JP2024509256A - ヒドロキシキノリン化合物および色素変性剤としての使用方法 - Google Patents

Abstract

開示された実施形態はチロシナーゼ阻害剤のための薬学的製剤、ならびに色素沈着過剰障害の皮膚科学治療のための方法を提供する。薬学的製剤は各々が８－ヒドロキシキノリンの構造コアを含有するチロシナーゼ阻害剤を含み、色素沈着過剰症のための局所治療として適切な担体に入れて適用される。いくつかの実施形態において少なくとも１つ追加の皮膚科学的に活性な化合物が薬学的製剤中に存在する。【選択図】なし

Description

優先権関連特許出願との相互参照
この出願は、参照によりその全体が本明細書に援用される、２０２１年３月９日に出願された米国仮特許出願第６３／１５８，５１７号の利益および優先権を主張する。

本開示の分野
酵素チロシナーゼの阻害剤を脱色素剤として含む薬学的製剤（すなわち、組成物）、ならびに肝斑および黒子のような色素沈着過剰の皮膚病を治療する際のかかる阻害剤の使用が提供される。

ヒトの皮膚の色素沈着はメラノサイト細胞によるメラニン合成に起因する。メラノサイト内のメラノソーム細胞小器官は色素メラニンを上部ケラチノサイト層に移動させ、これらのケラチノサイトは次いで表皮の分化により皮膚の表面に輸送される（Ｈｅａｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｓｕｋａｍｏｔｏ、ＦＡＳＥＢ Ｊ．５：２９０２～２９０９（１９９１）参照）。

多くの色素沈着過剰障害が皮膚でのメラニンの過剰生産によって起こる。メラニン生合成の経路はＬ－チロシンのＬ－ドーパへの好気的ヒドロキシル化を触媒し、続いてＬ－ドーパをＬ－ドーパキノンに酸化するのに酵素チロシナーゼを必要とする（図１）。Ｍａｙｅｒ，Ａ．Ｍ．ら、Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ１９７９、１８、１９３－２１５；Ｈｅａｒｉｎｇ，Ｖ．Ｊ．Ｊｒ．，Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｅｎｚｙｍ．１９８７、１４２、１５４－６７；Ｓｏｌｏｍｏｎ，Ｅ．Ａ．ら，Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．１９９６、９６、２５６３－６０５；Ｅｉｃｋｅｎ，Ｃ．ら、Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．２００２、３５、１８３－９１；Ｓｅｏ，Ｓ．Ｙ．ら、Ｊ．Ａｇｒｉｃ．Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ．２００３、５１、２８３７－５３。メラニン産生におけるチロシナーゼの役割により、研究者らは、チロシナーゼを阻害することにより色素沈着過剰症を治療する技術を開発した。実際、チロシナーゼ阻害剤は肝斑、炎症後色素沈着過剰、日光性黒子、およびアジソン病の現行の治療において見られる。例えば、Ｂｏｉｓｓｙ，Ｒ．Ｅ．ら、Ｅｘｐ．Ｄｅｒｍａｔｏｌ．２００５、１４、６０１－０８；Ｋｈａｎ，Ｋ．Ｍ．ら、Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．２００６、１４、６０２７－３３＆６０８５－８８参照。

しかし、従来のチロシナーゼ阻害剤は毒性があり、有効性を欠く。多くの現在処方される薬剤はヒドロキノンをチロシナーゼ阻害剤として含む。ヒドロキノンはチロシンの基質アナログであり、チロシンと同様に酸化を受ける可能性がある。Ｇａｒｃｉａ－Ｍｏｌｉｎａ Ｍ，ら、Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．２０１４、２２、３３６０－３３６９。ヒドロキノン酸化の生成物であるベンゾキノンは公知の変異原であり、ＤＮＡを損傷する可能性がある。事実、ベンゾキノンに対するＭＳＤＳは変異原（ヒト骨髄、リンパ球、マウス胚およびリンパ球）および考えられる発がん物質としてリストに載せている；静脈内ＬＤ_５０（ラット）＝２５ｍｇ／Ｋｇ。Ｓｍｉｔｈ，ＭＴ，ら、Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｈｅａｌｔｈ Ｐｅｒｓｐｅｃｔ．１９８９、８２：２３－２９。また肝細胞およびメラノサイトに対して細胞傷害性であり、発がん物質であり得る。Ｒｏｓｓｉ，Ｌ．ら、Ａｒｃｈ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．１９８６、２５１：２５－３５。これらの理由から、ヒドロキノンの化粧品への使用はＥＵで禁止されている。ＤｅＣａｐｒｉｏ，Ａ．Ｐ．，Ｃｒｉｔ．Ｒｅｖ．Ｔｏｘｉｃｏｌ．１９９９、２９：２８３－３３０；Ｋａｓｒａｅｅ，Ｂ．ら。米国において、その使用は近年厳しく制限されている。Ｗｅｓｔｅｒｈｏｆ，Ｗ．，Ｋｏｏｙｅｒｓ，Ｔ．Ｊ．，Ｊ Ｃｏｓｍｅｔｉｃ Ｄｅｒｍ ２００５、４：５５－５９；Ｓｃｈｌｅｓｓｉｎｇｅｒ，Ｊ，Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｄｅｒｍ ２０２０、１７：９。

ロドデンドロール［４－（４－ヒドロキシフェニル）－２－ブタノール］（図２（ａ）］は、白斑、または永続的に皮膚が白くなることを引き起こしたという報告がなされるまで局所皮膚美白剤として使用されていた。Ｓａｓａｋｉ，Ｍ．ら、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｃｅｌｌ Ｍｅｌａｎｏｍａ Ｒｅｓ ２０１４、２７：７５４－７６３。その結果、ロドデンドロールを含有する製品はメラノサイトに対する細胞傷害性のために日本および他のアジアの１０か国で使用が撤回された。Ｉｔｏら、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｃｅｌｌ Ｍｅｌａｎｏｍａ Ｒｅｓ ２０１４、２７：７４４－７５３。

チロシナーゼ阻害剤コウジ酸は色素沈着障害の治療に使用されている。しかしながら、ロドデンドロールおよびヒドロキノンと同様、有効性および毒性に関連する問題がある。アスペルギルス・アルバス（「Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ａｌｂｕｓ」）から単離された二次代謝産物コウジ酸はチロシナーゼの高マイクロモル濃度の阻害を示すだけである。Ｓａｒｕｎｏ，Ｒら、Ａｇｒｉｃ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．１９７９、４３：１３３７－３８。さらに、発がん性に関する問題のため、日本の当局者らは皮膚治療におけるその使用を禁じることになった。Ｆｕｙｕｎｏ，Ｉ．、Ｎａｔｕｒｅ２００４、４３２：９３８。

ロドデンドロール、コウジ酸およびヒドロキノンに由来する阻害剤に関連する健康および有効性の問題のため、色素沈着過剰症の別の治療手段を開発することが必要である。

皮膚におけるメラニンの過剰生産を妨げる新しい有効な薬に対する要望が存在する。ヒドロキノンと同様に、ほとんどの着色剤は酵素チロシナーゼを阻害する。この酵素は皮膚の色素を産生するメラノサイト内に見られる、アミノ酸チロシンを中間体ドーパキノンに変換する銅を含有するオキシダーゼであり、この中間体が酵素に触媒される自発重合によって最終的にメラニンになる（Ｓａｎｃｈｅｚ－Ｆｅｒｒｅｒ，Ａ．ら、Ｂｉｏｃｈｉｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ Ａｃｔａ １９９５、１２４７（１）：１－１１）（図２）。多様な化学構造がｉｎ ｖｉｔｒｏチロシナーゼ阻害剤として報告されており、いくつかはヒト皮膚に対して活性を示す（Ｃｈａｎｇ，ＴＳ．Ｉｎｔ．Ｊ Ｍｏｌ．Ｓｃｉ ２００９、１９（６）：２４４０－７５）。これらの化合物の多くはフェノール誘導体であり、フェニル環上に１個または２個のヒドロキシ基を含有する（Ｉｔｏ，Ｓ．ら、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｃｅｌｌ Ｍｅｌａｎｏｍａ Ｒｅｓ ２０１４、２７（６）：１１４９－５３；Ｉｔｏ，Ｓ，ａｎｄ ＩＦＰＣＳ、２００３、１６（３）：２３０－３６）。機構的には主にチロシンと活性部位を競合する競合的阻害剤として作用する（Ｐｉｌｌａｉｙａｒ，Ｔ．ら、Ｊ Ｅｎｚｙｍｅ Ｉｎｈｉｂ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ ２０１７、３２（１）：４０３－２５；Ｐｉｌｌａｉｙａｒ，Ｔ．ら、Ｊ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ ２０１８、６１（１７）：７３９５－４１８）。チロシナーゼの固有の特徴は、チロシンの化学変換の前の推定された「橋架けジオキソ」構造で酸素分子と結合する２個の銅イオンの活性部位における存在である（Ｒａｍｓｄｅｎ，ＣＡ ａｎｄ Ｒｉｌｅｙ，ＰＡ，Ｂｉｏｏｒｇ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ ２０１４、２２（８）：２３８８－９５）。活性部位からの銅イオンの抽出によるその触媒的変換を妨げるチロシナーゼ阻害剤はまだ記載されていない。本明細書で我々は承認された抗生物質のクラスであるヒドロキシキノリン（図２）の有力な脱色素活性について述べる（Ｏｄｉｎｇｏ，ＪＯ，ら、Ｄｒｕｇ Ｄｅｖ Ｒｅｓ ２０１９、８０（５）：５６６－７２；Ｐｒａｃｈａｙａｓｉｔｔｉｋｕｌ，Ｖ．ら、Ｄｒｕｇ Ｄｅｓ Ｄｅｖｅｌ Ｔｈｅｒ ２０１３、７：１１５７－７８）。チロシナーゼに対して以前に試験されたことはないが、ヒドロキシキノリンは驚くべきことに、特有の作用機序：金属キレート化および抽出によって作用する有効な阻害剤であることが判明した。この極めて特異的な機序および有力な活性はヒドロキシキノリンが安全で有効な脱色素薬であることを示している。

チロシナーゼ阻害剤を含む薬学的製剤（すなわち、組成物）が、かかる製剤を用いて皮膚の色素沈着過剰症を治療する方法と共に提供される。

１つの実施形態において、図３（ａ）に示す式Ｉの有効量のチロシナーゼ阻害剤を皮膚用の薬学的に許容される担体中に含む薬学的製剤が提供され、式中、Ｘ、Ｙ、およびＺは独立してＨ、ＮＯ２、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ２、ＣＯ_２Ｒ、ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、低級アルキル、およびＣＦ_３からなる群から選択され、ここでＲ、Ｒ^１およびＲ^２は独立してＨおよび低級アルキルからなる群から選択され、ただしＸまたはＹの少なくとも１つはＮＯ_２、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ２、ＣＯ_２Ｒ、ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、またはＣＦ_３である。

