JP2023051961A - ヒドロキシ安息香酸誘導体、その方法および使用 - Google Patents
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Abstract
Description
化合物の設計および合成に関する。さらに、本開示は、例えば、ヒトおよび動物の疾患の
分野における、例えばミトコンドリア機能障害またはミトコンドリア欠乏症を治療するた
めの、ヒドロキシ安息香酸ベースの誘導体および類似体の方法および使用、ならびに例え
ば肌の老化を予防するまたは遅らせるための化粧品に関する。
細胞死経路の調節において極めて重要な役割を果たす。過剰なROS産生は、固有の防御
機構によって妨げられない場合、脂質、タンパク質および核酸などの細胞成分に酸化的損
傷を引き起こす可能性があり、それはその後の壊死またはアポトーシスによる細胞死につ
ながる。
よび神経変性疾患などの酸化ストレス関連疾患において重要な役割を果たす1。オルガネ
ラ特異的薬物によるミトコンドリアの標的化は有効な治療戦略であると考えられている。
より具体的には、ミトコンドリアへの抗酸化剤の選択的送達を介して細胞のROSバラン
スを制御することは、酸化ストレス関連疾患の予防および/または治療のための効果的か
つ有望な治療戦略として記載されている2。
ミトコンドリアの酸化的損傷および機能不全をもたらし得る。ミトコンドリアの酸化的機
能障害は、複数の代謝経路およびシグナル伝達経路を損ない、アポトーシスまたは壊死を
介して細胞死を引き起こす可能性がある。
連病状、例えば糖尿病、非アルコール性脂肪肝疾患、心血管疾患、急性膵炎およびアルツ
ハイマー病またはパーキンソン病を含む神経変性疾患、ならびに筋萎縮性側索硬化症に関
連している。したがって、ミトコンドリアの酸化的損傷の防止は、今日、疾患の進行を遅
らせるための認められた薬理学的戦略である。
るのに十分ではないかもしれず、外因性抗酸化剤が内因性防御システムの不十分さを補う
だけでなく、全体的な抗酸化反応も改善することを考慮すると、外因性抗酸化剤の投与が
、細胞傷害を減少させるのに有益であり得ることが示唆されている。外因性抗酸化剤は、
理論的には、異なるレベルで酸化的損傷経路の複雑なネットワークを遮断し、治療効果を
もたらし得る。結果として、食事から外因的に獲得される抗酸化剤は、酸化還元細胞恒常
性において重要な機能を有し得、そして細胞機能および疾患予防にとって重要であり得る
。
その細胞小器官を標的にすることは必ずしも簡単ではない。酸化的損傷の予防/最小化に
よるミトコンドリア機能の改善は、有効かつ有望な治療戦略である。ROS/酸化防止剤
比および酸化還元維持を維持することは細胞シグナル伝達にとって重要であるので、機能
不全ミトコンドリアへの酸化防止剤の標的化は薬理学的に興味深い。
P)を使用する抗酸化剤が開発されている。このタイプの親油性カチオンは、内膜電位勾
配を利用してミトコンドリア膜を通過し、ミトコンドリアマトリックス内に蓄積すること
ができる3~5。
、MitoQ10、[10-(4,5-ジメトキシ-2-メチル-3,6-ジオキソ-1
,4-シクロヘキサジエン-1-イル)デシル]トリフェニルホスホニウムメタンスルホ
ネート)である。MitoQは、10炭素アルキル鎖(dTPP)スペーサーとトリフェ
ニルホスホニウム(TPP)カチオンとに共有結合した内因性抗酸化剤部分(コエンザイ
ムQ)によって構成されている。MitoQはさまざまな病理学的事象、すなわちC型肝
炎について臨床試験中である。しかし、MitoQを神経変性疾患の治療薬として使用す
る臨床試験では残念な結果が得られている4,5。
-3,6-ジオキソシクロヘキサ-1,4-ジエン-1-イル)デシル)トリフェニルホ
スホニウムブロミド)]であり、これはプラストキノン、葉緑体の電子伝達連鎖に関与す
るキノンに基づく。SkQ1は、ミトコンドリア内の酸化ストレスを減少させ、ドライア
イ状態に対して有意な保護効果を提供することが示された。
他の用途において、ならびに化粧品分野において使用される、より効果的で安全なミトコ
ンドリアモジュレーターが依然として必要とされている。
る、酸化的ストレスに対する防御に一般に関与する植物の二次代謝産物である。従来の西
洋式食事におけるそれらの毎日の食事摂取量は約1gと推定された。疫学的研究および関
連するメタアナリシスは、ポリフェノールに富む食事の摂取と、癌、糖尿病、心血管疾患
および神経変性疾患などの酸化ストレス関連疾患の予防との間の関連を強く示唆した。
ドロキシル基に結合した7個の炭素原子(C6-C1)を含む。いくつかのHBA誘導体
は現在、栄養素の酸化を防止するまたは最小限に抑え、食品の栄養価を維持または向上さ
せるための食品抗酸化添加剤として使用されている。ヒドロキシ安息香酸およびその誘導
体は、それらの抗酸化特性のために化粧品および製薬産業において賦形剤としても使用さ
れている。しかしながら、主にそれらの有効性に関連していくつかの欠点が指摘されてい
る。
なわち脂質過酸化プロセスを阻害することによって関連している。HBA誘導体は、活性
酸素種(ROS)産生に関与するいくつかの酸化促進酵素の阻害において役割を果たすこ
とができることも現在認識されている。科学的証拠によると、HBAの抗酸化効果は芳香
環上のヒドロキシル基の数と位置に関係している。これらの異なる作用機序は、ROS形
成の阻害または低減、フリーラジカル連鎖反応の伝播の妨害、またはそれらの開始もしく
は反応速度の遅延をもたらし得る。
物学的利用能および薬効の限界のために主に制限されている。それらの推定健康増進特性
にもかかわらず、経口投与されたポリフェノールの生物学的利用能は、全身療法のために
十分な濃度、主にそれらの物理化学的特性(例えば親油性)および広範かつ急速な代謝に
関連する問題を許容するには不十分である。HBAの親油性および安定性を高め、より優
れた生物学的利用能を可能にし、ミトコンドリアなどの細胞内標的へのそれらの送達を改
善するために、これまでに様々な戦略が開発されてきた。
る。
ミトコンドリアは多くの分子にとって魅力的な標的であり、それは異なる病理学の状況
においてオルガネラの損傷を最小にすることができる。
的ストレス事象をミトコンドリア機能不全が増幅することを示唆している。ミトコンドリ
ア鉄硫黄中心、膜多価不飽和脂肪酸、タンパク質およびミトコンドリアDNAは酸化的損
傷を受けやすく、しばしばオルガネラおよび細胞破壊を引き起こす。
しいミトコンドリア向性抗酸化剤の設計および合成を報告する。
は、低い細胞毒性プロファイルを維持しながら、強力な抗酸化および鉄キレート化特性を
有する、天然食事性HBAに基づく新規なミトコンドリア指向抗酸化剤の開発を報告する
。
互変異性体、立体異性体;好ましくは薬学的に許容される塩、溶媒和物、水和物、互変異
性体、立体異性体に関する:
R1、R2、R3、R4およびR5は、H、ハロゲン、ヒドロキシル、メチル、メトキ
シル、アミノ、カルボン酸、またはニトロ基から選択され;
R6は、2級アミドまたは3級アミドであり;
R7は、アルキル鎖、アルケニル鎖、アルキニル鎖、置換アリールまたは2級アミドで
あり;
Z-は、許容されるアニオン、好ましくは許容される医薬アニオン、特にハロゲン、さ
らに特にClである。
ましくは薬学的に許容される塩、溶媒和物、水和物、互変異性体、立体異性体に関する:
R1、R2、R3、R4およびR5は、H、ハロゲン、ヒドロキシル、メチル、メトキ
シル、アミノ、カルボン酸、またはニトロ基から選択され;
R6は、2級アミドまたは3級アミドであり;
R7は、アルキル鎖、アルケニル鎖、アルキニル鎖、置換アリールまたは2級アミドで
あり;
Z-は、許容されるアニオン、好ましくは許容される医薬アニオン、特にハロゲン、さ
らに特にClであり;
ただし、以下を除く。
子から水素原子を除去することによってアルカンから誘導される一価の基-CnH2n+
1として定義される。非分岐アルカンの末端炭素原子から水素原子を除去することによっ
て誘導される基は、直鎖アルキル(n-アルキル)基H(CH2)nのサブクラスを形成
する。基RCH2、R2CH(RはHでない)、およびR3C(RはHでない)は、それ
ぞれ一級、二級および三級アルキル基である。アリール基は、環炭素原子から水素原子を
除去することによってアレーン(単環式および多環式芳香族炭化水素)から誘導される。
ントを網羅するように拡大する。アルキル基の例には、オクチル、ノニル、ノルボルニル
、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、エイコシル、3,
7-ジエチル-2,2-ジメチル-4-プロピルノニル、2-(シクロドデシル)エチル
、アダマンチルなどが挙げられる。
例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、sec-ブチルおよびte
rt-ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、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、シクロヘプチル、2-メチルシクロプロピル、シクロプロピ
ルメチルなどが含まれる。
R7は、R8-(C=O)NH-R9アミドの2級アミドであり;
R8およびR9は、互いに独立して選択され;
R8およびR9は、アルキル鎖、アルケニル鎖、アルキニル鎖または置換アリールであ
る。
、またはアルキン-アリール置換である。
-アリール置換は、以下である。
C1~C6-アルキル、C3~C8-シクロアルキル、C6~C10-アリール、C6
~C10-アリール-C1~C8-アルキル、C1~C6-アルコキシ、C6~C10-
アリールオキシ、C6~C10-アリール-C1~C8-アルコキシ、ヒドロキシル、C
O2H、C1~C6-アルコキシカルボニル、C6~C10-アリールオキシカルボニル
、C6~C10-アリール-C1~C8-アルコキシカルボニル、C1~C6-アルキル
カルボニル、C6~C10-アリールカルボニル、C6~C10-アリール-C1~C8
-アルキルカルボニル、C1~C6-アルキルカルボキシ、C6~C10-アリールカル
ボキシ、C1~C6-アルキルメルカプチル、C6~C10-アリールメルカプチル、C
1~C6-アルキルメルカプトカルボニル、C3~C8-シクロアルキルメルカプトカル
