JP4113957B2 - テトラフルオロベンジル誘導体及びこれを含有する急性及び退行性脳神経系疾患の予防及び治療用薬学的組成物 - Google Patents

テトラフルオロベンジル誘導体及びこれを含有する急性及び退行性脳神経系疾患の予防及び治療用薬学的組成物 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
〔技術分野〕
本発明はテトラフルオロベンジル誘導体及びこれを有効成分として含有する薬学的組成物に関するものであって、詳しくは新規テトラフルオロベンジル誘導体化合物とこれらを有効成分として含有して脳神経系及び眼疾患の予防及び治療のできる薬学的組成物に関する。
〔背景技術〕
人の寿命が伸び、高齢化社会に進むにつれて、痴呆、脳卒中、パーキンソン病などの退行性脳神経系疾患による疾病が増えている。これらの脳神経系疾患は、特定の神経細胞の死滅が一時的または長期間にわたって進行することが特徴であるが、一度死んだ神経細胞は再生できないため、結局致命的な脳機能の損失につながる。特に、認知機能、感覚機能、運動機能、全身機能の進行性低下を伴う脳機能の不全は、結局性格と行動の変化をもたらし、患者は自ら自分の世話ができなくなる。
脳神経細胞死滅の主経路として、細胞膜電圧の変化による興奮性アミノ酸遊離の増加による興奮性毒性と、直接的な酸化的ストレス(oxidative stress)による酸化的毒性と、亜鉛毒性と、アポトーシス(apoptosis)などが提示されており、それぞれは特異な信号伝達過程を通じて細胞死を誘発するようになる。
グルタミン酸塩は、N-メチル-D-アスパラテート(N-methyl-D-aspartate;NMDA)グルタミン酸塩受容体の活性を通じて遅い興奮性神経伝達と、カイネート(kainate)、AMPA(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid)グルタミン酸塩受容体の活性を通じた速い興奮性神経伝達を媒介する中枢神経系の興奮性神経伝達物質である。NMDAグルタミン酸塩受容体は、神経細胞が休止状態にある場合には、Mg2+により遮断されるが、神経細胞が外部刺激により脱分極状態(depolarization)になると、受容体からMg2+が抜け出し、細胞内にCa2+とNaが流入される。このようなNMDAグルタミン酸塩受容体の生理活性の特性は、学習と記憶、神経系の可塑性において重要な役割をする[Siegel,G.J. et al.,Basic Neurochemistry,6th edition,Lippincott Williams & Wilkins:315-333(1999)]。NMDAグルタミン酸塩受容体の他の特性は、過度に興奮すると神経細胞の死滅を誘導するということである。最近、このようなNMDA受容体の興奮性毒性(excitotoxicity)による細胞死滅に関して多くの研究が進んでいる。
オルニ(Olney)らは、1969年モノジウムグルタミン酸塩(monodium glutamate)の経口投与が乳兒マウスやサルの脳で神経細胞の死滅を起こす現象を見出したが[Olney,J.W.and sharpe,L.G.,Science,166:386-388(1969);Olney,J.W. and Ho,O.L.,Nature,227(258):609-611(1970)]、グルタミン酸塩は興奮性神経伝達物質であって、てんかん(epilepsy)による神経細胞死滅の原因となると提示した[Olney,J.W.,Int.Rev.Neurobiol.,27:337-362(1985)]。培養した神経細胞にグルタミン酸塩を投与すると、神経細胞の死滅(excitotoxicity又はglutamate neurotoxicity)が誘導されて、興奮毒性の過程にCa2+が必要となり、NMDAグルタミン酸塩受容体が重要な役割をする[Choi,D.W.,J.Neurosci.,7(2):369-379(1987)]。また、興奮毒性がてんかん以外にも脳卒中などによる神経細胞死滅の主メカニズムである可能性を提示した[Choi.D.W.,Neuron,1;623-634(1988)]。虚血後神経組織への酸素-ブドウ糖の供給が減少すると、ATP-依存的イオンチャンネルの機能損失により細胞膜を通じてCa2+のような陽イオンが流入されることによって、神経細胞は脱分極状態になり、神経末端でグルタミン酸塩を含む神経伝達物質の遊離が増加し、神経膠細胞(glia)によるグルタミン酸塩再吸収が減少することによって、結果的に興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸塩が神経連接部位に蓄積されるようになる[Choi,D.W.and Rothman,S. M.,Annu.Rev.Neurosci.,13:171-182(1990);Benveniste,H.et al.,J.Neurochem.,43(5):1369-1374(1984)]。このようにグルタミン酸塩が過度に蓄積されると、主としてNMDAグルタミン酸塩受容体の過度活性により神経細胞の死滅が起こる。そして、NMDAグルタミン酸塩受容体の拮抗剤を投与すると、虚血性脳卒中による神経細胞の死滅を抑制する[Goldberg,M.P. et al.,J.Pharmac.Exp.Ther.,243:784-791(1987);Simon,R.P.et al.,Science、226:850-852(1984);Sheardown,M.J.et al.,Science,247:571-574(1990)]。退行性神経系疾患であるハンチントン病は、線条体でギャバ(GABA)神経細胞が死滅され、NADPH ジアフォラーゼ(NADPH diaphorase)神経細胞が生存することが病理学的特徴であるが、NMDAグルタミン酸塩受容体の作用薬物であるNMDAやキノリン酸(quinolinic acid)を処理すると、前記と類似な特徴が出てくる[Ferrante,R.J.et al.,Science,230(4725);561-563(1985);Beal,M.F. et al.,Nature,321(6066):168-171(1986);Koh,J.Y. et al.,Science,234(4772):73-76(1986)]。 興奮毒性は、筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)で起こる神経細胞の死滅にも関与するということが明かになっているが、ALS患者においてグルタミン酸塩合成酵素の異常、グルタミン酸塩運搬蛋白質の異常、グルタミン酸塩受容体の増加などがその証拠である[Rothstein,J.D.,Clin.Neurosci.,3(6):348-359(1995);Shaw,P.J. and Ince,P.G.,J.Neurol.,244:Suppl 2 S3-14(1997)]。
しかし、NMDA受容体の拮抗剤の毒性を示す結果も報告されているため、薬物の安全性に対する疑念が累積されている。フェンシクリジン(Phencyclidine)及び類似系列のNMDA受容体の拮抗剤であるMK-801(dizocilpine maleate)、チレタミン(tiletamine)、ケタミン(ketamine)を低濃度で皮下注射すると、大脳皮質の特定部位で脳細胞の退化が観察されると報告されたことがある[Olney,J.W. et al.,Science,244:1360-1362(1989)]。このようなNMDA受容体の拮抗剤による毒性は、脳卒中などの脳疾患治療剤として開発するに深刻な障害要因となっている。
フリーラジカル(free radical)は、体内の各組織で起こる細胞死滅の主原因として報告されているが、神経系疾患で現れる神経細胞死滅の主メカニズムの一つとして提示されてきた[Halliwell、B. and Gutteridge,J.M.,Mol. Aspects. Med.,8(2):89-193(1985);Siesjo,B.K. et al.,Cerebrovasc.Brain Metab. Rev.,1(3):165-211(1989);Schapira,A.H.,Curr. Opin. Neurol.,9(4):260-264(1996)]。細胞内のフリーラジカルの生成が増加すると、脂質過酸化(lipid peroxidation)による膜脂質の破壊、OH・による核酸損傷、2重結合構造や-SHを含む酸化反応による蛋白質の変性により、細胞の生存に必要な分子の致命的損傷が起こると、神経細胞は死滅するようになる。神経系疾患から見られる神経細胞の死滅にフリーラジカルが関与するという証拠としては、虚血後脳内活性酸素種の生成増加及び抗酸化剤による虚血性神経細胞の死滅抑制効果[Flamm,E. S. et al.,Stroke,9(5):445-447(1978);Kogure,K.et al.,Prog.Brain Res.,63:237-259(1985);Chan、P.H.,J.Neurotrauma.,9 Suppl 2:S417-23(1992)]、パーキンソン病患者の黒質でFe2+の増加、還元されたグルタチオン(reduced glutathione)の減少、 グルタチオンパルオキシダーゼ(glutathione peroxidase)の減少、カタラーゼ(catalase)の減少、ドーパミンの酸化作用によるフリーラジカルの生成[Sofic,E. et al.,J.Neural Transm.,74:199-205-(1988);Fahn、S.and Cohen、G.,Ann.Neurol.,32(6):804-812(1992)]、ハンチントン病患者の線条体でFe2+の増加[Dexter,D.T.et al.,Ann.Neurol.,32:Suppl:S94-100(1992)]、アルツハイマー患者の脳での脂質、核酸、蛋白質の酸化、退化する神経組織でのFe2+増加、 ベータアミロイド(beta amyloid)によるフリーラジカルの生成[Schubert、D.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,92(6):1989-1993(1995);Richardson,J.S.et al.,Ann.N.Y.Acad.Sci.,777:362-367(1996)]、ALS患者の脊髓からCu/Znスーパーオキシドジスムターゼ(superoxide dismutase,SOD-1)の点突然変異(point mutation)[Rosen,D.R.et al.,Nature、362(6415):59-62(1993)]などが挙げられる。
