JP3963301B2 - テトラヒドロイソキノリン系化合物を含有する薬学的組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、下記化学式1および化学式2で表示されるテトラヒドロイソキノリン(tetrahydroisoquinoline)系化合物の新しい用途に関するものである。
【0002】
具体的には、これらの化合物は、強心作用、血圧降下作用の外にも血小板凝集抑制作用およびiNOS(誘導NO合成酵素)抑制作用を示すため、化学式1の化合物である1−α−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンおよび化学式2の化合物である1−β−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン中の一つ以上を有効成分に含有する薬学的組成物は、心不全症治療剤、抗血栓剤、iNOSによる組織損傷抑制剤、敗血症治療剤または播種性血管内凝固症(Disseminated intravascular coagulation; 以下“DIC”と略称する)の治療剤に有用に使用できる。
【0003】
【化2】
【0004】
【発明の背景】
テトラヒドロイソキノリン(tetrahydroisoquinoline;以下“THI”と略称する)系化合物は、N−アルキルフェニルエチルアミンが閉環(ring closing)した状態の物質である。特に6,7−ジヒドロキシテトラヒドロイソキノリンは、化学構造にカテコールアミン(catecholamine)の基本骨格を持っている。つまり、エピネフリン(epinephrine)、ノルエピネフリン(norepinephrine)、ドーパミン(dopamine)等に代表されるカテコールアミンの基本骨格である3,4−ジヒドロキシフェニルエチルアミンを持った構造である。したがって、多くのTHI系列の化合物が各種アドレナリン受容体(adrenergic receptor)に親和力を見せ、置換基の種類および置換基の結合位置によってα−またはβ−受容体に作用して亢進効果(agonistic effect)または拮抗効果(antagonistic effect)を持つことにより、色々な薬理作用を持っているということが報告されている。
【0005】
特に1位置の炭素にOH、OCH3、ハロゲン等に置換されたベンジル基を持ったTHI系列化合物は、気管支弛緩作用、血小板凝集抑制作用、カルシューム通路抑制作用等、強力な作用を持っているということが報告されている(King, V. F. et al.,J. Biol. Chem.,263,2238−2244,1988;Triggle,D. J. et al.,Med. Res. Rev.,9,123−180,1989;Lacorix,P. et al.,Eur. J. Pharmacol.,192,317−327,1991; Chang,K. C. et al.,Life. Sci.,51,64−74,1992;Chang,K. C. et al., Eur. J. Pharmacol.,238,51−60,1993)。
【0006】
また、最近ビスベンジル−テトラヒドロイソキノリン系列化合物であるテトランドリン(tetrandrine)、イソテトランドリン(isotetrandrine)およびコンドキュリン(chondocurine)等の物質が、内毒素(endotoxin)であるリポポリサカライド(lipopolysaccharide;以下“LPS”と略称する)によって、一酸化窒素(nitrogen monoxide;NO)が多量生成されることを強力に抑制するものが報告されたことがある(Kondo,Y. et al.,Biochem. Pharmacol.,46,1861−1863,1993)。
【0007】
一方、ハイゲナミン(Higenamine)は、1位の炭素に4−ヒドロキシベンジル基を、6及び7位置に2個のヒドロキシ基を持ったTHI系列の化合物であり、臨床で強心作用薬物に使用されているドブタミン(dobutamine)と構造的に良く似ている。この化合物は、摘出心臓で心筋収縮力及び心拍動数増加作用、血小板凝集抑制作用等の生体外(in vitro)作用、ラットまたはウサギを利用した実験で、心拍出量増加、血圧降下作用及び血小板凝集抑制作用等が報告されたことがある。ハイゲナミンは、またマウス腹腔大食細胞及びラット摘出血管でLPSによる誘導iNOS及びNOが発現して、それによってNOが多量生成されることを低下させ、LPSによる血管反応性低下を抑制し、内毒素ショック(endotoxin shock)による死亡率を低くするということが報告されたことがある。また、関節炎モデルにおいて抗炎症作用及び鎮痛作用を持っているということが実際に観察された(Park,C. W. et al.,Arch. Int. Pharmacodyn.,267,279−288,1984;Chang,K. C. et al.,Can. J. Physiol. Pharmacol.,72,327−334,1994;Yun−Choi,H. S. et al.,Yakhak Hoeju,38,191−196,1994;Kang,Y. J. et al., Kor. J. Physio.Phamacol. 1,297−302,1997;Shin,K. H. et al.,Natural Products Sciences,2,24−28,1996)。しかし、ハイゲナミンの場合その作用持続時間が非常に短く、上記で言及した作用等を示す効果も不充分であるという短所がある。
【0008】
本発明者達は、ハイゲナミンの構造を変化させ、優秀な薬理効果を示す物質を得ようと努力した結果、作用持続時間がとても長い新規の物質である化学式1及び化学式2の化合物を合成して、これらが強心作用及び血圧降下作用を持ったものであることを明らかにし、特許出願して特許権を獲得したことがある(大韓民国特許第148755号)。また、ハイゲナミンと同様に、ラット摘出心臓を利用した実験で化学式1及び化学式2の化合物が強力な心筋収縮力増強作用及び心拍動数増加作用を示し、フェニレフリン(phenylephrine)で収縮させた摘出血管に対して強力な弛緩作用を持ち、また、化学式1及び化学式2の化合物をウサギに投与した時に心拍動数が増加し、血圧が下降することを報告したことがある(Lee,Y. H. et al)。
