JP3614851B2 - ガストリンまたはコレシストキニン拮抗剤としてのグルタミン酸の塩基性誘導体 - Google Patents

Description

本発明は、下記一般式（Ｉ）で示すことができるグルタミン酸の塩基性誘導体を提供するものである。

〔式中、ｒは2;
R₁はモノもしくはジ置換フェニル基（置換基はクロロ、フルオロおよび直鎖もしくは分枝鎖C₁−C₄アルキル基から選ばれる）または２−ナフチル基；
R₂は
１）式：

（ここで、ｍおよびｎはそれぞれ独立して１〜３の数値、但し、形成される環は少なくとも５員を構成する;XおよびＹはそれぞれ独立して、
（CH−R₄）_ｚ、TCH₂またはCH₂T;TはＯまたはS;R₄はＨまたは直鎖もしくは分枝鎖C₁−C₄アルキル；およびｚは０〜３の数値、但し、形成される環は少なくとも３員を構成する）
の複素環式スピロ基；
R₃はH,CH₃またはC₂H₅;
Ａは単結合または炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキレン基；
Ｗは
２）式：

（ここで、R₃,mおよびｎは前記と同意義；およびＱは単結合、CH₂、酸素、硫黄、NHまたはＮ−R₉;R₉は直鎖もしくは分枝鎖C₁−C₄アルキル基である）
の複素環式基；および
ｔは常に１か、または上記Ｗの２）におけるＱがＮ−R₉の場合のみ０であってもよい〕
式（Ｉ）において星印を付したキラル中心の本発明化合物の立体化学は、ラセミ体（R,S）、Ｒ（レクタス（rectus））、またはＳ（シニスター（sinister））であってよく、R₃は水素が好ましい。
本発明化合物は、R₁,R₂,AおよびＷの置換基の性質に従って、ガストリンに対する効力のある拮抗作用（抗CCK−Ｂ活性）およびコレシストキニンに対する効力のある拮抗作用（抗CCK−Ａ活性）を有することが認められ、従って、胃腸系のレベルおよび中枢神経系（CNS）のレベルでの、ガストリン、CCK、またはこれらに関連する他の生物学的活性ポリペプチド類の生理的レベルにおける、またはこれらの生物学的活性ペプチド類が生理的もしくは病理学的役割を演じる他の器官もしくは系における、平衡異常に結びつくヒトの各種疾病の治療に有利に使用することができる。たとえば、運動性および粘液栄養性の障害に結びつく疾病、たとえば大腸炎、胆管ジスキネジア、膵炎、胃炎、消化性潰瘍およびガストリンまたはこれに関連するポリペプチドホルモン類によってこうむる一定形態の腸腫瘍の治療のための胃腸レベルで、およびたとえば食欲不振、精神病および不安状態などの精神障害の治療のためのCNSのレベルで、これら化合物の有利な使用を予測することができる。他の用途としては、たとえば白内障の外科処理中に生じる縮瞳などの特定の眼状態、または慢性の眼炎症の治療および予防が挙げられる。または本発明化合物の多くは、レセプタレベルで活性であると共に、筋肉に対して内因性抗痙性作用も有する。このように、本発明化合物の幾つかは、上述の神経生理的伝達物質、すなわちガストリンやCCKに関係しないが、就中、効力のある抗セロトニン作用にも結びつく、泌尿生殖器領域などの領域においてでさえも、非常に効力のある筋弛緩薬活性を有する。この効力のある筋弛緩薬作用によって、たとえば失禁、排尿に伴う他のやっかいな事態、あるいはさらに一般的には、尿管、膀胱および子宮筋肉組織の痙攣やジスキネジーといった病的状態の治療に対しても、有利な使用を予測することができる。
本発明の塩基性誘導体の製造方法は、以下に示す反応工程に従い、式：