ボニル、C6~C10-アリールメルカプトカルボニル、C1~C6-アルキルメルカプ
トカルボキシ、C6~C10-アリールメルカプトカルボキシ、C1~C6-アルキルス
ルホニル、C6~C10-アリールスルホニル、C1~C6-アルキルスルホキシ、C6
~C10-アリールスルホキシ;
これらのそれぞれがC1~C6-アルキル、C1~C6-アルコキシ、COOHで1回
または数回置換されており;CONH2、C1~C6-アルキルで1回または2回置換さ
れており;SO3H、アミノ、チオール、ヒドロキシル、ニトロ、シアノ、フルオロ、ク
ロロ、ブロモ、ヨード、CF3またはOCF3;
ここで、これらの任意選択の置換基のいくつかは組み合わされて、anellated飽和、不
飽和または芳香族のホモ環系またはヘテロ環系を形成し;または
C1~C6-アルキル、C1~C6-アルコキシ、COOHで1回または数回置換され
ている飽和、不飽和または芳香族複素環;CONH2、1回または2回置換された。
好ましくはC1~C18鎖である。
好ましくはC3~C16鎖、より好ましくはC5~C14鎖、さらにより好ましくはC6
~C14鎖である。
C8アルキル鎖、C9アルキル鎖、C10アルキル鎖、C11アルキル鎖、C12アルキ
ル鎖、C13アルキル鎖、またはC14アルキル鎖である。
ル鎖である。
フェニルホスホニウムブロミドである。
ルトリフェニルホスホニウムブロミドである。
ヘキシルアミノ)カルボニルペンチル]トリフェニルホスホニウムブロミドである。
任意の化合物、または関連化合物に関する。
および/またはOXPHOS酵素の発現のうちの少なくとも1つを調節するために使用さ
れてもよい。
する症状、またはミトコンドリア機能不全に関連する症状全般(ミトコンドリア呼吸鎖欠
陥に起因する疾患を含む)の治療または予防または抑制に使用できる。
クローヌスてんかん;レーベル遺伝性視神経症;神経障害性運動失調症および網膜色素変
性症;ミトコンドリアミオパチー、脳症、乳酸アシドーシス、脳卒中;リー症候群;リー
様症候群;優性視神経萎縮症;カーンズ-セイヤー症候群;母性遺伝性糖尿病と難聴;A
lpers-Huttenlocher症候群;運動失調症ニューロパチースペクトル;
慢性進行性外眼筋麻痺;ピアソン症候群;ミトコンドリア神経胃腸脳症;センガース症候
群;3-メチルグルタコン酸尿症、感音難聴、脳症およびリー様症候群の神経放射線学的
所見;ミオパチー;ミトコンドリアミオパチー;心筋症;脳ミオパチー、複合体IVのサ
ーフェイトタンパク質欠乏によるリー症候群の欠如;ピルビン酸の酸化の乱れやATP+
PCR産生率を含む、これまでのところ解決されていない遺伝的欠陥を伴う、単離された
、または組み合わされたOXPHOS欠乏症からなる群から選択される障害である。
尿細管性アシドーシス;パーキンソン病;アルツハイマー病;筋萎縮性側索硬化症;ハン
チントン病;発達性広汎性疾患;難聴;聾;糖尿病;老化;ミトコンドリア機能を阻害す
ると薬の副作用からなる群から選択される状態である。
性脂肪性肝疾患、腫瘍、癌、腎臓病、強皮症、肝鉄過剰症、肝銅過剰症、脱毛症、ヒト不
妊症、急性膵炎、線維筋痛症、ミトコンドリア障害、またはミトコンドリア機能障害また
はミトコンドリア疾患に関連する状態の治療または予防または抑制に使用することができ
る。
側索硬化症の治療または予防に使用することができる。
ることができ、その癌は、肝臓癌、膵臓癌または胆道癌である。
の治療または予防に使用することができ、その非アルコール性脂肪性肝疾患は、非アルコ
ール性脂肪性肝疾患、非アルコール性脂肪性肝炎、または肝硬変である。
用することができ、その腎臓病は、腎臓癌または腎不全である。
頸癌、白血病、肝臓癌、肺癌、リンパ腫、黒色腫、卵巣癌、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌ま
たは胆道癌であり得る。
して使用するためのものであり得る。
いて、特に細胞培養物の補足として、特に増殖培地化合物として使用するためのものであ
り得る。
未分化状態に維持するための細胞培養培地に関する。
運動後の筋肉回復としての使用のためのものであり得る。
は栄養補助食品、すなわち老化防止剤として、または抗シワスキンケア製品として使用す
るためのものであり得る。
ング研究を監視するためのイメージング研究におけるプローブとして使用するためのもの
であり得る。
容される担体、アジュバント、賦形剤、希釈剤、またはそれらの組合せとを含む組成物、
好ましくは医薬組成物または化粧品組成物に関する。
水、アラビアゴム、ゼラチン、デンプンペースト、タルク、ケラチン、コロイドシリカ、
尿素、またはそれらの組合せ。
型エマルションアジュバント、アルミニウムアジュバント、TLR-4リガンド、サポニ
ン、およびそれらの組合せ。
クトース、スクロース、モノステアリン酸グリセロール、塩化ナトリウム、グリセロール
、プロピレン、グリコール、水、エタノール、またはそれらの組合せ。
投与することができる。非医薬組成物、すなわち化粧品組成物の場合、好ましい経路は局
所的である。
itu注射、鼻腔内、舌下、気管内、および吸入または局所投与を含むが、これらに限定
されない。
、腫瘍、腎臓病、強皮症、肝鉄過剰症、肝銅過剰症、脱毛症、ヒト不妊症、急性膵炎また
は線維筋痛症の治療または予防のための方法において使用することができ、ここで、医薬
組成物は、1日量で投与される。
であり得る。
たは1日に3回、被験体に投与することができる。他の態様では、用量は、週に1回、月
に1回、2ヶ月に1回、年に4回、年に3回、年に2回、または年に1回投与される。
チを含む他の療法の有効性を改善するのに有効な量で、1つ以上の、本開示の化合物また
は関連化合物を、主題の少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なく
とも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50
%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少な
くとも90%、少なくとも95%、少なくとも95.7%、少なくとも98%、または少
なくとも99%含み得る。
くつかの実施形態では、製剤は、0.1mg/kg、0.2mg/kg、0.3mg/k
g、0.4mg/kg、0.5mg/kg、0.7mg/kg、0.8mg/kg、0.
9mg、1mg/kg、2mg/kg、3mg/kg、4mg/kg、5mg/kg、6
mg/kg、7mg/kg、8mg/kg、9mg/kg、10mg/kg、11mg/
kg、12mg/kg、13mg/kg、14mg/kg、15mg/kg、16mg/
kg、17mg/kg、18mg/kg、19mg/kg、20mg/kg、25mg/
kg、30mg/kg、40mg/kg、50mg/kg、60mg/kg、70mg/
kg、80mg/kg、90mg/kg、100mg/kg、200mg/kg、250
mg/kg、300mg/kg、400mg/kg、500mg/kg、600mg/k
g、700mg/kg、750mg/kg、800mg/kg、900mg/kg、また
は1000mg/kgの用量を含む。いくつかの実施形態では、組成物は、0.1~10
mg/kg、0.1~100mg/kg、1~10mg/kg、1~100mg/kg、
1~1000mg/kg、10~100mg/kg、10~1000mg/kg、100
~1000mg/kg、10~50mg/kg、10~25mg/kg、10~20mg
/kg、50~100mg/kg、または100~250mg/kgの用量を含む。
開示の化合物、または関連化合物、または組成物を含む。
他の技術的特徴、付加物、構成要素、またはステップを除外することを意図していない。
とにより当業者に明らかになるであろうし、または解決策の実施により習得されてもよい
。
他の技術的特徴、付加物、構成要素、またはステップを除外することを意図していない。
ここに開示された解決策のさらなる目的、利点および特徴は、詳細な説明を検討すること
により当業者に明らかになるであろうし、または解決策の実施により習得されてもよい。
範囲を限定するものとして見なされるべきではない。
OxBEN)の開発のために追求された合成戦略が図1に示される。
1およびAntiOxBEN2を、図1Aに示す4段階合成戦略に従って得た。この実施
例では、出発物質のジメトキシ安息香酸(1)またはトリメトキシ安息香酸(2)酸を、
カップリング剤としてエチルクロロホルメートを使用するアミド化反応によって、二官能
化アルキルスペーサー(6-アミノヘキサン-1-オール)に結合させた。第2段階反応
は、アルコール官能基(化合物3または4)を良好な脱離基であるハロゲン化物に変換す
ることを目的とした。1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン(ジホス)を用いる
Appel変性反応により、所望の化合物(5または6)を高収率、特に70~90%で
得た。第3段階では、トリフェニルホスフィン(PPh3)で置き換えられたSN2反応
によりトリフェニルホスホニウム塩(化合物7または8)を得た。ヒドロキシル化類似体
(AntiOxBEN1およびAntiOxBEN2)の合成は、三臭化ホウ素(BBr
3)を用いた脱メチル化法によって行った。
3を、図1Bに示す4段階合成戦略に従って得た。ここでは、トリメトキシ安息香酸(2
)をモノ保護ジアミンスペーサーに結合させて誘導体9を得て、次いで、それを酸性媒体
中で脱保護して、化合物10を得た。アミン10をアミド化反応によってトリフェニルホ
スホニウムカチオン性化合物11に結合させた。そこでは、アシル化剤がその場で発生し
た。次いで、化合物12をトリブロミド(BBr3)溶液を用いて脱メチル化して、An
tiOxBEN3を得た。包括的に、中程度の収量が得られている。
報告された。プロトカテク酸および没食子酸もまた検討した。ビタミンEとtrolox
を標準として使用した。
胞法によって確立した。選択された全抗酸化剤能力(TAC)アッセイ(DPPH、AB
TSおよびGO)は、抗酸化剤によるin situラジカル失活の結果としてのラジカ
ル吸光度の減少の分光光度測定を行った。より高い抗酸化活性を有する化合物は、より低
いIC50値を示す。その結果を表1に示す。