【0009】
現在、欝血性心不全症治療剤としては、デキタルリス強心配糖体とドーパミン類があるが、デキタルリス強心配糖体は、経口投与が可能な利点があるが安全域がとても狭く使用に危険性がともない、不整脈を惹起させる問題点がある。また、ドーパミンやドブタミンのような交感神経模倣薬物は、欝血性心不全症治療剤としての効果があるが、静脈注射しなければならない短所があり、交感神経系(β−adrenoceptor)のダウンレギュレーション(down regulation)等の問題点がある。
【0010】
心不全症患者には、低下した心筋収縮力を増加させる強心作用薬物と一緒に、血管を弛緩させ心臓の過負荷を低めたり血栓生成を抑制して血管での血液の流れを円滑にすることによって、心臓の過負荷を押さえる薬物を同時に投与することによって良い治療効果を得ている。したがって、デキタルリス強心配糖体とドーパミン類薬物は、強心作用だけを持っているため、投与時に血管を弛緩させる血管弛緩剤(血圧降下剤)及び血小板凝集抑制剤を一緒に投与して治療効果を増大させられる。しかし、色々な薬物の複合的な投与によって、各薬物による薬物相互作用によって、各薬物の生体内吸収、薬物代謝等が影響を受け、副作用が発生する危険性が高まる等、使用に際して多くの制約を伴う問題点がある。
【0011】
一方、最近NOを含み、過度に多く生成された酸素遊離基(oxygen free radical)が、関節炎等の炎症性疾患や、心筋梗塞症、脳卒中または、虚血性疾患において再潅流時の組織損傷または、細菌感染による内毒素による複合的長期損傷等、各種急慢性組織/臓器損傷を起こす重要原因の一つであることが明らかにされている。したがって、iNOSの発現を抑制したりNOの多量生成を抑制する物質等を確保して、NOが多量生成されて発生する各種疾病の治療剤として利用することに多くの関心が集まっている。また、これらの物質を急性心筋梗塞症、虚血性心臓疾患等による心筋損傷を抑制することによって心不全症の進行を抑制したり、または治療する効果を持つものとして期待される。
【0012】
それで、本発明者達は、上記の色々な問題点を解決するために努力して、化学式1及び化学式2の化合物が強心作用、血管弛緩作用(血圧降下作用)、血小板凝集抑制作用及びiNOS抑制作用を複合的に同時に現すことによって、心不全症治療剤として非常に有用に使用できるだけでなく、血小板凝集抑制作用により抗血栓剤、iNOS発現抑制作用及びiNOS発現によるNOの多量生成抑制作用による組織損傷抑制剤、敗血症治療剤または破腫性血管内凝固症治療剤にも使用できることを明らかにすることによって本発明を完成した。
【0013】
【発明の概要】
本発明の目的は、心不全症治療剤、抗血栓剤、iNOSによる組織損傷抑制剤、敗血症治療剤または、破腫性血管内凝固症治療剤に有用に使用できる化学式1の化合物及び化学式2の化合物の新しい用途を提供することである。
【0014】
上記目的を達成するために、本発明では、強心作用、血圧降下作用、血小板凝集抑制作用およびiNOS抑制作用を複合的に同時に示す、下記の化学式1の化合物である1−α−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンおよび化学式2の化合物である1−β−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン中の一つ以上を有効成分に含有する薬学的組成物を提供する。
【0015】
【化3】
【0016】
【詳細な説明】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0017】
本発明では、心不全症治療剤、抗血栓剤、iNOSによる組織損傷抑制剤、敗血症治療剤または、破腫性血管内凝固症治療剤に有用に使用できるTHI系化合物である上記化学式1で表示される1−α−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンおよび、化学式2で表示される1−β−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンの新しい用途を提供する。
【0018】
上記の化学式1及び化学式2の化合物は、多くの異性質体を含んでいる。例えば化学式1及び化学式2の化合物は、トトモ異性質体(tautomers)を含む。化学式1及び化学式2の化合物は、それぞれ最小限一つの非対称炭素を含んでいるため、純粋な(R)−または(S)−異性質体、(R)−、(S)−異性質体の比率が同じでない混合物または、ラセミ体で存在するようになる。
【0019】
このような全ての異性質体とそれらの混合体は、本発明の範囲内に含まれる。また、本発明では、化学式1及び化学式2の化合物の薬剤学的に許容可能な塩及びこららのプロドラッグ(prodrug)を含む。
【0020】
ここで、化学式1または化学式2の塩は、薬剤学的に使用される通常の塩を意味し、塩の製造に使用される各種酸としては、塩酸、臭酸、硫酸、メタンスルホン酸、プロピオン酸、コハク酸、グルタール酸、クエン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、グルタミン酸、グルコン酸、グルクロン酸、ガラクツロン酸、アスコルビン酸、炭酸、ホスホン酸、硝酸、酢酸、L−アスパラギン酸、乳酸、バニリン酸及びヒドロヨウ素酸等がある。
【0021】
前述したように、本発明では化学式1または化学式2の化合物のプロドラッグを含むが、一般的にこのようなプロドラッグというのは、化学式1または化学式2の化合物の作用性誘導体であり、生体に入って薬効を現すためにたやすく変化できなければならない。適当なプロドッグ誘導体の選択及び製法に対する通常的科程は、既存の文献に記述されている(Design of Prodrug,ed. H. Bundgaard,1985)。
【0022】
化学式1の化合物である1−α−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンおよび化学式2の化合物である1−β−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンは、強心作用、血圧降下作用、血小板凝集抑制作用及びiNOS抑制作用を複合的に同時に現すため、これらの中の一つ以上を有効成分に含有する薬学的組成物は、心不全症予防または治療剤にとても有用に使用できる