一部の実施形態において、色素沈着過剰障害に罹っている患者に上記式Ｉの有効量のチロシナーゼ阻害剤を含有する有効量の皮膚科学的に許容される薬学的組成物を投与することを含む色素沈着過剰障害を治療する方法が提供され、ここで組成物は場合により有効量の第２の皮膚科学的に活性な化合物を含有してもよい。第２の皮膚科学的に活性な化合物は、例えば日焼け止めまたはスクラブ剤であり得る。一定の実施形態において、ＸはＮＯ_２、ＣＮ、ＳＯ_２ＲまたはＣＦ_３であり得、Ｙおよび／またはＺはＨであり得る。特定の実施形態において、ＺはＨである。さらなる実施形態において、ＸはＣｌであり、ＹはＣｌ、Ｂｒ、またはＩであり、ＺはＨまたはＭｅである。特定の実施形態において、ＸはＣｌであり、ＹはＣｌまたはＩである。さらなる実施形態において、ＸおよびＹはＢｒであり、ＺはＨである。なおさらなる実施形態においてＸおよびＹはＩであり、ＺはＨおよびさらにさらなる実施形態においてＭｅであり、ＹはＢｒであり、ＺはＨである。開示された方法において色素沈着過剰障害は、例えば、肝斑、褐色斑、黒子、老年性黒斑、光老化に関連する不規則な色素沈着過剰、そばかす、擦過傷、やけど、瘢痕、皮膚病、接触アレルギーおよび母斑に起因する炎症後色素沈着であり得る。

さらにもう１つ別の実施形態において、皮膚用の薬学的に許容される担体中の式（Ｉ）の有効量のチロシナーゼ阻害剤は、日焼け止め、スクラブ剤、レチノイド、吸収エンハンサー、抗炎症薬、抗酸化剤、またはステロイドのいずれか１つ以上と組み合わせられ、色素沈着過剰障害を治療するのに使用される。

チロシンのＬ－ドーパへの、次いでドーパキノンへの化学変換を描いたものであり、いずれもチロシナーゼにより触媒される。 いくつかの阻害剤：（ａ）ロドデンドロール、（ｂ）コウジ酸、（ｃ）クロロキシン、および（ｄ）ニトロキソリンの構造を示す。 式Ｉの構造、ならびにチロシナーゼに対するある種の承認されたヒドロキシキノリン薬、およびそれらの阻害定数（Ｋｉ）値の表を示す。 様々なヒドロキシキノリン薬によるチロシナーゼ活性の阻害のグラフを示す。マッシュルームチロシナーゼを用いたＩｎ ｖｉｔｒｏ蛍光アッセイを、基質としてＰＡＰ－ＡＭＣを有する５０ｍＭリン酸ナトリウムバッファーｐＨ７．４中で行った。示されているように、様々な濃度の阻害剤を用いた。データは３つの独立した実験の平均±ＳＤを表す。ニトロキソリン（１）およびクロロキシン（２）が最低のＩＣ_５０値を示す。 そのＫｉ値に基づいて各々の特定されたヒドロキシキノリン薬に対するｌｏｇＰ値のプロットを示す。 そのＫｉ値に基づいて特定されたヒドロキシキノリン薬の各々に対する窒素原子（Ｎ）と７－位の置換基（Ｘ）の間の距離のプロットを示す。 そのＫｉ値に基づいて特定されたヒドロキシキノリン薬の各々に対する分子量のプロットを示す。 示されているμＭ濃度のニトロキソリンによるチロシナーゼの阻害の動態を示すプロットを描いたものである。実験はｐＨ７．４で３重に行い、データをＬｉｎｅｗｅａｖｅｒ－Ｂｕｒｋに従ってプロットした。データは３つの独立した実験の平均±ＳＤを表す。 限外濾過後の酵素活性に対するニトロキソリンの効果を示す。バーは初期活性の百分率を表し、（ａ）阻害剤なし、（ｂ）限外濾過前の５μＭ阻害剤、（ｃ）限外濾過および０．１ｍＭ最終濃度硫酸銅との３０分間インキュベーション後の５μＭ阻害剤、（ｄ）０．１ｍＭ最終濃度硫酸銅との１０分間インキュベーション、および（ｅ）限外濾過後および外来の硫酸銅なし。 ＭＮＴ－１細胞中でメラニン産生を阻害するクロロキシンの効果を示す。細胞をクロロキシンと共に３日間インキュベート、次いで収穫し、細胞溶解後メラニンを定量し、４０５ｎｍで吸収度を測定した。 メラニン合成遮断薬として一般に使用されるチロシナーゼ阻害剤であるポジティブコントロールのフェニルチオウレア（ＰＴＵ）に対する、クロロキシンによるＭＮＴ－１細胞中でのメラニン生合成の低減を描く。 （ｉ）最も単純な８－ヒドロキシキノリン薬であるニトロキソリン；および（ｉｉ）コウジ酸の構造における金属結合孤立電子対の位置を示す略図である。 チロシナーゼ－トロポロン共結晶構造におけるトロポロンの類似原子と重ね合わせたときの、ツクリタケチロシナーゼの活性部位内に配置されたクロロキシンを表す図である。

皮膚の色素沈着過剰障害を治療するための組成物および方法が提供される。組成物はチロシナーゼ阻害剤および場合により皮膚科学活性を有する追加の化合物を含有する。これらの追加の化合物は例えば、剥脱活性を示すことができるか、または日焼け止めとして作用することができる。組成物は肝斑、褐色斑、黒子、老年性黒斑、光老化に関連する不規則な色素沈着過剰、そばかす、擦過傷、やけど、瘢痕、皮膚病、接触アレルギーおよび母斑に起因する炎症後色素沈着のような障害を治療するのに使用し得る。本明細書に記載されている組成物はメラニン形成を阻害するが、メラノサイトに対して無毒であるか、または既存の組成物より低い毒性を有する。皮膚色素沈着過剰状態のスペクトルを治療するのに使用される現在の薬剤は細胞毒性および有効性の問題により妨げられ、より安全かつより有効な脱色素剤の発見を動機付けする（Ｄｒａｅｌｏｓ，ＺＤ．Ｄｅｒｍａｔｏｌ Ｔｈｅｒ ２００７、２０（５）：３０８－１３；Ｗｅｓｔｅｒｈｏｆ，Ｗ．ａｎｄ Ｋｏｏｙｅｒｓ，ＴＪ．Ｊ Ｃｏｓｍｅｔ Ｄｅｒｍａｔｏｌ、２００５、４（２）：５５－５９）。

肝斑および炎症後色素沈着過剰のような色素沈着過剰障害は安全で効果的な治療がほとんどないので特に懸念されている（Ｃｈａｎｄｒａ，Ｍ．，ら、Ｖｅｎｅｒｅｏｌ、２０１２、９２（３）：２３２－３５）（Ｃｈａｏｗａｔｔａｎａｐａｎｉｔ，Ｓ．ら、Ｊ Ａｍ Ａａｄ Ｄｅｒｍａｔｏｌ ２０１７、７７（４）：６０７－２１）。米国で色素沈着過剰症を治療するための現在唯一の承認薬である小分子ヒドロキノンはその考えられる発がん性のため規制当局による監視に直面し、米国および他の国のどちらにおいてもその使用は最近厳しく制限されている（Ｗｅｓｔｅｒｈｏｆ ａｎｄ Ｋｏｏｙｅｒｓ、２００５；Ｌｉｕ，Ｙ．，ら、Ｊ Ａｍ Ａｃａｄ Ｄｅｒｍａｔｏｌ ２０２１ら、８５（６）：１６０８－１０）。厳選したヒドロキシキノリンの色素沈着過剰の障害を治療する臨床有効性が積極的に調べられている。

既存の薬物の、元来そのために開発されたものではない疾患に対する新しい適用を発見することは「再利用」または「再配置」と呼ばれる。新しい薬を上市するコストは増大し続けているので、臨床治験および市販後監視によって安全であることがすでに証明されている薬を別の目的に使う再利用が非常に魅力的になる（Ｐｕｓｈｐａｋｏｍ，Ｓ．，ら、Ｎａｔ Ｒｅｖ Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖ ２０１９、１８（１）：４１－５８）。そこで、実証された薬を再利用することは、より目的にかなった薬が発見されるまで流行を安定させ得る有効な治療（Ｗａｎｇ，Ｍ．，ら、Ｃｅｌｌ Ｒｅｓ ２０２０、３０（３）：２６９－７１）、または希少な疾患の治療（Ｃｈｏ，ＨＧ，ら、Ｊ Ｉｎｖｅｓｔ Ｄｅｒｍａｔｏｌ ２０１６ら、１３６（７）：１５１７－２０；Ｌｅｅ，ら、２０２２）のための都合の良い手段となる。色素沈着の障害は皮膚における色素メラニンの望まれていない過少または過剰生産から起こる一群の状態である（Ｎｏｒｄｌｕｎｄ，ＪＪ，ら、Ｊ Ａｍ Ａｃａｄ Ｄｅｒｍａｔｏｌ １９８５、１２（２ Ｐｔ １）：３５９－６３）。これらの疾患は、白斑および肝斑を含めて、個人、特に有色人種患者にはかなりの医療負担となる（Ｅｂａｎｋｓ，ＪＰ，ら、Ｉｎｔ Ｊ Ｍｏｌ Ｓｃｉ ２００９、１０（９）：４０６６－８７；Ｍａｙｍｏｎｅ，ＭＢＣ，ら、Ｊ Ａｍ Ａｃａｄ Ｄｅｒｍａｔｏｌ ２０１７、７７（４）：７７５－７８）。

図１は、両方ともチロシナーゼにより触媒されるチロシンのＬ－ドーパへの、およびその後のドーパキノンへの化学変換を描いたものである。酵素チロシナーゼは、皮膚色素メラニンの産生の律速段階を触媒するので、色素沈着過剰症を治療するための研究対象として阻害剤を特定するための標的である。我々は先に、新規な蛍光性チロシナーゼ基質を用いて小分子ライブラリーのハイスループットスクリーニングによって非常に有力なメラニン産生遮断薬を発見することができたことを示した（Ｇｅｒｍａｎａｓ，Ｊ，ら、Ｂｉｏｏｒｇ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ Ｌｅｔｔ ２００７、１７（２４）：２６３８－４４）。

この詳細な説明および特許請求の範囲で使用される用語および単語は従来の定義に限定されず、むしろ本開示の明確で矛盾のない理解を可能にするために使用される。したがって、当業者には明白であるはずであるが、様々な実施形態に関する以下の記載は単に説明の目的で提供され、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物に関して本開示を限定する目的はない。