亜鉛は中枢神経系に多量存在して、様々な役割をする重要な転移元素の一つである。細胞内で、亜鉛は主に金属イオン-含有蛋白質(metalloprotein)と結合して、この蛋白質の酵素活性や構造的安定性を調節する役割をし、また様々な種類の転写因子(transcription factor)と結合して、これら転写因子による遺伝子発現を調節する。中枢神経系において、亜鉛は主にグルタミン酸塩神経細胞(glutamatergic neuron)に存在し、神経細胞の末端から分泌された亜鉛は、神経伝達物質としての役割をしたり、多くの神経伝達物質の受容体とイオンチャンネルを調節する機能を有している。このような生理的作用以外にも亜鉛は神経細胞の死滅を媒介するものと報告されているが、神経細胞が過度に活性されて、亜鉛が過量に分泌されると、周辺の神経細胞に転移されて死滅を誘導すると知られている[Frederickson,C.J.and Bush,A.I.,Biometals,14:353-366(2001)]。隣接した神経細胞に亜鉛が転移されると、てんかん、虚血、外傷性脳損傷などを誘発し、亜鉛の転移を防止すると神経細胞の死滅が抑制されるということが明かになっている[Weisset al.,Trends.Pharmacol.Sci.,21:395-401(2000)]。亜鉛は、Ca2+透過性受容体であるNMDA受容体、AMPA受容体、膜電圧依存性カルシウムチャンネル(voltage-gated Ca2+ channel)、亜鉛運搬蛋白質を通じて細胞内に入り、NADPHオキシダーゼ(oxidase)の活性により活性酸素の生成を起こして細胞死滅を誘導する。退行性脳神経系疾患において、病理学的媒介体としての亜鉛の役割には、アルツハイマー病患者の細胞外プラーク(extracellular plaque)に亜鉛を沈着させ[Suh et al.,Brain Res.,852:274-278(2000)]、亜鉛によるベータアミロイドの沈着を誘導し(Bush et al.,Science、265:1464-1467(1994);Lee et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,99:7705-7710(2002))、亜鉛キレートによるベータアミロイドの沈着を減少させる(Bush et al.,Neurobiol.Aging、23:1031-1038(2002))。これに、亜鉛の遊離及び毒性抑制は、アルツハイマーの新たな予防及び治療戦略として提示されている[Frederickson and Bush、 Biometals.,14:353-66(2001)]。
前述したように、脳神経系疾患を治療するためにNMDA受容体の拮抗剤による毒性、フリーラジカルによる酸化的毒性及び亜鉛毒性を減少させることのできる薬理作用を示す新たな薬物に対する要求があり続けてきた。
そして、本発明者らは、脳神経系疾患治療に有効な物質の研究を続けた結果、新規合成したテトラフルオロベンジル誘導体がその効果が優れていることを明らかにすることによって、本発明を完成した。
〔発明の開示〕
前記のような目的を達成するために、本発明は下記の化学式1の構造を持つ新規のテトラフルオロベンジル(tetrafluorobenzyl)誘導体化合物を提供する。
Figure 0004113957
式中、R、R及びRはそれぞれ水素またはハロゲンを示し、
はヒドロキシ、アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ハロゲン置換されたアルコキシ、アルカノイルオキシまたはニトロを示して、
はカルボキシ酸または炭素数1ないし4のアルキル基を持つカルボキシ酸のエステル、カルボキシアミド、スルホン酸、ハロゲンまたはニトロを示す。
また、本発明のほかの目的を達成するために、本発明は前記化学式1のテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する脳神経系及び眼疾患の予防及び治療用薬学的組成物を提供する。
〔図面の簡単な説明〕
図1aは、2-ヒドロキシ-TTBAによるNMDAにより誘導される興奮性毒性を抑制する効果を示したグラフである。
図1bは、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBA及び2-シクロヘキサン-TTBAによるNMDAにより誘導される興奮性毒性を抑制する効果を示したグラフである。
●:対照群+2-ヒドロキシ-TTS、○:対照群+2-ヒドロキシ-TTA、▼:対照群+2-エタン-TTBA、 ▽:対照群+2-プロパン-TTBA、
■:対照群+2-シクロヘキサン-TTBA、□:対照群
*は、アノバ(ANOVA)及びスチューデント-ニューマン-クルーズテスト(Student-Newman-Keuls test)を用いた場合において、相応する対照群にp<0.05の有意差があることを示す。
図2aは、NMDAにより誘導される電流に対する2-ヒドロキシ-TTBAの濃度変化による減少効果を示すグラフである。
図2bは、NMDA電流に対する2-ヒドロキシ-TTBAの前処理効果を示すグラフである。
図3aは、2-ヒドロキシ-TTBAによるFeClにより誘導される酸化的毒性を抑制する効果を示すグラフである。
:2-ヒドロキシ-TTBA、○:トロロクッス
図3bは、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA、2-クロロ-TTP、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBA、及び2-シクロヘキサン-TTBAによるFeClにより誘導される酸化的毒性を抑制する効果を示すグラフである。
●:対照群+2-ヒドロキシ-TTS、○:対照群+2-ヒドロキシ-TTA、▼:対照群+2-クロロ-TTP、▽:対照群+2-エタン-TTBA、
■:対照群+2-プロパン-TTBA、□:対照群+2-シクロヘキサン-TTBA、
◆:対照群
*は、アノバ及びスチューデント-ニューマン-クルーズテストを用いた場合において、相応する対照群にp<0.05の有意差があることを示す。
図4は、2-ヒドロキシ-TTBAによるSNPにより誘導される酸化的毒性を抑制する効果を示すグラフである。
●:対照群(SNP 5μM)、○:対照群+アスピリン、
▼:対照群+トロロクッス、▽:対照群+2-ヒドロキシ-TTBA
*は、アノバ及びスチューデント-ニューマン-クルーズテストを用いた場合において、相応する対照群にp<0.05の有意差があることを示す。
図5は、2-ヒドロキシ-TTBAによる亜鉛毒性抑制程度を示すグラフである。
図6aは、2-ヒドロキシ-TTBAとDPPHの反応結果を示す吸光度グラフである。
●:2-ヒドロキシ-TTBA、○:トロロクッス
図6bは、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA及び2-クロロ-TTPとDPPHの反応結果を示す吸光度グラフである。
●:2-ヒドロキシ-TTS、○:2-ヒドロキシ-TTA、
▼:2-クロロ-TTP、▽:対照群
*は、アノバ及びスチューデント-ニューマン-クルーズテストを用いた場合において、相応する対照群にp<0.05の有意差があることを示す。
図7aは、ALS動物モデルにおいて、対照群(a)と2-ヒドロキシ-TTBA10mg/kgを投与して8週間飼育した群(b)の脊髓切片で、エオシンにより染色される死滅する細胞の数が2-ヒドロキシ-TTBAにより防止される効果を示す写真である。
図7bは、マウス脊髓の後角(DH:dorsal horn)と前角(VH:ventral horn)とで2-ヒドロキシ-TTBAによる神経細胞の保護作用を定量化して示したグラフである。
図8aは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後投与した2-ヒドロキシ-TTBAの脳硬塞防止効果を時間毎に示したグラフである。
図8bは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後投与した2-ヒドロキシ-TTBAの脳硬塞防止効果を示したグラフである。
図8cは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後大腿部の静脈へ投与した2-ヒドロキシ-TTBAの濃度依存的脳硬塞防止効果を示したグラフである。
図8dは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後大腿部の静脈へ投与した2-ヒドロキシ-TTBAの脳硬塞防止効果を時間毎に示したグラフである。
図8eは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後経口投与した2-ヒドロキシ-TTBAの脳硬塞防止効果を示したグラフである。
図9aは、一過性前脳虚血症動物モデルにおいて、2-ヒドロキシ-TTBAによるミトコンドリアROSの抑制効果を示したグラフである。
図9bは、一過性前脳虚血症動物モデルにおいて、2-ヒドロキシ-TTBAによる神経細胞死滅防止効果を示したグラフである。
図10aは、MPTP注入3日後のドーパミン性神経細胞死滅防止効果を示した写真である。
A:対照群(全く処理をしなかった正常細胞)、
