JP3796693B2 - オルパドロネートからなる骨塊同化組成物 - Google Patents

Description

発明の背景
ジホスホネートとしても知られているビスホスホネートは、２つの炭素−ホスフェート結合および無機質化された組織への高い親和性により特徴付けられるピロリン酸塩の類似体である。ピロリン酸塩分子内の酸素原子（Ｐ−Ｏ−Ｐ）をビスホスホネート内の炭素（Ｐ−Ｃ−Ｐ）により置換すると、耐生分解性であり、臨床用途に適した後者の化合物が形成された。ビスホスホネートはカルシウム結晶の成長の阻害剤として元々開発されたものであり、それらは溶骨細胞媒介骨吸収を抑制することが分かった。その後、ビスホスホネートは、増大した骨吸収および／または骨粗鬆症としての加速した骨損失により特徴付けられる急性および慢性状況の治療に使用された。
しかしながら、長期間の骨吸収阻害は骨の再形成過程に影響を与えるかもしれず、その結果、骨の質は、生体力学性能が悪化し、続いて、骨折の危険性が増大してしまう。
さらに、ビスホスホネート構造の側鎖内に窒素分子が存在することにより、骨吸収への効力および特異性が増大することが分かった。
難溶性カルシウム塩の異常付着および溶解と相互作用する方法または骨吸収阻害のような、骨代謝障害の治療にビスホスホネートを使用することは原則的に知られている。米国特許第3,962,432号には、様々なカルシウム障害の治療にアルミノアルカン−ジホスホン酸を使用することが開示されている。米国特許第4,711,880号には、カルシウムおよびホスフェート代謝障害の経口治療に結晶性ジナトリウム３−アミノ−１−ヒドロキシプロパン−１，１−ジホスホネート５水和物が開示されている。米国特許第5,137,880号には、二環式ジホスホネート化合物、薬物製剤、並びにカルシウムおよびホスフェート異常代謝を治療する方法が開示されている。米国特許第5,205,253号には、ジホスホン酸誘導体、その製造方法並びにカルシウム代謝を治療するためのこれらの化合物を含有する薬物製剤が開示されている。ＰＣＴ出願第WO93/11786号には、ビスホスホネートおよび副甲状腺ホルモンを用いた骨粗鬆症を治療する方法が開示されている。ＰＣＴ出願第WO93/1774号には、歯周病のアレンドロネート(alendronate)による治療が開示されている。
オルパドロネート(olpadronate)およびその誘導体をカルシウム結晶成長の阻害剤として使用することも原則的に知られている。米国特許第4,054,598号には、パジェット病、結石症、関節炎等のような、置き換えられないかまたは不完全な結晶化組織のみにより置き換えられる難溶性カルシウム塩の異常付着または硬い骨物質の損傷を引き起こす硬い組織の異常溶解により特徴付けられる、カルシウムまたはホスフェート代謝の障害を治療するのに有用な、化学式１−ヒドロキシ−３−アミノ−アルカン−１，１−ジホスホン酸を有する金属イオン封鎖剤による方法が開示されている。スペイン国特許第P910088号には、活性化合物としてビスホスホネートを含有する薬物リポソーム製剤が開示されている。
骨吸収阻害とは異なる効果が調査され、同化相が環式ビスホスホネート治療に加えられた（ヨーロッパ特許第A-162510号）。
ここに記載された合成方法（１−ヒドロキシアルキリデン−ジホスホン酸およびその塩を調製する方法を開示しているアルゼンチン国特許第200,473号により以前から知られ、３−アミノ−１−ヒドロキシ−プロピリデン−ジホスホン酸およびその塩を調製する方法を開示しているアルゼンチン国特許第218,558号まで拡大された）により得られたオルパドロネートが、高投与量でさえも胃腸管の刺激なく、非中毒性投与量で、骨塊を維持し増大させる作用の元来の同化機能を示すことが本発明者により発見された。
したがって、本発明は、全ての形態の骨粗鬆症、長期間に亘るベッドでの療養、関節炎、副甲状腺機能増進症、および歯周病のような、骨塊損失状況を防ぐまたは治療する新しい同化非中毒性薬剤としてのオルパドロネート組成物および組合せに関するものである。
発明の概要
