単位用量は５０ｍｇである；単位用量は５０ｍｇから１００ｍｇの範囲である；単位用量は７５ｍｇである；単位用量は１００ｍｇである；単位用量は１００ｍｇから２００ｍｇの範囲である；単位用量は１５０ｍｇである；単位用量は２００ｍｇである；単位用量は２００ｍｇから３００ｍｇの範囲である；単位用量は２００ｍｇである；単位用量は２５０ｍｇである；単位用量は３００ｍｇである；単位用量は３５０ｍｇである；単位用量は４００ｍｇである；単位用量は４５０ｍｇである；単位用量は５００ｍｇである；単位用量は７５０ｍｇである；単位用量は１０００ｍｇである；単位用量は１５００ｍｇである；単位用量は２０００ｍｇである；単位用量は２５００ｍｇである；または単位用量は３０００ｍｇである、から独立に選択される単位用量を含むＤＮＰ、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ、二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグあるいはその薬学的に許容される塩、溶媒和物または水和物からなる群から選択されるＤＮＰを含む。
疾患の処置のための組成物の前述の実施形態の一部の実施形態では、単位用量は、即時放出形態である。疾患の処置のための組成物の前述の実施形態の一部の実施形態では、単位用量は、長時間放出形態である。疾患の処置のための組成物の前述の実施形態の一部の実施形態では、単位用量は、持続放出形態である。疾患の処置のための組成物の前述の実施形態の一部の実施形態では、単位用量は、制御放出形態である。疾患の処置のための組成物の前述の実施形態の一部の実施形態では、単位用量は、経口剤形である。一部の実施形態では、経口剤形は、錠剤である。疾患の処置のための組成物の前述の実施形態の一部の実施形態では、経口剤形は、カプセル剤である。疾患の処置のための組成物の前述の実施形態の一部の実施形態では、単位用量は、充填剤のないカプセル剤である。疾患の処置のための組成物の前述の実施形態の一部の実施形態では、経口剤形は、速溶性である。前述の実施形態のそれぞれにおいて、疾患は、神経変性神経筋、発達性、自己免疫および／または代謝性疾患および／または筋消耗を逆転させる、減速させるまたは予防処置するためのＤＮＰ処置によりエネルギー消費を増大させることおよび／またはＢＤＮＦ ｍＲＮＡ発現およびタンパク質レベルを誘発することによる、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、虚血性脳卒中、ハンチントン病（成人発症ハンチントン病、若年性ハンチントン病）、てんかん（群発発作、難治性発作、非定型欠神発作、無緊張発作、間代発作、ミオクローヌス発作、強直発作、強直・間代発作、単純部分発作、複雑部分発作、続発性全汎発作、熱性発作、非てんかん発作、笑いおよび泣き発作（Ｇｅｌａｓｔｉｃ ａｎｄ Ｄａｃｒｙｓｔｉｃ Ｓｅｉｚｕｒｅ）、ならびに欠神発作）、多発性硬化症（ＭＳ）（再発寛解型多発性硬化症（ＲＲＭＳ）、二次性進行性ＭＳ（ＳＰＭＳ）、原発性進行性ＭＳ（ＰＰＭＳ）および進行型再発性ＭＳ（ＰＲＭＳ））、ループス（全身性エリテマトーデス（ＳＬＥ）、円板状（皮膚）、薬物誘発性ループス（ｄｉｌ）および新生児ループス）、糖尿病（１型糖尿病、２型糖尿病、若年発症成人型糖尿病（ＭＯＤＹ：ＭＯＤＹ１、ＭＯＤＹ２、ＭＯＤＹ３、ＭＯＤＹ４、ＭＯＤＹ５、ＭＯＤＹ６、ＭＯＤＹ７、ＭＯＤＹ８、ＭＯＤＹ９、ＭＯＤＹ１０、ＭＯＤＹ１１））、非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、統合失調症（妄想型統合失調症、解体型統合失調症、緊張型統合失調症、残遺型統合失調症、統合失調感情障害）、重症筋無力症（ＭＧ）（眼筋型重症筋無力症、先天性ＭＧおよび全身型重症筋無力症）、関節リウマチ（ＲＡ）、グレーヴズ病、ギラン・バレー症候群（ＧＢＳ）、筋ジストロフィー（デュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、ベッカー型、筋緊張性、先天性、エメリ・ドレフュス型、顔面肩甲上腕型、肢体型、遠位型および眼球咽頭型）、重症熱傷、加齢、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、運動失調症（フリードライヒ運動失調症、脊髄小脳性運動失調症１（ＳＣＡ１）、脊髄小脳性運動失調症２（ＳＣＡ２）、脊髄小脳性運動失調症３（ＳＣＡ３）、脊髄小脳性運動失調症６（ＳＣＡ６）、脊髄小脳性運動失調症７（ＳＣＡ７）、脊髄小脳性運動失調症１１（ＳＣＡ１１）、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症（ＤＲＰＬＡ）およびグルテン運動失調症）、バッテン病または神経セロイドリポフスチン症（ＮＣＬ）（乳児ＮＣＬ（ＩＮＣＬ）、後期乳児ＮＣＬ（ＬＩＮＣＬ）、若年性ＮＣＬ（ＪＮＣＬ）または成人型ＮＣＬ（ＡＮＣＬ））、アルツハイマー病（早発性アルツハイマー病、遅発性アルツハイマー病および家族性アルツハイマー病（ＦＡＤ））、視神経炎（ＯＮ）、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、自閉症スペクトラム障害（ＡＳＤ）（アスペルガー症候群、広汎性発達障害（ＰＤＤ）、小児期崩壊性障害（ＣＤＤ）および自閉症）、レット症候群、アンジェルマン症候群、リー病、プラダー・ウィリー症候群、脆弱性Ｘ症候群、うつ病（大うつ病、気分変調、産後うつ病、季節性感情障害、非定型うつ病、精神病性うつ病、双極性障害、月経前不快気分障害、状況的うつ病（Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ））、パーキンソン病（特発性パーキンソン病、血管パーキンソニズム、レビー小体型認知症、遺伝性パーキンソン病、薬物誘発性パーキンソニズム、若年性パーキンソン病および非定型パーキンソニズム）、ウォルフラム症候群（および糖尿病の問題、聴力、視力、運動失調症、神経変性等の任意の関連状態）、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ；Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型）、騒音（発破および高騒音）に起因する聴力損失、加齢関連聴力損失、薬物誘発性聴力損失および／または遺伝性聴力損失、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルコット・ラリソン症候群、ミトコンドリア病、発達障害、メタボリックシンドローム（血圧上昇、高血糖レベル、腰周りの過剰な体脂肪および異常なコレステロールレベル）および／または自己免疫障害からなる群より独立に選択される。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した外傷性脳損傷（ＴＢＩ）の処置の方法を提供する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した震とうの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した虚血性脳卒中の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した重症熱傷の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したハンチントン病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した成人発症ハンチントン病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した若年性ハンチントン病の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したてんかんの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した群発発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した難治性発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した非定型欠神発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した無緊張発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した間代発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したミオクローヌス発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した強直発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した強直・間代発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した単純部分発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した複雑部分発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した続発性全汎発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した熱性発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した非てんかん発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した笑い発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した泣き発作の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、欠神発作の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した多発性硬化症（ＭＳ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した再発寛解型多発性硬化症（ＲＲＭＳ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した二次性進行性ＭＳ（ＳＰＭＳ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した原発性進行性ＭＳ（ＰＰＭＳ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、進行型再発性ＭＳ（ＰＲＭＳ）の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した糖尿病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した１型糖尿病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した２型糖尿病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した若年発症成人型糖尿病（ＭＯＤＹ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ１の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ２の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ３の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ４の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ５の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ６の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ７の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ８の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ９の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ１０の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＭＯＤＹ１１の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した筋ジストロフィーの処置の方法に関する。