B:MPTPを処理した群、
C:MPTP処理30分前から2-ヒドロキシ-TTBA 25mg/kgを処理した群、
D:MPTP処理30分前から2-ヒドロキシ-TTBA 50mg/kgを処理した群。
図10bは、図10aのAないしDでTH抗体に反応する部分を定量的に示したグラフである。AないしDは、前記図10aと同様である。
図10cは、MPTP注入7日後のドーパミン性神経細胞死滅防止効果を示した写真である。AないしDは、前記図10aと同様である。
図11は、脊髓損傷後、脊髓の後角にある神経細胞(DHN:dorsal horn Neurons)で、2-ヒドロキシ-TTBAによるROSの活性酸素種の生成抑制効果を示したグラフである。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明は、下記の化学式1の構造を持つ新規のテトラフルオロベンジル誘導体化合物または薬学的に許容可能なその塩を提供することを特徴とする。
Figure 0004113957
式中、R、R及びR3は、それぞれ水素またはハロゲンを示し、
は、ヒドロキシ、アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ハロゲン置換されたアルコキシ、アルカノイルオキシまたはニトロを示し、
は、カルボキシ酸または炭素数1ないし4のアルキル基を持つカルボキシ酸のエステル、カルボキシアミド、スルホン酸、ハロゲンまたはニトロを示す。
なお、アルキルは炭素数1ないし4のアルキルであることが望ましく、炭素数が1または2のアルキルであることがより望ましい。具体的に、前記アルキルとしては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、2次-ブチル及び3次-ブチル基が含まれる。
アルコキシは、炭素数1ないし4のアルコキシであることが望ましく、炭素数1または2のアルコキシであることがさらに望ましい。具体的に、前記アルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、プロトキシ基が含まれる。
ハロゲンは、フッ素、塩素、ブロム、ヨードであることが望ましい。
アルカノイルオキシ(alkanoyloxy)は、炭素数2ないし10のアルカノイルであることが望ましく、炭素数3または5であることがさらに望ましい。具体的に、前記アルカノイルオキシとしては、エタンオイルオキシ(ethanoyloxy)、プロパンオイルオキシ(propanoyloxy)、シクロヘキサンカルボニルオキシ(cyclohexancarbonyloxy)が含まれる。
カルボキシ酸エステルにおける炭素の置換基は、メチル、エチル、イソプロピル、ブチルを含む。
本発明は、特に望ましい化合物として、
2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-Hydroxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)-benzoic acid)(以下、「2-ヒドロキシ-TTBA」と称する)。
2-ニトロ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-Nitro-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)-benzoic acid)、
2-クロロ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-Chloro-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)-benzoic acid)、
2-ブロモ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-Bromo-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)-benzoic acid)、
2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メチルベンジルアミノ)-安息香酸(2-Hydroxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-methyl-benzylamino)-benzoic acid)、
2-メチル-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-Methyl-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)-benzoic acid)、
2-メトキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-Methoxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)-benzoic acid)、
5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-2-トリフルオロメトキシ安息香酸(5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)-2-trifluoromethoxy benzoic acid)、
2-ニトロ-4(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)フェノール(2-Nitro-4-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)phenol)、
2-クロロ-4-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)フェノール(2-Chloro-4-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)phenol)(以下、「2-クロロ-TTP」と称する)、
2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンズアミド(2-Hydroxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)benzamide)(以下、「2-ヒドロキシ-TTA」と称する)、
2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンゼンスルホン酸(2-Hydroxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)benzenesulfonic acid)(以下、「2-ヒドロキシ-TTS」と称する)、
メチル2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンゾエート(Methyl 2-Hydroxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)benzoate)、
2-エタンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-ethanoyloxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)benzoic acid)(以下、「2-エタン-TTBA」と称する)、
2-プロパンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-Propanoyloxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl-benzylamino)benzoic acid)(以下、「2-プロパン-TTBA」と称する)、
または、2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-Cyclohexan carbonyloxy-5-(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluoromethyl benzylamino)benzoic acid)(以下、「2-シクロヘキサン-TTBA」と称する)を提供する。
しかし、前記化合物は本発明を例示するものにすぎず、本発明は前記化合物に限られるものではない。
一方、本発明は、前記化学式1のテトラフルオロベンジル誘導体化合物または薬学的に許容可能なその塩を有効性分として含有する脳神経系及び眼疾患の予防及び治療用薬学的組成物を提供することを特徴とする。
医薬に用いるために、化学式1の化合物の塩は毒性がなく、薬剤学的に許容される塩でなければならない。本発明の化合物またはそれらの毒性がなく、薬剤学的に許容される塩を製造するために様々な種類の塩を用いることができる。
本発明による化合物の薬学的に許容可能な塩は、リチウム、ナトリウム、またはカリウム塩のようなアルカリ金属塩、カルシウムまたはマグネシウム塩のようなアルカリ土金属塩を含む。酸付加塩は、塩酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、アセト酸、クエン酸、酒石酸、カルボン酸または燐酸のような薬学的に許容される非毒性酸の溶液と本発明の化合物の溶液を混合することによって製造することができる。