C50値が3つの異なるアッセイにおいて同じ傾向をたどったと結論付けることを可能に
する。得られたデータから、ピロガロール部分を有する化合物、特にAntiOxBEN
2およびAntiOxBEN3は、カテコール系、特にAntiOxBEN1よりも優れ
た抗酸化活性を示したと結論付けることが可能である。一般に、トリフェニルホスホニウ
ム(TPP)脂肪族側鎖の導入は、プロトカテク酸および没食子酸と比較した場合、抗酸
化活性のわずかな減少となった。
1)。酸化還元電位は、酸化防止剤が水素原子および/または電子をフリーラジカルに供
与する能力と相関している。一般に、低い酸化電位(Ep)は優れた酸化防止性能と関連
している。
ルタンメトリーにより、生理学的pH7.4で、親酸化防止剤(プロトカテク酸および没
食子酸)およびAntiOxBENの酸化挙動を評価した。酸化還元データは、プロトカ
テク酸およびAntiOxBEN1がカテコール基の存在に特徴的な酸化還元電位(Ep
)を示した(それぞれEp=0.257および0.224V)と結論付けることを可能に
する(表1)。ピロガロール誘導体(没食子酸、AntiOxBEN2、AntiOxB
EN3)について、酸化還元電位の有意な減少が観察された(Ep=0.163~0.1
68V)(表1)。
タンメトリー調査では、ただ1つの陽極波が観察された。単一のボルタンメトリー波の発
生は、親の酸と比較したときに、AntiOxBEN1が電極表面に吸着する傾向が低い
ことを示していると思われる。没食子酸とその誘導体(AntiOxBEN2とAnti
OxBEN3)の示差パルスボルタンメトリー調査は、生理学的pHで明確に定義された
2つの陽極波の存在を明らかにした。酸化ピークは、それらの構造中に存在するピロガロ
ール単位の酸化に関連している。
サイクリックボルタモグラムは、1つの陽極ピークおよび対応する陰極ピークを示す。陽
極ピーク電位値と陰極ピーク電位値の差は、不可逆的電子移動過程を示している。サイク
リックボルタンメトリー実験は、単一の酸化ピークを示し、逆方向の掃引で明確な還元波
は見られず、没食子酸とAntiOxBEN2およびAntiOxBEN3も不可逆的に
酸化されたことを示している。
xBEN3が、プロトカテク酸およびAntiOxBEN1について観察されたものより
も低い酸化還元電位を示したと結論付けることを可能にする。酸化電位の低下は、没食子
酸およびその誘導体(ピロガロール単位)中に追加のフェノール基が存在するためである
と思われる。余分なヒドロキシル基は酸化によって生成したラジカル中間体の安定化を促
進し、それは得られた酸化還元電位の実質的な減少に変換された。
Nについて得られた酸化還元電位に注目に値する影響を及ぼさない。得られたデータは、
実施された構造的修飾がカテコールまたはピロガロール環の電子密度に中程度の効果をも
たらすか、あるいは全く影響を及ぼさないことを示唆している。
要と一致している。全体的な結果は、安息香酸芳香環上に存在するヒドロキシル置換基の
数が酸化防止特性および電気化学的特性と直接関係しているという仮定を強化する。
2の親油特性を、生理学的pHで示差パルスボルタンメトリー(DPV)を使用して評価
した。生体膜を通るイオン性薬剤の移動を模倣するため、使用した技術はしばしば使用さ
れ、これは、そのプロセスが2つの不混和性電解質溶液(ITIES)の間の界面で起こ
るためである。最初に水相中に存在していたイオン性薬物(C=0.32mM)が、1,
6-ジクロロヘキサン(DCH)相に転移する転移電位(Etr)は、示差パルスボルタ
ンメトリー(DPV)によって測定される。ITIESモデルでは、薬物の親油性が増す
につれて、転移電位(Etr)は陽性が低下する。
2の伝達電位(Etr)は、それぞれ0.405Vおよび0.495Vであった。データ
から、AntiOxBEN2(没食子酸に基づくミトコンドリア標的化抗酸化剤)中の追
加のOH官能基の存在は、転移電位の増加において翻訳されたAntiOxBEN1(プ
ロトカテク酸に基づくミトコンドリア標的化抗酸化剤)と比較して、親水性を増加させた
と結論づけられた。予想通り、それらの親水性のためにヒドロキシ安息香酸は浸透しない
。
キレートするそれらの能力が決定された。鉄は、ヒドロキシルラジカル(・OH)を生成
するFentonおよびHaber-Weiss反応を触媒することができる酸化還元活
性金属であり、それは人間の健康と病気に深刻な影響を与える酸化的損傷事象と結びつい
ている強力な酸化剤種である。ミトコンドリアの鉄恒常性の喪失およびその結果としての
鉄の過負荷は、ミトコンドリアの機能不全、ひいては異なる病理に寄与し得ることに注目
すること。そのため、金属キレート剤、またはこの機構または複数の機構によって作用す
る抗酸化剤の使用は、金属誘発毒性を防ぐための治療的アプローチとして機能することが
できる。異なる作用機序の組み合わせによって、すなわち有害な反応性種の除去によって
、水素供与および/または電子移動によって、および/または酸化促進剤遷移金属(すな
わちCuおよびFe)のキレート化によって作用することができるフェノール系酸化防止
剤は、最大の意義であり得る。
てEDTA(エチレンジアミン四酢酸)を使用するフェロジンアッセイによって評価した
。プロトカテク酸、没食子酸およびミトコンドリア向性抗酸化剤であるMitoQの鉄キ
レート特性も評価した(図2)。それは着色フェロジン-fe(II)錯体の形成を完全
に抑制することができるので、EDTAは、溶液中で利用可能な全ての鉄をキレート化す
ることができた。
ロガロール系)およびヒドロキシ安息香酸は、第一鉄をキレート化することができた(図
2)。ヒドロキシ安息香酸(プロトカテク酸および没食子酸)は、鉄を効率的にキレート
化することができたが、ピロガロール部分を有するものはより効果的であった。Anti
OxBEN(カテコールまたはピロガロール系)もまた、第一鉄をキレート化することが
でき、ピロガロール部分を有するものはより効果的であった。AntiOxBENのキレ
ート特性は、それぞれの前駆体と比較した場合、TPPカチオンスペーサーの導入によっ
てある程度影響を受けるように思われる。それでも、AntiOxBEN2とAntiO
xBEN3は、溶液中に存在する全ての鉄の80%超えをキレート化することができた。
性に直面して、創薬最適化プログラムの後に、これらの革新的抗酸化剤は、酸化ストレス
関連の疾患および状態におけるミトコンドリア鉄過負荷の効果の抑制および/またはミト
コンドリア鉄貯蔵の減少に適用され得る薬物候補を導き得ると予測される。
取り込みを、膜電位に応答して単離ラット肝臓ミトコンドリア(RLM)において評価し
た。AntiOxBENは、ΔΨによって駆動されるミトコンドリアの内側に蓄積するこ
とができる(図3A)。ミトコンドリアマトリックス内の異なるAntiOxBEN蓄積
の概要を測定した。このプロセスは、スペーサー長の増加および芳香族置換パターンと関
連していることがわかった(図3B)。ピロガロール誘導体AntiOxBEN2につい
て観察された小さな蓄積比は、スペーサー長の増加によって有意に改善された。次の順位
付けが達成された:AntiOxBEN2<AntiOxBEN1<AntiOxBEN
3。すべてのAntiOxBENは、MitoQと同等の蓄積率を示す(図3B)。
れらがROS生成部位の近くに位置しているためである。
xBEN抗酸化性能を決定した。2つの異なる酸化ストレス剤、FeSO4/H2O2/
アスコルベートおよびADP/FeSO4、ならびに2つのエンドポイント、それぞれT
BARS生成および酸素消費を使用した。MitoQを参照として使用した(図4および
5)。
酸、AntiOxBEN2およびAntiOxBEN3は、ミトコンドリア脂質過酸化の
防止において最も有効なミトコンドリア向性安息香酸誘導体であった(図4A)。Ant
iOxBEN1およびプロトカテク酸は、RLMにおけるTBARS形成を防止するのに
有効ではなかった(図4A)。ADP/FeSO4アッセイでは、どのAntiOxBE
Nも脂質過酸化を効果的に防止しなかった(図4Bおよび5)。RLMにおける脂質過酸
化を抑制するAntiOxBEN対MitoQの能力は、以下の順で減少した:Mito
Q>>AntiOxBEN3と没食子酸とAntiOxBEN2はほぼ等しい>Anti
OxBEN1とプロトカテク酸はほぼ等しい。一般に、ピロガロールベースのAntiO
xBEN(図4および5)は、脂質過酸化膜プロセスを遅らせるのにさらに効果的であっ
た。
透過性遷移細孔(mPTP)開口部に及ぼす影響を評価した。一般に、試験したAnti
OxBENは、試験した全ての濃度について、mPTP開口にそれ自体効果がなかった。
N2およびMitoQではなく、カルシウム依存性mPTP開口の濃度依存性阻害を引き
起こすことが見出された(図6A~C)。この効果は、古典的なmPTP減感剤であるシ
クロスポリンA(1μM)の効果に匹敵し、そしてその抗酸化活性またはカルシウムイオ
ンの可能性のあるキレート化に関連している可能性がある。この性質は、例えば移植にお
ける移植片対宿主拒絶反応を防止および治療するために治療上重要であり得、これは通常
移植片におけるミトコンドリア破壊を含む。
に対する化合物の効果はそれらの毒性プロファイルについての情報を与え得る。そこで、
ミトコンドリア内膜を損傷することによって、または呼吸鎖、ATP合成、ミトコンドリ
ア透過性移行孔(mPTP)プロセスまたは輸出機構を阻害することによってミトコンド
リア機能不全を誘発するそれらの能力を評価した。
のミトコンドリア生体エネルギー、すなわちRLMΔΨおよび呼吸パラメータに対する毒
性効果を測定した。ΔΨは、ミトコンドリア呼吸によって生じる電気化学的勾配の主成分
を表し、そして利用可能な全エネルギーの90%超を占める。ミトコンドリア呼吸アッセ
イのために、グルタミン酸塩/リンゴ酸塩(錯体Iの場合)およびコハク酸塩(錯体II
の場合)を基質として使用した。さらに、呼吸制御比(RCR、状態3/状態4呼吸)と
して知られるミトコンドリア酸化的リン酸化カップリング指数およびADP/O指数(A
TP合成と酸素消費との間のカップリング)も計算した。AntiOxBENおよびMi
toQを抗酸化剤関連濃度で試験し、10μMが最高濃度であった。
を表2に示した。得られた結果は比較分析に用いた。
ラメータの有意な減少を引き起こしたことが観察された(表2)。さらに、RLMを2.