ヒドロキシキノリンの構造
チロシナーゼ阻害剤化合物は式Ｉの一般的な８－ヒドロキシキノリン構造を有する（図２（ａ）－（ｃ）、（ｅ）；図３（ａ））。この構造でＸおよびＹの少なくとも１つは電子求引性の基である。理論に縛られることなく、８－ヒドロキシキノリン核の５または７位の電子求引基の存在が８－ヒドロキシ部分の酸性度を増大することにより改良されたチロシナーゼ阻害をもたらすと考えられる。電子求引基は、例えば、ハライド、トリハロメチル、ニトロ、ニトリル、エステル、アミド、スルホキシド、スルホン、またはスルホニル部分であることができる。少なくとも１つの電子求引性部分が５－（Ｘ）または７－（Ｙ）の位置に存在するという条件で、１位のＺ部分を含めて他の置換基は独立してＨ、ＮＯ_２、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、Ｓ（Ｏ）Ｒ、ＳＯ_２Ｒ、ＳＯ_３Ｈ、ＣＯ_２Ｒ、ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、低級アルキル、およびＣＦ_３からなる群から選択され得る。Ｒ、Ｒ^１およびＲ^２は独立してＨまたは低級アルキルである。ＺはＨまたは置換されたアルキルを含む低級アルキルであるのが有利である。

一般的な構造（式Ｉ）：ニトロキソリン（１）、クロロキシン（２）、クリオキノール（３）、およびヨードキノール（４）、ならびにそれらの式および阻害定数（Ｋｉ）を示す図３に特定された４つのヒドロキシキノリン薬が研究のために選択された。これらの薬物は米国食品医薬品局により抗菌薬として以前から承認されていた。しかしながらいずれも、いまだ色素沈着阻害剤として研究されたことはなかった。この種類の分子は８位置がヒドロキシ基で置換された複素環式芳香族キノリンコアを含有する。主として５および７位のさらなる置換が化合物を多様化する（図３（ａ）表）。これらの分子が様々な立体、電子、分子量、および溶解度特性をもつ多種多様な置換基のために選ばれた。これらの化合物はいずれも、チロシナーゼアッセイにおいて使用した波長で活性アッセイを妨げる蛍光シグナルを示さなかった。

ヒドロキシキノリンによるチロシナーゼの阻害
ヒドロキシキノリン薬の阻害活性の初期のスクリーニングはマッシュルームチロシナーゼで行われた（Ｅｓｐｉｎ，ＪＣ，ら、Ｊ Ｂｉｏｃｈｅｍ ２０００、２６７（５）：１２７０－７９）。この起源のチロシナーゼの使用はその容易な入手可能性および哺乳動物酵素に対する基質特異性により正当化される（Ｈｅａｒｉｎｇ，ＶＪ，ら、Ｂｉｏｃｈｉｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ Ａｃｔａ １９８０、６１１（２）：２５１－６８）。加えて、哺乳動物酵素に対して強い親和性を有することが判明した阻害剤は、マッシュルームチロシナーゼ酵素を強くブロックしたものと非常に近い構造類似性を保有した（Ｈｏｒｎｙａｋ，ＴＪ．Ｊ Ｉｎｖｅｓｔ Ｄｅｒｍａｔｏｌ ２０１８、１３８（７）：１４７０－７２）。

以前に記載された、基質ＰＡＰ－ＡＭＣを用いる蛍光に基づくチロシナーゼアッセイを使用してヒドロキシキノリン薬による酵素活性の阻害を評価した（Ｇｅｒｍａｎａｓら、２００７）。このアッセイはその感受性および特に反応の第１の工程、すなわちチロシンのＬ－ドーパへのいわゆるモノフェノラーゼ変換（図１）の速度を測定するその特有の能力に起因する特有の利点を保有する（Ｇｅｒｍａｎａｓ，Ｊ，ら、２００７）。一般に使用されるＭＢＴＨ比色アッセイは化合物のチロシナーゼの阻害を評価する、より一般的な方法であるが、このアッセイは実は酵素のジフェノラーゼ（Ｌ－ドーパオキシダーゼ）活性を測定する（Ｗｉｎｄｅｒ、ＡＪ ａｎｄ Ｈａｒｒｉｓ、Ｈ，Ｅｕｒ Ｊ Ｂｉｏｃｈｅｍ １９９１、１９８（２）：３１７－２６）。これはチロシンのドーパキノンへの変換の２つの工程の速い方であり、それを使用して阻害剤を確認することはｉｎ ｖｉｖｏのメラニン産生の遮断と相関し得ない。

抗生物質ニトロキソリン（１）はチロシナーゼの強力な阻害剤（Ｋｉ＝０．９μＭ）である。このチロシナーゼとの強く特異的な相互作用のため、ニトロキソリンおよび本明細書に記載されている関連化合物は皮膚美白剤として臨床的に有用である。ヒドロキシキノリンクラスの３つの追加の薬物（クロロキシン（２）、クリオキノール（３）およびヨードキノール（４））もまたチロシナーゼを阻害する。クロロキシンはマッシュルームチロシナーゼに対しておよそ１２μＭのＫｉで阻害活性を示したが、クリオキノールおよびヨードキノールはそれぞれ３６７および１２９０μＭというずっと高いＫｉレベルを示した。

式Ｉの化合物の例を図３（ａ）の表に示す。各々の化合物は抗菌、抗真菌または抗原虫薬としての使用について当局による承認を得ている。４つすべての化合物はチロシナーゼのモノフェノラーゼ活性の用量依存性の阻害を示したが、その程度は様々であった（図３（ｂ））。５－ニトロ－置換誘導体ニトロキソリン（１）は最も強力な阻害剤であり、Ｋｉ値は０．９μｍｏｌ／Ｌであった。一方、ヨードキノール（４）は高いマイクロモル濃度阻害定数の最低の活性であった。より高い濃度で、より重い分子量の化合物クリオキノール（３）およびヨードキノール（４）は水溶液中で可溶性がより少なかった。より小さい化合物ニトロキソリン（１）およびクロロキシン（２）はアッセイ条件下で不溶性の証拠を示さなかった。

さらなる研究は、ヒドロキシキノリンが酵素から銅を可逆的に抽出することを示した。ヒドロキシキノリンは特に、遷移金属、特に銅（ＩＩ）に対する強い配位子として周知である（Ｇｅｒｓｈｏｎ、Ｈ，Ｊ Ｍｅｄ Ｃｈｅｍ １９７４、１７（８）：８２４－２７）。理論に縛られることなく、ヒドロキシキノリンの作用の機序に対する合理的なモデルは活性部位への結合、銅イオンの配位、その後に続く抽出を含むようである。

ヒドロキシキノリンによる酵素阻害のタイプ
ヒドロキシキノリンによるチロシナーゼの酵素阻害の特有のタイプを、薬物ニトロキソリン（１）を用いた動態アッセイによって調べた。蛍光アッセイにおけるＰＡＰＡＭＣの反応の初期速度を、基質およびニトロキソリンの様々な濃度で測定し、その後プロットして一連のＬｉｎｅｗｅａｖｅｒ－Ｂｕｒｋプロットを作成した。プロットのｙ－軸上の個々のプロットの交点はニトロキソリンが競合的な阻害剤として振る舞うことを示す（図４（ａ））。それらの構造類似性に基づく合理的な結論は残りのヒドロキシキノリン薬もチロシナーゼを競合的に阻害するであろうということである。

ヒドロキシキノリン薬の作用モードに関するさらなる洞察を得るために、酵素から薬物を分離した後に残余の酵素活性を評価した。これは一般に阻害剤が可逆または不可逆的に作用するかどうかを評価するために行われる。インキュベーションおよびチロシナーゼ活性の測定後、薬物ニトロキソリン（１）をＣｅｎｔｒｉｃｏｎ遠心濾過器装置で反応混合物から分離し、新たなＰＡＰＡＭＣ基質を用いて酵素活性を再測定した。

超遠心分離後に残余の活性を測定したとき、元の活性の１０％未満が残っていた（図４（ｂ））。しかしながら、得られた酵素濃縮物を外来の硫酸銅と共にインキュベートし、その後ＰＡＰＡＭＣでアッセイすると、元の酵素活性の実質的な回復が観察された。このチロシナーゼ活性の再構成は酵素溶液が銅に曝露される時間の量に依存するようであり：酵素を３０分ではなく１０分間銅と共にインキュベートするとはるかに小さい割合の活性が回収される。これらの観察は、ニトロキソリンが薬物－銅複合体の形成を通して酵素の活性部位から銅を抜き出すことを示唆している。

ヒドロキシキノリンとチロシナーゼの構造－活性関連性に関してより深い洞察を得るために、分子のモデル化研究を行った。８－ヒドロキシキノリンの金属結合孤立電子対（窒素とヒドロキシル）をコウジ酸の金属結合孤立電子対と重ね合わせることによりヒドロキシキノリンとチロシナーゼとの驚くべき結合力に対する有力な説明が展開された（Ｌａｃｈｏｗｉｃｚ，ＪＩ，ら、Ｊ Ｉｎｏｒｇ Ｂｉｏｃｈｅｍ ２０１５、１５１：３６－４３；Ｎｕｒｃｈｉ，ＶＭ，ら、Ｊ Ｉｎｏｒｇ Ｂｉｏｃｈｅｍ ２０１８、１８９：１０３－１４）。２つの構造の重ね合わせにより、ヒドロキシル孤立電子対およびヘテロ原子孤立電子対の正確なアラインメントおよび配向が明らかになる（図７（ａ））。

またクロロキシン（２）の構造を、マッシュルームチロシナーゼ－阻害剤複合体の結晶構造内の２－ヒドロキシトロポロン（Ｅｓｐｉｎ、ＪＣ ａｎｄ Ｗｉｃｈｅｒｓ、ＨＪ．Ｊ Ａｇｒｉｃ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍ １９９９、４７（７）：２６３８－４４）（コウジ酸と同じ官能基配向を有する分子）に重ね合わせた（Ｉｓｍａｙａ、ＷＴら、Ｂｉｏｃｈｅｍ ２０１１、５０（２４）：５４７７－８６）。不利な立体相互作用のない近接したフィットが得られた（図７（ｂ））。クロロキシンの塩素原子は外側に面し、窒素およびヒドロキシ基は銅原子に向かって配向した。理論に縛られることなく、このフィットは、ヨードキノール（４）のようなより大きい５位置換基をもつヒドロキシキノリンがなぜより低い活性の阻害剤であったのか考えられる説明を提供する；これは活性部位周辺との逆の立体相互作用に起因した。これはさらに、定量的な構造－活性関連解析により裏付けされた：阻害活性は化合物分配係数ｌｏｇＰ、またはＣ５－Ｘ結合長さのいずとも相関しなかったが、分子の大きさと相関した（図３（ｃ）－（ｅ））。