本発明による化学式1の化合物で治療できる脳血管系及び神経系の疾病及び症状としては、神経系の正常的及び病的な退化による疾患がある。具体的に、前記化学式1の化合物は、血栓塞栓症、虚血性脳卒中、出血性脳卒中、脳硬塞、腦虚血、脳血管痙攣、脳老化、外傷性脳損傷(traumatic brain injury;TBI)または外傷性脊椎損傷(traumatic spinal cord injury;TSCI)、脳水腫(Hydrocephalus)、脳炎、髄膜炎、多発性硬化症、心臓拍動停止、動脈低血圧、低血糖症、酸素欠乏症、低酸素症を防止または治療するために用いらえる。また、ハンチントン病(Huntington’s disease:HD)、アルツハイマー病(Alzheimer’s disease:AD)、老人性痴呆(Senile dementia)、ピック病(Pick’s disease)、コルサコフ症候群(Korsakov’s syndrome)、オリーブ橋小脳萎縮(Olivopontocerebellar degeneration)、筋萎縮性側索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis:ALS)、パーキンソン病(Parkinson’s Disease:PD)、ダウン症候群(Down’s syndrome)、グルタル酸血症(Glutaric acidemia)、てんかん(Epilepsy)、多梗塞痴呆及び脳炎症のような退行性神経疾患を軽減させるにも、本発明による化学式1の化合物が治療学的に有用に用いることができる。さらに、前記化学式1の化合物は、緑内障(glaucoma)による網膜の虚血、糖尿病性網膜症(retinopathy)による網膜損傷、黄斑部変性(macular degeneration)、白内障(cataract)及び葡萄膜炎による網膜神経の退化の治療にも適用することができる。また、化学式1の化合物は、薬物中毒、うつ病及び痛症の予防及び治療にも適用することができる。
本発明の薬学的組成物は、経口、静脈、非経口への投与ができ、直腸投与のための錠剤、カプセル、粉末、微粒、殺菌溶液または懸濁液、または座薬のような形態でも投与できる。錠剤のような固状の組成物を製造するために、主要活性成分を薬学的担体(pharmaceutical carrier)、例えば、通常の錠剤化成分であるトウモロコシでんぷん、ラクトース、スクロース、ソルビトール、タルク、ステアリン酸、マグネシウムステアレート、 ジカルシウムフォスフェイトまたはガム(gums)及びその他の薬学的希釈液を用いることができる。本発明による薬学的組成物の錠剤または丸剤は、徐放性が必要な場合、当業者に公知されているコーテイングなどの方法を用いて有利な投与形態に製造することができる。例えば、錠剤または丸剤は、内部投与成分と外部投与成分からなることができるが、外部投与成分が内部投与成分を包んでいる形態で製造することができる。経口投与または注射による投与の目的で製造された本発明による組成物の液体形態は、水溶性溶液、好適に加味されたシロップ、水溶性または油性懸濁液及び綿実油、胡麻油、ココナツオイルまたは落花生油のような食用油からなるエマルジョン、 エリキシル(Elixir)及び類似な薬剤学的担体を含む。水溶性懸濁液を作るための適切な分散剤または懸濁剤としては、トラガカントガム(tragacanth gum)、アカシア、アルギン酸塩、デキストラン、ソジウムカルボキシルメチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルピロリドンまたはゼラチンのような合成または天然ガム(gums)などが用いられる。
神経退化(neurodegeneration)の治療において、投与量は、疾病の種類、患者の年齢、性別、体重及び患者の重症度などのような様々な関連因子を考慮して決定することができる。
本発明による化合物を下記の反応式により誘導することができる。下記の反応式は、本発明によるテトラフルオロベンジル誘導体化合物の製法を例示するものであって、本発明の化合物は下記の反応式により生成された化合物に限られるものではない。
Figure 0004113957
3番の位置がRに、4番の位置がRに置換されたニトロベンゼン化合物を、3気圧(atm)下、常温で12時間水素化反応させた(a)。ここで生成された3番の位置がRに、4番の位置がRに置換されたアニリン化合物とTEA(triethylamine)及びDMF(dimethylformamide)とを混合し、混合物を2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メチルベンジルブロマイドと常温で12時間反応させて(b)、3番の位置がRに、4番の位置がRに置換されたテトラフルオロベンジル誘導体を得た。
式中、R、R及びRは、それぞれ水素またはハロゲンを示し、Rは、ヒドロキシ、アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ハロゲン置換されたアルコキシ、アルカノイルオキシまたはニトロを示し、Rは、カルボキシ酸、カルボキシ酸のエステル、スルホン酸、ハロゲンまたはニトロを示す。
Figure 0004113957
化学式1において、Rの位置がヒドロキシで、Rの位置がカルボキシアミドである化合物は、5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルアミノ)安息香酸と、トリフルオロメチルカルボキシ酸無水物(trifluoromethyl acetican hydride)とをHSO触媒下で20分反応させて、ヒドロキシ基とアミノ基を保護した後(a)、生成されたトリフルオロ酢酸の2-カルボキシ-5-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル)-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ)フェニルエステルを、SOClと反応させた後、これをアンモニウム炭酸塩と反応させて(b)、トリフルオロ酢酸の2-カルバモイル-4-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル)-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ)フェニルエステルを得た後、弱酸水溶液で加水分解して本発明による化学式1の化合物を得た。
、R、R及びRは前記反応式1と同一であり、Rは炭素数1ないし4の置換されたアルキル基を示す。
<合成例1>
2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-ヒドロキシ-TTBA)の合成
窒素気流下で、5-アミノ-2-サリチル酸(5-Amino-2-salicylic acid)(Aldrich,A7,980-9) 1.02g(6.66mmol)をDMF80mlに溶かした後、TEA 1mlを添加した。2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifloromethylbenzylbromide)(Aldrich,40,640-6)1.23ml(7.18mmol)を入れ、常温で2時間反応させた後、溶媒を減圧蒸発させた。反応終了後、エチルアセテートで希釈させてから2回抽出し、水で3回洗浄した。水溶液層は、またエチルアセテートで2回抽出した。このように得られた有機層は、塩水で洗浄した後無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧蒸発後濃縮させた。減圧蒸留後、残った物質を10mlのエーテルに溶かせ、ヘキサンで結晶を取って2-ヒドロキシ-TTBAを得た。
収得量1.60g;収得率64%;性状は白色固体;融点179℃;
1H-NMR:8.0(s,1H),7.3(d,1H),6.7(t,1H),5.5(s,2H);
IR(KBr pellet):3386,1741,1500;
15NO元素分析:計算値 C 47.01,H 2.10,F 34.70, N 3.66,O 12.53,測定値 C 47.0,H 2.03,N 3.69
<合成例2>
2-ニトロ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、5-アミノ-2-ニトロ安息香酸(5-amino-2-nitrobenzoic acid)(ACROS,33074-0010)1.03g(5.65mmol)を用い、2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイドを1.01ml(96.04mmol)で用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-ニトロ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸を得た。
収得量1.50g;収得率76.3%;性状は淡い黄色固体;融点121℃;
1H-NMR:8.0(d,1H)、7.3(s,1H)、6.7(d,1H)、5.5-(s,2H);
IR(KBr pellet):3417,1703,1504;
15元素分析:計算値 C 43.71、H 1.71、F32.36、N 6.80、O 15.53、測定値 C 43.37,H 1.68,N 6.50
<合成例3>
2-クロロ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、5-アミノ-2-クロロ安息香酸(5-amino-2-chlorobenzoic acid)(ACROS, 33525-5000)1.02g(5.94mmol)を用い、DMF50ml及び2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド1.16ml(6.99mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-クロロ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸を得た。
収得量2.04g;収得率85.5%;性状は淡い褐色固体;融点58℃;
1H-NMR:7.26(d,1H),7.24(s,1H),6.7(d,1H),4.12(s,2H);
IR(KBr pellet):3402,1720,1494,1434,929;