5μMまでのMitoQ濃度でインキュベートした場合、基質としてグルタミン酸塩/リ
ンゴ酸塩を用いて、状態2、状態4およびオリゴマイシン阻害呼吸の増大ならびに状態3
およびFCCP非結合呼吸の減少が観察された(図7A)。コハク酸塩を使用した場合、
試験した最高濃度のMitoQの存在下でRLMは、完全に切り離されていた(図7B)
。MitoQの増加した濃度のインキュベーションは、通電時に得られた最大ΔΨの漸進
的な減少をもたらした(表2)。ADP誘発脱分極後に再分極は生じなかったので、AD
P添加後のΔΨ崩壊が10μMMitoQで観察された(表2)。
度は、MitoQがミトコンドリアの生物エネルギーを完全に破壊したものであった。A
ntiOxBEN毒性試験のデータを表3~5に示す。
性化の後、わずかなΔΨ用量依存性脱分極(10~20mV)を引き起こし、一方、コハ
ク酸塩活性化の下で5~20mVのわずかな過分極を促進した。それでも、AntiOx
BENはRLMΔΨに大きな影響を与えないことに注意することが重要である。
およびミトコンドリア呼吸アッセイ、ならびにコハク酸塩(基質FCCP刺激呼吸として
使用した)についてのAntiOxBENおよびMitoQ速度を図7AおよびBに示す
。
明した。一般に、AntiOxBENは、主にそれらの親油性に依存しそしてそれらの芳
香族パターン(カテコール対ピロガロール)に頼らないプロセスにおいて、2.5μMよ
り高い濃度で状態2、状態4およびオリゴマイシン-抑制呼吸を増加させた。しかしなが
ら、観察された効果は錯体I基質を用いることによってより明白であったことを強調しな
ければならない。(図7AおよびB)。
プロファイルにおける用量依存的変化を誘導することが示された。観察された効果のいく
つかは、おそらく膜透過化効果またはプロトン往復活性から生じ得る。この効果は、非リ
ン酸化呼吸の刺激および小さなΔΨ脱分極をもたらし得る。その結果、すべての試験濃度
で、AntiOxBENは、RCRの有意な減少を引き起こした。さらに、ADP/O比
の変化によって評価されるように、AntiOxBEN(10μM)もミトコンドリアの
リン酸化系に影響を及ぼした。
トコンドリア毒性は、スペーサーの親油性および/またはTPP部分の存在と関連し得、
そして、たとえあるとしても、それら(カテコール対ピロガロール)とほとんど関係がな
い。それでもなお、TPPカチオンおよび親油性スペーサーの存在は、効率的で時には広
範なミトコンドリア蓄積に不可欠である。
NおよびMitoQは、より高い濃度で、ミトコンドリア内膜に損傷を引き起こすことに
よって、または呼吸鎖、ATP合成もしくは輸出機構を阻害することによってミトコンド
リア呼吸を妨害し得ることが見出された。
たが(図4および5)、2.5μMのRLMのミトコンドリア生体エネルギー装置に毒性
を引き起こしたことを強調しなければならない(図7AおよびBおよび表2)。
とは無関係に、抗酸化効果を発揮するのに必要な濃度よりも高い濃度で検出されたと結論
付けられた。
も良好な安全プロファイルを示したと結論付けられた。
来のヒト肝細胞(HepG2)の単層培養物およびSRB法を用いて評価した(図8)。
データから、AntiOxBENはHepG2細胞に対して低い毒性を示したと結論づけ
られた(図8)。AntiOxBEN1は、より低い濃度で細胞増殖のわずかな阻害を促
進するが、100μMより高い濃度では細胞増殖を刺激した。注目すべきことに、250
μMより低い濃度では、AntiOxBEN2は、細胞増殖を有意に刺激したが、250
μMより高い濃度では細胞増殖を有意に阻害した。AntiOxBEN3は、250μM
より高い濃度で、細胞増殖を有意に阻害した。
基づくAntiOxBEN毒性は、化合物の親油性によって媒介され得ると結論付けられ
た。一般に、AntiOxBENにはHepG2細胞に対する安全域がある。
造的修飾は、それらのミトコンドリア向性特性の有意な改善をもたらすと結論付けられた
。AntiOxBENは、抗酸化活性が高く、ミトコンドリアの蓄積が高く、そして毒性
が低い。
て駆動されるミトコンドリア内に蓄積され、脂質過酸化を防止し、低い固有毒性を呈する
ことを示した。AntiOxBENは、それらの親化合物、例えばプロトカテク酸および
没食子酸よりも高い親油性と、類似の抗酸化および鉄キレート化特性を示す。
非アルコール性脂肪性肝疾患、心血管疾患、急性膵炎およびアルツハイマー病またはパー
キンソン病および筋萎縮性側索硬化症を含む神経変性疾患に関連するミトコンドリア酸化
ストレスを予防または遅延することを目的とするミトコンドリア向性抗酸化剤である。
ロールベースの類似体は、ミトコンドリア酸化関連障害における治療的用途を有するファ
ーストクラスの薬物の開発のための潜在的な候補であると予測される。
を提供する。
した。1Hおよび13CスペクトルNMRスペクトルは室温で取得し、それぞれ400お
よび100MHzで動作するBruker Avance IIIで記録した。化学シフ
トは、内部標準としてのテトラメチルシラン(TMS)に対するδ(ppm)値で表され
、カップリング定数(J)はHzで与えられる。割り当てはDEPT(distortionless e
nhancement by polarization transfer)からも行った(下線付きの値)。質量スペクト
ル(MS)は、Bruker Microtof(ESI)またはVarian 320
-MS(EI)装置で記録し、重要なフラグメントのm/z(%相対)で表した。
よびジクロロメタン/メタノール中のアルミニウムシリカゲルシート60 F254プレ
ート(Merck、Darmstadt、Germany)上での薄層クロマトグラフィ
ー(TLC)分析によって評価した。スポットはUV検出(254および366nm)を
用いて検出した。フラッシュカラムクロマトグラフィーは、シリカゲル60(0.040
~0.063mm)(Carlo Erba Reactifs - SDS、フランス
)を使用して実施した。
示す4段階合成戦略に従って行った。最初に、中間体化合物3および4を以下のように合
成した:3,4-ジメトキシ安息香酸(1)または3,4,5-トリメトキシ安息香酸(
2)、特に1mmolを、ジクロロメタン、特に40mLのジクロロメタンに溶解し、ト
リエチルアミン、特に2mmоlのトリエチルアミンを添加した。氷浴中に保ったまま、
エチルクロロホルメート、特に2mmоlのエチルクロロホルメートをその撹拌した溶液
に滴加した。特に室温で2時間撹拌した後、その混合物を再度冷却し、6-アミノヘキサ
ン-1-オール、特に2mmolの6-アミノヘキサン-1-オールを加えた。その反応
物を、特に室温で10時間撹拌した。その混合物をジクロロメタン、特に3×20mLで
抽出した。有機相を合わせ、水、5%NaHCO3、特に20mLの5%NaHCO3お
よび1MのHCl、特に20mLの1MのHClで洗浄した。その有機相を合わせ、乾燥
し、そして濾過後、その溶媒を蒸発させて白色の残渣を得た。その反応をTLC、特にシ
リカゲル、酢酸エチルで追跡した。
(3)のキャラクタリゼーションは以下の通りである。収率74%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.39-1.41 (4H, m, (CH2)2(CH2)2OH), 1.55-1.63 (4H,
m, NCH2CH2(CH2)2CH2), 1.99 (1H, s, OH), 3.40-3.45 (2H, m, NCH2), 3.63 (2H, t, J
= 6.5 Hz, CH2OH), 3.91 (6H, s, 2×OCH3), 6.38 (1H, t, J = 5.2 Hz, CONH), 6.85 (1
H, d, J = 8.4 Hz, H(5)), 7.29 (1H, dd, J = 8.4 Hz, J = 2.0 Hz, H(6)), 7.43 (1H,
d, J = 2.0 Hz, H(2)). 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 25.4 (CH2(CH2)2OH), 26.7 (N
(CH2)2CH2), 29.8 (NCH2CH2), 32.6 (CH2CH2OH), 40.0 (NCH2), 56.1 (2×OCH3), 62.7 (
CH2OH), 110.4 (C(5)), 110.7 (C(2)), 119.4 (C(6)), 127.5 (C(1)), 149.0 (C(3)), 15
1.7 (C(4)), 167.3 (CONH). EI-MS m/z (%): 281 (M・+), 208 (16), 195 (21), 194 (1
00), 180 (16), 165 (75), 164 (55), 121 (15).
ンズアミド(4)のキャラクタリゼーションは以下の通りである。収率82%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.40-1.43 (4H, m, (CH2)2(CH2)2OH), 1.54-1.66 (4H,
m, NCH2CH2(CH2)2CH2), 1.81 (1H, s, OH), 3.41-3.46 (2H, m, NCH2), 3.64 (2H, t, J
= 6.4 Hz, CH2OH), 3.87 (3H, s, OCH3), 3.89 (6H, s, 2×OCH3), 6.28 (1H, t, J = 5.
1 Hz, CONH), 7.00 (2H, s, H(2)およびH(6)); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 25.4 (
CH2(CH2)2OH), 26.7 (NCH2CH2CH2), 29.8 (NCH2CH2), 32.6 (CH2CH2OH), 40.1 (NCH2), 5
6.4 (2×OCH3), 61.0 (OCH3), 62.8 (CH2OH), 104.5 (C(2) および C(6)), 130.4 (C(1))
, 140.9 (C(4)), 153.3 (C(3) および C(5)), 167.5 (CONH) および EI-MS m/z (%): 312
(M・+), 225 (38), 224 (34), 211 (59), 196 (49), 195 (100).
成手順は以下の通りである:N-(6-ヒドロキシヘキシル)-3,4-ジメトキシベン
ズアミド(3)、またはN-(6-ヒドロキシヘキシル)-3,4,5-トリメトキシベ
ンズアミド(4)、特に1mmolのヒドロキシヘキシルベンズアミド3、またはヒドロ
キシヘキシルベンズアミド4、および1,2-ジブロモテトラクロロエタン、特に1mm
olの1,2-ジブロモテトラクロロエタンを、THF、特に20mLのTHFに溶解し
た。1,2-ビス(ジフェニルホスフィン)エタン(ジホス)、特に0.5mmolを添
加した後、その反応を特に室温で20時間撹拌した。次いで、その反応混合物を、特にセ
ライトパッドを通して濾過した。濾液を蒸発させた後、油状残渣を得た。特に溶出系とし
て酢酸エチルを用いるシリカゲルフラッシュクロマトグラフィーによりその油状物を精製
した。その目的化合物を含む画分を集め、溶媒を蒸発させ、そして生成物をn-ヘキサン
から再結晶させた。その反応をTLC、特にシリカゲル、酢酸エチルで追跡した。
)のキャラクタリゼーションは以下の通りである。収率66%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.38-1.53 (4H, m, (CH2)2(CH2)2Br), 1.59-1.67 (2H,
m, NCH2CH2), 1.83-1.90 (2H, m, CH2CH2Br), 3.39-3.46 (4H, m, NCH2(CH2)4CH2Br), 3.
92 (6H, s, 2×OCH3), 6.25 (1H, t, J = 5.4 Hz, CONH), 6.85 (1H, d, J = 8.4 Hz, H(
5)), 7.27 (1H, dd, J = 8.4 Hz , J = 2.0 Hz, , H(6)), 7.43 (1H, d, J = 2.0 Hz, H(
2)); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 26.2 (NCH2CH2CH2), 28.0 (CH2(CH2)2Br), 29.7
(NCH2CH2), 32.7 (CH2CH2Br), 33.9 (CH2Br), 40.0 (NCH2), 56.1 (OCH3×2), 110.3 (C(
5)), 110.7 (C(2)), 119.2 (C(6)), 127.5 (C(1)), 149.1 (C(3)), 151.7 (C(4)), 167.2
(CONH) および EI-MS m/z (%): 345 (M・+), 343 (24), 264 (36), 195 (34), 194 (19
), 181 (40), 166 (24), 165 (100).
ド(6)のキャラクタリゼーションは以下の通りである。収率75%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.37-1.52 (4H, m, (CH2)2(CH2)2Br), 1.59-1.66 (2H,
m, NCH2CH2), 1.83-1.90 (2H, m, CH2CH2Br), 3.39-3.45 (4H, m, NCH2(CH2)4CH2Br), 3.
87 (3H, s, OCH3), 3.88 (6H, s, 2×OCH3), 6.40 (1H, t, J = 5.3 Hz, CONH), 7.01 (2
H, s, H(2) および H(6)); 13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 26.2 (NCH2CH2CH2), 27.9
(CH2(CH2)2Br), 29.6 (NCH2CH2), 32.6 (CH2CH2Br), 33.9 (CH2Br), 40.1 (NCH2), 56.4
(2×OCH3), 61.0 (OCH3), 104.4 (C(2)およびC(6)), 130.3 (C(1)), 140.8 (C(4)), 153.