現在、心不全症を治療するために臨床では、低下した心筋収縮力を向上させ、心臓に負担を減らすために強心配糖体のデキタルリス製剤、血管拡張剤、カルシューム拮抗剤、アンジオテンシン転換酵素(angiotensin converting enzyme;ACE)抑制剤等を単独または併用療法に使用している。これは、血管拡張で循環機能を向上させ強心作用を現す目的にこれらの薬物を併用投与し、いわゆる血力学的(hemodynamic)好転を期待するからである。一方、本発明の化学式1及び化学式2の化合物は、強心作用と血管弛緩作用を同時に現せる強心−弛緩剤(inodilator)という点で、二つの要件を全て充足している。
【0023】
また、心不全症は、動脈硬化症、高血圧等の循環器系疾患が長期間持続して心臓に負担を加重する時または、血栓による冠状動脈疾患や心筋梗塞症等の虚血性心臓疾患等によって症状がひどくなるが、このような心臓病危険因子が高い人達は、各種心臓、循環器系疾患の進行防止、再発防止または、予防を目的に血小板凝集抑制剤の持続的な投与が積極勧奨されている。したがって本発明の化学式1及び化学式2の化合物は、血小板凝集を抑制することによって抗血栓作用を持ち、心不全症治療剤としてのもう一つの要件を充足する。また、慢性心不全症患者達は、免疫活性が増加しており、腸、血管等にiNOSの発現が増加すれば、その時、NOが多量生成され心筋の収縮力を抑制して組織にも損傷を与えるようになるが、本発明の化学式1及び化学式2の化合物は、iNOSの発現を抑制してNO生成を抑制する作用も持っており、酸素遊離基による組織損傷を抑制して、慢性心不全症患者の心筋収縮力低下の原因物質中の一つのNOの発生を減らせる長所もある。つまり、本発明の化学式1及び化学式2の化合物は、上記多様な作用を同時に複合的に現すので画期的な心不全症治療剤として使用できる。
【0024】
上記の心不全症治療剤は、急性心筋梗塞による心筋収縮機能低下、慢性炎症等の免疫活性増加による心筋収縮機能低下、虚血性心臓疾患による心筋収縮機能低下または持続的な高血圧、動脈硬化、冠状動脈疾患等による欝血性心不全による心筋収縮機能低下を原因とする心不全症の進行を抑制したり治療するものである。
【0025】
また、本発明の化学式1及び化学式2の化合物は、血小板凝集抑制作用による抗血栓作用及びiNOS抑制作用を示し、これらの中の一つ以上を有効成分に含有する薬学的組成物は、抗血栓剤、組織損傷抑制剤、敗血症治療剤または破腫性血管内凝固症等の治療剤として有用に使用できる。
【0026】
上記の抗血栓剤は、血栓によって誘導される虚血性脳血管障害、冠状動脈疾患、虚血性心筋梗塞、慢性動脈閉塞症、手術後の血栓または塞栓における血栓の生成を予防したり、その進行を抑制したり治療するものである。
【0027】
また、iNOSによる組織損傷抑制剤は、組織または臓器損傷による関節炎等の炎症性疾患、動脈硬化症、心筋梗塞、脳卒中を含む虚血及び再潅流による組織損傷を予防したり、その進行を抑制したり治療するものである。
【0028】
また、敗血症治療剤は、破腫性血管内凝固及び複合的臓器損傷による敗血症を治療するものである。
【0029】
また、破腫性血管内凝固症治療剤は、急激な血液凝固過程の活性化による血小板数の急激な減少、出血、ショック、血栓、血管閉塞によって起る症状を治療するものである。
【0030】
本発明の薬学的組成物は、経口、静脈、非経口または、直腸投与が可能で、注射剤、カプセル、錠剤、糖衣錠、座薬、顆粒、溶液、懸濁液、乳剤、座剤等の投与形態が可能である。
【0031】
薬学的組成物は、本発明の化合物を有効成分にして有機や無機、固体、半固体または、液体賦形剤のような薬学的に許容される担体と混合して使用することもできる。必要なら、補助物質、安定剤、湿潤または乳化剤、緩衝液、その他通常的に使われる附加剤等がこれら薬学的組成物に含まれ得る。
【0032】
本発明では、実験を通じて本発明の化合物は、経口投与した場合にも相当な時間、血中濃度が維持されることを明らかにし、これにより本発明の化合物の投与用量は、注射剤の場合は、0.01〜20mg/kg、経口投与剤の場合は、2〜200mg/kgである。
【0033】
本発明の化合物をマウスに経口投与時及び腹腔内投与時の毒性実験を行なった結果、経口毒性試験による50%致死量(LD50)は、少なくても1000mg/kg以上であることが分かった。また、腹腔内毒性試験結果、化学式1の1−α−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンの場合LD50値は、290.0mg/kg、95%信頼限界は、235.1〜359.9mg/kgであった。化学式2の1−β−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンの場合LD50値は、438.6mg/kg、95%信頼限界は、350.9〜548.2mg/kgだった。
【0034】
本発明では、化学式1の1−α−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン及び化学式2の1−β−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンが前述したように多様な作用を複合的に現すことを確認し、類似の作用をすると思われるハイゲナミンとその効果を比較するために多様な実験を行なった。その結果、上記の化学式1及び化学式2の化合物が血小板凝集抑制作用を持っており、特に、アデノシンジホスファート(adenosine diphosphate;以下“ADP”と略称する)やコラーゲン(collagen)による血小板凝集抑制作用よりエピネフリンによる血小板凝集を強く抑制した。また、アドレナリンα−受容体に親和力を持っている。したがって、これらの物質はα−受容体抑制作用を通じて血管を弛緩させ血小板凝集を抑制するものであると考えられる。
【0035】
また、化学式1及び化学式2の化合物は、内毒素によるiNOSの発現を抑制しNOの生成を抑制する。特に濃度依存的な抑制効果を現す。したがって、過量のNO生成による臓器損傷を抑制することによって、関節炎を含む各種炎症性疾患、脳卒中、心筋梗塞症等を含む各種虚血性疾患及び再潅流による組織損傷等の予防、進行抑制及び治療剤としてまた、その他の急激な複合組織損傷の症状を持つ敗血症または破腫性血管内凝固症等の疾病の治療に、本発明の化合物を応用できる。