１つのそのような実施形態では、成人のためのそのような投薬量は、独立に、１０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；４０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；５０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；６０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；７０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；８０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；９０ｍｇ／日から１５０ｍｇ／日；８０ｍｇ／日から１００ｍｇ／日；９０ｍｇ／日から１００ｍｇ／日；９１ｍｇ／日から１００ｍｇ／日９２ｍｇ／日から１００ｍｇ／日；９３ｍｇ／日から１００ｍｇ／日；９４ｍｇ／日から１００ｍｇ／日の範囲であるか；あるいは独立に、９０ｍｇ／日；９１ｍｇ／日；９２ｍｇ／日；９３ｍｇ／日；９４ｍｇ／日；９５ｍｇ／日；９６ｍｇ／日；９７ｍｇ／日；９８ｍｇ／日または９９ｍｇ／日の投薬量である。１つのそのような実施形態では、青年のためのそのような投薬量は、独立に、１ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；１ｍｇ／日から５０ｍｇ／日；５ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；５ｍｇ／日から５０ｍｇ／日；１０ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；１５ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；２５ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；３５ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；３５ｍｇ／日から４０ｍｇ／日の範囲であるか；あるいは独立に、３５ｍｇ／日；３５ｍｇ／日；３７ｍｇ／日；３８ｍｇ／日；３９ｍｇ／日；４０ｍｇ／日；４１ｍｇ／日；４２ｍｇ／日；４３ｍｇ／日；４４ｍｇ／日または４５ｍｇ／日の投薬量である。別のそのような実施形態では、成人のためのそのような投薬量は、独立に、約１０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約４０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約５０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約６０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約７０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約８０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約９０ｍｇ／日から約１５０ｍｇ／日；約８０ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日；約９０ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日；約９１ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日；約９２ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日；約９３ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日；約９４ｍｇ／日から約１００ｍｇ／日の範囲であるか；あるいは独立に、約９０ｍｇ／日；約９１ｍｇ／日；約９２ｍｇ／日；約９３ｍｇ／日；約９４ｍｇ／日；約９５ｍｇ／日；約９６ｍｇ／日；約９７ｍｇ／日；約９８ｍｇ／日または約９９ｍｇ／日の投薬量である。別のそのような実施形態では、青年のためのそのような投薬量は、独立に、約１ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約１ｍｇ／日から約５０ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約５０ｍｇ／日；約１０ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約１５ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約２５ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約３５ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約３５ｍｇ／日から約４０ｍｇ／日の範囲であるか；あるいは独立に、約３５ｍｇ／日；約３５ｍｇ／日；約３７ｍｇ／日；約３８ｍｇ／日；約３９ｍｇ／日；約４０ｍｇ／日；約４１ｍｇ／日；約４２ｍｇ／日；約４３ｍｇ／日；約４４ｍｇ／日または約４５ｍｇ／日の投薬量である。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したデュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したベッカー型筋ジストロフィーの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した筋緊張性筋ジストロフィーの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した先天性筋ジストロフィーの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したエメリ・ドレフュス型筋ジストロフィーの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した顔面肩甲上腕型筋ジストロフィーの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した肢体型筋ジストロフィーの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した遠位型筋ジストロフィーの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した眼球咽頭型筋ジストロフィーの処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した運動失調症の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したフリードライヒ運動失調症の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した脊髄小脳性運動失調症１（ＳＣＡ１）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、バッテン病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した神経セロイドリポフスチン症（ＮＣＬ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した乳児ＮＣＬ（ＩＮＣＬ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した後期乳児ＮＣＬ（ＬＩＮＣＬ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した若年性ＮＣＬ（ＪＮＣＬ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した成人型ＮＣＬ（ＡＮＣＬ）の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したアルツハイマー病の処置の方法に関する。１つのそのような実施形態では、そのような投薬量は、独立に、１ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；５ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；１０ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；１５ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；２０ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；２５ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；３０ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；３５ｍｇ／日から４５ｍｇ／日；３５ｍｇ／日から４０ｍｇ／日の範囲であるか；あるいは独立に、３１ｍｇ／日；３２ｍｇ／日；３３ｍｇ／日；３４ｍｇ／日；３５ｍｇ／日；３６ｍｇ／日；３７ｍｇ／日；３８ｍｇ／日；３９ｍｇ／日または４０ｍｇ／日の投薬量である。