2 (C(3)およびC(5)), 167.3 (CONH) および EM/EI m/z (%): 374 (M・+), 372 (15), 22
5 (18), 224 (100), 210 (18), 195 (32), 194 (48).
l)をトリフェニルホスフィン(PPh3)(1mmol)と混合し、48時間、約12
0℃の温度に加熱した。その残留物を勾配溶離(酢酸エチル:メタノール)を用いるシリ
カゲルフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。所望の化合物を含有する画分を集
めた後、溶媒を蒸発乾固させた。その反応をTLC(シリカゲル、酢酸エチル:メタノー
ル(9:1)およびジクロロメタン:メタノール(9:1))で追跡した。
ホニウムブロミド(7)のキャラクタリゼーションは以下の通りである。収率65%。
1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ = 1.40-1.72 (8H, m, NCH2(CH2)4), 3.33-3.37 (2H, m, C
H2P+Ph3), 3.42-3.49 (2H, m, NCH2), 3.83 (6H, s, 2×OCH3), 6.98 (1H, d, J = 8.5
Hz, H(5)), 7.46 (1H, d, J = 2.1 Hz, H(2)), 7.49 (1H, dd, J = 8.5, J = 2.1 Hz, Hz
, H(6)), 7.73-7.89 (15H, m, PPh3); 13C NMR (100 MHz, CD3OD): δ = 22.7 (d, JCP =
51.0 Hz, CH2P+Ph3), 23.5 (d, JCP = 4.3 Hz, CH2(CH2)2P+Ph3), 27.2 (CH2(CH2)3P
+Ph3), 30.3 (NCH2CH2), 31.2 (d, JCP = 16.3 Hz, CH2CH2P+Ph3), 40.8 (NCH2), 56.7
(2×OCH3), 112.0 (C(5)), 112.2 (C(2)), 120.0 (d, JCP= 86.2 Hz, C(1’)), 122.0 (
C(6)), 128.1 (C(1)), 131.6 (d, JCP = 12.6 Hz, C(3’) および C(5’)), 134.9 (d, J
CP = 10.0 Hz, C(2’) および C(6’)), 136.3 (d, JCP = 3.0 Hz, C(4’)), 150.2 (C(3
)), 153.4 (C(4)), 169.5 (CONH) および EI-MS m/z (%): 511 (M・+), 277 (37), 263
(40), 262 (100), 183 (87), 165 (47), 151 (35), 108 (44), 107 (29), 77 (26), 52 (
26).
ルホスホニウムブロミド(8)のキャラクタリゼーションは以下の通りである。収率79
%。
1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ = 1.41-1.73 (8H, m, NCH2(CH2)4), 3.37-3.40 (2H, m, C
H2P+Ph3), 3.50-3.56 (2H, m, NCH2), 3.94 (3H, s, OCH3), 3.95 (9H, s, 2×OCH3), 7
.28 (2H, s, H(2) および H(6)), 7.75-7.90 (15H, m, PPh3); 13C NMR (100 MHz, CD3OD
): δ = 22.5 (d, JCP = 50.8 Hz, CH2P+Ph3), 23.3 (d, JCP = 4.0 Hz, CH2(CH2)2P+P
h3), 27.1 (CH2(CH2)3P+Ph3), 30.0 (NCH2CH2), 30.9 (d, JCP = 16.2 Hz, CH2CH2P+Ph
3), 40.6 (NCH2), 57.0 (2×OCH3), 61.1 (OCH3), 106.0 (C(2) およびC(6)), 119.7 (d,
JCP= 86.1 Hz, C(1’)), 130.8 (C(1)), 131.4 (d, JCP = 12.5 Hz, C(3’) および C(5
’)), 134.7 (d, JCP = 10.0 Hz, C(2’) および C(6’)), 136.1 (d, JCP= 2.8 Hz, C(4
’)), 141.6 (C(4)), 154.1 (C(3) および C(5)), 168.7 (CONH) および EI-MS m/z (%):
448 (M・+), 446 (41), 278 (35), 277 (81), 276 (27), 275 (58), 263 (29), 262 (1
00), 185 (31), 184 (25), 183 (94), 152 (21), 108 (36), 96 (53), 94 (54), 77 (24)
, 58 (41).
ニルホスホニウム塩7、または1mmolのトリフェニルホスホニウム塩8を無水ジクロ
ロメタン、特に15mLの無水ジクロロメタンに溶解した。その反応混合物をアルゴン下
で撹拌し、-70℃より低い温度に冷却した。ジクロロメタン中の三臭化ホウ素、特に5
~7mmolの三臭化ホウ素1M溶液をその溶液に添加し、その反応を特に-70℃で1
0分間維持した。室温に達した後、その反応を12時間続けた。その後、水、特に40m
Lの水を慎重に添加することにより反応を終了させた。水を除去した後、得られた生成物
をメタノールに溶解し、乾燥し、濾過し、そして溶媒を蒸発させた。その残渣を、特に、
勾配溶離を用いるシリカゲルフラッシュクロマトグラフィー、特にジクロロメタン:メタ
ノールにより精製した。所望の化合物を含有する画分を集めた後、溶媒を蒸発乾固させた
。その反応をTLC、特にシリカゲル、ジクロロメタン:メタノール(9:1)で追跡し
た。得られた残渣をエチルエーテル/メタノールから結晶化して、対応するトリフェニル
ホスホニウムブロミド塩を得た。
スホニウムブロミド(AntiOxBEN1)の構造的キャラクタリゼーションは以下の
通りである。収率60%。
1H NMR (400 MHz, CD3OD): δ = 1.35-1.47 (2H, m, N(CH2)4CH2), 1.50-1.75 (6H, m, N
CH2(CH2)3), 3.33-3.47 (4H, m, NCH2(CH2)4CH2P+Ph3), 6.79 (1H, d, J = 8.3 Hz, H(5
)), 7.18 (1H, dd, J = 8.3 Hz, J = 2.2 Hz, H(6)), 7.26 (1H, d, J = 2.2 Hz, H(2)),
7.69-7.92 (15H, m, PPh3); 13C NMR (100 MHz, CD3OD): δ = 22.7 (d, JCP = 51.2 Hz
, CH2P+Ph3), 23.4 (d, JCP = 4.5 Hz, CH2(CH2)2P+Ph3), 27.0 (CH2(CH2)3P+Ph3), 3
0.1 (NCH2CH2), 31.0 (d, JCP = 16.2 Hz, CH2CH2P+Ph3), 40.0 (NCH2), 115.7 (C(5)),
115.8 (C(2)), 120.0 (d, JCP = 86.4 Hz, C(1’)), 120.5 (C(6)), 126.9 (C(1)), 131
.5 (d, JCP = 12.5 Hz, C(3’) および C(5’)), 134.8 (d, JCP = 9.9 Hz, C(2’) およ
び C(6’)), 136.3 (d, JCP= 3.0 Hz, C(4’)), 146.3 (C(3)), 150.1 (C(4)), 170.3 (C
ONH) および ME/ESI m/z (%): 499 (M++H- Br, 51), 498 (M+-Br, 98), 399 (31),
397 (31), 291 (100), 277 (67).
ニルホスホニウムブロミド(AntiOxBEN2)の構造的キャラクタリゼーションは
以下の通りである:収率50%。
1H NMR (400 MHz, DMSO): δ = 1.23-1.50 (8H, m, NCH2(CH2)4), 3.11-3.16 (2H, m, CH
2P+Ph3), 3.54-3.59 (2H, m, NCH2), 6.81 (2H, s, H(2) および H(6)), 7.74-7.91 (15
H, m, PPh3), 8.00 (1H, t, J = 5.1 Hz, CONH); 13C NMR (100 MHz, DMSO): δ = 20.2
(d, JCP = 49.8 Hz, CH2P+Ph3), 21.8 (d, JCP = 4.1 Hz, CH2(CH2)2P+Ph3), 25.6 (CH
2(CH2)3P+Ph3), 28.9 (NCH2CH2), 29.6 (d, JCP = 16.6 Hz, CH2CH2P+Ph3), 38.9 (NCH
2), 106.7 (C(2) および C(6)), 118.6 (d, JCP= 85.6 Hz, C(1’)), 125.1 (C(1)), 130
.3 (d, JCP = 12.4 Hz, C(3’) および C(5’)), 133.6 (d, JCP = 10.1 Hz, C(2’) お
よび C(6’)), 134.9 (d, JCP= 2.7 Hz, C(4’)), 136.1 (C(4)), 145.4 (C(3) および C
(5)), 166.3 (CONH) および ME/ESI m/z (%): 526 (M++Na-Br, 62), 515 (M++H-Br
, 30), 514 (M+-Br, 100), 277 (24).
た。最初に、3,4,5-トリメトキシ安息香酸(2)(500mg、2.3mmol)
を4℃でDMF(3.9mL)に溶解し、次いでCH2Cl2(3.9mL)中の、N,
N-ジエチルプロパン-2-アミン(0.421ml、2.3mL)およびPyBOP(
1668mg、2.3mmol)を添加した。その混合物を氷浴中に保ち、0.5時間撹
拌した。この後、tert-ブチル(6-アミノヘキシル)カルバメート(0.529m
l、2.3mmol)を加え、その混合物を室温まで温めた。その反応を18時間撹拌し
ながら続けた。次にその混合物をジクロロメタン(20mL)で希釈し、飽和NaHCO
3溶液(2×10mL)で洗浄した。その有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、そし
て減圧下で濃縮した。その残渣をフラッシュクロマトグラフィー(50%AcOEt/石
油エーテル)によって精製し、73%の収率を得た。
ミド)ヘキシル)カルバメート)(9)の構造的キャラクタリゼーションは以下の通りで
ある。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 7.07 (2H, s, H5, H6), 6.55 (1H, s, H1’), 4.59 (1H
, s, H8’), 3.91 (6H, s, 2×OCH3), 3.88 (3H, s, OCH3), 3.43 (2H, dd, J = 13.0, 6
.9 Hz, H2’), 3.13 (1H, dd, J = 12.6, 6.2 Hz, H7’), 1.67-1.58 (2H, m, H3’), 1.
53-1.32 (15H, m, H4’, H5’, H6’, NHCOOC(CH3)); および 13C NMR (100 MHz, CDCl3)
: δ = 167.3 (CONH), 156.3 (NHCOOC(CH3)), 153.3 (C3, C5), 140.9 (C4), 130.4 (C1)
, 104.5 (C2, C6), 79.3 (NHCOOC(CH3)), 61.0 (OCH3), 56.4 (2×OCH3), 40.0 (C7’),
39.7 (C1’), 30.2 (C2’), 29.5 (C6’), 28.5 (NHCOOC(CH3)), 26.1 (C3’), 25.8 (C4
’).