【0036】
化学式1及び化学式2の化合物は、生体内(in vivo)実験においても急性血栓生成によるマウスの死亡率を顕著に低くし、動脈−静脈短絡(arterio−venous shunt;以下“A−V短絡”と略称する)用チューブ(AVSチューブ)内に生成する血栓の生成を抑制する等の優秀な抗血栓作用を現した。
【0037】
一方、LPS等の内毒素に対しては、色々な破腫性血管内凝固症が誘発される。これら破腫性血管内凝固症(DIC)に対する指標としては、血中血小板数の減少、フィブリノゲン(fibrinogen)の濃度減少及びフィブリン/フィブリノゲン分解産物(fibrin/fibrinogen degradation products;FDP)の濃度増加、プロトロンビン時間(prothrombin time;PT)及び活性化部分トロンボプラスチン時間(activated partial thromboplastin time;aPTT)の延長等をあげられる。本発明の化合物は、LPSによって血中血小板数とフィブリノゲンの濃度が減少することを抑制し、フィブリン/フィブリノゲン分解産物の濃度が増加することを抑制し、プロトロンビン時間(prothrombin time;PT)及び活性化部分トロンボプラスチン時間が延長するのを抑制してその時間を短縮させる等、LPSによって誘導される破腫性血管内凝固症の各種指標を改善した。一方、内毒素によってS−GOT(serum glutamic−oxaloacetic transaminase)、S−GPT(serum glutamic−pyruvic transaminase)及びBUN(blood urea nitrogen)が増加することが知られているが、本発明の化合物は、LPSによってS−GOT、S−GPT及びBUNが増加することを低下させる等、LPSによって誘導される多発性組織損傷(multiple organ failure; MOF)症状の各種指標を改善した。さらに本発明の化合物は、LPSによる死亡率も顕著に低くめるので内毒素によるショックから保護する効果があることが分かった。
【0038】
以下、本発明を実験例をもとに詳細に説明する。ただし、下記の実験例は、本発明を例示するだけのものであって、本発明がこれによって限定されるものではない。
【0039】
<実験例1>血小板凝集を抑制する効果
ソウル大学病院血液銀行から購入した人の血小板濃縮液を血小板測定器(Platelet Analyzer,PLT−4,Texas Instruments)を使用して、血小板数を測定し、燐酸緩衝食塩水(phosphate buffered saline;以下“PBS”と略称する)で稀釈して、血小板の数を300〜400×106/mlに調整して、血小板豊富血漿(Platelet Rich Plasma;以下“PRP”と略称する)を製造し、これを実験に使用した。PRPを37℃で3分間培養後血小板凝集誘導物質としてアデノシンジホスファート(ADP)、コラーゲンまたは、エピネフリンを加えた後、血小板凝集測定器(Platelet Aggregometer,Chrono−Log Corp.米国,500VS)を使用して血小板凝集による混濁度(turbidity)の変化で凝集度を測定した。
【0040】
試験物質による凝集抑制程度は、下記の数学式11によって抑制率を算出した。
【0041】
抑制%(%Inhibition)=(A−B)/A×100
A:凝集誘導物質による血小板凝集度
B:凝集誘導物質と試料を同時に加えた時の血小板凝集度
人の血小板を使用して測定した化学式1の化合物及び化学式2の化合物の凝集抑制効果を表1に示した。一方、化学式1の化合物及び化学式2の化合物と化学構造が類似し、抗血小板凝集及び抗血栓作用を持っているとして知られているハイゲナミンを比較物質に用いた。
【0042】
【表1】
【0043】
その結果、ハイゲナミンは、IC50が、>1×10-3Mで、ADPによる血小板凝集に対して抑制作用がない反面、化学式1の化合物及び化学式2の化合物は、IC50が7.3×10-4〜8.6×10-4Mであり、弱いけれども抑制作用がみられた。コラーゲンによる血小板凝集に対しては、化学式1の化合物は、IC50が9.2×10-5Mで、ハイゲナミンと同じ程度の抑制作用を示したが、化学式2の化合物は、ハイゲナミンまたは化学式1の化合物に対して、約10倍の血小板凝集抑制作用を示した。エピネフリンによる血小板凝集に対しては、化学式1の化合物及び化学式2の化合物のIC50値が各各3.4×10-6M及び6.0×10-6Mであり、ハイゲナミン(IC50 19×10-6M)より強力にエピネフリンによる血小板凝集を抑制した。このように、化学式1の化合物及び化学式2の化合物は、ADPまたはエピネフリンにより誘導される血小板凝集に対してハイゲナミンより強力な抑制作用を示し、コラーゲンによる血小板凝集に対してもハイゲナミンと類似またはさらに強力な抑制作用を示した。
【0044】
<実験例2>α−受容体結合抑制作用
試験物質等がアドレナリンα−受容体(α−adrenoceptor)に競争的に結合することによって上記のような血小板凝集抑制作用を持ったり、すでに報告されたように血管弛緩作用を持っているかどうか検討すために、α−受容体が豊富なラットの大脳皮質膜(cerebral cortical membrane)を準備してα−受容体結合抑制作用を調査した。
【0045】
まず、ラット(Sprague−Dawley;250±20g,特別な言及がない限り、以下全ての実験で同種類のラットを使用する)脳組織(cerebral cortex)を20倍の緩衝溶液(50mM Tris,5mM MgSO4,1mM EDTA,1mM アスコルビン酸(ascorbic acid),pH7.7)と均一に混合後35,000×gで15分間3回遠心分離して沈澱物を得て−70℃で保管した。上記の沈澱物5mgを上記の緩衝溶液1mlに溶かして、[3H]プラゾシン([3H]prazosin;200pM)と試験試料を25℃で30分間培養後、10mlの緩衝溶液(50mM Tris,pH7.7)を加えて反応を中断させた。これをワットマン(Whatman)GF/Cガラス微細繊維(glass microfiber)濾過紙を使用して濾過した。濾過紙は、シンチレーション反応溶液(scintillation cocktail)に入れ、2時間揺らした後、シンチレーションカウンター(Scintillation Counter,Beckman,LS6500)で放射能(radioactivity)を測定した。