HPLC(0.1%TFA-ethyl acetate:0.1TFA-water=80:20、 Rt=4.2min)97%純度;
15ClFNO元素分析:計算値 C 44.85,H 1.76,C l8.83,F 33.11,N 3.49,O 7.97,測定値 C 48.3,H 2.31,N 3.43
<合成例4>
2-ブロモ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
(4-1)5-アミノ-2-ブロモ安息香酸(5-Amino-2-bromobenzoic acid)の合成
2-ブロモ-5-ニトロ安息香酸(2-Bromo-5-nitrobenzoic acid)(Aldrich,38,184-5)1.10g(4.06mmol)をメタノール30mlに溶かした後、パラジウム43.62mg(0.41mmol)(Aldrich,20,569-9)を添加した。これを水素化反応で常温で4時間反応させた。反応物を濾過させた後、濾過液を濃縮して5-アミノ-2-ブロモ安息香酸を得た。
収得量800mg;収得率91.2%;性状は淡い黄色固体;
IR(KBr pellet):3111,2558,2499,1716,1676;
(4-2)2-ブロモ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、前記合成例4-1で合成した5-アミノ-2-ブロモ安息香酸1.05g(6.12mmol)を用い、DMF50ml及び2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド1.16ml(6.99mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-ブロモ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸を得た。
収得量2.02g;収得率76.9%;性状は淡い黄色固体;融点70℃;
1H-NMR:7.42(d,1H),7.3(s,1H),6.9(d,1H),5.5-(s,2H);
IR(KBr pellet):3438,1695,1491,1425,939;
HPLC(0.1%TFA-ethyl acetate:0.1TFA-water=80:20,Rt=4.5min)純度96%;
15BrFNO元素分析:計算値 C 40.38,H 1.58,Br 17.91,F 29.81,N 3.14,O 7.17,測定値 C 44.62,H 1.57,N 3.79
<合成例5>
2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メチルベンジルアミノ)-安息香酸の合成
2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイドの代わりに、4-メチル-2,3,5,6-テトラフルオロベンジルブロマイド(4-methyl-2,3,5,6-tetrafluorobenzyl bromide)(Aldrich,40,640-6)1.23ml(7.18mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メチルベンジルアミノ)-安息香酸を得た。
収得量1.60g;収得率64%;性状は白色固体;融点212℃ ;
1H-NMR:8.0(s,1H) ,7.3(d,1H) ,6.7(t,1H) ,5.5-(s,2H) ,2.2〜2.3(s,3H);
IR(KBr pellet):3386,1741,1500;
1511NO元素分析:計算値 C 54.72,H 3.37,F23.08,N 4.25,O 14.58,測定値 C 54.9,H 3.60,N 4.06
<合成例6>
2-メチル-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
(6-1)2-メチル-5-ニトロ安息香酸(2-Methyl-5-nitrobenzoic acid)の製法
2-メチル安息香酸(2-Methylbenzoic acid)(ACROS,13904-0010)3.05g(22.36mmol)に窒酸20mlを入れた後、硫酸15mlを添加した。100〜120℃で5時間還流した。 反応終了後常温で冷却させた後、氷水50mlを添加した。白色の固体である化合物を水で2回洗浄して、2-メチル-5-ニトロ安息香酸の結晶を得た。
収得量3.90g;収得率97.5%;性状は白色固体;
IR(KBr pellet):1531,1350
(6-2)5-アミノ-2-メチル-安息香酸(5-Amino-2-methyl-benzoic acid)の合成
2-ブロモ-5-ニトロ安息香酸の代わりに、前記合成例6-1で合成した2-メチル-5-ニトロ安息香酸4.10g(22.63mmol)を用い、メタノールを40mlで用いたことを除いては、前記合成例4-1と同様の方法で施して、5-アミノ-2-メチル安息香酸を得た。
収得量2.01g;収得率60%;性状は白色固体;
IR(KBr pellet):3437,3336,1633,1400
(6-3)2-メチル-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、前記合成例6-2で合成した5-アミノ-2-メチル安息香酸2.06g(14.99mmol)を用い、DMF60ml、TEA4ml及び2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド5.52ml(17.76mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-メチル-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸を得た。
収得量1.50g;収得率27.1%;性状は黄色固体;融点84℃;
1H-NMR:7.32(s,1H),7.3(d,1H),6.9(d,1H),5.5-(s,2H),2.2(s,3H);
IR(KBr pellet):3417,1716,1496;
1610NO元素分析:計算値 C 50.41,H 2.64,F33.48,N 3.53,O 12.08,測定値 C 45.4,H 2.20,N 3.39
<合成例7>
2-メトキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
(7-1)2-メトキシ-5-ニトロ安息香酸(2-Methoxy-5-nitrobenzoic acid)の合成
2-メチル安息香酸の代わりに、2-メトキシ安息香酸(2-Methoxy-benzoic acid)(ACROS,17375-5000)2.10g(13.79mmol)を用いたことを除いては、前記合成例6-1と同様の方法で施して、2-メトキシ-5-ニトロ安息香酸を得た。
収得量2.50g;収得率97%;性状は白色固体;
IR(KBr pellet):3099、2986、2965、1736、1547
(7-2)5-アミノ-2-メトキシ安息香酸(5-Amino-2-methoxy-benzoicacid)の合成
2-ブロモ-5-ニトロ安息香酸の代わりに、前記合成例7-1で合成した2-メトキシ-5-ニトロ安息香酸を用い、メタノールを40mlで用いたことを除いては、前記合成例4-1と同様の方法で施して、5-アミノ-2-メトキシ安息香酸を得た。
収得量1.90g;収得率98%;性状は褐色固体;
IR(KBr pellet):1394、1220
(7-3)2-メトキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、前記合成例7-2で合成した5-アミノ-2-メトキシ安息香酸2.10g(12.72mmol)を用い、DMF50ml、TEA6ml及び2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド2.00ml(14.04mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-メトキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸を得た。
収得量1.50g;収得率31.5%;性状は黄色固体;融点94℃;
1H-NMR:7.42(s,1H),6.4(d,1H),6.2(d,1H), 5.5-(s,2H),3.73(s,3H);
IR(KBr pellet):3429,1730,1496;
1610NO元素分析:計算値 C 48.38,H 2.54,F 33.48,N 3.53,O 12.08,測定値 C 47.50,H 2.20,N 3.39
<合成例8>
5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-2-トリフルオロメトキシ安息香酸の合成
(8-1)5-ニトロ-2-トリフルオロメトキシ安息香酸(5-Nitro-2-trifluoromethoxy-benzoic acid)の合成
2-メチル安息香酸の代わりに、2-トリフルオロメトキシ安息香酸(2-trifluoromethoxybenzoic acid)(Lancaster,15687)2.10g(9.81mmol)を用いたことを除いては、前記合成例6-1と同様の方法で施して、5-ニトロ-2-トリフルオロメトキシ安息香酸を得た。
収得量1.40g;収得率55%;性状は白色固体;
IR(KBr pellet):1488,1354
(8-2)5-アミノ-2-トリフルオロメトキシ-安息香酸(5-Amino-2-trifluoromethoxy-benzoic acid)の合成
2-ブロモ-5-ニトロ安息香酸の代わりに、前記合成例8-1で合成した5-ニトロ-2-トリフルオロメトキシ安息香酸(5-Nitro-2-trifluoromethoxy-benzoic acid)1.40g(5.34mmol)を用い、メタノールを40mlで用いたことを除いては、前記合成例4-1と同様の方法で施して、5-アミノ-2-トリフルオロメトキシ安息香酸を得た。