別のそのような実施形態では、そのような投薬量は、独立に、約１ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約５ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約１０ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約１５ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約２０ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約２５ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約３０ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約３５ｍｇ／日から約４５ｍｇ／日；約３５ｍｇ／日から約４０ｍｇ／日の範囲であるか；あるいは独立に、約３１ｍｇ／日；約３２ｍｇ／日；約３３ｍｇ／日；約３４ｍｇ／日；約３５ｍｇ／日；約３６ｍｇ／日；約３７ｍｇ／日；約３８ｍｇ／日；約３９ｍｇ／日または約４０ｍｇ／日の投薬量である。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した早発性アルツハイマー病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した遅発性アルツハイマー病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した家族性アルツハイマー病（ＦＡＤ）の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した視神経炎（ＯＮ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した自閉症スペクトラム障害（ＡＳＤ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したレット症候群の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したアンジェルマン症候群の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したパーキンソン病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した特発性パーキンソン病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した血管パーキンソニズムの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したレビー小体型認知症の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した遺伝性パーキンソン病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した薬物誘発性パーキンソニズムの処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した若年性パーキンソン病の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した非定型パーキンソニズムの処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したウォルフラム症候群の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したウォルフラム症候群に付随した糖尿病の問題の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したウォルフラム症候群に付随した聴力の問題の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したウォルフラム症候群に付随した視力の問題の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したウォルフラム症候群に付随した運動失調症の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したウォルフラム症候群に付随した神経変性の処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＩＩＩ型脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用したＩＶ型ＳＭＡの処置の方法に関する。
一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した聴力損失の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した騒音に起因する聴力損失の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した発破騒音に起因する聴力損失の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した高騒音に起因する聴力損失の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した加齢関連聴力損失の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した、薬物誘発性聴力損失の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した遺伝性聴力損失の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した震とうに起因する聴力損失の処置の方法に関する。一実施形態では、本発明は、本明細書に記載の組成物および投与量の実施形態を使用した外傷性脳損傷（ＴＢＩ）に起因する聴力損失の処置の方法に関する。
一部の実施形態では、単位用量は、静脈内に送達される。一部の実施形態では、単位用量は、生理食塩水とともに点滴静注によって送達される。一部の実施形態では、単位用量は、生理食塩水、他の薬剤、ビタミンおよび／または栄養物とともに点滴静注によって送達される。一部の実施形態では、単位用量は、皮下に送達される。一部の実施形態では、単位用量は、局所的に送達される。一部の実施形態では、単位用量は、経皮的に送達される。一部の実施形態では、単位用量は、パッチ剤の形態である。
用量は、毎日単回用量、毎日２回用量として、毎日３回、またはより高頻度で投与されてもよい。用量は、毎週３回、毎週２回、毎週１回、またはより低頻度で投与されてもよい。ある実施形態では、投与頻度は、１日に１〜５回であり得る。別の実施形態では、投与頻度は、１日に２〜４回であり得る。別の実施形態では、投与頻度は、１日に少なくとも３回であり得る。別の実施形態では、投与頻度は、１日に２回であり得る。別の実施形態では、投与頻度は、１日に１回であり得る。別の実施形態では、投与頻度は、１日に１回より低い頻度であり得る。別の実施形態では、投与頻度は、２日毎に１回または３日毎に１回または４日毎に１回または５日毎に１回または６日毎に１回であり得る。別の実施形態では、投与頻度は、１週間に１回であり得る。別の実施形態では、投与頻度は時間とともに変化してもよく、ある特定の速度、例えば、１日に１回または２回で開始し、次いで、処置の初日の後、より低頻度、例えば、２日毎に１回または３日毎に１回、または１週間に１回に減少させる．別の実施形態では、投与頻度は時間とともに変化してもよく、ある特定の速度、例えば、１日に１回または２回で開始し、次いで、処置の最初の２または３日の後、より低頻度、例えば、２日毎に１回または３日毎に１回、または１週間に１回に減少させる．別の実施形態では、投与頻度は時間とともに変化してもよく、ある特定の速度、例えば、１日に１回または２回で開始し、次いで、処置の最初の週の後、より低頻度、例えば、２日毎に１回または３日毎に１回、または１週間に１回に減少させる．別の実施形態では、投与頻度は、治療的処置が要求または所望される場合、オンデマンドであり得る。
本明細書に包含される開示に基づいて、被験体が追加のおよび／または継続的な用量を必要としているか否かをいかにして決定するかが理解されるであろう。選択された投薬頻度が、活性成分の投薬量の調整を要する場合があることも理解されるであろう。本明細書に包含される開示に基づいて、活性成分の選択された投薬量が、投薬頻度の調整を要する場合があることも理解されるであろう。本明細書に包含される開示は、当該技術分野の技術と組み合わせて、当業者が、それを必要とする被験体を処置するために、活性成分の投薬量および活性成分の投与の頻度の両方を最適化することを可能にするであろう。
単位用量は、患者のサイズに基づいて調整されてもよい。一実施形態では、本明細書において提供される数字は、６０ｋｇの患者に基づくものである。用量サイズをそれぞれ低減させるまたは増大させることにより、同じ療法をより小さいまたはより大きいサイズの患者に提供することができる。ほんの一例として、２０ｋｇの小児患者は、６０ｋｇの成人患者よりもはるかに小さい用量を必要とするであろう。
ＤＮＰについて１日１回ＰＫプロファイルを達成するために、制御放出テクノロジー（ポリマー、リポソーム等）等の製剤アプローチが用いられる。一部の実施形態では、開環官能基を含有するリンカーを持つＤＮＰプロドラッグおよび生体前駆体が合成され、これは、「滴る」薬物送達を可能にするように分子の薬物動態を変調するために、デンドリマー等のナノ粒子へのこれらの実体のそれぞれのコンジュゲーションを可能にする。そのようなＤＮＰプロドラッグおよび生体前駆体は、ＤＮＰ単独の用量および放出と比較して、低用量での緩徐な持続した方式でＤＮＰを放出するデポーナノ粒子製剤として送達されて、考えられる毒性問題を回避する。ｉｎ ｖｉｔｒｏ安定性、ｉｎ ｖｉｖｏ血漿放出動態およびＰＫプロファイルを評価する。ｉｎ ｖｉｖｏ研究は、スプラーグドーリーラットにおいて行う。ＬＣ／ＭＳ／ＭＳを使用して、種々のプロドラッグ−ナノ粒子製剤から放出された血漿ＤＮＰを分析して、ラットモデルにおけるＤＮＰ放出のＰＫプロファイルを決定する。
下記の実施例は、本発明をさらに詳細に記述するものである。これらの実施例は、例証のみを目的として提供されるものであり、本発明を何ら限定するものとして解釈されるべきではない。
２，４−ジニトロフェニルモルホリン−４−カルボキシレートの合成：２，４−ＤＮＰ（１ｍｍｏｌ）を、トリホスゲン（０．５ｍｍｏｌ）と、ジクロロメタン中、Ｋ２ＣＯ３（１ｍｍｏｌ）の存在下で反応させて、２，４−ジニトロフェニルカルボノクロリデートを得て、これを、モルホリン（１．１ｍｍｏｌ）と０〜５℃でさらに反応させて、ＤＮＰ−モルホリンプロドラッグを産出する。
２，４−ジニトロフェニルモルホリン−４−カルボキシレート分析データ：ＧＣ ＭＳ： Ｍ＋， ２９７．１， ＨＲＭＳ： ２９８．０６８３ （Ｍ＋Ｈ）＋； １Ｈ ＮＭＲ （４００ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）： δ ３．５７−３．５９ （ｍ， ２ Ｈ， ＣＨ２）， ３．７２−３．７３ （ｍ， ２Ｈ， ＣＨ２）， ３．７３−３．８０ （ｍ， ４Ｈ， ２ ｘ ＯＣＨ２）， ７．５３ （ｄｄ， １Ｈ， Ａｒ−Ｈ）， ８．４８−８．５１ （ｄｄ， １Ｈ， Ａｒ−Ｈ）， ８．９４ （ｄ， １Ｈ， Ａｒ−Ｈ） ｐｐｍ． １３Ｃ ＮＭＲ （７５ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）： δ ４４．９９， ４５．６９， ６６．６２， ６６．７８， １２１．９４， １２６．８４， １２９．１８， １４１．９０， １４４．８５， １４９．６４， １５１．１０ ｐｐｍ．