置換された基
一般に、「置換された」とは、含有する水素原子への１以上の結合が非水素または非炭素原子への結合により置き換えられている以下に定義される有機基（例えば、アルキル基）を意味する。置換された基はまた、炭素または水素原子への１以上の結合が二重または三重結合を含めて、ヘテロ原子への１以上の結合により置き換えられている基も含む。したがって、置換された基は他に規定されない限り１以上の置換基で置換される。一部の実施形態において、置換された基は１、２、３、４、５、または６個の置換基で置換される。置換基の例には：ハロゲン（すなわち、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩ）；ヒドロキシル；アルコキシ、アルケノキシ、アルキノキシ、アリールオキシ、アラルキルオキシ、ヘテロシクリルオキシ、およびヘテロシクリルアルコキシ基；カルボニル（オキソ）；カルボキシル；エステル；エーテル；ウレタン；オキシム；ヒドロキシルアミン；アルコキシアミン；アラルコキシアミン；チオール；スルフィド；スルホキシド；スルホン；スルホニル；スルホンアミド；アミン；Ｎ－オキシド；ヒドラジン；ヒドラジド；ヒドラゾン；アジド；アミド；尿素；アミジン；グアニジン；エナミン；イミド；イソシアネート；イソチオシアネート；シアネート；チオシアネート；イミン；ニトロ基；ニトリル（すなわち、ＣＮ）；などがある。

置換されたシクロアルキル、アリール、ヘテロシクリルおよびヘテロアリール基のような置換された環基は、水素原子への結合が炭素原子への結合で置き換えられている環および縮合環系も含む。したがって、置換されたシクロアルキル、アリール、ヘテロシクリルおよびヘテロアリール基は以下に定義されるような置換されたかまたは置換されてないアルキル、アルケニル、およびアルキニル基で置換されることもできる。

アルキル基は１～約２０個の炭素原子、通例１～１２個の炭素または、一部の実施形態において、１～８、１～６、または１～４個の炭素原子を有する直鎖および分岐アルキル基を含む。アルキル基はさらに以下に定義されるシクロアルキル基を含む。直鎖アルキル基の例には１～８個の炭素原子をもつもの、例えばメチル、エチル、ｎ－プロピル、ｎ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、ｎ－ヘプチル、およびｎ－オクチル基がある。分岐アルキル基の例には、限定されることはないが、イソプロピル、イソ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ネオペンチル、イソペンチル、および２，２－ジメチルプロピル基がある。代表的な置換されたアルキル基は上に挙げたもののような置換基で一回以上置換されることができる。

シクロアルキル基は環式アルキル基、例えば限定されないがシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびシクロオクチル基である。一部の実施形態において、シクロアルキル基は３～８個の環員を有するが、他の実施形態において環炭素原子の数は３～５、３～６、または３～７の範囲である。シクロアルキル基はさらに、例えば下に記載する架橋したシクロアルキル基のような単環式、二環式および多環式環系、および限定されないがデカリニル、などのような縮合環を含む。一部の実施形態において、多環式シクロアルキル基は３つの環を有する。置換されたシクロアルキル基は上記定義のような非水素および非炭素基で一回以上置換されることができる。しかしながら、置換されたシクロアルキル基はまた、上記定義のような直鎖または分岐鎖アルキル基で置換された環も含む。代表的な置換されたシクロアルキル基はモノ置換されているかまたは一回より多く置換されていることができ、例えば限定されないが２，２－、２，３－、２，４－、２，５－または２，６－ジ置換されたシクロヘキシル基があり、これらは上に挙げたもののような置換基で置換されることができる。シクロアルキル基はまた２個以上の水素原子がアルキレンブリッジにより置き換えられている架橋したシクロアルキル基であることもでき、ここでブリッジは２個の水素原子が同一の炭素原子上に位置するならば２～６個の炭素原子を、または２個の水素原子が隣接する炭素原子上に位置するならば１～５個の炭素原子を、または２個の水素原子が１または２個の炭素原子により分離された炭素原子上に位置するならば２～４個の炭素原子を含有することができる。架橋したシクロアルキル基は例えばビシクロ［２．１．１］ヘキサンのような二環式、または例えばアダマンチルのような三環式であることができる。代表的な架橋したシクロアルキル基にはビシクロ［２．１．１］ヘキシル、ビシクロ［２．２．１］ヘプチル、ビシクロ［３．２．１］オクチル、ビシクロ［２．２．２］オクチル、ビシクロ［３．２．２］ノニル、ビシクロ［３．３．１］ノニル、ビシクロ［３．３．２］デカニル、アダマンチル、ノルアダマンチル、ボルニル、またはノルボルニル基がある。置換された架橋したシクロアルキル基は上記定義のような非水素および非炭素基で一回以上置換されることができる。代表的な置換された架橋したシクロアルキル基は限定されないがモノ、ジまたはトリ置換されたアダマンチル基のようにモノ置換されるかまたは一回より多く置換されることができ、これらは上に挙げたもののような置換基で置換されることができる。

シクロアルキルアルキル基は、アルキル基の水素または炭素結合が上記定義のシクロアルキル基への結合で置き換えられている上記定義のようなアルキル基である。一部の実施形態において、シクロアルキルアルキル基は４～２０個の炭素原子、４～１６個の炭素原子、通例は４～１０個の炭素原子を有する。置換されたシクロアルキルアルキル基は基のアルキル、シクロアルキルまたはアルキルおよびシクロアルキルの両方の部分で置換されることができる。代表的な置換されたシクロアルキルアルキル基はモノ置換されているかまたは一回より多く置換されていることができ、例えば限定されないが上に挙げたもののような置換基でモノ、ジまたはトリ置換される。

アルケニル基は、少なくとも１つの二重結合が２個の炭素原子間に存在することを除いて、上記定義のような直鎖および分岐鎖およびシクロアルキル基を含む。したがって、アルケニル基は２～約２０個の炭素原子、通例は２～１２個の炭素または、一部の実施形態において、２～８、２～６、または２～４個の炭素原子を有する。一部の実施形態において、アルケニル基は４～２０個の炭素原子、５～２０個の炭素原子、５～１０個の炭素原子、または５、６、７、もしくは８個の炭素原子を有するシクロアルケニル基を含む。例には、限定されることはないがとりわけビニル、アリル、－ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ_３）、－ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ_３）_２、－Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２、－Ｃ（ＣＨ_３）＝ＣＨ（ＣＨ_３）、ＣＨ＝ＣＨＣＨ＝ＣＨ_２、Ｃ（ＣＨ_２ＣＨ_３）＝ＣＨ_２、シクロヘキセニル、シクロペンテニル、シクロヘキサジエニル、ブタジエニル、ペンタジエニル、およびヘキサジエニルがある。代表的な置換されたアルケニル基はモノ置換されるかまたは一回より多く置換されることができ、例えば限定されないが上に挙げたもののような置換基でモノ、ジまたはトリ置換される。

シクロアルケニルアルキル基は、アルキル基の水素または炭素結合が上記定義のようなシクロアルケニル基への結合で置き換えられている上記定義のようなアルキル基である。置換されたシクロアルキルアルケニル基は基のアルキル、シクロアルケニルまたはアルキルおよびシクロアルケニルの両方の部分で置換されることができる。代表的な置換されたシクロアルケニルアルキル基は上に挙げたもののような置換基で一回以上置換されることができる。

アルキニル基は少なくとも１つの三重結合が２個の炭素原子間に存在することを除いては、直鎖および分岐鎖アルキル基を含む。したがって、アルキニル基は２～約２０個の炭素原子、通例は２～１２個の炭素または、一部の実施形態において２～８、２～６、または２～４個の炭素原子を有する。例には、限定されることはないがとりわけ－Ｃ≡ＣＨ、－Ｃ≡Ｃ（ＣＨ_３）、－Ｃ≡Ｃ（ＣＨ_２ＣＨ_３）、－ＣＨ_２Ｃ≡ＣＨ、－ＣＨ_２Ｃ≡Ｃ（ＣＨ_３）、および－ＣＨ_２Ｃ≡Ｃ（ＣＨ_２ＣＨ_３）がある。代表的な置換されたアルキニル基はモノ置換されるかまたは一回より多く置換されることができ、例えば限定されないが、上に挙げたもののような置換基でモノ、ジまたはトリ置換される。

アリール基はヘテロ原子を含有しない環式芳香族炭化水素である。アリール基は単環式、二環式および多環式の環系を含む。したがって、アリール基には、限定されることはないが、フェニル、アズレニル、ヘプタレニル、ビフェニレニル、インダセニル、フルオレニル、フェナントレニル、トリフェニレニル、ピレニル、ナフタセニル、クリセニル、ビフェニル、アントラセニル、インデニル、インダニル、ペンタレニル、およびナフチル基が含まれる。一部の実施形態において、アリール基は基の環部分に６～１４個の炭素、他において６～１２個または６～１０個の炭素原子を含有する。語句「アリール基」は縮合した芳香族－脂肪族環系（例えば、インダニル、テトラヒドロナフチル、など）のような縮合環を含有する基を包含するが、環員の１つに結合したアルキルまたはハロ基のような他の基を有するアリール基を含まない。むしろ、トリルのような基は置換されたアリール基といわれる。代表的な置換されたアリール基はモノ置換されるかまたは一回より多く置換されることができる。例えば、モノ置換されたアリールには限定されることはないが２－、３－、４－、５－、または６－置換されたフェニルもしくはナフチル基が含まれ、これは上に挙げたもののような置換基で置換されることができる。

アラルキル基はアルキル基の水素または炭素結合が上記定義のようなアリール基への結合で置き換えられた上記定義のようなアルキル基である。一部の実施形態において、アラルキル基は７～２０個の炭素原子、７～１４個の炭素原子または７～１０個の炭素原子を含有する。置換されたアラルキル基は基のアルキル、アリールまたはアルキルおよびアリールの両方の部分で置換されることができる。代表的なアラルキル基には限定されることはないがベンジルおよびフェネチル基および縮合した（シクロアルキルアリール）アルキル基、例えば４－エチル－インダニルがある。代表的な置換されたアラルキル基は上に挙げたもののような置換基で一回以上置換されることができる。