ド(10)の合成は以下の通りであった:脱保護工程は、CH2Cl2(8ml)中の9
(1g、2.4mmol)の溶液にTFA(4ml)を添加して実施した。その反応を室
温で1時間撹拌した。飽和NaHCO3溶液で中和した後、その有機相を分離した。その
有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、そして減圧下で濃縮した。その残渣をフラッシ
ュクロマトグラフィー(10%MeOH/CH2Cl2)により98%の収率で精製した
。
ズアミド(10)の構造的キャラクタリゼーションは以下の通りである。
1H NMR (400 MHz, MeOD): δ = 7.19 (2H, s, H2, H6), 3.89 (6H, s, 2×OCH3), 3.80 (
3H, s, OCH3), 3.39 (1H, t, J = 7.1 Hz, H2), 2.99-2.90 (2H, m, H7), 1.77-1.55 (4H
, m, H3, H6), 1.50-1.36 (4H, m, H4, H5); および13C NMR (100 MHz, MeOD): δ = 169
.4 (CONH), 154.3 (C3, C5), 141.8 (C4’), 131.1 (C1), 105.9 (C2, C6), 61.2 (OCH3)
, 56.7 (2×OCH3), 40.8 (C7’), 40.6 (C1’), 30.2 (C6’, 28.4 (C3’), 27.4 (C4’)
, 27.0 (C5’).
ミノ)カルボニルペンチル]トリフェニルホスホニウムブロミド(12)の合成は以下の
通りであった:4℃のDMF(7.4mL)中の10(689mg、2.2mmol)の
溶液に、CH2Cl2(7.4mL)中の、N,N-ジエチルプロパン-2-アミン(0
.476mL、2.7mmol)およびPyBOP(1572mg、2.7mmol)を
添加した。その混合物を氷浴中に保ち、0.5時間撹拌した。この後、化合物11(12
18、2.7mmol)を添加し、次いでその反応を室温まで加熱した。その反応を20
時間撹拌し続けた。次にその混合物をAcOEt(40mL)で希釈し、飽和NaHCO
3溶液(2×10mL)で洗浄した。その有機相をNa2SO4で乾燥し、濾過し、そし
て減圧下で濃縮した。その残渣をフラッシュクロマトグラフィー(10%MeOH/CH
2Cl2)で精製した。収率:63%。
シルアミノ)カルボニルペンチル]トリフェニルホスホニウムブロミド(12)の構造的
キャラクタリゼーションは以下の通りである。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 7.85-7.76 (3H, m, H4”), 7.73-7.59 (12H, m, H2”,
H3”, H5”, H6”), 7.12 (2H, s, H2, H6), 6.93 (1H, t, J= 5.7 Hz, H1’), 6.26 (1H
, t, J = 5.7 Hz, H8’), 3.88 (6H, s, 2×OCH3), 3.85 (1H, s, OCH3), 3.39 (dd, J =
13.2, 6.7 Hz, 1H), 3.19-3.05 (4H, m, H7’, H14’), 2.14 (1H, t, J = 7.1 Hz, H10
’), 1.69-1.26 (14H, m, H3’, H4’, H5’, H6’ H11’, H12’, H13’ );および 13C
NMR (100 MHz, CDCl3): δ = 173.3 (C9’), 167.2 (PhCONH), 153.1 (C3, C5), 140.4 (
C4), 135.4 (d, JCP = 2.9 Hz, C4”), 133.4 (d, JCP = 9.9 Hz, C2”,C6”), 130.7 (d
, JCP = 12.6 Hz, C3”,C5”), 130.4 (C1), 117.9 (d, JCP = 86.2 Hz, C1”), 104.5 (
C2, C6), 60.9 (OCH3), 56.4 (2×OCH3), 39.7 (C2’), 39.0 (C7’), 36.3 (C10’), 30
.0 (C3’), 29.8 (C6’), 28.9 (d, J = 5.0 Hz, C12’), 26.6 (C4’), 25.9 (C5’), 2
4.9 (C11’), 22.3 (d, J = 43.5 Hz, C14’), 22.1 (d, J = 12.5 Hz, C13’).
アミノ)カルボニルペンチル]トリフェニルホスホニウムブロミド(AntiOxBEN
3)を以下のように合成した。1.0g、1.4mmolを7.6mlの無水ジクロロメ
タンに溶解した。その反応混合物をアルゴン下で撹拌しそして-75℃より低い温度に冷
却した。三臭化ホウ素(ジクロロメタン中の1M溶液4.3ml;4.3mmol)溶液
を滴加し、その反応を-75℃で10分間維持した。添加が完了したら、その反応を-7
0℃で10分間保持し、次いで12時間連続で撹拌しながら室温まで温めた。その後、水
(20mL)を慎重に添加することにより反応を終了させた。水を除去した後、得られた
生成物をメタノールに溶解し、そして無水Na2SO4で乾燥し、濾過し、そして溶媒を
蒸発させた。その残渣をフラッシュクロマトグラフィー(10%MeOH/CH2Cl2
)によって精製し、55%の収率が得られた。
キシルアミノ)カルボニルペンチル]トリフェニルホスホニウムブロミド(AntiOx
BEN3)の構造的キャラクタリゼーションは以下の通りである。
1H NMR (400 MHz, MeOD): δ = 7.92 - 7.83 (3H, m, H4”), 7.82-7.70 (12H, m, 12H,
m, H2”, H3”, H5”, H6”), 6.83 (2H, s, H2, H6), 3.43-3.34 (2H, m, H14’), 3.33
-3.25 (2H, m, H2’), 3.14 (1H, t, J = 6.9 Hz, H7’), 2.15 (1H, t, J = 7.0 Hz, H1
0’), 1.72-1.28 (14H, m, H3’, H4’, H5’, H6’ H11’, H12’, H13’); 13C NMR (1
00 MHz, MeOD): δ = 176.3 (C9), 170.5 (PhCOONH), 146.5 (C3, C5), 138.1(C4), 136.
1 (d, J= 2.9 Hz, C4”), 134.7 (d, JCP = 10.0 Hz, C2”, C6”), 131.5 (d, JCP = 12
.6 Hz, C3”, C4”), 125.4 (C1), 119.7 (d, JCP = 86.3 Hz, C1”), 107.8 (C2, C6),
40.8 (C2’), 40.5 (C7’), 36.2 (C10’), 30.9 (C3’), 30.8 (C6’), 30.2 (C4’), 2
9.9 (C5’), 27.4 (d, JCP = 2.5 Hz, C12’), 26.1 (C11’), 23.1 (d, JCP = 4.2 Hz,
C13’), 22.6 (d, JCP = 51.3 Hz, C14’); ESI /MS m/z (%): 628 (M++H-Br-, 38),
627 (M+-Br, 100), 556 (35), 547 (46);および ESI /HRMS m/z 計算値 C37H44N2O5P
+ (M+-Br-): 627.2982;実測値 627.2970.
ジカルに基づく総抗酸化能アッセイによって評価した。これらすべての方法は、抗酸化剤
によるラジカル(DPPH・、ABTS・+またはGO・)の失活に起因する吸光度の減
少の分光光度測定を含む。結果はIC50で表され、これはラジカルの量を50%減少さ
せるのに必要な最小抗酸化剤濃度として定義される。抗酸化アッセイは、Bio Tec
h Instruments製のマルチプレートリーダー(Powerwave XS
Microplate Reader)で行った。
る(0μM~500μMの範囲)試験化合物の溶液をエタノール中で調製した。DPPH
エタノール溶液(6.85mM)も調製し、次いで515nmで0.72±0.02の吸
光度に達するように希釈した。各化合物溶液(20μL)を180μLのDPPH・溶液
に3連で添加し、515nmの吸光度を45分かけて1分ごとに記録した。ラジカルの阻
害率は、100%のラジカルに相当するブランク(20μLのエタノールと180μLの
DPPH・溶液)と試験化合物溶液との比較を基にした。IC50値の決定のために用量
反応曲線を確立した。データは3回の独立した実験の平均値±SEMである。
μM~500μMの範囲)の試験化合物のエタノール溶液を調製した。150mMの過硫
酸カリウム水溶液(163μL)を10mLの7mMのABTS水溶液に添加し、続いて
16時間室温で暗所に保存することにより、ABTS・ラジカルカチオン溶液(2.45
mMの最終濃度)を得た。次いで、その溶液をエタノールで希釈して吸光度0.72±0
.02に到達させた。化合物(20μL)を三連でABTS・+溶液(180μL)に添
加した後、分光光度測定を15分かけて毎分行った。ラジカルの阻害率は、100%のラ
ジカルに相当するブランク(20μLのエタノールおよび180μLのABTS・+溶液
)と試験化合物溶液との間の比較を基にした。IC50値の決定のために用量反応曲線を
確立した。データは3回の独立した実験の平均値±SEMである。
度の試験化合物の溶液をエタノール中で調製した。5mM GO・のエタノール溶液を調
製し、428nmで1.00±0.02の吸光度に達するように希釈した。GO・溶液(
180μL)への3連の化合物溶液の添加(20μL)に続いて、暗所で、室温で30分
間にわたって428nmでの吸光度測定を行った。ラジカルの阻害率は、100%のラジ
カルに相当するブランク(20μLのエタノールと180μLのGO・溶液)と試験化合
物溶液との間の比較を基にした。IC50値の決定のために用量反応曲線を確立した。デ
ータは3回の独立した実験の平均値±SEMである。
技術によって評価した。
olab PGSTAT302N(Metrohm Autolab、ユトレヒト、オラ
ンダ)を使用して得た。一般に、サイクリックボルタンメトリー(CV)データは、50
mVs-1の走査速度で取得した。示差パルスボルタンメトリー(DPV)の結果は、4
mVのステップ電位、50mVのパルス振幅および8mVs-1の走査速度で得た。電気
化学信号は、汎用電気化学システム(GPES)バージョン4.9、ソフトウェアパッケ
ージによってモニターした。分析信号に対するバックグラウンドノイズの寄与を最小限に
するために、すべての電気化学実験は、室温でファラデー箱内に配置された電気化学セル
内で行った。
した:各化合物の原液(10mM)を、適切な量をエタノールに溶解することによって調
製した。ボルタンメトリー作業溶液は、0.1mMの最終濃度で電気化学セル内で調製し
た。pH7.4の支持電解質は、6.2mLの0.2Mリン酸水素二カリウムおよび43
.8mLの0.2Mリン酸二水素カリウムを100mLに希釈することによって調製した
。ボルタンメトリーデータは、作用電極としてのガラス状炭素電極(GCE、d=2mm
)、白金線の対電極、および飽和Ag/AgCl参照電極からなる3電極システムにおい
て得られた。一実施形態では、AntiOxBENの親油特性の評価は以下のようにして
行った。電気化学セルは、各相に、2つのAg/AgCl参照電極および2つのPt対電