２，４−ジニトロフェニルピペリジン−１−カルボキシレートの合成：２，４−ＤＮＰ（１ｍｍｏｌ）を、トリホスゲン（０．５ｍｍｏｌ）と、ジクロロメタン中、Ｋ２ＣＯ３（１ｍｍｏｌ）の存在下で反応させて、２，４−ジニトロフェニルカルボノクロリデートを得て、これを、ピペリジン（１．１ｍｍｏｌ）と０〜５℃でさらに反応させて、ＤＮＰ−モルホリンプロドラッグを産出する。
２，４−ジニトロフェニルピペリジン−１−カルボキシレート分析データ：ＧＣ ＭＳ： Ｍ＋， ２９５．１， １Ｈ ＮＭＲ （４００ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）： δ １．６８ （ｍ， ６ Ｈ， ３ ｘＣＨ２）， ３．４９−３．５１ （ｍ， ２Ｈ， ＣＨ２）， ３．６４（ｍ， ２Ｈ， ＣＨ２）， ７．５２ （ｄ， １Ｈ， Ａｒ−Ｈ）， ８．４５ （ｄｄ， １Ｈ， Ａｒ−Ｈ）， ８．８９ （ｄ， １Ｈ， Ａｒ−Ｈ） ｐｐｍ． １３Ｃ ＮＭＲ （７５ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）： δ ２４．０５， ２５．４４， ２５．６７， ４５．７７， ４６．６７， １２１．４８， １２６．５２， １２８．６６， １４１．７３， １４４．２２， １４９．７４， １５０．６６ ｐｐｍ．
２，４−ジニトロフェニル４−メチルピペラジン−１−カルボキシレートの合成：２，４−ＤＮＰ（１ｍｍｏｌ）を、トリホスゲン（０．５ｍｍｏｌ）と、ジクロロメタン中、Ｋ２ＣＯ３（１ｍｍｏｌ）の存在下で反応させて、２，４−ジニトロフェニルカルボノクロリデートを得て、これを、Ｎ−メチルピペラジン（１．１ｍｍｏｌ）と０〜５℃でさらに反応させて、ＤＮＰ−Ｎ−メチルピペラジンプロドラッグを産出する。ＧＣＭＳが合致：３１０．２６。
２，４−ジニトロフェニル４−（２−（ピペリジン−１−イル）エトキシ）ベンゾエートの合成：４−（２−（ピペリジン−１−イル）エトキシ）安息香酸（１ｍｍｏｌ）を、ジクロロメタン中、塩化チオニル（１．２５ｍｍｏｌ）と還流させて、その酸塩化物、４−（２−（ピペリジン−１−イル）エトキシ）ベンゾイルクロリドを得て、これを、フェノール（１ｍｍｏｌ）と、トリエチルアミン（２．０ｍｍｏｌ）の存在下でさらに反応させて、２，４−ジニトロフェニル４−（２−（ピペリジン−１−イル）エトキシ）ベンゾエートの最終生成物を生じさせる。
２，４−ジニトロフェニル４−（２−（ピペリジン−１−イル）エトキシ）ベンゾエート分析データ：１Ｈ ＮＭＲ （４００ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）； δ １．６０ （ｓ， ２Ｈ）， １．９６ （ｓ， ４Ｈ）， ３．０８ （ｂｓ， １Ｈ， ４Ｈ）， ３．３２ （ｓ， ２Ｈ， Ｎ−ＣＨ２）， ４．５６ （ｓ， ２Ｈ， Ｏ−ＣＨ２）， ７．０４ （ｄ， Ｊ ＝ ８．８ Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．６５ （ｄ， Ｊ ＝ ８．８ Ｈｚ， １Ｈ）， ８．１４ （ｄ， Ｊ ＝ ８．８ Ｈｚ， ２Ｈ）， ８．５６−８．５８ （ｑ， Ｊ＝ ２．４ Ｈｚ， ８．８ Ｈｚ， １ Ｈ）， ８．９９ （ｄ， Ｊ ＝ ２．８ Ｈｚ， １Ｈ ） ｐｐｍ． １Ｈ ＮＭＲ （７５ ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）； δ ２２．４２， ２３．５９， ５４．４８， ５６．５１， ６４．０４， １１４．９５， １２０．５９， １２１．７８， １２６．９５， １２９．１１， １３３．２３， １４１．９６， １４５．０１， １４９．１０， １６２．９１， １６３．００ ｐｐｍ．
序論：雄スプラーグドーリー雄ラットにおける２，４−ＤＮＰおよびそのプロドラッグＩＩ−３８の薬物動態分析およびバイオアベイラビリティ研究
２，４−ＤＮＰは、ミトコンドリアによる細胞におけるエネルギー（ＡＴＰ）産生を阻害する、生化学的に活性なアンカプラー有機化合物である。２，４−ＤＮＰは肥満の処置に使用されてきたが、食事制限剤（ｄｉｅｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）としてのその乱用が、致命的な重度の副作用につながってきた。漸増用量のＤＮＰの使用を限定する要因は、アンカップリング中に産生される熱に起因する体温の過度な上昇である。したがって、ＤＮＰ過剰摂取は、致命的な高体温を引き起こし、体温が致命的な高温に上昇して、死亡につながることになる。後の重度の有害作用のために、臨床用量は患者の耐性に従ってゆっくりと滴定された。したがって、より良好なＰＫを持つ２，４−ＤＮＰのプロドラッグ設計は、より低い用量の２，４−ＤＮＰを体内に送達するのに役立ち、過剰投薬量を防止する。ＩＩ−３８プロドラッグは、薬物送達系として合成され、その最終目標は、生血漿中におけるその親薬物（２，４−ＤＮＰ）の放出を達成することであった。この研究は、ＩＩ−３８のｉｎ ｖｉｔｒｏ化学的および酵素的安定性ならびにＩＩ−３８およびその親化合物（すなわち、ＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰ）の薬物動態（ＰＫ）プロファイルを調査するものである。
（実施例１：ＩＩ−３８のｉｎ ｖｉｔｒｏ化学的および酵素的安定性研究）
ｐＨ１．２および７．４に調整した化学緩衝液ならびに擬似胃液および擬似腸液中、ならびにラットおよびヒト血漿中における、ＩＩ−３８プロドラッグの安定性を２４時間の時間経過にわたって決定するため。プロドラッグは、患者に経口的に投与された場合、幅広いｐＨに遭遇する。経口投薬は、化合物を、胃内でｐＨ１から２、小腸の始まりにおいてｐＨ４．５、小腸の平均ｐＨとしてｐＨ６．６、および結腸内でｐＨ５から９に曝露する。これらは、ＩＩ−３８としてのプロドラッグ候補の化学的安定性のｉｎ ｖｉｔｒｏ評価に有用なｐＨである。下記の実験を水溶液中で実施して、ＧＩ管におけるＩＩ−３８プロドラッグの安定性、および血漿中における親薬物（２，４−ＤＮＰ）への酵素的加水分解に対する感受性を決定した：
ｐＨ：水性緩衝液（３７℃、ｐＨ１．２および７．４）中における安定性
ＧＩ：擬似胃液（ＵＳＰ、３７℃）中における安定性
ＧＩ：擬似腸液（ＵＳＰ、３７℃）中における安定性
血漿：ラットおよびヒト血漿（３７℃）中における安定性
ＨＰＬＣクロマトグラフィー条件
ＨＰＬＣ分析は、フォトダイオードアレイ検出器およびコンピューター統合装置を装備したＡｇｉｌｅｎｔ１２００インフィニティーシリーズＱｕａｔｐｕｍｐで行った。ガードカラム：Ａｌｌｔｉｍａ Ｃ１８、５μｍ、４．６×７．５ｍｍ（Ｇｒａｃｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、ＩＬ、ＵＳＡ）で保護したＩｎｅｒｔｓｉｌ ＯＤＳ−３カラム、Ｃ１８、５μｍ、４．６×５０ｍｍ（ジーエルサイエンス株式会社、日本）を、固定相として使用した。それぞれに０．０５％ギ酸を含有する水／アセトニトリル（７０：３０）からなる移動相を用いる均一濃度方法を使用した。０．９ｍＬ／分の流量を使用し、検出は２５０ｎｍのＵＶ波長で行った。
塩酸（ＨＣｌ）緩衝液、ｐＨ１．２中におけるＩＩ−３８の安定性
塩酸、ｐＨ１．２緩衝液を調製した。ＩＩ−３８（２．５ｍｇ）を０．１２５ｍＬのＤＭＳＯ（５％）に溶解した。ＤＭＳＯに溶解したＩＩ−３８を、３７℃に予熱したフランツセル拡散チャンバー内の、全体積２．３７５ｍＬのＨＣｌ緩衝液、ｐＨ１．２（表１）に、ゆっくりと次第に添加することにより、反応を開始した。溶液を、３０分毎に３０秒間にわたって、磁気撹拌器を使用して混合した。２０μＬの試料（２０μｇ／ｍＬのＩＩ−３８）を、０、１、２、４、６および８時間で収集した。各試料を１ｍＬになるまで適量のアセトニトリルと混合し、３０秒間にわたってボルテックス混合し、１０，０００ｒｐｍにて室温で遠心分離した。１０μＬの体積の上清を、ＨＣｌ緩衝液、ｐＨ１．２中における２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８の検出のためにＨＰＬＣ分光計に注入した。
図５に提示される通り、８．０４分で溶離した単一のクロマトグラムによって指示されるように、８時間以内にＩＩ−３８の有意な加水分解は起こらなかった。０から２時間の間に見られる傾きは、ＨＣｌ緩衝液中におけるＩＩ−３８の平衡（溶解度）相を表す（図６）。
リン酸緩衝液、ｐＨ７．４中におけるＩＩ−３８の安定性
リン酸緩衝液（ＰＢ）中におけるＩＩ−３８の製剤：１ｍｇ／ｍＬのＰＢ中ＩＩ−３８を製剤化するために、２．６ｍｇのＩＩ−３８を０．１３ｍＬのＤＭＳＯ中で製剤化し（すなわち、５％）、３７℃に予熱したフランツセル拡散チャンバー内の、全体積２．４７ｍＬの予熱したＰＢ（表２）に、ゆっくりと次第に添加した。溶液を、３０分毎に３０秒間にわたって、磁気撹拌器を使用して混合した。２０μＬの試料（２０ｕｇ／ｍＬのＩＩ−３８）を、０、０．５、１、２、４、６および８時間で収集した。各試料を１ｍＬになるまで適量のアセトニトリルと混合し、３０秒間にわたってボルテックス混合し、１０，０００ｒｐｍにて室温で遠心分離した。１０μＬの体積の上清を、ＨＰＬＣ分光計に注入した。
図７および８に提示される通り、８．０２３分で溶離した単一のクロマトグラムによって指示されるように、ＰＢ中で８時間以内にＩＩ−３８の有意な加水分解は起こらなかった。
擬似胃液（ＳＧＦ）、ｐＨ１．２中におけるＩＩ−３８の安定性
１ｍｇ／ｍＬのＳＧＦ中ＩＩ−３８を製剤化するために、３．１ｍｇのＩＩ−３８を０．１５５ｍＬのＤＭＳＯに溶解し（すなわち、５％）、３７℃に予熱したセル拡散チャンバー内の、全体積２．９４５ｍＬの予熱したＳＧＦ（表３）に、ゆっくりと次第に添加した。溶液を、３０分毎に３０秒間にわたって、磁気撹拌器を使用して混合した。２０μＬの試料（２０μｇ／ｍＬのＩＩ−３８）を、０、１、２、４、６および８時間で収集した。各試料を１ｍＬになるまで適量のアセトニトリルと混合し、３０秒間にわたってボルテックス混合し、１０，０００ｒｐｍにて室温で遠心分離した。１０μＬの体積の上清を、ＨＰＬＣ分光計に注入した。
図９、１０Ａおよび１０Ｂに提示される通り、ＩＩ−３８はＳＧＦ中において安定であり、全身バイオアベイラビリティを増大させるための酸性条件下で胃液中におけるＩＩ−３８の安定性をｉｎ ｖｉｖｏで予測する。
擬似腸液（ＳＩＦ）、ｐＨ６．８中におけるＩＩ−３８の安定性
ＳＩＦ緩衝液、ｐＨ６．８中におけるＩＩ−３８の製剤：１ｍｇ／ｍＬのＳＩＦ中ＩＩ−３８を製剤化するために、２．６ｍｇのＩＩ−３８を０．１３ｍＬのＤＭＳＯに溶解し（すなわち、５％）、３７℃に予熱したセル拡散チャンバー内の、全体積２．４７ｍＬの予熱したＳＩＦ（表４）に、ゆっくりと次第に滴定した。溶液を、３０分毎に３０秒間にわたって、磁気撹拌器を使用して混合した。２０μＬの試料（２０μｇ／ｍＬのＩＩ−３８）を、０、０．５、１、２、４、６および８時間で収集した（図１２Ａおよび１２Ｂ）。各試料を１ｍＬになるまで適量のアセトニトリルと混合し、３０秒間にわたってボルテックス混合し、１０，０００ｒｐｍにて室温で遠心分離した。１０μＬの体積の上清を、ＨＰＬＣ分光計に注入した（図１１）。
ラットおよびヒト血漿中におけるＩＩ−３８の安定性