ヘテロシクリル基は芳香族（ヘテロアリールともいわれる）および３個以上の環員を含有し、その１個以上がヘテロ原子、例えば限定されないがＮ、Ｏ、およびＳである非芳香族の環化合物を含む。いくつかの実施形態において、ヘテロシクリル基は３～２０個の環員を含むが、他のかかる基は３～６、３～１０、３～１２、または３～１５個の環員を有する。ヘテロシクリル基は例えばイミダゾリル、イミダゾリニルおよびイミダゾリジニル基のような不飽和、部分的に飽和したおよび飽和した環系を含む。語句「ヘテロシクリル基」は例えば、ベンゾトリアゾリル、２，３－ジヒドロベンゾ［１，４］ジオキシニル、およびベンゾ［１，３］ジオキソリルのような縮合した芳香族および非芳香族基を含むものを始めとする縮合環種を含む。語句はまたヘテロ原子を含有する架橋した多環式環系、例えば限定されないがキヌクリジルも含む。しかしながら、語句は環員の１個に結合したアルキル、オキソまたはハロ基のような他の基を有するヘテロシクリル基を含まない。むしろ、これらは「置換されたヘテロシクリル基」といわれる。ヘテロシクリル基には、限定されることはないが、アジリジニル、アゼチジニル、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピラゾリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロフラニル、ジオキソリル、フラニル、チオフェニル、ピロリル、ピロリニル、イミダゾリル、イミダゾリニル、ピラゾリル、ピラゾリニル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、チアゾリニル、イソチアゾリル、チアジアゾリル、オキサジアゾリル、ピペリジル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、オキサチアン、ジオキシル、ジチアニル、ピラニル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ジヒドロピリジル、ジヒドロジチイニル、ジヒドロジチオニル、ホモピペラジニル、キヌクリジル、インドリル、インドリニル、イソインドリル、アザインドリル（ピロロピリジル）、インダゾリル、インドリジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、ベンズチアゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾオキサジニル、ベンゾジチイニル、ベンゾオキサチイニル、ベンゾチアジニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ［１，３］ジオキソリル、ピラゾロピリジル、イミダゾピリジル（アザベンゾイミダゾリル）、トリアゾロピリジル、イソオキサゾロピリジル、プリニル、キサンチニル、アデニニル、グアニニル、キノリニル、イソキノリニル、キノリジニル、キノキサリニル、キナゾリニル、シンノリニル、フタラジニル、ナフチリジニル、プテリジニル、チアナフタレニル、ジヒドロベンゾチアジニル、ジヒドロベンゾフラニル、ジヒドロインドリル、ジヒドロベンゾジオキシニル、テトラヒドロインドリル、テトラヒドロインダゾリル、テトラヒドロベンゾイミダゾリル、テトラヒドロベンゾトリアゾリル、テトラヒドロピロロピリジル、テトラヒドロピラゾロピリジル、テトラヒドロイミダゾピリジル、テトラヒドロトリアゾロピリジル、およびテトラヒドロキノリニル基がある。代表的な置換されたヘテロシクリル基はモノ置換されるかまたは一回より多く置換されることができ、例えば限定されないがピリジルまたはモルホリニル基があり、これらは上に挙げたもののような様々な置換基で２－、３－、４－、５－、または６－置換されるか、または二置換される。

ヘテロアリール基は５個以上の環員を含有し、そのうちの１個以上が限定されないがＮ、Ｏ、およびＳのようなヘテロ原子である芳香族の環化合物である。ヘテロアリール基には限定されることはないがピロリル、ピラゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、フラニル、ベンゾフラニル、インドリル、アザインドリル（ピロロピリジル）、インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、イミダゾピリジル（アザベンゾイミダゾリル）、ピラゾロピリジル、トリアゾロピリジル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、イミダゾピリジル、イソオキサゾロピリジル、チアナフタレニル、プリニル、キサンチニル、アデニニル、グアニニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、キノキサリニル、およびキナゾリニル基のような基がある。語句「ヘテロアリール基」はインドリルおよび２，３－ジヒドロインドリルのような縮合環化合物を含むが、語句は環員の１個に結合したアルキル基のような他の基を有するヘテロアリール基を含まない。むしろ、かかる置換をもつヘテロアリール基は「置換されたヘテロアリール基」といわれる。代表的な置換されたヘテロアリール基は上に挙げたもののような様々な置換基で一回以上置換されることができる。

キノリンの合成
式Ｉの化合物を製造する方法は当技術分野で周知である。例えば、一級の芳香族アミンがグリセロール、硫酸および酸化剤と反応するＳｋｒａｕｐ合成はキノリンを調製するための周知の方法である。ヘテロ環に置換基を有するキノリンの場合、アクロレインまたはビニルケトンをグリセロールの代わりに使う修正されたＳｋｒａｕｐ合成を使用し得る。適切な方法は、例えば、Ｇｉｎｓｂｕｒｇ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ａｍｉｎｅｓ ｉｎ Ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ Ａｍｉｎｅｓ（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、１９６７）に記載されている。文献に記載された当業者に公知の他の技術を使用して本明細書に記載されているキノリンを生産してもよい。

製剤
色素沈着過剰は局所用のクリーム、軟膏、ローション、パッチ、マイクロニードリング、などで治療され得る皮膚障害であるので、式Ｉの化合物は開示された実施形態において局所治療薬として製剤化され得る。一部の実施形態において、式Ｉの化合物は皮膚の局所用の薬学的に許容される担体と組み合わせられ得る。薬学的に許容される担体、添加物または希釈剤の選択は製剤および意図される投与経路、ならびに標準の薬学的な慣行に基づいて選択され得る。かかる組成物は、身体の部分、組織、細胞内または核内の標的部位への侵入を補助し、調節し、解除し、または増大し得る、結合剤、潤滑剤、懸濁化剤、コーティング剤、可溶化剤またはその他長期の曝露および作用を得るために薬学的製剤の持続放出を提供し得るものを含めた薬剤のような薬剤を含み得る。用語「持続放出」は、チロシナーゼ阻害剤が遅い速度で放出され、活性濃度でのより長い曝露期間を可能にする薬学的製剤を意味する。

式Ｉの化合物は必要に応じて遊離の酸として、または薬学的に許容される塩として使用し得る。本明細書で使用されるとき、用語「薬学的に許容される塩」は、正当な医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応などなしにヒトの組織と接触して使用するのに適しており、妥当なベネフィット／リスク比と同等である塩を意味する。適切な薬学的に許容される塩は当技術分野で周知である。例えば、Ｂｅｒｇｅら、Ｊ．Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、１９７７、６６：１－１９参照。代表的なアルカリまたはアルカリ土類金属塩はナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、などを含む。さらなる薬学的に許容される塩は、適切な場合、ハライド、ヒドロキシド、カルボキシレート、硫酸塩、ホスフェート、硝酸塩、１～６個の炭素原子を有するアルキル、スルホネートおよびアリールスルホネートのような対イオンを用いて形成される非毒性のアンモニウム、四級アンモニウム、およびアミンカチオンを含む。

式Ｉの化合物はまた、レシピエントに投与されると（直接または間接的に）式Ｉの化合物を提供することができるあらゆる薬学的に許容される塩、エステル、エステルの塩、または式Ｉの化合物のその他の誘導体である薬学的に許容される誘導体またはプロドラッグの形態でも提供され得る。適切なプロドラッグには、例えば、ｉｎ ｖｉｖｏで加水分解的に不安定なエステルおよびアミドがある。

１つの局面において、本明細書に開示された実施形態は式Ｉの化合物を薬学的に適した担体、添加物または添加剤と共に含む薬学的組成物を提供する。薬学的組成物はさらに１種以上の追加の皮膚科学的薬剤を含み得る。適切な皮膚科学的薬剤には、色素沈着過剰障害を治療するために有利な追加の特性を有し得る日焼け止めまたはスクラブ剤化合物がある。スクラブ剤化合物は皮膚の表面層の代謝回転の速度を増大し、これにより過度にまたは不必要に色素沈着した皮膚細胞の除去の速度を増大する。日焼け止め活性を有する化合物は、通常太陽からのＵＶ照射への曝露に起因するメラニン産生の増大をブロックする。

スクラブ剤
本明細書に記載されている組成物に使用することができるスクラブ剤は手動または化学的なものであることができる。手動の皮膚スクラブ剤は穏やかな研磨剤、例えばマイクロビーズ洗顔スクラブ、砕いた杏仁もしくはアーモンドの殻、または軽石である。研磨剤による機械的摩擦は角質層を含む外側の角質細胞をこそぎ落とす。

より有利には、使用されるスクラブ剤は化学的なものであり、酵素剤を含み得る。化学スクラブ剤は当技術分野で周知である。例にはサリチル酸、グリコール酸、果実酵素、クエン酸、およびリンゴ酸がある。化学的剥脱はα－ヒドロキシ酸（ＡＨＡ）もしくはβ－ヒドロキシ酸（ＢＨＡ）または死んだ皮膚細胞の最上層を解離する角質溶解酵素を含有する製品の使用を含み得る。皮膚剥脱に使用される主要な酵素はパパイヤのパパイン、パイナップルのブロメラインおよびカボチャ由来の酵素である。パパインおよびブロメラインは角質細胞間接着を消化することにより剥脱を刺激するタンパク質分解酵素である。使用することができる追加のスクラブ剤にはＰａｃｋｉａｎａｔｈａｎ ａｎｄ Ｋａｎｄａｓａｍｙ、Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００９、５：９４－９７に概説されているハーブスクラブ剤がある。

日焼け止め
日焼け止め化合物はＵＶＡおよび／またはＵＶＢ照射から皮膚を保護し、したがって追加のメラニン色素沈着の生成を低減または防止することができる。

本明細書に記載されている組成物に有用なＵＶＢフィルターは油溶性または水溶性であり得る。油溶性のＵＶＢフィルターには、例えば：３－ベンジリデンカンファーの誘導体、好ましくは３－（４－メチルベンジリデン）カンファー；４－アミノ安息香酸の誘導体、好ましくは２－（エチルヘキシル）４－ジメチルアミノ－ベンゾエート、アミル４－（ジメチルアミノ）－ベンゾエート；桂皮酸のエステル、好ましくは（２－エチルヘキシル）４－メトキシシンナメート、イソペンチル４－メトキシシンナメート；サリチル酸のエステル、好ましくは（２－エチルヘキシル）サリチレート（ｓａｌｉｃｙｌｉｃａｔｅ）、（４－イソプロピルベンジル）サリチレート、ホモメンチルサリチレート；ベンゾフェノンの誘導体、好ましくは２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－メトキシ－４’－メチルベンゾフェノン、２，２’－ジヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン；ベンザルマロン酸のエステル、好ましくはジ（２－エチルヘキシル）４－メトキシベンザルマロネート；および２，４，６－トリアニリノ－（ｐ－カルボ－２’－エチル－１’－ヘキシルオキシ）－１，３，５－トリアジンがある。

水溶性のＵＶＢフィルターには、例えば：２－フェニルベンズイミダゾール－５－スルホン酸およびその塩、例えばそのナトリウム－、カリウム－、またはそのトリエタノールアンモニウム塩；ベンゾフェノンのスルホン酸誘導体、好ましくは、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノン－５－スルホン酸およびその塩；ならびに３－ベンジリデンカンファーのスルホン酸誘導体、例えば、４－（２－オキソ－３－ボルニリデン－メチル）ベンゼンスルホン酸、２－メチル－５－（２－オキソ－３－ボルニリデンメチル）スルホン酸およびそれらの塩である。ＵＶＢフィルターは当技術分野で周知であり、当業者には了解されるように上記フィルターは単に例示であり、限定する意図はない。

ＵＶＡフィルターは、例えば、ジベンゾイルメタンの誘導体、特に１－（４’－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－３－（４’－メトキシフェニル）プロパン－１，３－ジオンおよび１－フェニル－３－（４’－イソプロピルフェニル）プロパン－１，３－ジオンを含むことができる。ＵＶＢフィルターは当技術分野で周知であり、当業者には了解されるように上記フィルターは単に例示であり、限定する意図はない。ＵＶフィルター物質の合計量は製剤の総重量に基づいて例えば０．１ｗｔ．％～３０ｗｔ．％、有利には０．５ｗｔ．％～１０ｗｔ．％、より有利には１．０～６．０ｗｔ．％であり得る。