収得量1.02g;収得率90%;性状は淡い黄色固体;
IR(KBr pellet):1627,1369
(8-3)5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-2-トリフルオロメトキシ安息香酸の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、前記合成例8-2で合成した5-アミノ-2-トリフルオロメトキシ安息香酸1.35g(6.23mmol)を用い、DMF50ml、TEA6ml及び2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド1.10ml(6.73mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-2-トリフルオロメトキシ安息香酸を得た。
収得量2.25g;収得率81%;性状は黄色固体;融点38℃;
1H-NMR:7.3(s,1H),7.12(d,1H),6.8(d,1H), 5.5-(s,2H);
IR(KBr pellet):3383,1712,1504,1446,929;
HPLC(0.1%TFA-ethyl acetate:0.1TFA-water=80:20、Rt=5.2min)純度96%;
1610NO元素分析:計算値 C 42.59,H 1.56,F42.10,N 3.10,O 10.64,測定値 C 51.24,H2.94,N 8.15
<合成例9>
2-ニトロ-4-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)フェノールの合成
5-アミノ-2サリチル酸の代わりに、4-アミノ-2-ニトロフェノール1.00g(6.49mmol)を用い、DMF30.0ml、TEA0.50mlと、2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド1.30ml(7.78mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-ニトロ-4-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)フェノールを得た。
収得量1.00g;収得率40%;性状は赤色固体;融点126〜128℃;
IR(neat):3391.4,3255.8,1545.3,1339.3cm-1;
1H-NMR(DMSO-d)δ4.23(d,2H),6.93(m,2H),7.12(s,1H);
13C NMR(DMSO-d)δ36.36,105.48,120.63,122.64,123.32,136.17,140.86,142.34,144.06,144.83,146.44,151.23;
14の元素分析:計算値 C 51.40,H 3.45,F 28.46,N 3.00,O 13.69,測定値 C 43.681,H 2.058,N 7.266
<合成例10>
2-クロロ-4-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)フェノールの合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、4-アミノ-2-クロロフェノール3.00g(19.6mmol)を用い、DMF80.0ml、TEA0.50mlと、2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド1.40ml(8.36mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-クロロ-4-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)フェノールを得た。
収得量2.00g;収得率76%;性状は黄色固体;融点52℃;
1H-NMR(CDCl):6.9(d,1H),6.7(s,1H),6.5 (d,1H),4.4(s,2H);
IR(KBr pellet):3382,1687,1617,1586cm-1;
14ClFNO元素分析:計算値 C 45.00,H 1.89,Cl9.49,F 35.59,N 3.75,O 4.28,測定値 C 45.23,N 3.74,H 1.49
<合成例11>
2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンズアミドの合成
(11-1)トリフルオロ酢酸の2-カルボキシ-4-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル)-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ]フェニルエステルの合成
窒素気流下で、2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸(2-ヒドロキシ-TTBA)2.00g(5.12mmol)をTFAA15.0mlに溶かした反応物を10℃に冷却した後、HSO0.50mlを添加した。20分間撹伴した後、氷1.00gを入れて溶媒を減圧蒸留して除去した。生成された黄色結晶をエチルアセテートに溶かした後、蒸留水20.0mlで2回、10%NaHCO水溶液20.0mlで3回、0.5N HCl20.0mlで2回、蒸留水20.0mlで1回洗浄した後、NaSOで水を除去した後減圧蒸留して溶媒を除去した。生成された結晶をエチルアセテート-ヘキサンで再結晶して純粋なトリフルオロ酢酸の2-カルボキシ-5-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル)-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ]フェニルエステルを得た。
収得量1.40g;収得率47%;性状は黄色固体;融点174〜180℃;
IR(neat):1711,1673,1498,1331,724cm-1;
1H-NMR(DMSO-d)δ5.16(d,2H),6.94(d,1H),7.44(d,1H),7.81(s,1H);
13CNMR(DMSO-d)δ43.03,113.2,114.3,17.2,117.8,118.9,128.7,130.2,135.5,141.8,143.8,144.3,146.2,146.3,155.2,155.5,161.6,170.5
(11-2)トリフルオロ酢酸の2-カルバモイル-4-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル)-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ]フェニルエステルの合成
窒素気流下で、トリフルオロ酢酸の2-カルボキシ-5-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル]-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ]フェニルエステル600mg(1.05mmol)を40℃条件で無水メチレンクロライドに入れて撹拌して、SOCl1.18ml(21.0mmol)を入れた。混合物を1時間撹拌した後減圧蒸留して生成されたトリフルオロ酢酸の2-クロロメチル-4-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル]-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ]フェニルエステル(Trifluoro-acetic acid-2-chlorocarbonyl-4-[(2,3,5,6-tetrafluoro-4-trifluorom ethyl-benzyl)-(2,2,2-trifluoro-acetyl)-amino]-phenylester)を精製せずすぐ無水メチレンクロライド60mlに溶かした後、アンモニウム炭酸塩(ammonium carbonate,assay>30%)2.00gを入れ、常温で1時間撹拌した。完全に溶けなかったアンモニウム炭酸塩を除去した後、有機溶液を蒸留水40.0mlで3回洗浄した後、NaSOで水を除去した。減圧蒸留して得られた沈澱物をメチレンクロライド-エーテル-ヘキサン条件で再結晶して、純粋なトリフルオロ酢酸の2-カルバモイル-4-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル)-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ]フェニルエステルを得た。
収得量370g;収得率61%;性状は白色固体;融点179〜180℃;
IR(neat)3415,3202,1692,1673,1498,1331cm-1;
1H-NMR(DMSO-d)δ5.05(d,2H),6.91(d,1H),7.20(d,1H),7.62(s,1H);
13C NMR(DMSO-d)δ42.31,114.05,114.39, 117.25,118.28,118.60,127.47,128.43,134.14,141.66,143.72,144.20,146.26,155.48,161.19,170.32
(11-3)2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンズアミドの合成