（式中、r,R₁およびR₂は前記と同意義である）
の酸誘導体（II）を、式：

（式中、R₃,t,AおよびＷは前記と同意義である）
の適当なアミン（III）でアミド化することによって、対応する誘導体（Ｉ）を得ることで構成される。

上記アミド化法は好ましくは、不活性溶媒中、−15〜＋15℃の温度にて混合無水物法を用い、または他の適当な通常の方法を用いて行う。
本発明化合物（Ｉ）は、反応物からそのものを、または不活性溶媒中、適当量のたとえば塩酸などの無機酸、またはシュウ酸あるいはマレイン酸などの有機酸と反応させて、塩の形状で単離することができる。
出発物質の酸誘導体（II）は、マコベックらの「J.Med.Chem.」（35、28〜38頁、1992年）の記載に従って製造し、アミン（III）は、商業上入手可能あるいは文献記載の通常の方法で製造した。
次に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。
実施例１
（R,S）１−〔4'−（エチレンアミノ）モルホリニル〕−１−オキソ−４−〔（3,4−ジメチルベンゾイル）アミノ〕−５−（ジペンチルアミノ）−５−オキソペンタン（化合物44）の製造：−
60g（0.1433モル）の（R,S）４−〔（3,4−ジメチルベンゾイル）アミノ〕−５−（ジペンチルアミノ）−５−オキソペンタン酸〔トモグルミド、CAS登録番号:102742−69−８〕および20mlのトリエチルアミン（0.1435モル）を、600mlのテトラヒドロフランに溶解し、混合物を−10℃に冷却する。この温度を維持し、14mlのクロロギ酸エチル（0.1469モル）を加える。添加が終了すると、なお低温で、混合物を15分間反応放置せしめ、次いで20mlの４−（２−アミノエチル）モルホリン（0.1535モル）をゆっくり加え、温度を−５℃以下に保持する。この添加が終了すると、反応物を低温でさらに１時間、次いで周囲温度で約12時間保持する。溶媒を蒸発し、得られる固体を水に溶かし、濾過する。これをオーブンで乾燥して、57g（0.1074モル）の生成物を得る（収率75％）。
得られる遊離塩基50g（0.0942モル）を250mlの酢酸エチルに懸濁し、５℃にてHCl/アセトン溶液（10％過剰）を素早く滴下する。生成物のほとんどが直ちに沈澱し始め、濾過し、酢酸エチルおよびイソプロピルエーテルで洗う。これを60℃のエアーバスで乾燥して、49gの粗生成物を得、これを酢酸エチルで結晶化する。冷却後、沈澱物を濾別し、60℃のエアーバスで乾燥して、46g（0.0811モル）の生成物を得る（全収率70.5％）。
m.p.150〜153℃
TLC（ｎ−BuOH/AcOH/H₂O＝5:2:2），純粋、Rf＝0.65
なお、上記と同じ方法（前記の反応工程参照）を用いて、本発明化合物（Ｉ）を合成した。得られた化合物の幾つかと、それらの同定特性を合せて下記表１〜10に示す。

注１）化合物１〜67はグルタミン酸シリーズ（ｒ＝２）に属し、化合物68〜70はアスパラギン酸シリーズ（ｒ＝１）に属する。但し、R₁＝3,4−ジメチルフェニル、R₂＝ペンチルアミノ、−NR₃A＝エチレンアミノおよびＷ＝４−モルホリニルの化合物16は本発明化合物（Ｉ）から除く。
注２）薄層クロマトグラフィー（TLC）は、シリカゲルの薄シートおよび溶離剤としてBuOH/酢酸/H₂O（5:2:2、v/v）を用いて行った。
注３）比旋光度の測定は、化合物4,6,45および46（この場合はメタノールを使用）を除き、クロロホルム中で、黄色光源（Ｄ）としてナトリウムを用い行った。
注４）ＲおよびＲはそれぞれ、レクタス（Rectus）（Ｒ）およびシニスター（Sinister）（Ｓ）配置を意味する。
薬理活性の説明
１）ラットの胃液分泌に対する活性
本発明化合物により抗ガストリン機序によって奏せられる胃液分泌に対する活性の実験を、体重約200gの雄ラットを用い、これらに麻酔をかけてインビボで行った。胃液分泌はペンタガストリンで刺激し、K.S.ライ（Lai）の「Gut 5」（327〜341頁、1964年）の方法を少し変えて採用した。
気管切開後、食道および十二指腸にカニューレを入れる。0.25mM−NaOHの微温溶液（37℃）を1ml/分の一定流速にて、ぜん動ポンプで胃の中に通して、灌流を行う。20分の安定化後、生理溶液に溶解した上記刺激薬を、0.95ml/時間（ｈ）の容量にて、30mcg/kg/hの容量で120分間灌流する。60分の灌流（基礎刺激）後、試験物質を丸薬（bolus）で静脈内に投与し（I.V.）、刺激薬の灌流をさらに60分続ける。酸分泌を絶えず、時間を関数にして記録する。
ペンタガストリン単独存在下の最初の60分の採集中に測定した基礎酸度と比較して、試験物質の投与後の分泌酸度の減少率で試験物質の活性を評価する。
なお、ID₅₀、すなわち、ペンタガストリンの作用を50％制御しうる用量（mg/kg・I.V.）の算出を可能にするため、試験に供する拮抗性化合物を種々の用量で投与した。
得られる結果を下記表11に示す。ここで、試験化合物の活性は、30mcg/kg/hのペンタガストリンの刺激下のID50値で表示されている。