本発明により、効果的な非毒性量の［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１−ヒドロキシプロピリデン］−ビスホスホン酸、すなわちオルパドロネート（ＷＨＯ一般名）または骨塊の維持および増進の薬剤を製造するためのモノナトリウムまたは他の薬学的に許容される塩の新しい用途を提供する。そのような作用力は、すでに骨塊損失の影響を受けたヒトまたは他の動物の被験者内における骨の生態学的特性を改良することに関する。
さらに、請求の範囲の本発明は、あるカルシウム塩、ビタミンＤまたはその誘導体、フッ化物塩、アンドロゲンおよび／またはエストロゲンのサプリメントと共に使用してもよい。
オルパドロネートもまた、薬学的に許容されるキャリヤ、希釈剤またはビヒクルの有無にかかわらずに経口配合物または静脈に用いてもよい。
好ましくは、オルパドロネート（またはその塩）の経口投与量は、１〜15ｍｇ／日の［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１−ヒドロキシプロピリデン］−ビスホスホン酸またはそのモノナトリウム塩または他の薬学的に許容される塩の範囲にある。あるいは、オルパドロネート（またはその塩）の静脈投与量は、0.025から0.15ｍｇ／ｋｇ／日の［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１−ヒドロキシプロピリデン］−ビスホスホン酸またはそのモノナトリウム塩または他の薬学的に許容される塩の範囲にある。
発明の詳細な説明
実施例１
オルパドロネート合成：
ａ．３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−プロピオン酸(I)の調製
153リットルの塩酸および30リットルの３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）プロピオニトリルを250リットルの反応器に移す。３時間に亘り撹拌して、冷却し、濾過する。濾液を、元の容積の半分となるまで、減圧下で濃縮する。40リットルのイソプロパノールを加え、冷却する。減圧下で懸濁液を濾過し、イソプロパノールで洗浄する。一定の重量となるまで乾燥させる。188-192℃の融点を有する、41.3ｋｇの３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−プロピオン酸が得られる。
ｂ．［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１−ヒドロキシプロピリデン］−ビスホスホン酸(II)の調製
２ｋｇの(I)を22リットルの反応器に移す。0.94リットルの水を加え、一定に撹拌しながらゆっくりと2.3リットルの三塩化リンを加える。この添加後、１時間に亘り混合物を撹拌し続ける。撹拌しながら0.99リットルのオキシ塩化リンをゆっくりと加え、次いで、２リットルの水を加える。減圧下で濾過し、メタノールで固体を洗浄する。固体が乾燥するまで、オーブン中で空気強制循環により乾燥させる。1.3ｋｇの(II)が得られる。
ｃ．［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１−ヒドロキシプロピリデン］−ジホスホン酸モノナトリウム塩(III)の調製
一定に撹拌しながら11.11ｋｇの(II)を33.3リットルの水酸化ナトリウム（50.7ｇ／ｌ）に加える。必要であれば濾過し、122リットルのメタノールを加え、一定の重量となるまでオーブン中で空気強制循環により乾燥させる。10.7ｋｇの(III)が得られる。
実施例２
同化効果の生体内試験
脊椎骨が骨粗鬆症である２歳から70歳までの患者に、化合物(III)を５から50ｍｇ／日の投与量で経口投与した。大人の患者においては、３年の追跡調査で、初期値の13％まで骨塊が増加したのが観察された。子供においては、骨塊が増加しただけでなく、皮質骨および小柱骨が増加したことを示す放射線の証拠もある。
実施例３
無傷のラットにおける骨塊増加の生体内試験
雄および雌の無傷のウィスターラット（正常な骨塊）を６ヶ月間に亘り経口化合物(III)８、40および200ｍｇ／ｋｇ／日で処理した。大腿骨を解体し、骨無機質含有量（ＢＭＣ）および総骨領域（ＴＢＡ）を特別にプログラムされたノーランドＸ線濃度計により測定した。骨無機質密度（ＢＭＤ）をＢＭＣ／ＴＢＡ比として求めた。処理した群のＢＭＤが39から67％までの範囲で著しく増加した。