窒素気流下で、トリフルオロ酢酸の2-カルバモイル-4-[2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジル)-(2,2,2-トリフルオロアセチル)アミノ)フェニルエステル300mg(0.52mmol)をメタノール8.0mlと蒸留水3.0mlに入れて撹拌した。36%HCl水溶液2.00mlを添加した後40℃で24時間撹拌した。有機溶液を減圧蒸留して除去し、水層をエチルアセテートで20.0mlで3回抽出した。 有機層を蒸留水10mlで1回洗浄した後、NaSOで水を除去し、減圧蒸留して生成された沈澱物をメチレンクロライド-エーテル-ヘキサン条件で再結晶して、純粋な2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンズアミドを得た。
収得量120g;収得率60%;性状は白色固体;融点143〜145℃;
IR(neat)3453、3415、3202、1692、1673、735cm-1;
1H-NMR(DMSO-d)δ4.37(s,2H),6.63(d,1H),6.76(d, 1H),7.14(s,1H);
13C NMR(DMSO-d)δ36.25,111.20,112.36,117.44,121.71,123.29,123.46,139.87,141.61,143.55,145.86,146.07,153.12,171.56
<合成例12>
2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンゼンスルホン酸の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、4-アミノ-2-ヒドロキシベンゼンスルホン酸1.00g(5.30mmol)を用い、DMF10.0ml、TEA1.00mlと、2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド0.88ml(5.30mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンゼンアミノ)ベンゼンスルホン酸を得た。純粋な物質は、メタノール-エーテルから再結晶して得た。
収得量610mg;収得率28%;性状は淡い黄色固体;融点300℃以上;
IR(neat)3427,3227,1492,1331,1196,1135,628cm-1;
1H-NMR(DMSO-d)δ4.28(s,2H),5.58(m,2H),6.82(s,1H);
13C NMR(DMSO-d)δ32.08,106.41,111.39,112.10,119.15,119.33,119.51,126.11,135.09,137.17,139.17,139.70,139.89,140.40,140.59,141.61
<合成例13>
メチル2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸塩の合成
(13-1)メチル5-アミノ-2-ヒドロキシ安息香酸塩の合成
5-アミノサリチル酸3.00g(19.6mmol)をメタノール80.0mlに溶かした後、0℃で硫酸8.00mlを徐々に加え、100〜110℃で6時間反応させた。反応終了後、反応溶媒を減圧蒸発させた後、エチルアセテートと水で分配させた後、得られた有機層を塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧蒸発させて沈澱物を得た。エチルアセテートとヘキサンで再結晶して、純粋な化合物のメチル5-アミノ-2-ヒドロキシ安息香酸塩を得た。
収得量2.50g;収得率76%;性状は淡い黄色固体;
IR(KBr pellet)3406,3327,2950,1672,1616,1492,1440,788cm-1;
1H-NMR(CDCl)7.2(s,1H),6.7(d,1H,J=8.7Hz),6.6(d,1H,J=8.7Hz)
(13-2)メチル2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸塩の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに、メチル5-アミノ-2-ヒドロキシ安息香酸塩を2.00g(11.9mmol)を用い、DMF60.0ml、TEA0.50ml及び2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイドを2.60ml(14.3mmol)で用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、メチル2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸 塩を得た。
収得量3.20g;収得率85%;性状は淡い黄色固体;融点127℃;
IR(KBr pellet)3382,1687,1617,1586cm-1;
1H-NMR(CDCl)7.15(s,1H),6.9(d,1H),6.7(d,1H),4.5(s,2H),3.9(s,3H);
1610NOの元素分析;計算値 C 48.38,H 2.54,F 33.48,N 3.53,O 12.08,測定値 C 48.12,N 3.43,H 2.54
<合成例14>
2エタンオイルオキシ5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
(14-1)5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-ヒドロキシ安息香酸の合成
5-アミノサリチル酸1.01g(6.59mmol)を反応溶媒であるDMF20.0mlに溶かした後、DiBOC2.87g(13.18mmol)とTEA1.00mlを入れ、2時間撹拌した。反応終了後、反応溶媒を除去しエチルアセテートを用いて抽出した。得られた有機層を水とブライン(brine)で1回ずつ洗浄した後、NaSOを用いて水を完全に除去した後、減圧蒸発して濃縮した。エチルアセテートとヘキサンとで再結晶して純粋な5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-ヒドロキシ安息香酸を得た。
収得量1.42g;収得率84%;性状は白色固体;融点282℃;
1H-NMR(DMSO-d)7.9〜8.0(s,1H),7.4〜7.5(d,1H),6.8〜6.9(d,1H),1.4〜1.6(s,9H)
13C NMR(DMSO-d)171.932,156.506,152.972,131.062,126.360,119.398,117.032,113.134,79.051,28.428
(14-2)2-エタンオイルオキシ-5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-安息香酸の合成
5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-ヒドロキシ安息香酸1.02g(4.02mmol)を反応溶媒であるDMF20.0mlに溶かした後、アセチルクロライド379mg(4.83mmol)と、KCO555mg(4.02mmol)を入れ、 4時間撹拌した。反応終了後、反応溶媒を完全に除去した後、エチルアセテートで抽出した。得られた有機層を水と塩水で1回ずつ洗浄した後、NaSOを用いて水を完全に除去した後、減圧蒸発して濃縮した。エチルアセテートとヘキサンで再結晶して純粋な2-エタンオイルオキシ-5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-安息香酸を得た。
収得量0.62g;収得率52%;性状は白色固体;融点76〜78℃;
1H-NMR(DMSO-d)7.9〜8.0(s,1H),7.4〜7.5(d, 1H),6.8〜6.9(d,1H),2.0〜2.1(s,3H),1.4〜1.6(s,9H);
13C NMR(DMSO-d)171.884,165.597,156.496,144.710,131.271,124.067,79.647,28.441,21.137
(14-3)2-エタンオイルオキシ-5-アミノ安息香酸の合成
2-エタンオイルオキシ-5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-安息香酸1.01g(3.42mmol)をTFA:CHCl20ml(1:1v/v)に溶かした後30分間撹伴した。反応終了後、反応溶媒を完全に除去した後、エーテルを添加して得られた沈澱物を得た。エチルアセテートとヘキサンで再結晶して純粋な2-エタンオイルオキシ-5-アミノ安息香酸を得た。
収得量0.65g;収得率97%;性状は白色固体;融点133〜136℃;
1H-NMR(DMSO-d)7.5〜7.6(s,1H),7.2〜7.3(d, 1H),7.0〜7.1(d,1H),2.1〜2.2(s,3H);
13C NMR(DMSO-d)170.838,165.577,143.402,124.418,123.456,121.090,118.640,113.984,30.985
(14‐4)2-エタンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸の合成
5-アミノ-2サリチル酸の代わりに、前記合成例14-3で合成した2-エタンオイルオキシ-5-アミノ安息香酸0.81g(4.10mmol)を用い、DMF15ml、TEA0.10ml、テトラブチルヨウ化アンモニウム (tetrabuthylammonium iodide)5mg、2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド1.02 ml(6.15mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して、2-エタンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸を得た。
収得量0.92g;収得率53%;性状は白色固体;融点185〜187℃;
IR(KBr pellet)3410,1747,1705,1489cm-1;
1H-NMR(DMSO-d )2.16(s,3H),4.46(s,2H),6.82(d,1H),6.88(d,1H),7.17(s,1H);