ラット血漿中におけるＩＩ−３８の製剤：１ｍｇ／ｍＬのラット血漿中ＩＩ−３８を調製するために、２．４ｍｇのＩＩ−３８をＤＭＳＯ中で製剤化し（５％）、３７℃に予熱したフランツセル拡散チャンバー内の、全体積２．２８ｍＬの予め混合したラット血漿（８０％＋ＰＢＳ １５％、表５）に、ゆっくりと次第に添加した。溶液を、３０分毎に３０秒間にわたって、磁気撹拌器を使用して混合した。２０μＬの試料（２０μｇ／ｍＬのＩＩ−３８）を、０、１、３、４、５、２０、２３および２４時間で収集した（図１３および１４）。各試料を１ｍＬになるまで適量のアセトニトリルと混合し、３０秒間にわたってボルテックス混合し、１０，０００ｒｐｍにて室温で遠心分離した。１０μＬの体積の上清を、ＨＰＬＣ分光計に注入した。
ＨＰＬＣを使用するヒト血漿中における２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８の検出
ヒト血漿中におけるＩＩ−３８の製剤：１ｍｇ／ｍＬのＩＩ−３８を調製するために、２．３ｍｇのＩＩ−３８をＤＭＳＯ中で製剤化し（５％）、３７℃に予熱したフランツセル拡散チャンバー内の、全体積２．１８５ｍＬの予め混合したヒト血漿（８０％＋ＰＢＳ １５％、表６を参照）に、ゆっくりと次第に添加した。溶液を、３０分毎に１分間にわたって、磁気撹拌器を使用して混合した。２０μＬの試料（２０μｇ／ｍＬのＩＩ−３８）を、０、０．５、１、２、４、６および８時間で収集した。各試料を１ｍＬになるまで適量のアセトニトリルと混合し、３０秒間にわたってボルテックス混合し、１０，０００ｒｐｍにて室温で遠心分離した。１０μＬの体積の上清を、ＨＰＬＣ分光計に注入した。
概要
異なる非酵素的水性緩衝液中におけるＩＩ−３８の安定性研究からのデータは、ＩＩ−３８が、酸性および塩基性緩衝媒質中において有意な加水分解を示さなかったことを明らかに指示している。ＩＩ−３８は、経口的に投与された場合、ＧＩ管において単一の化学実体として吸収されるために十分安定であろうと結論付けることができる。しかしながら、８０％ラットおよびヒト血漿中におけるＩＩ−３８の加水分解により、ＩＩ−３８は、全身循環中で加水分解して、その親薬物、２，４−ＤＮＰを産生するであろうと予測された。ＩＩ−３８におけるカルバメート結合は、血漿中で開裂されて２，４−ＤＮＰを緩やかな速度で産生し、これは、ＩＩ−３８を、２，４−ＤＮＰの化学的レザバとして長期間にわたって作用させる。
（実施例２：２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８の薬物動態分析）
ＩＩ−３８プロドラッグおよびＩＩ−３８プロドラッグから放出された２，４−ＤＮＰの経口バイオアベイラビリティおよび血漿薬物動態（ＰＫ）特性を、スプラーグドーリー（Ｓ−Ｄ）雄ラットにおいて、１．６ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８（１ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当）の単回ｉ．ｖ．注射ならびに５、２５および５０ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当する経口用量後に調査した。血液試料を最大２４時間採取した。
動物
ラットの使用を伴うすべての手順は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ ＨｅａｌｔｈのＧｕｉｄｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ ｏｆ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ａｎｉｍａｌｓ（１９９６年）によって設置したＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｋａｎｓａｓ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ＵＡＭＳ）Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅによって明記されたガイドラインに従って行った。重量２５０〜３００グラムの雄スプラーグドーリーラットを、ＵＡＭＳ研究用動物資源部門において、食物および水に自由にアクセスさせて、１ケージ当たり３匹ずつ収容した。ラットにイソフルラン（ｉｓｏｆｌｕｏｒａｎｅ）（２〜５％）／酸素（１．５〜２．０Ｌ／分）で麻酔をかけ、カニューレを頚（ｉ．ｖ．投薬）および大腿（血液採取）静脈に外科的に埋め込んだ。手術の３〜４日後、ラットを、手術部位における局所感染の徴候について、毛の黄変について、鼻または目の周りの血液の存在について、食欲減退の兆候について、および糞便活動の減退または消失の徴候について観察した。手術からの成功裏の回復の適切な証拠の後、ＩＶまたは経口投薬を実施し、血液試料（０．１５ｍＬ）を、０、５、１５、３０、４５、６０、１２０、２４０および４８０分で収集した。血漿試料を調製し、ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ分光分析を使用して分析を実行した。
２，４−ＤＮＰ用量の調製
２，４−ＤＮＰを、５％ＤＭＳＯおよび２０％ＰＥＧ−４００を含有するリン酸生理食塩水緩衝溶液、ｐＨ７．４に溶解し、０．２μｍのフィルターに通して濾過した。経口経路では、ラットに、０．６２５／ｍＬの２，４−ＤＮＰを含有するストック溶液から、全体積８ｍＬ／ｋｇにおいて５ｍｇ／ｋｇを胃管栄養した。ｉ．ｖ．注射では、全体積０．８ｍＬ／ｋｇを、１．２５ｍｇ／ｍＬを含有するストック溶液から１ｍｇ／ｋｇの用量で使用した。
ＩＩ−３８用量の調製
ｉ．ｖ．注射では、全体積０．８ｍＬ／ｋｇを、１．６ｍｇ／ｋｇ（１ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当）の用量で使用した。経口経路では、１、５および２５ｍｇ／ｍＬの２，４−ＤＮＰに対する当量を含有するＩＩ−３８のストック溶液を調製し、それぞれ１、５および２５ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当する最終用量でラットに投与した。８ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８の経口用量（５ｍｇ／ｋｇに相当）を、５％ＤＭＳＯおよび２０％ＰＥＧ−４００を含有するリン酸生理食塩水緩衝溶液、ｐＨ７．４に溶解し、一方、４０ｍｇ／ｋｇの用量（２５ｍｇ／ｋｇに相当）を、１％ＤＭＳＯを含有する０．５％メチルセルロース（メトセル）を用いて製剤化した。高用量のＩＩ−３８（５０ｍｇ／ｋｇに相当）を、１％ＤＭＳＯおよび４０％ＰＥＧ−４００を含有する水を用いて製剤化した。ＩＩ−３８の製剤において使用される異なるビヒクルのため、ＤＭＳＯ、ＰＥＧ−４００および水（１％：４０％：５９％）からなるビヒクルを使用して、２５ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当する用量を繰り返した。後者の用量は、製剤における差異について、ＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰのＰＫデータの比較に利用した。
２，４−ＤＮＰの経口およびｉ．ｖ．動物実験
頚および大腿静脈にカテーテルを挿入したスプラーグドーリー雄ラット（重量２５０〜３００ｇ）を、５ｍｇ／ｋｇの単回経口用量（ｎ＝４）または１ｍｇ／ｋｇの単回ｉ．ｖ．用量（ｎ＝３）の２，４−ＤＮＰで処置した。各ｉ．ｖ．および経口実験では、血液試料（０．１５ｍＬ）を、０、５、１５、３０、４５、６０、１２０、２４０および４８０分で収集した。吸引した血液をヘパリン化生理食塩水（０．１５ｍＬ）で置きかえた。血液試料を、１０，０００ｒｐｍにて室温で１０分間にわたって遠心分離し、血漿試料を調製し、高感度ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ分光分析方法を使用して分析を実行した（以下を参照）。
ＩＩ−３８の経口およびｉ．ｖ．動物実験
頚および大腿静脈にカテーテルを挿入したスプラーグドーリー雄ラット（重量２５０〜３００ｇ、ｎ＝４）を、８、４０および８０ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８（それぞれ、５、２５および５０ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当）の単回経口用量で処置するか、または１．６ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８（１ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当、ｎ＝２）の単回ｉ．ｖ．用量を注射した。血液試料（０．１５ｍＬ）を、０、５、１５、３０、４５、６０、１２０、２４０および４８０分で収集した。血漿試料を調製し、２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８、およびＩＩ−３８濃縮物から放出された２，４−ＤＮＰを、後述するＬＣ／ＭＳ／ＭＳ分光分析アッセイ方法を使用して定量化した。
血漿試料の調製および抽出手順
ラット血漿から検体を単離するために、５０μＬの対照または処置血漿を、内部標準として１０μＬの２，４−ＤＮＰ−ｄ３（１０μｇ／ｍＬ）で強化し、これに、０．３ｍＬのメタノール、続いて、０．３ｍＬのアセトニトリルを添加した。混合物を３０秒間にわたってボルテックス混合し、１０，０００ｒｐｍにて室温で１０分間にわたって遠心分離した。上清を５ｍＬのガラス管に移し、窒素ガス下、３７℃で蒸発乾固させた。ペレットを５０μＬのアセトニトリルで再構成し、３０秒間にわたってボルテックス混合し、続いて、１分間にわたって音波処理した。１０００ｒｐｍにて室温で１０分間にわたる遠心分離の後、次いで、５μＬの上清をカラム上に注入し、ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ分光分析によって検体を定量化した。
ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ分析
ラット血漿中における２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８を定量化するために、高感度液体クロマトグラフィー／タンデム質量分析（ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ）アッセイを次の通りに適用した：