【0046】
【表2】
【0047】
プラゾシンの結合反応を行ない133.5±8.91pMのKd値と15.15±0.64fmol/mgのBmaxを得た。試験物質の解離常数(Ki)は、0.15〜1.26μMを示し、α−受容体に対する親和力があることを確認できた。(表2参照)。また、これらの解離常数は、フェニルエプリンで収縮したラット血管で現れたIC50値(1.02〜2.81μM)及びエピネプリンによる血小板凝集抑制値(IC50;3.4〜19μM)と類似している。本発明の化合物がα−受容体を遮断して血管を弛緩させ、血小板凝集を抑制するということが分かった。
【0048】
<実験例3>ラット摘出血管で、LPSに対するiNOS mRNA発現を抑制する効果
ペントバルビタールナトリウム(Pentobarbital sodium)50mg/kgでラットを麻酔して大動脈を摘出し、内皮細胞を除去した。これを37℃でLPS300ng/mlを含んだクレブス(Krebs) 溶液で8時間培養した後、全体RNAをトリゾール(TRIZOL)溶液(GibcoBRL;Life Technologies社)を利用して抽出した。全体RNAは、紫外線分光光度計(Shimadzu,UV−1201)で定量し、ホルムアミド−ホルムアルデヒドアガロースゲル(formamide−formaldehyde agarose gel)で電気泳動した後、ナイロン膜(nylon membrane)に移した。以後、iNOS(誘導NO合成酵素)のcDNAを探り針(probe)にしてハイブリダイゼーション(hybridization)することによってiNOSのmRNAが発現する量を観察した。この時、iNOSのcDNAは、ランダムプライマー(random−primer)方法によって32P−dCTPで標識(label)をつけ使用した。ナイロン膜をX線フィルムに感光させ感光の大きさをGAPDH(Glyceraldehyde−3−phosphate dehydrogenase)が発現したものと比較しmRNAが発現した量を定量化した。
【0049】
血管を生体外(in vitro)でLPSと一緒に培養するとiNOS mRNA発現が多量に誘導される。化学式1の化合物を入れて一緒に培養した場合は、iNOS mRNAの発現が抑制される。つまり、LPS(300ng/ml)投与群では、iNOS mRNAが強く発現したが、化学式1の化合物10μMまたは30μMと一緒に培養した時は、用量依存的にLPSによるiNOS mRNA発現が抑制された(図1参照)。
【0050】
ノーザンブロットでレーン3、4及び5は、お互いに異なる濃度(10μM、30μM、及び100μM)で、化学式1の化合物存在下でiNOS mRNA発現を示した、レーン1及び2は、対象群のLPS(300ng/ml)が単独の場合を示している。図1によると、上記のiNOS mRNAは、LPS処理されたグループ(レーン2)で強く発現したが、化学式1の化合物は、濃度依存的(レーン3、4及び5)に、LPSに誘導されたiNOS mRNAの発現を抑制した。
【0051】
<実験例4>大食細胞でLPSとIFN−ΥによるiNOS mRNAの発現を抑制する効果
熱処理した10%牛胎児血清(fetal calf serum)、100U/mlペニシリン(penicillin)及び100mg/mlストレプトマイシン(streptomycin)を入れたDMEM培地で、大食細胞(RAW264.7cell)を充分に成長するように(confluent)CO2インキュベータで培養した。培養した細胞は、血清が無い(serum−free)DMEM培地に移し24時間さらに培養後、LPS100ng/ml、インターフェロン−Υ(interferon−Υ;以下“IFN−Υ”と略称する)10U/ml及び化学式2の化合物(0μM,1μM,10μM及び100μM)存在下で18時間培養して全体RNAをトリゾール溶液を利用して抽出した。全体RNAは、分光光度計で定量してホルムアミド−ホルムアルデヒドアガロースゲルで電気泳動した後、ナイロン膜に移した。以後、iNOSのcDNAを探り針にしてハイブリダイゼーションすることによりNO合成酵素のmRNAが発現する量を観察した。この時、iNOSのcDNAは、ランダムプライマ方法によって32P−dCTPで標識をつけて使用した。ナイロン膜をX線フィルムに感光させ、感光の大きさをGADPHが発現したものと比較してmRNAが発現した量を定量した。
【0052】
図2のノーザンブロットで大食細胞をLPS及びIFN−γ及び/または化学式2の化合物と培養後、iNOS mRNAの発現を示した。ノーザンブロットでレーン1、2は対象群(細胞単独)及びLPS(100ng/ml)及びIFN−γ存在下でなされ、レーン3、4及び5は、お互いに異なる濃度(10μM、30μM、及び100μM)で、化学式2の化合物存在下でiNOS mRNAの発現が抑制されていることを示している。図2によると、大食細胞が、LPS(100ng/ml)及びIFN−Υ(10U/ml)で18時間培養した時、iNOS mRNAが発現した。したがって、化学式2の化合物は、濃度依存的(レーン3、4及び5)に、iNOS mRNAの発現を抑制した。
【0053】
<実験例5>大食細胞でLPSとIFN−γによるNOの生成を抑制する効果
熱処理した10%牛胎児血清、100U/mlペニシリン及び100mg/mlストレプトマイシンを入れたDMEM培地に大食細胞(RAW264.7cell)を入れてCO2インキュベータで充分に成長するように培養した。培養した細胞は、血清が無いDMEM培地に移し24時間さらに培養後、LPS100ng/ml、IFN−Υ10U/ml及び化学式1または化学式2の化合物(0μM,1μM,10μM及び100μM)存在下で18時間継続培養した。この時、生成されたNOは、NO酸化物であるアジル酸塩(nitrite)の量で間接測定した。アジル酸塩は、グリース試薬(Griess reagent)[0.1%naphthylethylenediamine dihydrochloride,1%sulphanilamide,5%燐酸溶液で呈色させた後、550nmでの吸光度を分光光度計で測定して、その量を定量した。アジル酸塩の量は、NaNO2を標準にして計算して、その結果を表3に示した.