実施例４
オステオペニアのラットにおける骨塊維持の生体内試験
化合物(III)の投与の様々な様式（周期、連続）および経路を用いて、雌のラットにおける卵巣除去（ｏｘ）および一側性座骨盲腸切開（ｃｘ）により、または雄のラットにおける一側性座骨盲腸切開により誘発された骨損失の予防について研究した。
ａ． 手術直後から11週間に亘り雌のウィスターラットに経口化合物(III)またはパミドロネートのモノナトリウム塩を投与した。上述したように骨塊（ＢＭＤ）を評価した。ｏｘ／ｃｘ動物において、ＢＭＤが減少し、その大きさは測定した部位および側に依存した。経口化合物(III)は、大腿骨および脊椎における骨損失を防ぎ、パミドロネートのモノナトリウム塩よりも５から10倍有効であった。
ｂ． 手術後12週間に亘り、15日ごとに異なる投与量で静脈化合物(III)を雌の対照ラットまたはｏｘ／ｃｘラットに投与した。使用した投与量は、75、150および300μｇ／ｋｇであった。この研究において、対照群の骨損失は、左大腿骨においては19.1％に達し、右大腿骨においては8.6％に達した。３つの静脈オルパドロネートの投与量レベルにより、小柱骨損失のように皮質骨損失を防ぐことができた。対照における脊椎体におけるＢＭＤの損失が約11.8％であったが、治療した動物は、その状態を維持しなかっただけでなく、4.7から8.6％もの増加を示した。対照群において全身無機質密度は5.2％減少した。このことは、２つの治療投与量のより多い群のみにおいて防ぐことができた。
ｃ． 手術後３ヶ月に亘り、生後３ヶ月の雄のｃｘラットの対照に静脈化合物(III)またはパミドロネートのモノナトリウム塩を投与した。化合物(III)の静脈反復投与量0.5、0.25および0.125ｍｇ／体重ｋｇによる処理と、パミドロネートのモノナトリウム塩の５、2.5および1.25ｍｇ／体重ｋｇを比較した。パミドロネートのモノナトリウム塩およびその同等物に観察された以前の結果にしたがって、投与量を選択した。各々の動物において、各々の投与量を希釈して、同容積（２ｍｌ／ｋｇ）を投与した。合計で７回の注射を15日ごとに投与した。手術して治療しなかった群のラットを対照とした。
固定化された脚は、対側性大腿骨よりも大腿骨におけるほうが９％未満の骨塊を示し、密度計技術により評価した（小動物に適用されたソフトウェアを有する二種光子密度計ノーランドＸＲ−26）。両方のビスホスホネートにより、全ての投与した投与量レベルにより骨損失が防がれた。
ｄ． 局所の骨損失（中央に近い大腿骨および末端の大腿骨並びに中央骨間）は、末端の大腿骨でより多かった（17％）。骨無機質化利得は、両方のビスホスホネートにより著しく増加した。中央骨間の大腿骨（皮質組織優先）無機質化損失は対照において６％であった。化合物(III)の全ての投与量はオステオペニアを防ぐのに効果的であったが、パミドロネートのモノナトリウム塩はこの部位において部分的に効果的であった。化合物(III)の投与量レベルは10倍低かった。ラットのオステオペニアにこの化合物を使用することは、緻密骨に関して、パミドロネートのモノナトリウム塩よりもずっと少ない投与量で優位を示している。
実施例５
オステオペニアのラットにおける骨塊増加の生体内試験
以前骨損失にあった動物において、静脈化合物(III)が骨無機質化密度を復元できるか否かを説明するために、この化合物をオステオペニアのラットに周期的に投与する効果を評価した。
各々の群が６−８匹の、生後2.5ヶ月の雌のラットに、以前の実験にしたがって、卵巣除去して、ヘミシアチセクトマイズ(hemiciaticectomized)した。これらの動物を手術後13週間に亘り飼い、次いで、化合物(III)を以後12週間に亘り15日ごとに150、300または600μｇ静脈に投与した。手術したが治療しない群の無傷の動物を対照とした。以前の実験と同様に、密度計により脊椎および大腿骨のＢＭＤを評価した。未治療動物の脊椎は、未手術ラットと比較して12.9％減少した平均ＢＭＤを示した。その代わりに、化合物(III)により治療した群においては、ＢＭＤ％平均減少が-9.3、-4.3および-3.6％であった（図１）。最後の２つの値は、より多い投与量に対応する。