１− １ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰの単回ｉ．ｖ．注射または５ｍｇ／ｋｇの経口投与の後の２，４−ＤＮＰの血漿中濃度；２− １ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当する１．６ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８のｉ．ｖ．注射またはそれぞれ５、２５および５０ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当する８、４０および８０ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８の経口用量の後の、ＩＩ−３８およびＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰの血漿中濃度。質量分析計は、Ａｇｉｌｅｎｔ四重極型質量分析計であり、多重反応モニタリング（ＭＲＭ）モードで操作した。２，４−ＤＮＰ−ｄ３を内部標準として使用した。２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８および２，４−ＤＮＰ−ｄ３は、ガードカラム：Ａｌｌｔｉｍａ Ｃ１８、５μｍ、４．６×７．５ｍｍ（Ｇｒａｃｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、ＩＬ、ＵＳＡ）を装備したＡｌｌｔｉｍａ Ｃ１８カラム、５μｍ、３．２×１５０ｍｍ（Ｇｒａｃｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、ＩＬ、ＵＳＡ）を使用して分離した。移動相は、溶媒Ａとしての０．００５％ギ酸を加えた水および溶媒Ｂとしての０．００５％ギ酸を加えたアセトニトリルからなる。２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８および２，４−ＤＮＰ−ｄ３化合物の分析のために、３．５分で１０から９０％溶媒Ｂ、これを次の３．３０分間にわたって９０％Ｂに維持し、次いで、３．２０分間かけて平衡化し初期条件に戻る勾配を使用して、分離を達成した。流量は０．８ｍＬ／分であり、カラム温度は３０℃であった。試料注入体積は５μＬであった。質量分析計は、１５Ｖの衝突エネルギーおよび７５Ｖのフラグメンター（ｆｒａｇｍｅｎｔｏｒ）で、２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８および２，４−ＤＮＰ−ｄ３の標準を使用して決定された最適なイオン源の設定を用いて、負のエレクトロスプレーイオン化モードで操作した。モニターしたＭＲＭ遷移は、次の通りであった：２，４−ＤＮＰについては、ｍ／ｚ１８３．０／１２３．０、ｍ／ｚ１８３．０／１５３．０、２，４−ＤＮＰ−ｄ３については、ｍ／ｚ１８６．０／１２６．０、ｍ／ｚ１８６．０／１５６．０、ＩＩ−３８については、ｍ／ｚ２９７．２／１８３．２。ラット血漿中における２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８の２つの別個の検量線を生成し、それぞれ２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８を定量化するために使用した。
アセトニトリル（ＡＣＮ）中における２，４−ＤＮＰの検量線
２，４−ＤＮＰのストック溶液を、アセトニトリル中で調製した。８つの異なる濃度を持つ検量線を調製した。較正曲線は、曲線下面積（ＡＵＣ）対２，４−ＤＮＰ濃度の二次最小二乗回帰を使用して取得した。曲線は、０．０１〜１μｇ／ｍｌの間で線形であり、Ｒ２の相関係数＝０．９８７４であった（図１５）。
血漿中における２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８の検量線
２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８ならびに内部標準（２，４−ＤＮＰ−ｄ３）のそれぞれのストック溶液を、アセトニトリル中で調製した。２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８溶液の連続希釈物を調製し、２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８較正基準のＬＣ／ＭＳ／ＭＳクロマトグラムを、各検体について血漿（ｎ＝５）中１〜２０００ｎｇ／ｍＬの濃度範囲にわたって生成した。較正曲線およびクロマトグラムは、２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８についてそれぞれ２０〜２０００ｎｇ／ｍＬおよび２００〜１０００ｎｇ／ｍＬの間の優れた直線性を示し、２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８についてそれぞれＲ２の相関係数＝０．９９８８および０．９７３９であった（図１６および１７）。
血漿薬物動態
ｉ．ｖ．ボーラス投与後の個々の２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８プロドラッグ血漿中濃度−時間プロファイルを、１コンパートメントオープンモデルおよび一次排泄（Ｐｈｏｅｎｉｘ ＷｉｎＮｏｎｌｉｎ、Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ、バージョン６．２、Ｐｈａｒｓｉｇｈｔ、Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ、ＣＡ）を使用して算出した。
経口投与後、非コンパートメントオープンモデルおよび一次吸収によってデータを分析して、ピーク濃度（Ｃｍａｘ）、Ｔｍａｘ、および０から無限大までの曲線下面積（ＡＵＣ０〜ｉｎｆ）を決定した。２，４−ＤＮＰ、ＩＩ−３８プロドラッグ、およびＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰの実際の見かけのバイオアベイラビリティを、方程式１：
［式中、ＡＵＣｏｒａｌ、ＡＵＣｉ．ｖ、用量ｏｒａｌおよび用量ｉ．ｖ．は、それぞれ２，４−ＤＮＰまたはＩＩ−３８プロドラッグの経口およびｉ．ｖ．注射についてのＡＵＣ０〜ｉｎｆおよび対応する用量を表す］を使用して決定した。ＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰのバイオアベイラビリティは、ＩＩ−３８の経口およびｉ．ｖ．投与から放出された２，４−ＤＮＰのＡＵＣから、方程式１を使用して取得した。
ＩＩ−３８プロドラッグの見かけの総バイオアベイラビリティは、ＩＩ−３８プロドラッグおよび２，４−ＤＮＰの両方についてのＡＵＣデータを使用して、同じ様式で推定した。方程式２は、ラットへの投与後のＩＩ−３８プロドラッグの時間依存性加水分解を考慮したバイオアベイラビリティ表現の改変形態である。総バイオアベイラビリティについての最良推定値は、血漿中の放出された２，４−ＤＮＰについてのＡＵＣデータも含む。
ＩＩ−３８プロドラッグからの２，４−ＤＮＰの放出は、等モル比で起こる。プロドラッグは加水分解されて２，４−ＤＮＰを１：１比で放出することから、要するに、等量のＩＩ−３８が加水分解されて２，４−ＤＮＰを形成したということになる。プロドラッグの経口バイオアベイラビリティの算出は、２つの異なる測定基準を伴う。実際の見かけのバイオアベイラビリティは、ＩＩ−３８プロドラッグの時間依存性加水分解を考慮している。ＩＩ−３８の見かけの総バイオアベイラビリティを推定するために、ＩＩ−３８プロドラッグおよびその放出された２，４−ＤＮＰの両方への全身曝露を検討しなくてはならない。これは、方程式２：
を使用して算出することができる。経口投薬およびｉ．ｖ．注射後の２，４−ＤＮＰの血漿中濃度対時間を、図１８に提示する。経口投薬後、２，４−ＤＮＰ吸収は、５分における血漿中濃度によって指示される通り、高速であった。２，４−ＤＮＰの半減期は、それぞれ表７で、ｉ．ｖ．および経口経路について９０±９．９分および１３６．２±１０．９分であった。
Ｓ−Ｄラットにおける、５、２５（メトセル）、２５（ＰＥＧ−４００）および５０ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当する用量でのＩＩ−３８プロドラッグの経口投与は、それぞれ１２０±１６．９、１６１．３±３９．４、２４０および１８０±３４．６分以内に達する３．２±０．２、９．４±０．６、９．１±０．８４および１５．２±２．７μｇ／ｍＬのピーク血漿中濃度で、２，４−ＤＮＰの送達をもたらした（表８）。ＤＭＳＯ：ＰＥＧ−４００：水（１：４０：５９）ビヒクル中で製剤化されたＩＩ−３８のＰＫプロファイルが、メトセル製剤と比較して遜色ないことは、注目に値する。
図１８は、単回ＩＶ注射または経口用量後の２，４−ＤＮＰの血漿中濃度対時間を示す。図１９、２０、２１および２２は、それぞれ５、２５（メトセル）、２５（ＰＥＧ−４００）および５０ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当する用量の経口投与後の、ＩＩ−３８およびそのＩＩ−３８プロドラッグから放出された２，４−ＤＮＰの平均血漿中濃度対時間プロファイルを示す。図２３は、５ｍｇ／ｋの２，４−ＤＮＰ経口用量 対、それぞれ８、４０（メトセル）、４０（ＰＥＧ−４００）および８０ｍｇ／ｋｇの用量［５、２５（メトセル）、２５（ＰＥＧ−４００）］および５０ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当］、ｎ＝４でのＩＩ−３８の経口投与後の、ＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰの平均血漿中濃度対時間を比較する。ＩＩ−３８プロドラッグのカルバメート結合は、見かけ上ｉｎ ｖｉｖｏで開裂されて、ＩＩ−３８プロドラッグの加水分解生成物として２，４−ＤＮＰを産生した。ＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８のバイオアベイラビリティを、それぞれ表８、９および１０に提示する。
考察
ＩＩ−３８プロドラッグは、薬物送達系として合成され、その最終目標は、ラット血漿中における親薬物（２，４−ＤＮＰ）の放出を達成することであった。ＩＩ−３８のｉｎ ｖｉｔｒｏ安定性研究（第１章）は、ｐＨ１．２および７．４に調整された化学緩衝液中におけるＩＩ−３８からの２，４−ＤＮＰ形成の証拠を２４時間の時間経過にわたって指示しなかった。同様に、ＩＩ−３８プロドラッグは、ＵＳＰの方法によって調製された擬似胃液および擬似腸液中において、２４時間（ＩＩ−３８および２，４−ＤＮＰのいずれも２４時間後はグラフに提示されていない）の時間経過にわたって安定であった。故に、経口的に送達されたＩＩ−３８は、ＧＩ管を介して全身循環に安定な実体として吸収され、全身循環中、酵素的条件下で加水分解されて、血漿中において２，４−ＤＮＰを放出するであろうと予測することができる。
ＩＩ−３８をｉｎ ｖｉｖｏで評価して、ＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰのＰＫプロファイルおよび相対的バイオアベイラビリティを調査し、８、４０および８０ｍｇ／ｋｇのＩＩ−３８の単回経口用量（それぞれ、５、２５および５０ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当）または１．６ｍｇ／ｋｇのｉ．ｖ．ボーラス用量（１ｍｇ／ｋｇの２，４−ＤＮＰに相当）後の、ＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰの血漿中レベルの時間経過を決定し、データを、ラットにおいて５ｍｇ／ｋｇの単回用量で経口的に投与された、または１ｍｇ／ｋｇでｉ．ｖ．注射された２，４−ＤＮＰと比較した。
経口投薬の後、ＩＩ−３８プロドラッグおよびＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰの平均濃度対時間プロファイル（図１９、２０、２１および２２）から、コドラッグ（ｃｏｄｒｕｇ）中のカルバメートリンカーが加水分解を受けて２，４−ＤＮＰを産生したことに気付くことができる。ＩＩ−３８プロドラッグは、血漿中においてその親薬物、２，４−ＤＮＰへの緩徐溶解を示し、２，４−ＤＮＰの持続放出を提供した。注目すべき点は、経口およびｉ．ｖ．投与後のすべての時点においてＩＩ−３８プロドラッグを２，４−ＤＮＰとともに見ることができるため、ＩＩ−３８の加水分解は完全ではないことである（図１９、２０、２１および２２）。