【0054】
【表3】
【0055】
表3に示したように、大食細胞を内毒素と一緒に培養した時多量のアジル酸塩が検出されNOが大量生産されたことが分かった.つまり、内毒素及びIFN−γを加えていない対照群の場合、8μMのアジル酸塩が検出されたがLPSとIFN−γを加えた培養液では57μMのアジル酸塩が検出された。LPS、IFN−γと一緒に化学式1及び化学式2の化合物を各々1μMずつ培養液に加えた場合、培養液のアジル酸塩の濃度は、各々30μM、34μMであり、LPSとIFN−γだけを加えた場合よりアジル酸塩の濃度が減少した。また、化学式1及び化学式2の化合物の添加量が増加すればするほどアジル酸塩の濃度が低く検出され、本発明による化学式1及び化学式2の化合物が内毒素によるNO生成を濃度依存的に強力に抑制することが分かった。
【0056】
<実験例6>急性血栓生成によるマウス死亡を抑制する効果
マウス(ICR;20±20g,以下全ての実験で同じ種類のマウスを使用する)の尾の静脈にコラーゲン(300μg/kg)とエピネフリン(30μg/kg)の混合溶液を注射して短い時間内に肺動脈に大量の血栓が形成されるように誘導することによって、混合溶液注射後1〜3分が経過すれば全身麻痺が起こり大多数が15分以内に死亡する急性血栓モデルを誘導した。試料物質は、1日間または3日間経口投与し、最後に経口投与してから1時間経過後にコラーゲンとエピネフリンの混合溶液を注射した。以後、死亡率が減少する程度、麻痺した状態から回復する程度を観察した。その結果を表4及び表5に示した。
【0057】
【表4】
【0058】
15分以内に血栓生成による麻痺状態から回復したマウス数の比較。各々の試料は、1回経口投与した。
【0059】
【表5】
【0060】
15分以内に血栓生成による麻痺状態から回復したマウスは数の比較。各々の試料は、3日間経口投与した。
【0061】
マウスにコラーゲンとエピネフリン混合溶液を静脈注射すれば、短時間に肺動脈内に多量の血栓が生成され閉塞することによって、注射後1分以内に大部分が全身麻痺し動けなくなり、瞳孔が開き呼吸困難と痙攣が後に続き、5分以内に約70〜80%のマウスが死亡し、残りも15分以内に大部分死亡したり15分以上麻痺が持続する。表4と表5から分かるように、試験物質を投与せずにコラーゲンとエピネフリン混合溶液だけを投与した対照群のマウスは、15分以内に17〜20%だけが麻痺から回復して自由に動いた。陽性対照薬物に使用したアスピリンやハイゲナミンの場合50mg/kgを1回経口投与した時は、各々52%、37%の回復率を示したが、ハイゲナミンを100mg/kg投与した時は、48%の回復率を示した。本発明の化合物である化学式1の化合物及び化学式2の化合物を50mg/kgまたは100mg/kgずつ1回投与した場合は、約50%の回復率を示し、アスピリンの場合と類似している。また、化学式1の化合物は、50mg/kgずつ3日間連続投与しても回復率は、特別に上昇しなかったが、化学式2の化合物は、10mg/kgまたは50mg/kgずつ3日間連続投与した時は、回復率が64〜70%に増加した。
【0062】
<実験例7>ラット動脈−静脈短絡(arterio−venous shunt; A−V shunt)内の血栓形成を阻害する効果
A−V短絡用チューブ(AVSチューブ)を次のように準備した。頭皮静脈短絡(Scalp vein set)の一方の端を切って18cmの長さになるようにした後、両方の端に18G注射針を連結した。そして、チューブの中央には100%綿糸5cmを固定した。ラットは、ケタミン(ketamine;250mg/kg)を注射(i.m.)して麻酔し、腹部を切開した後、上記で準備したAVSチューブに生理食塩水を満たし、一方の針は腹部大動脈にもう一方は腎静脈に挿入して血液が流れるようにして綿糸に血栓が生成するようにした。15分経過後チューブから糸を取り出しその重さを計って生成された血栓の量を重さの変化で測定した。試験物質の経口投与による血栓形成阻害効果を観察してその結果を表6及び表7に示した。
【0063】
【表6】
【0064】
【表7】
【0065】
生成された血栓重さは、実験当日の気候(気圧、湿度等)によって相当な差がみられた。抗血栓作用薬物であるアスピリン50mg/kg投与したアスピリン投与群と比較実験を行なった。試験物質を投与しなかった対照群の場合33〜42mgの血栓が生成された。陽性対照薬物であるアスピリンを50mg/kg1回投与した時は、36〜40%の血栓形成抑制を示した。ハイゲナミンを25mg/kgまたは50mg/kg1回投与した時は、25〜31%の血栓抑制効果があった。一方、化学式1の化合物及び化学式2の化合物は、25mg/kgまたは50mg/kgずつ1回投与した場合24〜39%の血栓抑制効果を示した。故に、本発明の化合物がハイゲナミンと類似かまたはさらに強い血栓形成阻害効果があることが分かった。
【0066】
試験物質を3日間連続投与した場合において、アスピリンを50mg/kgずつ3回投与した実験群では、血栓抑制効果が12%で、弱かった。実験当日の気候条件によって対照群A−V短絡内に平均より多い量の血栓が生成された場合、試料薬物による血栓形成抑制効果は、相対的に低く、したがって同一実験期間での陽性対照群(本実験の場合アスピリン投与群)との相対的比較が必須的であった。
【0067】
ハイゲナミンを10mgまたは50mgずつ3日間連続投与した時は、13〜18%の血栓抑制作用を示し、アスピリン投与群と類似であった。しかし、化学式1の化合物及び化学式2の化合物を10mg/kgずつ3日間投与した場合は、約24%、50mg/kgずつ投与した場合は、約28%の血栓形成抑制作用を示し、アスピリンまたはハイゲナミン投与群と比較してみると血栓形成抑制作用が向上されたことが分かった。
【0068】
<実験例8>細菌性内毒素(Bacterial endotoxin; LPS)によるDIC及びMOF誘発ラットにおける各種指標を改善する効果
ケタミン(Ketamin)(250mg/kg)を注射(i.m.)してラット(250±50g)を麻酔して、30分後からLPS(20mg/kg)を尾の静脈に3時間にわたって注入(infusion)した。その後、大動脈から血液を採取し下記のような血小板数、プロトロンビン時間、aPPT時間、フィブリノーゲン、フィブリン/フィブリノーゲン分解産物、S−GOT、S−GPT及びBUNの濃度を測定した。試験物質は、2日間経口投与し、二回目の投与をしてから1時間経過後に実験を始めた。
【0069】
まず、抗凝固剤としては、ナトリウムシトラート(sodium citrate)を使用した。血小板測定器を利用して血液の血小板数を測定した。一方、抗凝固血液を1,500×gで10分間遠心分離した後、血漿を得て下記の実験に使用した。