表11の結果から、本発明の塩基性化合物は効力のある抗ガストリン活性を有することが認められる。
抗ガストリン活性は特に、R₁が3,5−ジクロロフェニル、アミノ基R₂がアザスピロ〔4.5〕デカン−８−イル基またはアザスピロ［5.5］ウンデカン−３−イル基、Ａが単結合、およびＷが４−メチル−１−ピペラジニル基である、グルタミン酸（ｒ＝２）の誘導体の場合（化合物１および13）に有利である。この実験モデルにおいて、最も効力のある本発明化合物は、対照抗ガストリン化合物であるプログルミドより約50倍以上の活性を有することが認められる。また興味深い点は、CCK−Ａ拮抗剤であるロルグルミド（lorglumide）が100mg/kgの用量までは完全に不活性であることに注目されることである。これら試験化合物の抗ガストリン活性は、Ｒ（レクタス）シリーズから誘導され、そのＳ（シニスター）エナンチオマー、すなわち化合物２の活性の約３倍以上もある化合物１の活性を比較することによって明らかなように、立体特異性を有している。化合物１は、その酸性“親化合物”のCR2194より約1.2倍以上の活性を有し、この割合はモル基準で計算すると約1.5となる。このことは、現在までに知られていることに反して、塩基性競合化合物（competitor）に対しガストリン（CCK−Ｂ）レセプタも感受性であることを示す。
２）インビトロの抗コレシストキニン（抗CCK−Ａ）活性
本発明化合物の分子配座が、それらのガストリン（CC K−Ｂ）に対する拮抗活性と同様に、CCK−Ａ、すなわち、膵臓並びに胆のう、幽門および腸の平滑筋のレベルで特に活性な末梢CCKに対する拮抗活性をも有するようになっているという仮説をチェックするため、ラットの膵臓細胞のコレシストキニンレセプタへの〔125−Ｉ〕−〔ボルトン（Bolton）−ハンター（Hunter）〕−CCK−８の結合を抑制する、本発明化合物の幾つかおよび対応する酸性出発誘導体の幾つかの能力を、コールド（印の付いていない）CCK−８によって誘発される偏位（displacement）と比較して試験した。
ラットの膵臓細胞は、マコベックらの引用文献の記載に従って、約５×10⁶個の細胞/mlが得られるように調製する。次いで細胞を、放射性トレーサおよび試験化合物といっしょに37℃で30分間培養する。
上層液を捨てた後、ペレットに付随する放射能を、ガンマカウンター（効率80％）で測定する。比結合（specific binding）を、10^-6M−CCK−８（平均して70％）の非存在および存在下の結合差で測定する。
得られる結果を下記表12に示す。ここで、IC50、すなわち、レセプタから50％の〔125−Ｉ〕−CCK−８を置換しうる拮抗剤の濃度（モル/l）が記載されている。