極を含む微小液液界面(μITIES)のアレイを有する4電極システムであった。その
微孔性膜を4.0mLの水相で満たされたガラスシリンダー上にフルオロシリコーンシー
ラント(Dow Corning 730)で密封し、そこにAntiOxBEN溶液の
アリコートを加えた。次いで、膜をセルに含まれる有機相に浸した。その有機相参照溶液
(2mMのBTPPAC1+2mMのNaCl水溶液)を機械的に安定化した。水性支持
電解質溶液は10mMのpH7.0のTris-HCl緩衝液であった。
trumentsのマルチプレートリーダー(Powerwave XS Microp
late Reader)で行われる分光光度法フェロジン法によって評価した。
ェルに、酢酸アンモニウム(20μM)中の試験化合物(100μM)および硫酸アンモ
ニウム鉄(II)の溶液を添加し、10分間インキュベートし、その吸光度を562nm
で読み取った。次に、新しく調製したフェロジン溶液(5mM)を各ウェルに加えた(9
6μMの最終濃度)。37℃で10分間の新しいインキュベーションの後、[Fe(フェ
ロジン)3]2+錯体の吸光度を562nmで測定した。試験化合物の代わりにDMSO
を用いてブランクウェルを試験した。参照としてEDTAを使用した。全ての化合物を1
00μMの最終濃度で試験した。最初の測定値の吸光度を試験化合物による吸光度をなく
すために最終値まで差し引いた。データは3回の独立した実験の平均±SEMであり、そ
してFe(II)キレート化の%として表される(EDTA=100%)。
、ラット肝臓ミトコンドリア(RLM)で行った。RLMは、組織ホモジナイズし、続い
て250mMスクロース、10mM HEPES(pH7.4)、1mM EGTA、お
よび0.1%無脂肪ウシ血清アルブミンを含有する氷冷緩衝液中で分画遠心分離すること
によって調製した。粗ミトコンドリア調製物を得た後、ペレットを2回洗浄し、洗浄緩衝
液(250mMスクロースおよび10mM HEPES、pH7.4)に再懸濁した。タ
ンパク質濃度は、標準としてBSAを使用してビウレットアッセイにより決定した。
以下のように評価した:RLM(0.5mgタンパク質/mL)を、1mLのKCl培地
(120mM KCl、10μL HEPES、pH 7.2および1mM EGTA)
中、37℃でAntiOxBENと共にインキュベートした。ロテノン(1.5μM)の
存在下で電極応答を較正するために、各AntiOxBENの5回の連続1μM添加を実
施した。その後、コハク酸塩(10mM)を添加してΔΨを生成した。アッセイの終わり
にバリノミシン(0.2μg/mL)を加えてΔΨを消散させた。測定は、テトラフェニ
ルホスホニウムカチオン(TPP+)の分布を測定するイオン選択電極、および参照とし
てAg/AgCl2電極を用いて行った。ミトコンドリア内蓄積量は、ミトコンドリア内
容量が0.5μL/mgタンパク質であると仮定した場合のミトコンドリア外培地からミ
トコンドリア内培地へのAntiOxBENの消失およびTPP化合物のミトコンドリア
取り込みについての結合補正によって計算した。
使用した。
にチオバルビツール酸反応性種(TBARS)アッセイによって測定した:RLM(2m
gタンパク質/ml)を、37℃で、基質として5mMグルタミン酸塩/2.5mMリン
ゴ酸塩を補充した、100mM KCl、10mM Tris-HClおよびpH7.6
を含む0.8mLの培地中でインキュベートした。RLMを各AntiOxBEN(5μ
M)と共に5分間インキュベートした後、100μMのFeSO4/500μMのH2O
2/5mMのアスコルベートを37℃で15分間添加することによってミトコンドリアを
酸化ストレス条件に曝した。酸化ストレスにさらした後、DMSO中の2%(v/v)ブ
チル化ヒドロキシトルエン60μLを添加し、続いて過塩素酸35%(v/v)200μ
Lおよび1%(w/v)チオバルビツール酸200μLを添加した。次にサンプルを10
0℃で15分間インキュベートし、冷却し、その上清をガラス管に移した。2mLのMi
liQ水および2mLのブタン1-オールを加えた後、サンプルを数秒間激しくボルテッ
クスした。二相を分離させた。有機層のアリコート(250μL)の蛍光をTBARSに
ついてプレートリーダー(λEx=515nm;λEm=553nm)で分析した。グル
タミン酸塩/リンゴ酸塩で活性化したRLMでのTBARSバックグラウンド産生は無視
できるほどであることがわかった。データは、3回の独立した実験の平均値±SEMであ
り、そして対照の%として表す(対照=100%)。
に第2の方法論によって測定した:呼吸基質としてグルタミン酸塩/リンゴ酸塩(5mM
/2.5mM)を使用した、100mM KCl、10mMTris-HClおよびpH
7.6からなる反応培地1mLの総容量中の2mgRLMの酸素消費量を、クラーク酸素
電極を用いて37℃でモニターした。RLMを各AntiOxBEN(5μM)と共に5
分間インキュベートした後、1mMのADPおよび0.1mMのFeSO4(最終濃度)
を添加することによって脂質過酸化プロセスを開始した。インキュベーション培地中のO
2の飽和濃度は、37℃で217μMであると推定された。酸化促進剤対(1mM AD
P/0.1mM FeSO4)によるRLM膜の過酸化から生じる酸素消費量の経時変化
を記録した。トレースは、6回の独立した実験からの平均値±SEM記録である。ADP
/Fe2+の添加に続くより遅い酸素消費に関連するタイムラグ相を使用して、脂質過酸
化を防止するためのAntiOxBENの有効性を測定した。データは、6回の独立した
実験からの平均値±SEMであり、そして対照の%として表す(対照=100%)。
果を評価した。
果を以下のように測定した。ミトコンドリア膨潤は、540nmで分光光度的にモニター
したときに、ミトコンドリア懸濁液から散乱した光の変化を測定することによって推定し
た。漸増濃度のAntiOxBEN(2.5~10μM)を、RLM(1mg)存在下で
、反応培地(200mMスクロース、1mM KH2PO4、10mMTris(pH7
.4)、5mMコハク酸塩、および1.5μMロテノンを添加した10μM EGTA)
に添加し、アッセイ前に5分間インキュベートした。その実験を、毎日滴定される適切な
濃度のCa2+(15~50μM)を添加することによって開始した。PTP脱感作剤で
あるシクロスポリンA(CsA)を添加して、mPTP開口を実証した。反応を連続的に
撹拌し、そして温度を37℃に維持した。データは3回の独立した実験の平均値±SEM
であり、540nmでのΔ吸光度として表される。
ように実施した:単離したRLMの呼吸を、37℃で磁気撹拌しながら、1mLの恒温水
ジャケット付きチャンバ内の適切な記録計に接続したClark型酸素電極を用いてポー
ラログラフで評価した。標準呼吸媒体は、130mMスクロース、50mM KCl、5
mM KH2PO4、5mM HEPES(pH7.3)および10μM EGTAから
なる。漸増濃度のAntiOxBEN(2.5~10μM)を呼吸基質グルタミン酸塩/
リンゴ酸塩(それぞれ10mMおよび5mM)またはコハク酸塩(5mM)およびRLM
(1mg)を含有する反応培地に添加し、アッセイ前に5分間インキュベートした。状態
2は、AntiOxBENとの5分間のインキュベーション時間中の呼吸として考えられ
た。状態3呼吸を誘発するために、125nmolのADP(グルタミン酸塩/リンゴ酸
塩を使用)または75nmolのADP(コハク酸塩を使用)を加えた。状態4を、AD
Pリン酸化が終了した後に決定した。その後のオリゴマイシン(2μg/ml)の添加は
、ATPシンターゼを阻害し、そしてオリゴマイシン阻害呼吸状態に由来した。最後に、
1μMのFCCPを加えて、脱共役呼吸を誘導した。RCRは、呼吸基質としてグルタミ
ン酸塩-リンゴ酸塩またはコハク酸塩をそれぞれ用いて、対照実験について7.3±0.
6および4.1±0.3であった。同じ呼吸基質でADP/O指数は、それぞれ2.6±
0.1および1.5±0.1であった。データは、7回の独立した実験の平均±SEMで
ある。
た。
の評価は、以下のように実施した:ミトコンドリア膜貫通電位(ΔΨ)は、サフラニン(
5μM)の蛍光変化の評価を通じて推定し、5nmのスリット幅で、495および586
nmの励起および発光波長で作動する分光蛍光計で記録した。漸増濃度のAntiOxB
EN(2.5~10μM)を呼吸基質グルタミン酸塩/リンゴ酸塩(それぞれ5mMおよ
び2.5mM)またはコハク酸塩(5mM)およびRLM(最終体積2mL中0.5mg
)を含有する反応培地(200mMスクロース、1mM KH2PO4、10mMTri
s(pH7.4)および10μM EGTA)に添加し、アッセイ前に25℃で5分間イ
ンキュベートした。このアッセイでは、サフラニン(5μM)およびADP(25nmo
l)をそれぞれアッセイの開始および脱分極の誘発に使用した。その後、ミトコンドリア
を脱分極させるために1μMのFCCPを全ての実験の最後に加えた。0.4μgのバリ
ノマイシンを補充した200mMのスクロース、1mMのNaH2PO4、10mMのT
ris(pH7.4)および10μMのEGTAを含有するK+フリーの反応培地中でR
LMをインキュベートしたときに得られた較正曲線を用いて、ΔΨを計算した。ΔΨによ
って誘導されたサフラニンの蛍光変化の拡大は、標準培地およびK+フリー培地において
類似していることが見出された。「再分極」は、添加したADPの完全リン酸化後の膜電
位の回復に対応した。遅延相は、添加されたADPをリン酸化するのに必要な時間を反映
していた。グルタミン酸塩/リンゴ酸塩またはコハク酸塩をそれぞれ使用した場合、単離
RLMは、226mVとほぼ等しいΔΨおよび202mVとほぼ等しいΔΨ(負の内側)
を発生した。データは5回の独立した実験の平均値±SEMである。
pG2細胞において評価した。ヒト肝細胞癌HepG2細胞を、ピルビン酸ナトリウム(
0.11g/L)、炭酸水素ナトリウム(1.8g/L)および10%ウシ胎児血清(F
BS)および1%の抗生物質ペニシリン-ストレプトマイシン100×溶液を添加したダ
ルベッコ改変イーグル培地(DMEM;D5648)からなる高グルコース培地中で培養
した。細胞を5%CO2の加湿インキュベーター中で37℃に維持した。HepG2細胞
を4×104細胞/mLの密度で播種し、処理前に24時間増殖させた。
ルプレート(2×104細胞/500μL)に配置し、次いで25μM~500μMの範
囲の濃度のAntiOxBENと共に48時間インキュベートした。インキュベーション
後、スルホローダミンB(SRB)アッセイを細胞タンパク質含有量の測定に基づく細胞
密度決定に使用した。簡単に説明すると、インキュベーション後、培地を除去し、ウェル
をPBS(1×)ですすいだ。細胞を、-20℃で少なくとも2時間100%メタノール
中の1%酢酸を添加することによって固定した。その後、固定液を捨て、プレートを37
℃のオーブンで乾燥した。1%酢酸溶液中の250マイクロリットルの0.5%SRBを
添加し、そして37℃で1時間インキュベートした。次いでウェルを水中の1%酢酸で洗
浄しそして乾燥した。その後、500μlのTris(pH10)を添加し、プレートを
15分間撹拌した。最後に、各上清200μlを96ウェルプレートに移し、光学濃度を
540nmで測定した。データは4つの独立した実験の平均値±SEMであり、結果は対
照の百分率(対照=100%)として表され、これはそれぞれの時点で何の処理もしてい
ない細胞密度を表す。
Prism 5.0ソフトウェア(GraphPad Software、Inc.)