【0070】
プロトロンビン時間は、上記で得た血漿100ULを37℃で3分間培養した後、37℃で前もって5分間培養したトロンボプラスチン試薬(Thromboplastin reagent,Sigma社,米国)50ULを加えて、フィブロメータ(Fibrometer,Becton Dickinson Co.,カナダ)を利用して血栓形成時間(clotting time)を測定して求めた。活性化した部分トロンボプラスチン時間は、上記の血漿100ULを37℃で3分間培養後、37℃で1分間前もって培養した活性化した部分トロンボプラスチン時間試薬(Activated Partial Thromboplastin Time Reagent,Sigma社,米国)100ULと37℃で前もって加温した0.02M CaCl2 100ULを添加してフィブロメータを利用して血栓形成時間を測定して求めた。
【0071】
フィブリノーゲンの濃度は、上記の血漿20ULに緩衝溶液(buffer)180ULを加え2分間37℃で培養後、トロンビン試薬(thrombin reagent, Sigma社,米国)100ULを添加して血栓形成時間を測定した。フィブリノーゲン基準試薬(fibrinogen reference)を使用して前もって描いておいた補正曲線(calibration curve)を利用して求めた。
【0072】
また、フィブリン/フィブリノーゲン分解産物の濃度はトロンボ−ウェルコテストキット(Murex Biotech Limit,英国)を使用して下記のような方法によって求めた。まず、血液(non−citrated)を豆トリプシン抑制剤(soybean trypsin inhibitor)と蛇毒(Bothrops Atrox venom)とよく混ぜて凝固させた後1,500×gで10分間2回遠心分離して血清を得た。グリシン塩水緩衝溶液(Glycine saline buffer)で稀釈して実験した。このようにして得た稀釈血清50ULをスライドガラス(slide glass)にのせ、ラテックス懸濁液(latex suspension)を一滴添加してよく混ぜ一様にのばして、2分間シェーカー(shaker)で振った後、凝集の可否を観察した。FDPの濃度は、半定量的(semiquantitative)に決定した。つまり、1:0稀釈時には(−)0μg/ml、(+)1μg/ml、(++)2μg/ml;1:1稀釈時には、(+)3μg/ml、(++)4μg/ml;1:2稀釈時には、(+)5μg/ml,(++)6μg/ml等で判定した。
【0073】
S−GOT、S−GPT及びBUNの濃度は、医療法人緑十字医療財団(Green Cross Reference Lab.)に依頼して診断キット(diagnostic kits, Boehringer Mannheim社)等と自動生化学分析器(Automatic Biochemical Analyzer,Hitachi 747)を利用して測定した。S−GOT測定には、ASTキット、S−GPT測定には、ALTキット、BUN測定には、尿素キットを各々使用した。
【0074】
LPSを長期間にわたって注入し実験動物に敗血性ショック(septic shock)を惹起させた時、現れるDIC及びMOF症状の各種指標は、化学式1または化学式2の化合物の経口投与によって改善された。つまり、LPSだけを投与した対照群の場合血液内の血小板数とフィブリノーゲン濃度が急激に減少した。プロトロンビン時間と活性化した部分トロンボプラスチン時間が延長され、血液内のフィブリン/フィブリノゲン分解産物の濃度が急激に増加した。また、肝臓や腎臓機能が低下することによってS−GOT、S−GPT、BUN等の数値が高くなった。このようなDIC及びMOF症状の各種指標が化学式1または化学式2の化合物を経口投与した時に改善されることを確認できた。
【0075】
具体的にハイゲナミン、化学式1または化学式2の化合物を経口投与した後、LPS20mg/kgをラットに3時間にわたって投与し、DIC及びMOF状態を誘導した時、LPSだけを投与した対照群と比較してDIC及びMOF症状の指標が改善されるかどうか観察した。
【0076】
LPSだけを投与した対照群では、血小板数が296×103/ULで、正常群の747×103/ULより半分以下に顕著に減少した(図3参照)。プロトロンビン時間及び活性化した部分トロンボプラスチン時間は、各々19秒及び33秒で、正常群の14秒及び20秒より約50%増加した(図4及び図5参照)。一方、対照群でフィブリノゲンは、104mg/ml、フィブリン/フィブリノゲン分解産物は、168ug/mlである反面、正常群では各々202mg/mlと1ug/mlだった。フィブリノゲンの場合、対照群では、正常群に比べて約半分に減少した反面、フィブリン/フィブリノゲン分解産物は、急激な増加を示し、DIC症状が相当に進展したことを示唆した(図6及び図7参照)。また、S−GOT、S−GPT及びBUNの濃度が各々231.0U/l、60.8U/l及び25.6mg/dlで、正常群の167U/l、49.3U/l及び15.0mg/dlに比べて増加した。MOF症状もまた進展したことが分かった。
【0077】
しかし、ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を各々10mg/kgまたは50mg/kgを経口投与した後、LPSを注入した時、LPSだけを投与した対照群に比べて血小板数が増加した。プロトロンビン時間及び活性化した部分トロンボプラスチン時間が短くなり、フィブリノゲン濃度が増加し、フィブリン/フィブリノゲン分解産物の濃度が減少した(図3〜図7参照)。したがって、これらの物質がDIC症状を改善する効果があることを確認できた。また、LPSだけを投与した対照群に比べてS−GOT、S−GPT及びBUN濃度も減少した(図8〜図10参照)。以上のことから、本発明の化合物がLPSによる肝臓または腎臓の損傷等のMOF症状もまた、軽減させられるということを確認できた。
【0078】
<実験例9>細菌性内毒素(Bacterial endotoxin;LPS)による死亡を抑制する効果
多量のLPSを動物に注射すれば播種性血管内凝固症の各種症状が表出し大部分短い時間内に敗血性ショックにより死亡する。本実験では、LPS20mg/kgをマウス腹腔内に注射して48時間生存したマウスの頭数を数えた。試験物質投与によって生存率が増加するかどうかを観察した。
【0079】
マウスにLPS20mg/kgを腹腔内(i.p.)に注射してから48時間の間、毎6時間ごとに生存するマウスの数を数えた。また、試験物質は、LPSを注射する30分前に腹腔内に注射し、これら試験物質によるマウスの死亡抑制効果を観察した。