表12のデータから、本発明化合物の幾つかは、約10^-6Mの濃度でCCKの結合を拮抗する、すなわち、特定拮抗剤CCK−８の約1000倍の、個別の抗CCK−Ａ活性を有することが認められる。それは可能性のある治療上の意義を有するが、この活性は明らかに、酸性シリーズの最も効力のあるCCK−Ａ拮抗剤、たとえば化合物59より約25倍以上の活性を有すると思われるＲ−ロルグルミドの活性よりも小さい。他方では、ガストリン拮抗剤（またはCCK−Ｂ拮抗剤）に対して４−ベンズアミドペンタン酸の１位のアミノ−アミド基の導入は、その酸性“親化合物”のCR2194の活性の約２倍の化合物１の活性を検討することによって明らかなように、CCK−Ａ−拮抗活性をわずかに増大する。
３）インビトロの抗コレシストキニン（抗CCK−Ｂ）活性
ラジオリガンド〔Ｉ−125〕〔Ｂ−Ｈ〕−CCK−８は、大脳に存在するCCK−ＡおよびCCK−Ｂレセプタを区別しないので、中枢CCK−Ｂレセプタと相互作用する本発明化合物の能力をより適切に評価するため、新しいリガンドとして、CCK−Ｂレセプタに対し非常に選択性のリガンドであることが知られている〔クナップらの「J.Pharmacol.and Exp.Therap.」（255、（３）、1278〜1286頁、1990年）参照〕、スルフェートされていない〔３−Ｈ〕〔Ｎ−メチル−Ｎ−ロイシン〕CCK−８を用いたが、その皮質のレセプタ（CCK−Ｂ）に対する親和性は、モルモットの膵臓の場合（CCK−Ａ）より約4000倍である。
従って、上述の方法に従い、約300mcgのプロテイン/mlに相当する膜含量/mlが得られるように、白い雄モルモットの大脳皮質を用いる。かかる膜を放射性トレーサーおよび試験化合物と共に、25℃で150分間培養する。上層液を捨てた後、ペレットに付随する放射能を、液体シンチレーターで測定する。比結合を、５×10^-6M−CCK−８の非存在および存在下の結合差で測定する。得られる結果を下記表13に示す。ここで、IC50、すなわち、レセプタから50％の（３−Ｈ）〔Ｎ−メチル−Ｎ−ロイシン〕CCK−８を置換しうる拮抗剤の濃度（モル/l）が記載されている。

表13のデータから、本発明化合物の幾つか、たとえば化合物１および13は、モルモットの皮質膜のレセプタに対する〔Ｎ−メチル−Ｎ−ロイシン〕CCK−８の結合の効力ある抑制剤であることが認められる。事実、これらの化合物はガストリン拮抗剤CR2194より約３倍以上、CCK−Ａ拮抗剤Ｒ−ロルグルミドより約10倍以上の効力をするが、特定拮抗剤ペンタガストリンに比べ約200倍以上活性が小さい。また置換活性は、本発明化合物の分子の立体化学によって大いに影響されることも認められる。事実、化合物１のＳエナンチオマー（化合物２）は、この試験でほとんど活性がなく、IC50が10^-6Mより大である。
４）マウスにおける不安解消活性
本発明化合物の幾つかの中枢CCK−８に対する効力ある活性は、可能性のある不安解消活性に相互関連しうるという仮説を確認するため、この潜在活性をマウスにて、“ブラック・アンド・ホワイト・ボックステスト”の使用によって評価する。コストールらの「Pharm.Biochem.Behav.」（32、777〜785頁、1989年）に従って行うこの実験モデルでは、45×21×21（高さ）cmの大きさを持つボックスを用い、これを13×5cm穴によって互いに通じる２つの区画室に分けた。小さい区画室（全領域の1/3）は黒色壁を有し、一方、大きい区画室は透明壁を有し、かつボックスの上20cmに設置されおよび20Wの光が供給されるランプで照明されている。フロアの下には、各区画室のマウスが行う運動（移動）を自動的に記録する活性計量器が設けられている。実験は、照明ボックスの中心にマウスを置くことによって開始し、マウスの運動並びにマウスが暗所および光源下で過ごす時間、およびマウスが２つの区画室間を移動する回数を５分間記録する。一般に、対照マウスは、不安状態におとしいれる異常な環境状況から適切に保護されることを感じる暗い区画室に好んでとどまる傾向にある。この実験モデル（上記引用文献参照）において、トータル移動と比べて暗所への移動の％が減少する、不安解消活性を持つ化合物は、２つの光−暗区画室間の移動を増大せしめ、かつトータル時間中の光源下で過ごす時間の％を増大せしめる。得られる結果を下記表14に示す。ここで、化合物１（レクタスシリーズ）とそのエナンチオマー２（シニスター）の場合に得られる活性を、ジアゼパムおよびCCK−Ｂ拮抗剤L365−260と比べて試験した。