ＩＩ−３８は等モル量の２，４−ＤＮＰを含有するため、要するに、カルバメート結合が開裂を受けて腸および／または肝臓において２，４−ＤＮＰを放出しない限り、等量のＩＩ−３８が血漿中で加水分解されなくてはならないということになる。代替として、２，４−ＤＮＰは、ＩＩ−３８からの形成後に血漿中で代謝を受けてきたかもしれない。それでもなお、ＩＩ−３８プロドラッグのｉｎ ｖｉｖｏ安定性に関する予測は正確であった。なぜなら、それぞれ５、２５（メトセル）、２５、（ＰＥＧ−４００）および５０ｍｇ／ｋｇに相当する用量でのＩＩ−３８の経口投与から放出された２，４−ＤＮＰについての、５８．５±８．１、６２．８±５．８、４１±５．１および５０．１±１１．５のバイオアベイラビリティによって指示される通り、経口およびｉ．ｖ．投与後のラットのすべてにおいて、有意なレベルの２，４−ＤＮＰが観察されたからである（表８）。
１コンパートメントモデルは、２，４−ＤＮＰおよびＩＩ−３８のｉ．ｖ．投薬について記述するものである。放出された２，４−ＤＮＰのピーク血漿中レベル（Ｃｍａｘ：２．２±１．１μｇ／ｍＬ）は５分以内に検出され、ＩＩ−３８の急速な開裂を指示した。非コンパートメントモデルは、経口ＩＩ−３８プロドラッグおよびその放出された２，４−ＤＮＰのＰＫについて適切に記述するものである。任意の時点で、ＩＩ−３８プロドラッグが、２，４−ＤＮＰよりも低い濃度で存在することを示すことができる（図１９、２０、２１および２２、ならびに表８および９）。故に、ＩＩ−３８プロドラッグの吸収は非常に急速であり、２，４−ＤＮＰの高速開裂および持続放出が続くように思われる。なぜなら、後者が、経口投薬後５分以内に血漿中で検出され、１２０〜１８０分のｔｍａｘ以内で３．２〜１５．２μｇ／ｍＬのＣｍａｘに達したからである。排泄の半減期（ｔ１／２）は、２，４−ＤＮＰの経口およびｉ．ｖ．投薬について、それぞれ１３６．３±１０．９および９０．０±９．９分である。これらの結果は、２５（メトセル）、２５（ＰＥＧ−４００）および５０ｍｇ／ｋｇに相当する用量のＩＩ−３８から放出された２，４−ＤＮＰについての、２４８．２±４５．３、１８５．９±１８．１および３３４．１±６３．０の長い平均終末半減期と比べて劣る（表２．２）ものであり、ＩＩ−３８の経口投与が、２，４−ＤＮＰ単独の投与と比較して、２，４−ＤＮＰの送達における有意な改善をもたらしたことを示唆している。
２，４−ＤＮＰ親薬物の経口投薬の後、それぞれ５、２５（メトセル）、２５（ＰＥＧ−４００）および５０ｍｇ／ｋｇに相当するＩＩ−３８の経口投薬後にそのＩＩ−３８プロドラッグから放出された２，４−ＤＮＰと比較して、およそ１２．０、２．２、３．４および１．４倍増大したレベルの２，４−ＤＮＰが観察されることが算出された（図２３および表８）。ＩＩ−３８のｉ．ｖ．注射および経口投薬からのデータは、ＩＩ−３８プロドラッグから放出された２，４−ＤＮＰが、肝臓を含む血漿以外の異なる組織コンパートメントにおいて起こる他の酵素的活性に供され得ることを示唆するものである。ラット血漿中において、ＩＩ−３８プロドラッグおよびその放出された２，４−ＤＮＰは、他の代謝部位に自由に分配するのに対し、ｉｎ ｖｉｔｒｏ血漿研究は血漿酵素のみに依拠していた。しかしながら、１４１．７〜３３４．１分の長い半減期にわたるそのプロドラッグからの２，４−ＤＮＰの放出およびその緩徐放出に起因する１２０〜２４０分の遅延したｔｍａｘは、放出された２，４−ＤＮＰからの長期曝露および予想外というほどではない高ピークを意味する。換言すれば、経口ＩＩ−３８の後に放出された２，４−ＤＮＰは、急速な吸収および高い血漿Ｃｍａｘに起因する２，４−ＤＮＰの急性の有害作用を抑制する際に好適である。
結論
この研究において、ＩＩ−３８プロドラッグの経口投与は、時間をわたってＩＩ−３８から有意に放出され利用可能な２，４−ＤＮＰをもたらし、２，４−ＤＮＰの長期曝露（ＡＵＣ）および有意なバイオアベイラビリティにつながった。見かけ上、ＩＩ−３８プロドラッグは、製剤目的のために安定であり、ラット血漿中で急速に加水分解される。
（実施例３：ＤＮＰ−ピペリジノから放出された２，４−ＤＮＰのＰＫプロファイル）
（実施例４：聴力損失処置）
ｉｎ ｖｉｖｏ騒音曝露パイロットＤＮＰ（２，４−ＤＮＰ）およびＤＮＰのプロドラッグ（ＩＩ−３８）：ラット、Ｎ＝６／群：対照、騒音単独、騒音＋２，４−ＤＮＰ（５ｍｐｋ）、騒音＋ＩＩ−３８（８０ｍｐｋ）。騒音曝露：８時間、１０５ｄＢ、騒音帯域８〜１６ｋＨｚ。処置持続期間５日間、経口胃管栄養、騒音の開始日から毎日。エンドポイント：曝露１週間後に正円窓膜から記録した複合活動電位（ＣＡＰ）。閾値：４μＶ ＣＡＰ振幅を産生するために必要とされるｄＢ ＳＰＬの強度。
結果：図３に示す通り、ＩＩ−３８＋騒音閾値は５ｄＢであり、騒音単独群よりもおよそ２０ｄＢ低かった（良好であった）。これらの結果は、ＤＮＰプロドラッグ（ＩＩ−３８）が騒音誘発性聴力損失から保護することができることを示唆している。また、図３に示す通り、ＤＮＰ（２，４−ＤＮＰ）＋騒音閾値は１５ｄＢであり、騒音単独よりも約１０ｄＢ低く、ＤＮＰ（２，４−ＤＮＰ）が騒音誘発性聴力損失から保護することができることを示唆するものであった。
本発明の実施形態の記述は、本発明の理解のために上記されている。本発明は、本明細書において記述されている特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、ここで当業者に明らかとなるように、種々の改変、再構成および代用が可能であることが理解されるであろう。したがって、下記の特許請求の範囲は、すべてのそのような改変および変更を、本発明の真の趣旨および範囲内にあるとして網羅することが意図されている。

Claims (46)

  1. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患を処置するための組成物であって、ジニトロフェノール（ＤＮＰ）：２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの１つまたは複数の異性体を含む、組成物。
  2. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患を処置するための組成物であって、遊離フェノール性官能基とのコンジュゲーションを介して水溶性プロドラッグ部分を分子に導入することによって変化させたＤＮＰホスフェートプロドラッグを含む、組成物。
  3. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患を処置するための組成物であって、前記組成物は、プロドラッグを含み、前記プロドラッグは、
    ２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰのアミノ酸（ＡＡ）エステル（スキーム１、式Ｉ−１からＩ−１０；スキーム２、式ＩＩ−１からＩＩ−１０；スキーム３、式ＩＩＩ−１からＩＩＩ−１０；スキーム４、式ＩＶ−１からＩＶ−１０；スキーム５、式Ｖ−１からＶ−１０；およびスキーム６、式ＶＩ−１からＶＩ−１０）；
    メチレンジオキシド（ホルムアルデヒド等価物）スペーサーを組み込んでいるＡＡエステル（スキーム１、式Ｉ−１１からＩ−１３；スキーム２、式ＩＩ−１１からＩＩ−１３；スキーム３、式ＩＩＩ−１１からＩＩＩ−１３；スキーム４、式ＩＶ−１１からＩＶ−１３；スキーム５、式Ｖ−１１からＶ−１３；およびスキーム６、式ＶＩ−１１からＶＩ−１３）；
    アミノカルバメート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１４からＩ−１７；スキーム２、式ＩＩ−１４からＩＩ−１７；スキーム３、式ＩＩＩ−１４からＩＩＩ−１７；スキーム４、式ＩＶ−１４からＩＶ−１７；スキーム５、式Ｖ−１４からＶ−１７；およびスキーム６、式ＶＩ−１４からＶＩ−１７）；
    アミノカーボネート２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰプロドラッグ（スキーム１、式Ｉ−１８およびＩ−１９；スキーム２、式ＩＩ−１８およびＩＩ−１９；スキーム３、式ＩＩＩ−１８およびＩＩＩ−１９；スキーム４、式ＩＶ−１８およびＩＶ−１９；スキーム５、式Ｖ−１８およびＶ−１９；ならびにスキーム６、式ＶＩ−１８およびＶＩ−１９）；
    ホスフェート類似体Ｉ−２０、Ｉ−２１、ＩＩ−２０、ＩＩ−２１、ＩＩＩ−２０、ＩＩＩ−２１、ＩＶ−２０、ＩＶ−２１、Ｖ−２０、Ｖ−２１、ＶＩ−２０およびＶＩ−２１（スキーム１〜６）；
    １，３ジケト類似体Ｉ−２２からＩ−３２、ＩＩ−２２からＩＩ−３２、ＩＩＩ−２２からＩＩＩ−３２、ＩＶ−２２からＩＶ−３２、Ｖ−２２からＶ−３２およびＶＩ−２２からＶＩ−３２（スキーム１〜６）；
    カーボネートおよびカルバメート類似体Ｉ−３３からＩ−３９、ＩＩ−３３からＩＩ−３９、ＩＩＩ−３３からＩＩＩ−３９、ＩＶ−３３からＩＶ−３９、Ｖ−３３からＶ−３９およびＶＩ−３３からＶＩ−３９（スキーム１〜６）；ならびに
    ベンゾエート類似体Ｉ−４０、ＩＩ−４０、ＩＩＩ−４０、ＩＶ−４０、Ｖ−４０およびＶＩ−４０（スキーム１〜６）；
    ならびにそれらの組合せ
    からなる群より選択される、組成物。
  4. 前記プロドラッグが、１〜２のｐＨで安定である、請求項２または３に記載の組成物。
  5. 前記プロドラッグが、４．５のｐＨで安定である、請求項２または３に記載の組成物。
  6. 前記プロドラッグが、５〜９のｐＨで安定である、請求項２または３に記載の組成物。
  7. 経口的に投与される、請求項１から６のいずれかに記載の組成物。
  8. 経口胃管栄養を介して投与される、請求項１から６のいずれかに記載の組成物。
  9. 前記水溶性プロドラッグ部分が、前記遊離フェノール性官能基とのコンジュゲーションを介して前記分子に導入される、請求項２から６のいずれかに記載の組成物。
  10. プロドラッグリンカー部分が、前記プロドラッグの分子に水溶性特性を付与する、請求項２から６のいずれかに記載の組成物。
  11. 前記プロドラッグが、柔軟なアルキルエーテルプロドラッグである、請求項１０に記載の組成物。
  12. 前記プロドラッグが、エチレンオキシ基を、アルキルオキシカルボニルメチル（ＡＯＣＯＭ）およびＮ−アルキル−Ｎ−アルキルオキシカルボニルアミノメチル（ＮＡＮＡＯＣＡＭ）プロドラッグ等のプロ部分に組み込んでいる、請求項１１に記載の組成物。
  13. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患を処置するための、プロドラッグを含む組成物であって、前記プロドラッグは、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ「ジェミニ」プロドラッグからなる群より選択され、前記プロドラッグは、式ＶＩＩ：
    によって表される、組成物。
  14. 前記プロドラッグが、１〜２のｐＨで安定である、請求項１３に記載の組成物。
  15. 前記プロドラッグが、４．５のｐＨで安定である、請求項１３に記載の組成物。
  16. 前記プロドラッグが、５〜９のｐＨで安定である、請求項１３に記載の組成物。