当業者には認識されるように、開示された実施形態による１種以上の化合物の治療的有効量は治療される状態、その重症度、使用される治療レジメン、使用する薬剤の薬物動態、ならびに治療される個人によって変化する。

開示された実施形態による薬学的組成物を調製するには、開示された実施形態に従う１種以上の化合物の治療的有効量を好ましくは従来の薬学的配合技術に従って薬学的に許容される担体と密に混ぜ合わせて用量分の医薬を生成する。担体は投与に望ましい製剤の形態、例えば、とりわけゲル、クリーム軟膏、ローション、経皮パッチ、マスク、溶液、洗浄液およびクレンザー、マイクロニードリング、および時間放出製剤に応じて多種多様な局所形態をとり得る。

一部の実施形態において、活性化合物は薬学的に許容される担体または希釈剤中に、治療される患者に重大な毒性作用を生じることなく所望の適応症に対する治療的有効量を患者に送達するのに充分な量が含まれる。

皮内または局所用に使用される溶液または懸濁液は次の成分：滅菌希釈剤、例えば水、食塩水溶液、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールまたは他の合成溶媒；抗菌剤、例えばベンジルアルコールまたはメチルパラベン；抗酸化剤、例えばアスコルビン酸または重亜硫酸ナトリウム；キレート剤、例えばエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）；バッファー、例えば酢酸塩、クエン酸塩またはホスフェートおよび張度の調節のための薬剤、例えば塩化ナトリウムまたはデキストロースを含むことができる。色素沈着過剰の治療のための組成物に使用される適切なその他の化合物にはステロイド、レチノイド、吸収エンハンサー、および抗炎症薬がある。

一部の実施形態において、活性化合物はインプラントまたはパッチを含めた制御放出製剤のように身体からの急速な排除に対して化合物を保護する担体と共に調製される。エチレン酢酸ビニル、ポリ酸無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、およびポリ乳酸のような生分解性、生体適合性ポリマーを使用することができる。かかる製剤の調製方法は当業者に明らかである。

当業者には認識されるように、例えば経皮パッチのようないくつかの投与形態は、活性成分の徐放または制御放出を提供するように製剤化することができる。

いくつかの実施形態において、皮膚への局所投与に適した製剤は投与される成分を薬学的に（ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ）許容される担体中に含む軟膏、クリーム、ゲルおよびペーストとして提示され得る。好ましい局所送達系は投与される成分を含有するパッチである。

一定の実施形態において、化合物のプロドラッグ形態が好ましいことがある。当業者は、本発明の化合物をいかにして容易にプロドラッグ形態に変更して宿主生物または患者内の標的とされた部位への活性化合物の送達を容易にするか認識している。不変のルーチンに従う使用者はまた、該当する場合には、化合物の意図された効果を最大化するために宿主生物または患者内の標的とされた部位へ本発明の化合物を送達する際に、プロドラッグ形態の有利な薬物動態パラメーターを利用する。

一部の実施形態において、好ましいプロドラッグは、水性溶解度または皮膚のような障壁を通過する能動輸送を高める基が式Ｉの構造に付加された誘導体を含む。例えば、Ａｌｅｘａｎｄｅｒ，Ｊ．ら、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９８８、３１，３１８－３２２；Ｂｕｎｄｇａａｒｄ、Ｈ．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｒｏｄｒｕｇｓ；Ｅｌｓｅｖｉｅｒ： Ａｍｓｔｅｒｄａｍ、１９８５；ｐｐ １－９２；Ｂｕｎｄｇａａｒｄ，Ｈ．；Ｎｉｅｌｓｅｎ，Ｎ．Ｍ．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ １９８７、３０：４５１－４５４；Ｂｕｎｄｇａａｒｄ，Ｈ．Ａ Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；Ｈａｒｗｏｏｄ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌ．：Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ、１９９１；ｐｐ １１３－１９１；Ｄｉｇｅｎｉｓ，Ｇ．Ａ．ら Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ １９７５、２８：８６－１１２；Ｆｒｉｉｓ，Ｇ．Ｊ．；Ｂｕｎｄｇａａｒｄ，Ｈ．Ａ Ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｏｆ Ｄｒｕｇ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；２ ｅｄ．；Ｏｖｅｒｓｅａｓ Ｐｕｂｌ．： Ａｍｓｔｅｒｄａｍ、１９９６；ｐｐ ３５１－３８５；Ｐｉｔｍａｎ，Ｉ．Ｈ．Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｖｉｅｗｓ １９８１、１：１８９－２１４参照。プロドラッグ形態はそれ自体が活性であり得るか、または投与後代謝されるとｉｎ ｖｉｖｏで活性な治療剤を提供するようなものであり得る。

薬学的に許容される塩の形態は開示された実施形態に従う化合物の薬学的組成物に含ませるのに好ましい化学形態であり得る。

薬物組成物中の活性化合物の濃度は薬物の吸収、分布、不活性化、および排出速度ならびに当業者に公知のその他の要因に依存する。用量値もまた軽減すべき状態の重症度と共に変化することに注意するべきである。さらに、特定の対象に対して具体的な投薬レジメンは個人の必要性および組成物を投与するかまたはその投与を監視する人の専門的判断に従って時間と共に調節しなければならいこと、また本明細書に記載された濃度範囲は単に例示であり、特許請求の範囲に記載の組成物の範囲または慣行を限定することが意図されてないことを理解されたい。活性成分は一度に投与されてもよく、または様々な時間間隔で投与されるいくつかのより小さい一回分の医薬に分割されてもよい。

一定の実施形態において、薬学的製剤は１日一回投与され；他の実施形態において、化合物は１日二回投与され；さらに他の実施形態において、化合物は２日毎に一回、３日毎に一回、４日毎に一回、５日毎に一回、６日毎に一回、７日毎に一回、２週毎に一回、３週毎に一回、４週毎に一回、２月毎に一回、６月毎に一回、または１年毎に一回投与される。投薬間隔は個々の患者の必要性に応じて調節することができる。より長い投与間隔には、持続放出またはデポー製剤を使用することができる。

治療方法
かかる局所治療を用いて色素沈着過剰症を治療する方法は色素沈着過剰症の病気に冒されたかまたはその危険がある皮膚の部分に局所用薬学的製剤を適用することを含む。かかる方法の治療レジメンは当業者、または病気に冒された対象の臨床医により決定されるべきである。局所治療は毎日、毎週、毎月またはその他の規定された間隔で使用され得；局所治療はまた１日一回より多く使用してもよく、例えば式の化合物は２週、３週、一か月、二か月、三か月、四か月、五か月、六か月、１年、２年、３年、４年、または５年、１０年、または１５年を超える期間；または例えば、数日、数か月または数年の範囲の任意の期間投与され得、ここで範囲の下端は１４日～１５年の任意の期間であり、範囲の上端は１５日～２０年（例えば、４週～１５年、六か月～２０年）である。場合によって、開示された実施形態の化合物を患者の人生の残りの期間投与するのが有利なことがある。

好ましい実施形態において、患者を監視して疾患または障害の進行を検査し、それに応じて用量を調節する。

好ましい実施形態において、治療は少なくとも２週、３週、一か月、二か月、三か月、四か月、五か月、六か月、１年、２年、３年、４年、または５年、１０年、１５年、２０年、または対象の人生の残りの間有効である。

対象に投与される量および投薬レジメンは投与様式、治療される状態の種類、治療される対象の体重および処方医師の判断のようないくつかの要因に依存する。

開示された実施形態に従う治療的に活性な製剤内に含まれる化合物の量は状態を治療するための有効量である。

一般に、剤形内の本発明の好ましい化合物の治療的有効量は通常、その量が単一の投薬で送達されるかまたは規定された期間に多数の投薬に分配されるかに関わらず、１日当たりまたはその他の期間ベースで患者体重１ｋｇに付き約０．０２５ｍｇ未満～約２．５ｇの範囲である。ほとんどの好ましい実施形態において、本発明による薬学的製剤は適切な担体中で、その量が単一の投薬で送達されるかまたは規定された期間に多数の投薬に分配されるかに関わらず、１日当たりまたはその他の期間ベースで約１ｍｇ／ｋｇ～約１００ｍｇ／ｋｇの範囲の量で投与される。投薬および投薬のタイミングは治療される状態、個々の化合物、ならびにその他の臨床的要因、例えばとりわけ患者の体重および状態、および製剤の投与方法に依存する。