表14から、化合物１は全ての試験パラメーターの場合に活性であることが認められる。すなわち、化合物１は不安解消活性を有し、トータル移動と比べて暗所への移動率の減少、光−暗間移動回数の増加、および対照グループと比べて光源下で過ごす時間の増加をもたらす。該化合物が最も活性である用量は、0.1mg/kg（I.P.）である。該化合物の作用はベル型カーブを有し、この結果は、中枢神経系に対して活性な化合物の場合にまれではない。そのＳエナンチオマー（化合物２）は、このモデルにおいて全く活性がなく、モルモット皮質の結合に関するインビトロの結果から確認される。また効力あるベンゾジアゼピン型CCK−Ｂ拮抗剤Ｌ−365−260〔パカードらの「TIPS」（11、271〜273頁、1990年）参照〕も0.1mg/kgの用量において活性を有するが、これは光源下で過ごす時間の増加に関係するパラメーターの場合のみである。１および3mg/kgの用量で試験した、通常の不安解消薬のジアゼパムは、全ての試験パラメーターの場合に、容量に依存して活性である。しかしながら、その活性は質的に異なる。何故なら、この化合物もトータル移動を実質的に増大せしめるが、CCK−８拮抗剤とされている、すなわち化合物１および化合物Ｌ−365−260のいずれもこのパラメーターには影響を及ぼさないと思われるからである。
５）モルモット尿管におけるインビトロの抗痙活性
これらの物質の活性に関する他の興味のある側面は、それらの幾つかが哺乳動物の平滑筋に対して有する効力ある鎮痙活性である。それらのモルモットの尿管における活性を、具体例を挙げて以下に示す。なお、ミトロ−チェッパ（Mitolo−Chieppa）らの「Pharm.Res.Comm.」（14、807〜814頁、1992年）の方法を、少し変えて採用した。
モルモットの脂肪および腎組織を除去清浄した尿管を、癌が存在する単離器官用浴中に37℃の温度にて入れ、酸素/CO₂（95:5、v/v）混合物で絶えず酸素化する。力変換器で等張収縮を検知し、記録する。約45分の再平衡期間後、調製した検体は自然律動的収縮を示す。次いで、所定濃度の試験物質を浴に加え、調製検体と接触させて５分間放置した後、尿管をそれ自体の自然活性が再現するまで洗う。各化合物の筋弛緩薬活性を各種の濃度で測定し、このようにIC50値、すなわち、収縮の頻度および力の両面で、調製検体の自然活性を50％拮抗しうる化合物の濃度（mcg/l）を測定する。得られる結果を下記表16に示す。ここで、試験化合物と、各試験化合物に対して少なくとも３回の試験で３つの異なる濃度をセットにして、回帰法で算出したIC50値が記録されている。

表15から、本発明化合物の幾つかは、このモデルにおいて非常に有効ではないが、他の化合物、たとえば化合物3,36,44および46はきわめて活性である（最も活性の大きい場合のIC50が約１〜2mcg/ml）。
たとえば、化合物46はパラベリン（Paraverine）およびフラボキサテ（Flavoxate）より約20倍以上の活性を有し、かつ極めて効力あるカルシウム拮抗剤、たとえばベラパミール（Verapamil）の約２倍の活性を有する。一般に、以下のことがいえる。すなわち、このモデルで奏せられる筋変性（myolytic）活性は、R₁が3,4−ジメチルフェニルまたは４−イソプロピルフェニル、R₂がジペンチルアミノまたは８−アザスピロ〔4.5〕デカン−８−イル、Ａがエチレンアミノ、およびＷが４−モルホリニルのときに特に高い。このケースでの好ましい立体配置は、化合物46の活性とそのＲエナンチオマー（化合物45）の活性との比較によって推測されるように、Ｓ（シニスター）である。

Claims (11)

1. 一般式：
   

   