このことは、著しくないラット対手術していないラットに見られた。統計上の結果は、個別の全大腿骨における結果と同様であった（図２）。ＢＭＤ％平均損失は、０、150、300および600μｇのＩＧ−8801群においてそれぞれ-10.4、-6.7、-1.5、および-0.7であり、手術をしてないラットに匹敵した。末端の大腿骨において、より多い投与量の化合物(III)により治療した群は、無傷の動物に関して、5.0％ＢＭＤの増加を示した。中央の大腿骨においては、２つのより多い供給量の群が増加値（+0.8および+3.2％）を示し、末端の大腿骨においては、平均ＢＭＤの損失は、０、150、300および600μｇ(III)の群において、それぞれ、-11.4、-7.9、-3.6および-5.0であった。より詳細に関しては、それぞれ、「化合物(III)により治療したｏｘラットにおける脊椎の骨無機質密度」および「化合物(III)により治療したｏｘにおける大腿骨の全無機質密度」を示す図１および２を参照のこと。
このモデルでは、化合物(III)により復元できる脊椎および大腿骨における骨損失を誘発すると結論付けられる。このモデルにおける効果的な投与量は300および600μｇである。
同化復元骨の骨機械的性能を確認するために、大腿骨の骨幹における生態学的試験を行った。卵巣除去により骨材品質が低下し（弾性率および最大弾性応力）、破壊荷重は、慣性の断面モーメントまたは剛性に影響を与えなかった。化合物(III)は、卵巣除去の負の影響全てを戻し、骨の寸法に影響を与えずに正常以上に骨幹の剛性を向上させた（図３）。
実施例６
経口致死率および慢性毒性試験
ラットにおいて、化合物(III)のＬＤ５０を1800および2300ｍｇ／ｋｇの間と評価した。マウスにおけるＬＤ５０は1400ｍｇ／ｋｇであった。
３つの群のラット（Ｎ＝50♂および50♀）を６ヶ月間に亘り毎日８ｍｇ、40ｍｇ、および200ｍｇ／ｋｇの経口投与量で毎日治療した。４つ目の群を対照とした。
投与量の多い群の動物の何匹（30匹のうちの５匹）かが、低カルシウム血症で死亡した。雄のラットは雌よりも影響を受けた。200ｍｇ／ｋｇの群の全ては、歯がかけた。
治療した動物においては、血液学的または尿の著しい変化が見られなかった。血清ＧＯＴおよびＧＰＴが、投与または供給の期間に関して明確な関係を示さずに増加した。
治療した動物において肝臓の相対重量および絶対重量が減少したが、大腿骨の重量が著しく増加したのが測定された。200および40ｍｇ／ｋｇで治療した動物における骨髄は、メガカリオサイト(megacaryocyte)の個体数がやや減少したことを示した。他には関連する変化は観察されなかった。大腿骨の重量およびＢＭＤが増加した点から、８および40ｍｇ／ｋｇの両方の投与量は活性であるとみなされた。
これらの結果は、歯の構造物およびカルシウムのレベルが最大の投与量（200ｍｇ／ｋｇ）により不利にのみ影響を受けることを示している。
結論として、提示された最大のヒトへの投与量よりも50から200倍も多い投与量では、いくつかの器官に対して毒性があると言える。
実施例７
静脈致死率および慢性毒性試験：
ラットにおける化合物(III)のＬＤ５０は117ｍｇ／ｋｇであり、マウスにおいては109ｍｇ／ｋｇであった。経口投与量と静脈投与量との間の差は、経口投与したビスホスホネートの吸収が乏しいことによるものである。
動物は、痙攣、呼吸困難および後脚麻痺を示した。これらの症状の原因は、薬物の主作用によるひどい低カルシウム血症によるものと考えられる。
200匹の雄および雌のウィスターラットにおいて、４週間に亘り毎日静脈投与する化合物(III)の試験を実施した。選択した投与量は、０（食塩水）、0.5、2.5、10および12.5ｍｇ／ｋｇであった。投与量当たりで性別当たり20匹の動物を無作為化した。２つの多い投与量で治療したさらに２つの群を観察して、中毒性効果の可逆性を評価した。
２ｍｌ／体重ｋｇを受容するために、調節した濃度の化合物(III)を動物に静脈注射した。さらに４週間の治療をしない第２の期間に２つの追加の群を追跡した。