このように、開示された実施形態において、剤形中の本発明の好ましい薬学的製剤の治療的有効量は、１日当たりまたはその他の期間ベースで、通常約０．０１０ｍｇ／ｋｇ体重未満、約０．０２５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．０５０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．０７５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．１００ｍｇ／ｋｇ未満、約０．１５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．２０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．２５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．３０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．３５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．４０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．４５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．５０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．５５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．６０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．６５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．７０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．７５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．８０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．８５ｍｇ／ｋｇ未満、約０．９０ｍｇ／ｋｇ未満、約０．９５ｍｇ／ｋｇ未満、約１．０ｍｇ／ｋｇ未満、約２．０ｍｇ／ｋｇ未満、約３．０ｍｇ／ｋｇ未満、約４．０ｍｇ／ｋｇ未満、約５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約６．０ｍｇ／ｋｇ未満、約７．０ｍｇ／ｋｇ未満、約８．０ｍｇ／ｋｇ未満、約９．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１１．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１２．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１３．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１４．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１６．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１７．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１８．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１９．０ｍｇ／ｋｇ未満、約２０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約２５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約３０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約３５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約４０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約４５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約５０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約５５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約６０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約６５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約７０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約７５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約８０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約８５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約９０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約９５．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１００ｍｇ／ｋｇ未満、約１２０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１４０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１６０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１８０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約２００．０ｍｇ／ｋｇ未満、約２５０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約３００．０ｍｇ／ｋｇ未満、約３５０．０ｍｇ／ｋｇ未満、約４００．０ｍｇ／ｋｇ未満、約６００．０ｍｇ／ｋｇ未満、約８００．０ｍｇ／ｋｇ未満、約１．０ｇ／ｋｇ未満、約１．５ｇ／ｋｇ未満、約２．０ｇ／ｋｇ未満、約２．５ｇ／ｋｇ未満、約２．７５ｇ／ｋｇ未満、約０．１０ｍｇ／ｋｇ～約１．２５ｍｇ／ｋｇの範囲、約０．１０ｍｇ／ｋｇ～約０．５０ｍｇ／ｋｇの範囲、約０．２０ｍｇ／ｋｇ～約０．４０ｍｇ／ｋｇの範囲、約０．２０ｍｇ／ｋｇ～約０．６０ｍｇ／ｋｇの範囲、約０．３０ｍｇ／ｋｇ～約０．７０ｍｇ／ｋｇの範囲、約０．４０ｍｇ／ｋｇ～約０．８０ｍｇ／ｋｇの範囲、約０．５０ｍｇ／ｋｇ～約０．９０ｍｇ／ｋｇの範囲、約０．６０ｍｇ／ｋｇ～約１．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約０．９０ｍｇ／ｋｇ～約１．１０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１．００ｍｇ／ｋｇ～約１．３０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１．１０ｍｇ／ｋｇ～約１．５ｍｇ／ｋｇの範囲、約１．２５ｍｇ／ｋｇ～約１．７５ｍｇ／ｋｇの範囲、約１．５ｍｇ／ｋｇ～約２．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１．７５ｍｇ／ｋｇ～約２．２５ｍｇ／ｋｇの範囲、約２．０ｍｇ／ｋｇ～約２．５ｍｇ／ｋｇの範囲、約２．０ｍｇ／ｋｇ～約５．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約３．０ｍｇ／ｋｇ～約７．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約５．０ｍｇ／ｋｇ～約１０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１０．０ｍｇ／ｋｇ～約２０ｍｇ／ｋｇの範囲、約２０．０ｍｇ／ｋｇ～約３０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約３０．０ｍｇ／ｋｇ～約４０ｍｇ／ｋｇの範囲、約４０．０ｍｇ／ｋｇ～約５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約５０．０ｍｇ／ｋｇ～約６０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約６０．０ｍｇ／ｋｇ～約７０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約７０．０ｍｇ／ｋｇ～約８０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約８０．０ｍｇ／ｋｇ～約９０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約９０．０ｍｇ／ｋｇ～約１００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１００．０ｍｇ／ｋｇ～約１１０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１１０．０ｍｇ／ｋｇ～約１２０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１２０．０ｍｇ／ｋｇ～約１３０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１３０．０ｍｇ／ｋｇ～約１４０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１４０．０ｍｇ／ｋｇ～約１５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１５０．０ｍｇ／ｋｇ～約１６０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１６０．０ｍｇ／ｋｇ～約１７０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１７０．０ｍｇ／ｋｇ～約１８０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１８０．０ｍｇ／ｋｇ～約１９０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約１９０．０ｍｇ／ｋｇ～約２００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約２００．０ｍｇ／ｋｇ～約２５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約２５０．０ｍｇ／ｋｇ～約３００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約３００．０ｍｇ／ｋｇ～約３５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約３５０．０ｍｇ／ｋｇ～約４００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約４００．０ｍｇ／ｋｇ～約４５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約４５０．０ｍｇ／ｋｇ～約５００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約５００．０ｍｇ／ｋｇ～約５５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約５５０．０ｍｇ／ｋｇ～約６００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約６００．０ｍｇ／ｋｇ～約６５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約６５０．０ｍｇ／ｋｇ～約７００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約７００．０ｍｇ／ｋｇ～約７５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約７５０．０ｍｇ／ｋｇ～約８００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約８００．０ｍｇ／ｋｇ～約８５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約８５０．０ｍｇ／ｋｇ～約９００．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約９００．０ｍｇ／ｋｇ～約９５０．０ｍｇ／ｋｇの範囲、約９５０．０ｍｇ／ｋｇ～約１．０ｇ／ｋｇの範囲、約１．０ｇ／ｋｇ～約１．２ｇ／ｋｇの範囲、約１．２ｇ／ｋｇ～約１．４ｇ／ｋｇの範囲、約１．４ｇ／ｋｇ～約１．６ｇ／ｋｇの範囲、約１．６ｇ／ｋｇ～約１．８ｇ／ｋｇの範囲、約１．８ｇ／ｋｇ～約２．０ｇ／ｋｇの範囲、約２．０ｇ／ｋｇ～約２．２５ｇ／ｋｇの範囲、約２．２５ｇ／ｋｇ～約２．５ｇ／ｋｇの範囲、約２．５ｇ／ｋｇ～約２．７５ｇ／ｋｇの範囲、約２．７５ｇ／ｋｇ～約３．０ｇ／ｋｇ体重の範囲である。通例、皮膚科医は個々の対象に最も適切な実際の用量を決定し、患者、および様々な患者およびその他の特性により変化する。

本明細書で述べたすべての範囲および比率はすべての目的ですべての部分的な範囲およびサブ比率を記載することができ、かつ必然的に記載し、すべてのかかる部分的な範囲およびサブ比率はまた開示された実施形態の一部および一区画を形成する。あらゆるリスト化した範囲または比率は同じ範囲または比率が少なくとも等しい半分、三分の一、四分の一、五分の一、十分の一、等に分解されることを充分に記載しており可能にするとして容易に認識されることができる。非限定例として、本明細書で述べた各々の範囲または比率は下側の三分の一、中央の三分の一および上側の三分の一、等に容易に分解されることができる。

薬学的製剤の開示された実施形態は単独で、または他の皮膚科学または非皮膚科学障害のための他の治療または治療の成分と組み合わせて使用し得る。

開示された実施形態は以下の実施例を参照することによりさらに良く理解される。これらの実施例は説明の目的が意図されており、いかなる意味でも添付の特許請求の範囲の範囲を限定すると解釈することは意図されてない。

単語「例示的」は本明細書中で「１つの例、事例、または実例として役立つ」ことを意味して使用されている。本明細書に「例示的」と記載されているいかなる実施形態は、他の実施形態よりも好ましいまたは有利であると必ずしも解されない。

単数形態「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は状況が明らかに他を示さない限り複数形態を含み、例えば「皮膚科学的に活性な化合物」に対する言及は１種以上のかかる化合物に対する言及を含むと理解されたい。

同様に、実施形態に関する上記記載において、様々な特徴が本開示を合理化する目的で時には単一の実施形態、図、またはその記載にまとめられることと了解されたい。しかしながら、この開示方法は、本出願またはこの出願の優先権を主張するあらゆる他の出願のいずれかの請求項が、その請求項に明確に記載されている特徴より多くの特徴を必要とする意図を反映すると解釈されない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の局面はいずれかの単一の上に開示された実施形態のすべての特徴より少ない特徴の組合せにある。したがって、この詳細な記載に続く特許請求の範囲はこれにより明確にこの詳細な記載に組み込まれ、各々の請求項は別個の実施形態として自身に基づく。この開示は独立請求項とその従属請求項のすべての組合せ配列を含む。特許請求の範囲における特徴または要素に関する用語「第１の」という記述は必ずしも第２または追加のかかる特徴もしくは要素の存在を暗示しない。ミーンズ・プラス・ファンクション形式で記述された要素は米国特許法第１１２条の第６パラグラフに従って解釈されることが意図されている。当業者には明白なように、開示された実施形態の基本的な原理から逸脱することなく、上に記載した実施形態の詳細に変更をなしてもよい。

開示された実施形態の具体的な実施形態および応用が例示され記載されてきたが、開示された実施形態は本明細書に開示された詳細な構造および成分に限定されないと理解されたい。当業者には明白な様々な修正、変化、および変形を、添付の特許請求の範囲のものを含めて本明細書に開示された実施形態の方法および系の配列、操作、および方法の詳細としてもよい。最後に、本明細書に開示された実施形態の様々な特徴を組み合わせて開示された実施形態の範囲内に入る追加の構成を提供し得る。以下の実施例は開示された実施形態におけるものを含めて動的手段および試験された阻害化合物の有効性を示すことが意図されている。

すべての薬物およびアナログは供給業者から得た。

可能性のある阻害剤の同定は構造がフェノール部分を含有する承認薬のデータベース検索により遂行した。チロシンと同様なサイズをもち、したがってチロシナーゼ活性部位にフィットするより低い分子量の分子が特定された。ＦＤＡ－承認薬のＣｈｅｍｉｎｆｏデータベースの部分構造検索で抗生物質アミノキノリンの種類を特定した（図３（ａ）表）。

実施例１
動的アッセイ
酵素活性は蛍光基質ＰＡＰ－ＡＭＣを用いて測定した。Ｇｅｒｍａｎａｓ、Ｊ．Ｐ．ら、Ｂｉｏｏｒｇ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．２００７、１７、６８７１－６８７５。蛍光分光法はＣａｒｅｙ Ｅｃｌｉｐｓｅ分光光度計で行った。３７℃に保った石英キュベット中６秒間隔で蛍光強度を測定した。予想される阻害化合物を試験して、使用される波長で蛍光活性をもたないことを確かめて、分光測光作為を低減した。図３（ｂ）は様々なこれらのヒドロキシキノリン薬によるチロシナーゼ活性の阻害を描く。マッシュルームチロシナーゼ（Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）を用いてＩｎ ｖｉｔｒｏ蛍光アッセイを、５０ｍＭリン酸ナトリウムバッファー、ｐＨ７．４中、蛍光性チロシナーゼ基質、ＰＡＰ－ＡＭＣ（Ｂｉｏｖｉｓｉｏｎ）で行った。様々な濃度の阻害剤を示されているように使用した。データは３つの独立した実験の平均±ＳＤを表す。

酵素動的測定
３ｍＬキュベット中で、バッファー（総容積２．０ｍＬの５０ｍＭホスフェート、ｐＨ７．４）、およびＤＭＳＯ（アッセイ中総ＤＭＳＯは０．０５０ｍＬ）を３７℃で２分加熱した。酵素溶液（最終濃度０．２５ｍｇ／ｍＬ）、およびＬ－ドーパ（０．００２ｍＬ、５ｍＭ）を加えた。５分インキュベーションした後、阻害剤をＤＭＳＯ中溶液として加えた。追加の２分インキュベーションした後、ＰＡＰ－ＡＭＣのＤＭＳＯ溶液（０．０２ｍＬ、１ｍＭ溶液）を加え、十分に混合した後、反応を蛍光（λ励起＝３５０ｎｍ；λ放出＝４４０ｎｍ）で監視した。反応の最初の約１０％に対する曲線の傾きを用いて初期速度を計算した。反応の最初の１分はチロシナーゼで観察された通常の誘導期間のため使用しなかった。阻害アッセイは３重の試験で行った。非線形後退およびカーブフィッティングはＰｒｉｓｍソフトウエア（Ｇｒａｐｈｐａｄ Ｉｎｃ）を用いて行った。図４（ａ）は示されているようにμＭ濃度のニトロキソリンによるチロシナーゼ阻害の動態を描く。実験はｐＨ７．４で３重に行い、データをＬｉｎｅｗｅａｖｅｒ－Ｂｕｒｋに従ってプロットした。データは３つの独立した実験の平均±ＳＤを表す。