   〔式中、ｒは2;
   R₁ はモノもしくはジ置換フェニル基（置換基はクロロ、フルオロおよび直鎖もしくは分枝鎖C₁−C₄アルキル基から選ばれる）または２−ナフチル基；
   R₂は
   a₁）式：
   

   

   （ここで、ｍおよびｎはそれぞれ独立して１〜３の数値、但し、形成される環は少なくとも５員を構成する;XおよびＹはそれぞれ独立して、（CH−R₄）_ｚ、TCH₂またはCH₂T;TはＯまたはS;R₄はＨまたは直鎖もしくは分枝鎖C₁−C₄アルキル；およびｚは０〜３の数値、但し、形成される環は少なくとも３員を構成する）
   の複素環式スピロ基；
   R₃はH,CH₃またはC₂H₅;
   Ａは単結合または炭素数１〜４の直鎖もしくは分枝鎖アルキレン基；
   Ｗは
   b₂）式：
   

   

   （ここで、R₃,mおよびｎは前記と同意義；およびＱは単結合、CH₂、酸素、硫黄、NHまたはＮ−R₉;R₉は直鎖もしくは分枝鎖C₁−C₄アルキル基である）
   の複素環式基；および
   ｔは常に１、但し、上記b₂におけるＱがＮ−R₉の場合にはｔは０または１であってもよい〕
   で示される化合物、またはその医薬的に許容しうる塩。
2. R₁が３−クロロフェニルまたは3,5−ジクロロフェニル基、R₂が８−アザスピロ〔4.5〕デカノ−８−イルまたは３−アザスピロ〔5.5〕ウンデカノ−３−イル、ｔが０、Ａが単結合、Ｗが４−メチル−１−ピペラジニル、およびR₃が水素であり、並びにキラル中心の立体化学がラセミ体（R,S）またはＲ（レクタス）であってよい請求項１に記載の化合物。
3. 活性物質として、請求項１に記載の化合物またはその医薬的に許容しうる塩の少なくとも１種を含有したことから成るガストリンまたはコレシストキニン拮抗剤。
4. その潰瘍に対する活性に依存する治療に用いる請求項３に記載の拮抗剤。
5. ガストリンまたはこれに関連する他の生物学的活性ポリペプチド類によってこうむる腫瘍状態の治療に用いる請求項３に記載の拮抗剤。
6. ガストリンまたはこれに関連する他の生物学的活性ポリペプチド類の生理的ニューロンレベルにおける平衡異常に結びつくCNSの病的状態の治療用の請求項３に記載の拮抗剤。
7. 運動性および粘液栄養性の障害に基づく消化系の疾患として胆管ジスキネジア、大腸炎および膵炎の治療に用いる請求項３に記載の拮抗剤。
8. 白内障の外科処置もしくは慢性の眼炎症によって誘発する縮瞳などの眼状態の治療および予防に、またはガストリン、コレシストキニンあるいは他の関連生物学的活性ペプチド類が生理的もしくは病理学的活性を有する他の感覚器の病的状態の治療に用いる請求項３に記載の拮抗剤。
9. 泌尿生殖器系の尿失禁、神経性膀胱障害、尿結石および膀胱尿管や子宮筋肉組織の痛む痙性症状などの状態の治療に用いる請求項３に記載の拮抗剤。
10. ビヒクル、結合剤、フレーバー、分散剤、保存剤、保湿剤およびこれらの混合物からなる群から選ばれる医薬的に許容しうる不活性成分をも含有する請求項３に記載の拮抗剤。
11. 請求項１のr,t,R₁,R₂,R₃,AおよびＷが請求項１に記載の意義を有し、かつキラル中心〔式（Ｉ）にて星印を付す〕の置換基が（R,S）、ＲまたはＳ配座を有する、式（Ｉ）の誘導体を製造する方法であって、式：
    

    

    （式中、r,R₁およびR₂は前記と同意義である）
    の酸誘導体（II）と式：
    

    

    （式中、R₃,t,AおよびＷは前記と同意義である）
    の適当なアミン（III）をモル比１〜３で、−15〜＋20℃の温度にて、混合無水物法により反応させ、次いで反応物から塩基性化合物（Ｉ）をそのままで、または不活性溶媒中適当な医薬的に許容しうる有機もしくは無機酸により行う塩形成で回収することから成る製造法。