  17. 経口的に投与される、請求項１４から１６のいずれかに記載の組成物。
  18. 経口胃管栄養を介して投与される、請求項１４から１６のいずれかに記載の組成物。
  19. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患を処置するためのプロドラッグを合成するための方法であって、
    ２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰおよび／または３，５−ＤＮＰをＯＨ保護オキシフタロイルジクロリドと塩基の存在下で反応させ、保護基を除去して、式ＶＩＩ：
    のプロドラッグを生じさせるステップ
    を含む、方法。
  20. 前記プロドラッグが、１〜２のｐＨで安定である、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記プロドラッグが、４．５のｐＨで安定である、請求項１９に記載の方法。
  22. 前記プロドラッグが、５〜９のｐＨで安定である、請求項１９に記載の方法。
  23. 前記プロドラッグが、経口的に投与される、請求項２０から２２のいずれかに記載の方法。
  24. 前記プロドラッグが、経口胃管栄養を介して投与される、請求項２０から２２のいずれかに記載の方法。
  25. 前記プロドラッグが、エステル基である、請求項２０から２４のいずれかに記載の方法。
  26. 前記プロドラッグが、立体障害エステルリンカーを前記プロドラッグの構造に組み込んでいる、請求項２５に記載の方法。
  27. 前記プロドラッグが、カーボネートリンカーを前記プロドラッグの構造に組み込んでいる、請求項２４に記載の方法。
  28. 前記プロドラッグが、カルバメートリンカーを前記プロドラッグの構造に組み込んでいる、請求項２４に記載の方法。
  29. 前記プロドラッグが、ホスフェートリンカーを前記プロドラッグの構造に組み込んでいる、請求項２４に記載の方法。
  30. 前記プロドラッグが、ＡＯＣＯＭおよびＮＡＮＡＯＣＡＭベースのリンカーを前記プロドラッグの構造に組み込んでいる、請求項２４に記載の方法。
  31. 前記プロドラッグが、遊離フェノール性基を適切な親水性部分とコンジュゲートしている、請求項２４に記載の方法。
  32. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患を処置するための組成物であって、前記組成物は、シトクロムＰ−４５０による酸化的代謝後に２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰを放出する、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰの１つまたは複数の生体前駆体を含み、前記生体前駆体は、式ＶＩＩＩおよびＩＸ：
    によって表される、組成物。
  33. 前記生体前駆体が、１〜２のｐＨで安定である、請求項３２に記載の組成物。
  34. 前記生体前駆体が、４．５のｐＨで安定である、請求項３２に記載の組成物。
  35. 前記生体前駆体が、５〜９のｐＨで安定である、請求項３２に記載の組成物。
  36. 経口的に投与される、請求項３２に記載の組成物。
  37. 経口胃管栄養を介して投与される、請求項３２から３６のいずれかに記載の組成物。
  38. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患を処置するための組成物であって、前記組成物は、ＤＮＰ単独の用量および放出と比較して、低用量での緩徐な持続した方式でＤＮＰを放出するデポーナノ粒子製剤として送達される、開環官能基を含有するリンカーを有するＤＮＰプロドラッグおよび生体前駆体を含む、組成物。
  39. 前記プロドラッグおよび前記生体前駆体が、１〜２のｐＨで安定である、請求項３８に記載の組成物。
  40. 前記プロドラッグおよび前記生体前駆体が、４．５のｐＨで安定である、請求項３８に記載の組成物。
  41. 前記プロドラッグおよび前記生体前駆体が、５〜９のｐＨで安定である、請求項３８に記載の組成物。
  42. 経口的に投与される、請求項３９から４１のいずれかに記載の組成物。
  43. 経口胃管栄養を介して投与される、請求項３９から４１のいずれかに記載の組成物。
  44. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患の処置のための方法であって、前記方法は、
    処置を必要とする患者にある用量の組成物を投与するステップを含み、
    ここで、前記組成物は、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ、二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグ；ジェミニプロドラッグ、生体前駆体分子ｓまたはその組み合わせのうちの１つまたは複数を含み、
    前記組成物の前記用量は、処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり約０．０１ｍｇから約２５ｍｇ；または処置を必要とする患者の体重１ｋｇ当たり約０．０１ｍｇから約５０ｍｇである、方法。
  45. 脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ）症候群（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型とも呼ばれる、ＳＭＡ１、ＳＭＡ２、ＳＭＡ３およびＳＭＡ４）、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルフラム症候群およびウォルコット・ラリソン症候群を含む、神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失、ならびに／または代謝性疾患の処置のための方法であって、前記方法は、
    処置を必要とする患者にある用量の組成物を投与するステップを含み、
    ここで、前記組成物は、２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ、二部構成の２，３−ジニトロフェノール、２，４−ジニトロフェノール、２，５−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、３，４−ジニトロフェノールまたは３，５−ジニトロフェノール（２，３−ＤＮＰ、２，４−ＤＮＰ、２，５−ＤＮＰ、２，６−ＤＮＰ、３，４−ＤＮＰまたは３，５−ＤＮＰ）プロドラッグ；ジェミニプロドラッグ、生体前駆体分子ｓまたはその組み合わせのうちの１つまたは複数を含み、
    前記組成物の前記用量は、処置を必要とする患者の体重７０ｋｇ当たり約１ｍｇから約２００ｍｇである、方法。
  46. 前記神経筋疾患、神経筋変性疾患、筋消耗疾患、神経変性疾患、自己免疫疾患、発達疾患、ＣＮＳの外傷性疾患、加齢に関連する聴力損失、騒音、薬物誘発性および／もしくは遺伝性聴力損失ならびに／または代謝性疾患が、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）、虚血性脳卒中、ハンチントン病（成人発症ハンチントン病、若年性ハンチントン病）、てんかん（群発発作、難治性発作、非定型欠神発作、無緊張発作、間代発作、ミオクローヌス発作、強直発作、強直・間代発作、単純部分発作、複雑部分発作、続発性全汎発作、熱性発作、非てんかん発作、笑いおよび泣き発作（Ｇｅｌａｓｔｉｃ ａｎｄ Ｄａｃｒｙｓｔｉｃ Ｓｅｉｚｕｒｅ）、ならびに欠神発作）、多発性硬化症（ＭＳ）（再発寛解型多発性硬化症（ＲＲＭＳ）、二次性進行性ＭＳ（ＳＰＭＳ）、原発性進行性ＭＳ（ＰＰＭＳ）および進行型再発性ＭＳ（ＰＲＭＳ））、ループス（全身性エリテマトーデス（ＳＬＥ）、円板状（皮膚）、薬物誘発性ループス（ｄｉｌ）および新生児ループス）、糖尿病（１型糖尿病、２型糖尿病、若年発症成人型糖尿病（ＭＯＤＹ：ＭＯＤＹ１、ＭＯＤＹ２、ＭＯＤＹ３、ＭＯＤＹ４、ＭＯＤＹ５、ＭＯＤＹ６、ＭＯＤＹ７、ＭＯＤＹ８、ＭＯＤＹ９、ＭＯＤＹ１０、ＭＯＤＹ１１））、非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、統合失調症（妄想型統合失調症、解体型統合失調症、緊張型統合失調症、残遺型統合失調症、統合失調感情障害）、重症筋無力症（ＭＧ）（眼筋型重症筋無力症、先天性ＭＧおよび全身型重症筋無力症）、関節リウマチ（ＲＡ）、グレーヴズ病、ギラン・バレー症候群（ＧＢＳ）、筋ジストロフィー（デュシェンヌ型筋ジストロフィー（ＤＭＤ）、ベッカー型、筋緊張性、先天性、エメリ・ドレフュス型、顔面肩甲上腕型、肢体型、遠位型および眼球咽頭型）、重症熱傷、加齢、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、運動失調症（フリードライヒ運動失調症、脊髄小脳性運動失調症１（ＳＣＡ１）、脊髄小脳性運動失調症２（ＳＣＡ２）、脊髄小脳性運動失調症３（ＳＣＡ３）、脊髄小脳性運動失調症６（ＳＣＡ６）、脊髄小脳性運動失調症７（ＳＣＡ７）、脊髄小脳性運動失調症１１（ＳＣＡ１１）、歯状核赤核淡蒼球ルイ体萎縮症（ＤＲＰＬＡ）およびグルテン運動失調症）、バッテン病または神経セロイドリポフスチン症（ＮＣＬ）（乳児ＮＣＬ（ＩＮＣＬ）、後期乳児ＮＣＬ（ＬＩＮＣＬ）、若年性ＮＣＬ（ＪＮＣＬ）または成人型ＮＣＬ（ＡＮＣＬ））、アルツハイマー病（早発性アルツハイマー病、遅発性アルツハイマー病および家族性アルツハイマー病（ＦＡＤ））、視神経炎（ＯＮ）、レーバー遺伝性視神経症（ＬＨＯＮ）、自閉症スペクトラム障害（ＡＳＤ）（アスペルガー症候群、広汎性発達障害（ＰＤＤ）、小児期崩壊性障害（ＣＤＤ）および自閉症）、レット症候群、アンジェルマン症候群、リー病、プラダー・ウィリー症候群、脆弱性Ｘ症候群、うつ病（大うつ病、気分変調、産後うつ病、季節性感情障害、非定型うつ病、精神病性うつ病、双極性障害、月経前不快気分障害、状況的うつ病（Ｓｉｔｕａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ））、パーキンソン病（特発性パーキンソン病、血管パーキンソニズム、レビー小体型認知症、遺伝性パーキンソン病、薬物誘発性パーキンソニズム、若年性パーキンソン病および非定型パーキンソニズム）、ウォルフラム症候群（および糖尿病の問題、聴力、視力、運動失調症、神経変性等の任意の関連状態）、脊髄性筋萎縮症（ＳＭＡ；Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ型）、騒音（発破および高騒音）に起因する聴力損失、加齢関連聴力損失、薬物誘発性聴力損失および／または遺伝性聴力損失、震とう、乾性角結膜炎（ドライアイ疾患）、緑内障、シェーグレン症候群、関節リウマチ、レーシック手術後、抗うつ薬の使用、ウォルコット・ラリソン症候群、ミトコンドリア病、発達障害、メタボリックシンドローム（血圧上昇、高血糖レベル、腰周りの過剰な体脂肪および異常なコレステロールレベル）および／または自己免疫障害インスリン抵抗性疾患、睡眠時無呼吸疾患、高血圧症、腎疾患、高血圧性疾患、肥満疾患、炎症性疾患、膝関節合併症をもたらす疾患、うつ病疾患、心血管疾患、ならびにがん疾患からなる群より選択される、請求項４４または４５に記載の方法。
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