中毒性症状発現は、上述した２つの高投与量（10ｍｇ／ｋｇおよび12.5ｍｇ／ｋｇ）で治療した群に限定された。対照および２つの低投与量（0.5および2.5ｍｇ／ｋｇ）の群においては、毒性の徴候も死亡率のいずれも見られなかった。高投与量に関して、注射した部位において、水腫紅斑および壊死の局所的徴候が観察された。このような症状発現は７日目に始まり、雄のラットにおいてより明白であった。この事実により、影響を受けた動物に研究の期間に亘りより少ない数の注射を受けさせた。
高投与量の群の動物は、投与後に、混乱し、びくびくし、いらいらした。４匹のラットが活性化治療期間中に死亡し（高投与量の群の１匹の雄および３匹の雌）、回復期間中にさらに２匹が死亡した（高投与量の群の１匹の雄および１匹の雌）。高投与量のラットは、水の消費がゆるやかに減少し、体重が増加した。治療を停止した後、２つの追加の群のラットは体重が増加した。
尿検査により、高投与量群の雄の動物において、糖尿および顆粒状または白血球円柱の数が少ないことが示された。高投与量群の雄および雌において、低ヘマトクリット値、白血球増加および赤血球不同が観察された。高投与量レベルの何匹かの動物において、クレアチニンクリアランスの減少、ＢＵＮおよび血清クレアチニンの増加が観察された。器官の全体の実験により、高投与量で治療した動物の三分の一において、脾臓および神経節の大きさの増大（梗塞形成）、および生殖線変質が示された。組織実験により、腎炎、尿細管壊死、間質性腎炎（４匹のラットにおいて）、睾丸における上皮萎縮および尿細管拡張（１匹のラットにおいて）および心筋発作（１匹のラット）が明らかになった。上述した全ての調査結果は、赤血球不同および生殖線変質を除いて、可逆的であると思われる。低投与量、すなわち、0.5および2.5ｍｇ／ｋｇの群は、異常を示さなかった。
結論として、提示されたヒトへの最大の投与量の100倍に比例した投与量では、いくつかの器官の毒性が示される。

Claims (7)

1. 長期間のベッドでの療養、関節炎、副甲状腺機能亢進症または歯周病により生じる骨量損失の症状を治療するための薬剤組成物であって、
   化学式：
   

   

   を有する、効果的な非中毒量の［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−アミノ）−１−ヒドロキシプロピリデン］−ビスホスホン酸もしくはそのモノナトリウム塩または薬学的に許容される他の塩を含み、１〜15ｍｇ／日の［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１−ヒドロキシプロピリデン］−ビスホスホン酸もしくはそのモノナトリウム塩または薬学的に許容される他の塩の用量で経口投与されるか、あるいは0.025から0.2ｍｇ／ｋｇ／日の［３−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）−１−ヒドロキシプロピリデン］−ビスホスホン酸もしくはそのモノナトリウム塩または薬学的に許容される他の塩の用量で静脈投与されることを特徴とする、薬剤組成物。
2. 少なくとも１つのカルシウム塩と同時にまたは連続で投与されることを特徴とする請求の範囲第１項記載の薬剤組成物。
3. ビタミンＤまたはその誘導体と同時にまたは連続で投与されることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項記載の薬剤組成物。
4. 少なくとも１つのフッ化物塩と同時にまたは連続で投与されることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項いずれか１項記載の薬剤組成物。
5. 少なくとも１つのアンドロゲンと同時にまたは連続で投与されることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項いずれか１項記載の薬剤組成物。
6. 少なくとも１つのエストロゲンと同時にまたは連続で投与されることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項いずれか１項記載の薬剤組成物。
7. 所定の含有量の薬学的に許容されるキャリヤ、希釈剤またはビヒクルをさらに含むことを特徴とする、請求の範囲第１項から第６項いずれか１項記載の薬剤組成物。

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