実施例２
可逆性の評価
酵素阻害の可逆性を評価するために、５μＭの阻害剤を含有する反応混合物をＡｍｉｃｏｎ Ｕｌｔｒａ遠心濾過器（１０Ｋ ＭＷＣＯ）に入れ、４０００ｒｐｍで１０分濃縮し、続いてリン酸ナトリウムバッファーで合計３サイクル希釈した。酵素活性の再構成を評価しているならば、外来の硫酸銅を０．１ｍＭの最終濃度で残りの溶液に加えた。次いで新たなＬ－ドーパおよびＰＡＰ－ＡＭＣ基質を加え、蛍光変化を先に記載したようにして測定した。外来の銅による活性の回復は、ヒドロキシキノリンが酵素活性部位内の銅原子をキレート化することによりチロシナーゼを阻害し、より高い濃度では実際に金属イオンを押し出し、ビス－（ヒドロキシキノリン）銅複合体を形成するということを強く示唆している。図４（ｂ）はニトロキソリンの限外濾過後のチロシナーゼの酵素活性を描く。バーは左から右へ、阻害剤なしの初期活性の百分率；限外濾過前の５μＭ阻害剤；限外濾過および０．１ｍＭ最終濃度硫酸銅との３０分間のインキュベーション後の５μＭ阻害剤；０．１ｍＭ最終濃度硫酸銅との１０分間のインキュベーション；および限外濾過後および外来の硫酸銅なしを表す。

実施例３
ヒト黒色腫細胞におけるメラニン産生の阻害
細胞内におけるメラニン形成阻害を評価するために、推奨プロトコルに従って培養し分裂させたヒト黒色腫ＭＮＴ－１細胞株（ＣＲＬ－３４５０、ＡＴＣＣ）を様々な濃度のクロロキシン（２）および他のヒドロキシキノリン薬に曝した。ＭＮＴ－１細胞株は、以前にメラニン合成の定量に使用して成功したので選んだ（Ｈａｈら、２０１２）。細胞の冷凍されたストック（３．８×１０^６細胞）を３７℃の水浴で解凍し、次いで１０ｍＬのＭＤＥＭ＋１０％ウシ胎仔血清および１００μＬの１００×ペニシリン／ストレプトマイシンを含有する３つの１０－ｃｍプレートに蒔いた。細胞がコンフルエントになったら、培地を吸引し、細胞を滅菌リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）で濯ぎ、次いで０．０２％ＥＤＴＡを含む１ｍＬの０．２５％トリプシンにより３７℃で３分間処理した。細胞が緩んだとき、４ｍＬの培地を加えてトリプシンを中和した。図５は示されている濃度のチロシナーゼの阻害剤であるクロロキシンによるＭＮＴ－１細胞におけるメラニン産生の阻害を描く。細胞をクロロキシンと共に３日間インキュベートし、次いで収穫し、細胞溶解後に４０５ｎｍで吸収度を測定してメラニンを定量した。

実施例４
メラニン合成の阻害の評価
メラニン合成の阻害を評価するために、新たに継代した細胞をウェル当たり３０，０００細胞の密度で６－ウェルプレートに播き、１０％ウシ胎仔血清を補充したＭＤＥＭ培地において空気中５％ＣＯ_２の湿った雰囲気中３７℃で培養した。ＤＭＳＯストック溶液中の阻害剤化合物を２０～２００μＭの最終濃度で加えた。よく特徴付けられたチロシナーゼ阻害剤フェニルチオウレア（ＰＴＵ）をポジティブコントロールとして、およびＤＭＳＯ、溶媒（ネガティブコントロールとして）を使用した。３日後細胞をリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）で洗浄し、２５０μＬの１Ｎ ＮａＯＨに１時間８０℃で溶かし、９６－ウェルプレートに移した。規定されたインキュベーション時間後、細胞を溶解させ、メラニン含有量を分光光度法で（波長４０５ｎｍで）測定した。各々の阻害剤化合物の各々の濃度に対するパーセント阻害を下記方程式に従って計算した。
パーセント阻害＝［１－（Ａ_化合物－Ａ_ｐ）／（Ａ_ｎ－Ａ_ｐ）］×１００

式中のＡ_化合物は試験化合物に対する吸収度値であり、Ａ_ｐおよびＡ_ｎはそれぞれポジティブおよびネガティブコントロールに対する吸収度値である。図６はＭＮＴ－１細胞におけるメラニン生合成の、一般にメラニン合成遮断薬として使用されるチロシナーゼ阻害剤であるポジティブコントロールフェニルチオウレア（ＰＴＵ）に対するクロロキシンによる低減を描く。他のヒドロキシキノリン薬はＭＮＴ－１細胞株において異なる効果を生じた。より高い濃度で、ヨード置換された化合物クリオキノール（３）およびヨードキノール（４）は毒性であり、生存率アッセイにおいて低下した細胞計数であった。対照的にニトロキソリン（１）（示してない）および図６に示したクロロキシン（２）は毒性ではなかった。クロロキシンはＭＮＴ－１細胞内でメラニン産生をブロックする用量依存性の能力を示した、図５。メラニン合成をブロックするＩＣ_５０値は約１．５μｍｏｌ／Ｌと見積もられた。

実施例５
分子モデリング
タンパク質－阻害剤複合体の重ね合わせおよび可視化をＰｙＭＯＬバージョン２．５．０で評価した。ヒドロキシキノリンの構造はモデル化プロセスのためにＰｕｂＣｈｅｍから得た。阻害剤トロポロン（ＰＤＢ：２Ｙ９Ｘ）と複合体化したツクリタケ（マッシュルーム）チロシナーゼの結晶構造はＰｒｏｔｅｉｎ ＤａｔａＢａｎｋ（ｗｗｗ．ｒｃｓｂ．ｏｒｇ）から読み出した。図７（ａ）は最も単純８－ヒドロキシキノリン薬である（ｉ）ニトロキソリン；および（ｉｉ）コウジ酸の構造における金属結合孤立電子対の位置を示す略図である。図７（ｂ）はチロシナーゼ－トロポロン共結晶構造中のトロポロンの類似の原子と重ね合わせたときの、ツクリタケチロシナーゼの活性部位内に位置するクロロキシンを表す図である。コウジ酸の構造と比較して、８－ヒドロキシキノリンコア構造の炭素原子２、３および４は阻害剤が共結晶構造中の同じ相対位置のチロシナーゼに結合したとき不利な立体相互作用を生じる可能性がある。しかし、図７（ｂ）の重ね合わせに示されるように、かかる不利な相互作用は起こらず、実際は、Ｖａｌ２８３のイソプロピル側鎖基との有益な疎水性相互作用、およびＰｈｅ２６４のフェニル側鎖とのｅｄｇｅ－ｔｏ－ｆａｃｅ型の芳香族相互作用が起こる。

本明細書に提供された記載は特許請求の範囲により規定される本開示の様々な実施形態およびそれらの等価物の総合的な理解を助けるために提供されている。それはその理解を助けるために様々な特定の詳細を含んでいるが、これらは例示的と考えられるべきである。したがって、当業者には認識されるように、本明細書に記載されている様々な実施形態の様々な変形および修正が本開示の範囲および思想から逸脱することなくなされ得る。さらに、周知の機能および構造の記載は明瞭さおよび簡潔さのために省略され得る。

Claims (28)

1. （ａ）有効量の式（Ｉ）
   

   

   ［式中Ｘ、Ｙ、およびＺは独立してＨ、ＮＯ_２、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ_２、ＣＯ_２Ｒ、ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、低級アルキル、およびＣＦ_３からなる群から選択され、ここでＲ、Ｒ^１およびＲ^２は独立してＨおよび低級アルキルからなる群から選択され、ただしＸまたはＹの少なくとも１つはＮＯ_２、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ_２、ＣＯ_２Ｒ、ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、またはＣＦ_３である］のチロシナーゼ阻害剤；および
   （ｂ）有効量の皮膚科学的に活性な化合物
   を含み、
   局所に適用可能な皮膚科学的に許容されるビヒクル中に製剤化されている薬学的組成物。
2. 前記皮膚科学的に活性な化合物が日焼け止めまたはスクラブ剤である、請求項１に記載の組成物。
3. ＸがＮＯ_２、ＣＮ、ＳＯ_２またはＣＦ_３である、請求項１に記載の組成物。
4. ＸがＮＯ_２である、請求項３に記載の組成物。
5. ＹおよびＺがＨである、請求項２から４のいずれか一項に記載の組成物。
6. ＺがＨである、請求項１から５のいずれか一項に記載の組成物。
7. ＸがＣｌである、請求項１に記載の組成物。
8. ＹがＣｌ、ＢｒまたはＩであり、ＺがＨまたはＭｅである、請求項７に記載の組成物。
9. ＹがＣｌである、請求項８に記載の組成物。
10. ＹがＩである、請求項８に記載の組成物。
11. ＸおよびＹがＢｒであり、ＺがＨである、請求項１に記載の組成物。
12. ＸおよびＹがＩであり、ＺがＨである、請求項１に記載の組成物。
13. ＸがＭｅであり、ＹがＢｒであり、ＺがＨである、請求項１に記載の組成物。
14. 皮膚科学的に活性な化合物が日焼け止め、スクラブ剤、レチノイド、吸収エンハンサー、抗炎症薬、抗酸化剤、およびステロイドのうちの１種以上を含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の組成物。
15. 色素障害を治療する方法であって、前記色素障害に罹っている患者に、有効量の式（Ｉ）
    

    

    ［式中Ｘ、Ｙ、およびＺは独立してＨ、ＮＯ_２、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ_２、ＣＯ_２Ｒ、ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、低級アルキル、およびＣＦ_３からなる群から選択され、ここでＲ、Ｒ^１およびＲ^２は独立してＨおよび低級アルキルからなる群から選択され、ただし少なくともＸまたはＹはＮＯ_２、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＯ、ＳＯ_２、ＣＯ_２Ｒ、ＣＯＮＲ^１Ｒ^２、またはＣＦ_３である］のチロシナーゼ阻害剤を含む有効量の皮膚科学的に許容される薬学的組成物を投与することを含み；
    前記組成物が場合により有効量の第２の皮膚科学的に活性な化合物を含む、色素障害を治療する方法。
16. 前記第２の皮膚科学的に活性な化合物が日焼け止めまたはスクラブ剤である、請求項１５に記載の方法。
17. ＸがＮＯ_２、ＣＮ、ＳＯ_２またはＣＦ_３である、請求項１５または１６に記載の方法。
18. ＸがＮＯ_２である、請求項１７に記載の方法。
19. ＹおよびＺがＨである、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。
20. ＺがＨである、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. ＸがＣｌである、請求項１５に記載の方法。
22. ＹがＣｌ、ＢｒまたはＩであり、ＺがＨまたはＭｅである、請求項２１に記載の方法。
23. ＹがＣｌである、請求項２２に記載の方法。
24. ＹがＩである、請求項２２に記載の方法。
25. ＸおよびＹがＢｒであり、ＺがＨである、請求項１５に記載の方法。
26. ＸおよびＹがＩであり、ＺがＨである、請求項１５に記載の方法。
27. ＸがＭｅであり、ＹがＢｒであり、ＺがＨである、請求項１５に記載の方法。
28. 前記色素障害が肝斑、褐色斑、黒子、老年性黒斑、光老化に関連する不規則な色素沈着過剰、そばかす、擦過傷、やけど、瘢痕、皮膚病、接触アレルギーおよび母斑に起因する炎症後色素沈着過剰からなる群から選択される、請求項１５から２７のいずれか一項に記載の方法。
    

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