において、すべての結果を示された実験の数に対する平均値±SEMとして表す。データ
は、2つの平均値の比較のためのStudentのt検定、およびDunnetの多重比
較事後検定による一元配置分散分析によって分析した。最後の検定は、2つより多いグル
ープを1つの独立変数と比較するために使用した。有意性は、*P<0.05、**P<
0.01、***P<0.0005、****P<0.0001で認められた。
業者はその修正に対する多くの可能性を予見するであろう。
の実施形態をさらに説明する。
Claims (44)
- R7が、R8-(C=O)NH-R9アミドの2級アミドであり;
R8およびR9が、互いに独立して選択され;
R8およびR9は、アルキル鎖、アルケニル鎖、アルキニル鎖または置換アリールであ
る、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 前記置換アリールが、アルカン-アリール置換、アルケン-アリール置換、またはアル
キン-アリール置換である、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 前記アルカン-アリール置換、前記アルケン-アリール置換、または前記アルキン-ア
リール置換が、以下である、前請求項のいずれかに記載の化合物。
C1~C6-アルキル、C3~C8-シクロアルキル、C6~C10-アリール、C6
~C10-アリール-C1~C8-アルキル、C1~C6-アルコキシ、C6~C10-
アリールオキシ、C6~C10-アリール-C1~C8-アルコキシ、ヒドロキシル、C
O2H、C1~C6-アルコキシカルボニル、C6~C10-アリールオキシカルボニル
、C6~C10-アリール-C1~C8-アルコキシカルボニル、C1~C6-アルキル
カルボニル、C6~C10-アリールカルボニル、C6~C10-アリール-C1~C8
-アルキルカルボニル、C1~C6-アルキルカルボキシ、C6~C10-アリールカル
ボキシ、C1~C6-アルキルメルカプチル、C6~C10-アリールメルカプチル、C
1~C6-アルキルメルカプトカルボニル、C3~C8-シクロアルキルメルカプトカル
ボニル、C6~C10-アリールメルカプトカルボニル、C1~C6-アルキルメルカプ
トカルボキシ、C6~C10-アリールメルカプトカルボキシ、C1~C6-アルキルス
ルホニル、C6~C10-アリールスルホニル、C1~C6-アルキルスルホキシ、C6
~C10-アリールスルホキシ;
これらのそれぞれがC1~C6-アルキル、C1~C6-アルコキシ、COOHで1回
または数回置換されており;CONH2、C1~C6-アルキルで1回または2回置換さ
れており;SO3H、アミノ、チオール、ヒドロキシル、ニトロ、シアノ、フルオロ、ク
ロロ、ブロモ、ヨード、CF3またはOCF3;
ここで、これらの任意選択の置換基のいくつかは組み合わされて、anellated飽和、不
飽和または芳香族のホモ環系またはヘテロ環系を形成し;または
C1~C6-アルキル、C1~C6-アルコキシ、COOHで1回または数回置換され
ている飽和、不飽和または芳香族複素環;CONH2、1回または2回置換されている。 - 前記アルキル鎖、前記アルケニル鎖または前記アルキニル鎖が、C1~C30鎖、好ま
しくはC1~C18鎖である、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 前記アルキル鎖、前記アルケニル鎖または前記アルキニル鎖が、C2~C16鎖、好ま
しくはC3~C16鎖、より好ましくはC5~C14鎖、さらにより好ましくはC6~C
14鎖である、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 前記アルキル鎖が、C5アルキル鎖、C6アルキル鎖、C7アルキル鎖、C8アルキル
鎖、C9アルキル鎖、C10アルキル鎖、C11アルキル鎖、C12アルキル鎖、C13
アルキル鎖、またはC14アルキル鎖である、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - R1およびR5が、Hである、前請求項のいずれかに記載の化合物。
- R2およびR3が、OHである、前請求項のいずれかに記載の化合物。
- R4が、HまたはOHである、前請求項のいずれかに記載の化合物。
- R7が、C6アルキル鎖である、前請求項のいずれかに記載の化合物。
- R8およびR9が、互いに独立してC5アルキル鎖またはC6アルキル鎖である、前請
求項のいずれかに記載の化合物。 - 前記ハロゲンが、F,Cl,Br,I,Atである、前請求項のいずれかに記載の化合
物。 - 前記化合物が、6-(3,4-ジヒドロキシベンズアミド)ヘキシルトリフェニルホス
ホニウムブロミドである、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 前記化合物が、6-(3,4,5-トリヒドロキシベンズアミド)ヘキシルトリフェニ
ルホスホニウムブロミドである、請求項1~16のいずれか一項に記載の化合物。 - 前記化合物が、5-(6-(3,4,5-トリヒドロキシベンズアミド)ヘキシルアミ
ノ)カルボニルペンチル]トリフェニルホスホニウムブロミドである、請求項1~16の
いずれか一項に記載の化合物。 - ミトコンドリアの形態およびOXPHOS酵素の発現の少なくとも1つの調節における
使用のための、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - ミトコンドリア障害に関連する症状またはミトコンドリア機能不全またはミトコンドリ
ア疾患に関連する状態に関連する症状の、治療または予防または抑制のための使用のため
の、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 前記ミトコンドリア障害が、ミオクローヌスてんかん;赤色ぼろ線維ミオクローヌスて
んかん;レーベル遺伝性視神経症;神経障害性運動失調症および網膜色素変性症;ミトコ
ンドリアミオパチー、脳症、乳酸アシドーシス、脳卒中;リー症候群;リー様症候群;優
性視神経萎縮症;カーンズ-セイヤー症候群;母性遺伝性糖尿病と難聴;Alpers-
Huttenlocher症候群;運動失調症ニューロパチースペクトル;慢性進行性外
眼筋麻痺;ピアソン症候群;ミトコンドリア神経胃腸脳症;センガース症候群;3-メチ
ルグルタコン酸尿症、感音難聴、脳症およびリー様症候群の神経放射線学的所見;ミオパ
チー;ミトコンドリアミオパチー;心筋症;複合体IVのサーフェイトタンパク質欠乏に
よるリー症候群の欠如;ピルビン酸の酸化の乱れとATP+PCR産生率を含む、これま
でのところ解決されていない遺伝的欠陥を伴う、単離された、または組み合わされたOX
PHOS欠乏症からなる群から選択される障害である、前請求項のいずれかに記載の化合
物。 - 前記ミトコンドリア機能障害に関連する状態が、フリードライヒ失調症;尿細管性アシ
ドーシス;パーキンソン病;アルツハイマー病;筋萎縮性側索硬化症;ハンチントン病;
発達性広汎性疾患;難聴;聾;糖尿病;老化;ミトコンドリア機能を阻害する薬の副作用
からなる群から選択される状態である、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 神経変性疾患、非アルコール性脂肪性肝疾患、腫瘍、癌、腎臓病、強皮症、肝鉄過剰症
、肝銅過剰症、脱毛症、ヒト不妊症、急性膵炎、線維筋痛症、ミトコンドリア障害、また
はミトコンドリア機能障害またはミトコンドリア疾患に関連する状態の治療または予防ま
たは抑制における使用のための、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 神経変性疾患、前記神経変性疾患が、特に筋萎縮性側索硬化症である、の治療または予
防における使用のための、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 肝臓癌、膵臓癌または胆道癌である、癌の治療または予防における使用のための、前請
求項のいずれかに記載の化合物。 - 非アルコール性脂肪性肝疾患、非アルコール性脂肪性肝炎または肝硬変である、非アル
コール性脂肪性肝疾患の治療または予防における使用のための、前請求項のいずれかに記
載の化合物。 - 腎臓癌または腎不全である、腎臓病の治療または予防における使用のための、前請求項
のいずれかに記載の化合物。 - 前記腫瘍疾患が、癌、特に基底細胞癌、骨癌、腸癌、脳腫瘍、乳癌、子宮頸癌、白血病
、肝臓癌、肺癌、リンパ腫、黒色腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、甲状腺癌または胆道癌
である、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 抗菌剤として、特に消毒剤として使用するための、前請求項のいずれかに記載の化合物
。 - 多能性細胞培養物の維持、細胞培養物の補足として、特に増殖培地化合物として使用す
るための、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 筋肉プロテクターまたは身体運動後の筋肉回復としての使用のための、前請求項のいず
れかに記載の化合物。 - 化粧品、またはサプリメント、または栄養補助食品、すなわち老化防止剤として、また
は抗シワスキンケア製品として使用するための、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - イメージング研究、特にミトコンドリアイメージング研究を監視するためのプローブと
して使用するための、前請求項のいずれかに記載の化合物。 - 前請求項に記載の化合物のいずれかを含む、多能性幹細胞を未分化状態に維持するため
の細胞培養培地。 - 請求項1~35の化合物のいずれかと、薬学的に許容される担体、アジュバント、賦形
剤、希釈剤、またはそれらの組合せとを含む組成物、好ましくは医薬組成物または化粧品
組成物。 - 前記薬学的に許容される担体が、以下のリスト:食塩水、アラビアゴム、ゼラチン、デ
ンプンペースト、タルク、ケラチン、コロイドシリカ、尿素、またはそれらの組合せから
選択される、請求項36に記載の組成物。 - 前記アジュバントが、以下のリスト:水中油型エマルションアジュバント、アルミニウ
ムアジュバント、TLR-4リガンド、サポニン、およびそれらの組合せから選択される
、請求項36または37に記載の組成物。 - 前記賦形剤が、以下のリスト:グルコース、ラクトース、スクロース、モノステアリン
酸グリセロール、塩化ナトリウム、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノ
ール、またはそれらの組合せから選択される、請求項36~38のいずれかに記載の組成
物。 - 前記医薬組成物が、局所投与、経口投与、非経口投与または注射可能な投与により投与
される、請求項36~39のいずれかに記載の組成物。 - 神経変性疾患、非アルコール性脂肪性肝疾患、腫瘍、腎臓病、強皮症、肝鉄過剰症、肝
銅過剰症、脱毛症、ヒト不妊症、急性膵炎または線維筋痛症の治療または予防のための方
法における使用のための組成物であって、前記医薬組成物は一日量で投与される、請求項
31~40のいずれかに記載の組成物。 - 前記一日量が、20mg/日または10mg/日である、請求項41に記載の組成物。
- 請求項1~34の化合物または請求項36~42の組成物を含む、ナノキャリア。
- 請求項1~34の化合物または請求項36~42の組成物を含む、リポソーム。
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