【0080】
LPSだけを投与した場合、48時間後の生存率は約20%だった。LPSを投与する前、化学式1の化合物(図11a参照)または、化学式2の化合物(図11b参照)を各々20mg/kgずつ投与した場合、30時間までは死亡するマウスがなかったが、48時間が過ぎた後でも90%以上のマウスが生存した。ハイゲナミンと化学式2の化合物は10mg/kg投与した場合、48時間後の生存率が80%以上であった。化学式1の化合物は、10mg/kg投与した場合、48時間後の生存率が約60%で、ハイゲナミンや化学式2の化合物よりは生存率が低いが、対照群よりは、生存率が高かった。したがって、化学式1の化合物または化学式2の化合物は、LPSによるショックを保護する効果があることが分かった。
【0081】
【発明の効果】
以上、詳しく見てきたように、化学式1及び化学式2の化合物は、本発明者達によって、すでに明らかにされた強心作用及び血圧降下作用とともに血小板凝集抑制作用及びiNOS抑制作用を同時に複合的に現し、心不全症治療剤として有用に使用できる。また、これらの化合物は、血小板凝集抑制作用(抗血栓作用)によって抗血栓剤に使用できる。iNOS発現抑制作用及びそれによるNO生成抑制作用によって組織損傷抑制剤、敗血症治療剤または播種性血管内凝固症治療剤として有用に使用できる。さらに、本発明の化合物を含む薬学的組成物は、安全領域が広く作用持続時間が長いという長所も持っている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ラットの摘出血管でリポポリサカライド(LPS)による、誘導NO合成酵素(iNOS)mRNAの発現を化学式1の化合物が抑制することを示した、ノーザンブロット(Northern blotting)結果である。
レーン1:対照群
レーン2:LPS(300ng/ml)
レーン3:LPS(300ng/ml)+化学式1の化合物(10μM)
レーン4:LPS(300ng/ml)+化学式1の化合物(30μM)
レーン5:LPS(300ng/ml)+化学式1の化合物(100μM)
【図2】 大食細胞(RAW264.7cell)でLPSとインターフェロン−Υ(IFN−Υ)によるiNOS mRNAの発現を化学式2の化合物が抑制することを示した、ノーザンブロット結果である。
レーン1:対照群
レーン2:LPS(100ng/ml)+IFN−γ(10U/ml)
レーン3:LPS(100ng/ml)+IFN−γ(10U/ml)+化学式2の化合物(1μM)
レーン4:LPS(100ng/ml)+IFN−γ(10U/ml)+化学式2の化合物(10μM)
レーン5:LPS(100ng/ml)+IFN−γ(10U/ml)+化学式2の化合物(100μM)
【図3】 ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を経口投与後、LPS(20mg/kgを3時間にわたってラットに投与した時、血中血小板数の変化を示したものである。
【図4】 ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を経口投与後、LPS(20mg/kg)を3時間にわたってラットに投与した時、プロトロンビン時間(PT)の変化を示したものである。
【図5】 ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を経口投与後、LPS(20mg/kgを3時間にわたってラットに投与した時、活性化した部分トロンボプラスチン時間(aPPT)の変化を示したものである。
【図6】 ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を経口投与後、LPS(20mg/kg)を3時間にわたってラットに投与した時、血中フィブリノゲン濃度の変化を示したものである。
【図7】 ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を経口投与後、LPS(20mg/kg)を3時間にわたってラットに投与した時、血中フィブリン/フィブリノゲン分解産物(FDP)濃度の変化を示したものである。
【図8】 ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を経口投与後、LPS(20mg/kg)を3時間にわたってラットに投与した時、S−GOTの変化を示したものである。
【図9】 ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を経口投与後、LPS(20mg/kg)を3時間にわたってラットに投与した時、S−GPTの変化を示したものである。
【図10】 ハイゲナミン、化学式1の化合物または化学式2の化合物を経口投与後、LPS(20mg/kg)を3時間にわたってラットに投与した時、BUN濃度の変化を示したものである。
【図11a】 化学式1の化合物が、LPSによるマウスの死亡率を低下させる程度を示したものである。
−−〇−−:LPS(20mg/kg)
−−△−−:LPS(20mg/kg)+化学式1の化合物(10mg/kg)
−−□−−:LPS(20mg/kg)+化学式1の化合物(20mg/kg)
【図11b】 化学式2の化合物が、LPSによるマウスの死亡率を低下させる程度を示したものである。
−−〇−−:LPS(20mg/kg)
−−△−−:LPS(20mg/kg)+ 化学式2の化合物(10mg/kg)
−−□−−:LPS(20mg/kg)+ 化学式2の化合物(20mg/kg)
Claims (4)
- 敗血症治療剤は、播種性血管内凝固及び複合的臓器損傷による敗血症を治療することを特徴とする請求項1記載の薬学的組成物。
- 血小板凝集抑制作用及びiNOS抑制作用を現す請求項1の化学式1で表示される1−α−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリンおよび化学式2で表示される1−β−ナフチルメチル−6,7−ジヒドロキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン中の一つ以上を有効成分に含有する播種性血管内凝固症治療剤用薬学的組成物。
- 播種性血管内凝固症治療剤は、急激な血液凝固過程の活性化による血小板数の急激な減少、出血、ショック、血栓、血管閉塞により起る症状を治療することを特徴とする請求項3記載の薬学的組成物。
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