13C NMR(DMSO-d)21.64,36.37,114.36, 116.97,123.94,127.78,124.81,141.40,142.44,144.44,145.04,145.84,146.85,166.35,170.18;
1710NOの元素分析:計算値 C 48.01,H 2.37,F 31.27,N 3.29,O 15.05,測定値 C 48.049,H 2.389,N 3.290
<合成例15>
2-プロパンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸の合成
(15-1)5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-プロパンオイルオキシ-安息香酸の合成
アセチルクロライドの代わりにプロパンオイルクロライド446mg(4.82mmol)を用いたことを除いては、前記合成例14-2と同様の方法で施して、5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-プロパンオイルオキシ-安息香酸を得た。
収得量0.71g;収得率57%;性状は白色固体;融点137〜142℃;
1H-NMR(DMSOd)7.9〜8.0(s,1H),7.4〜7.5‐(d, 1H),6.8〜6.9(d,1H),2.5〜2.6(t,2H)1.4〜1.6(s,9H),1.0〜1.2(q,3H);
13C NMR(DMSOd)172.689,165.598,152.804,144.674,137.287,124.045,79.618,28.358,27.259,9.080
(15‐2)5‐アミノ-2-プロパンオイルオキシ-安息香酸の合成
2-エタンオイルオキシ-5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-安息香酸の代わりに5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-プロパンオイルオキシ-安息香酸1.01g(3.26mmol)を用いたことを除いては、前記合成例14-3と同様の方法で施して5-アミノ-2-プロパンオイルオキシ-安息香酸を得た。
収得量0.67g;収得率97%;性状は白色固体;融点213〜220℃;
1H-NMR(DMSOd)7.5〜7.6(s,1H),7.2〜7.3(d, 1H),7.0〜7.1(d,1H),2.4〜2.6(t,2H),1.0〜1.2(q,3H);
13C NMR(DMSOd)172.783,165.355,145.549,137.100,124.905,124.776,124.238,121.720,27.322,9.106
(15-3)2-プロパンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸の合成
5-アミノ-2サリチル酸の代わりに前記合成例15-2で合成した5-アミノ-2-プロパンオイルオキシ-安息香酸0.32g(1.53mmol)を用い、DMF10ml、TEA0.05ml、テトラブチルアンモニウムヨード3mg、2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリプルオロメチルベンジルブロマイド0.38ml(2.30mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して2-プロパンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸を得た。
収得量0.34g;収得率51%;性状は白色固体;融点188〜191℃;
IR(KBr pellet)3414,1745,1702,1491cm−1
1H NMR(acetone-d)1.17(t,3H),2.06(q,2H),4.67(S,2H),6.94(m,2H),7.37(s,1H);
13C NMR(acetoned-d)8.65,27.41, 36.34,114.76,117.27,123.57,124.16,124.59,141.56,142.44,145.29,145.31,165.29,172.77;
1818NOの元素分析:計算値 C 49.22,H 2.75,F 30.27,N 3.19,O 14.57,測定値 C 49.204,H 2.768,N 3.202
<合成例16>
2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸の合成
(16-1)5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-安息香酸の合成
アセチルクロライドの代わりにシクロヘキシルカルボニルクロライド707mg(4.82mmol)を用いたことを除いては、前記合成例14-2と同様の方法で施して5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-安息香酸を得た。
収得量0.72g;収得率49%;性状は白色固体;融点68〜74℃;
1H-NMR(DMSOd)7.9〜8.0(s,1H),7.4〜7.5‐(d, 1H),6.8〜6.9(d,1H),2.4〜2.6(t,1H),1.0〜2.0(m,19H);
(16-2)5-アミノ-2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-安息香酸の合成
2-エタンオイルオキシ-5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-安息香酸の代わりに5-三次-ブトキシカルボニルアミノ-2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-安息香酸1.01g(2.78mmol)を用いたことを除いては、前記合成例14-3と同様の方法で施して5-アミノ-2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-安息香酸を得た。
収得量0.70g;収得率96%;性状は白色固体;融点116〜121℃;
1H-NMR(DMSOd)7.5〜7.6(s,1H),7.4〜7.5(d, 1H),6.9〜7.0(d,1H),2.4〜2.6(t,1H),1.0〜2.0(m,10H);
13C NMR(DMSOd)173.87,170.74,165.60,160.09, 158.61,158.27,143.14,140,71,130.03,124.66,123.44,121.70,119.12,118.61,113.81,42.42,31.25,28.94,25.65,22.38,14.29
(16-3)2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸の合成
5-アミノ-2-サリチル酸の代わりに前記合成例16-2で合成した5-アミノ-2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-安息香酸1.03g(3.95mmol)を用い、DMF15ml、TEA0.10ml、テトラブチルアンモニウムヨード10mg、2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチルベンジルブロマイド1.01ml(5.92mmol)を用いたことを除いては、前記合成例1と同様の方法で施して2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸を得た。
収得量0.95g;収得率49%;性状は白色固体;融点190〜193℃;
IR(KBe pellet)3402,1724,1707,1491cm-1
1H NMR(acetone-d)1.20〜1.57(m,6H),1.64〜1.81(m,4H)2.53(m,1H),4.67(s,2H),6. 90(d,1H),6.96(d,1H),7.36(S, 1H);
13C NMR(acetone-d)25.57,26.07,36.23,43.13,114.67,117.21,122.21,122.36,124.45,124.56,142.32,142.74,144.21,145.24,146.82,165.29,173.96;
2218NOの元素分析: 計算値 C 53.56, H3.68,F26.96,N2.84,O 12.97,測定値 C 53.58,H 3.65,N 2.85
以下、本発明を前記合成例で製造した2-ヒドロキシ-TTBA、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA、2-クロロ-TTP、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBA及び2-シクロヘキサン-TTBAで実験した実施例によって詳しく説明する。
但し、下記の実施例は本発明を例示するものにすぎず、本発明の内容は下記の実施例に限られるものではない。
<実施例1>神経細胞と神経膠細胞の混合培養
神経細胞(neuron)と神経膠細胞(glia)の混合培養のために妊娠14-16日(E14-16)のマウス胎児から大脳皮質(neocortex)を分離、回収してガラス(パスツール)ピペットを用いて組織を単一細胞に分離した後(trituration)、ポリ-D-リジンとラミニンでコーテイングされた24−ウェルプレート(Falcon,Primaria)に約2×10/ウェル密度で細胞を分株して5%COと37℃で維持される培養器に入れた。分株培養液はMEM(Minimum Essential Medium、Gibco)に2mMグルタミン、21mM グルコース、26.5mM重炭酸塩、5%ウシ胎児血清(FBS)、5%ウマ血清にて補充した。
分株した後7-8日目(7-8days in vitro:DIV7-8)に神経膠細胞(glia)の繁殖を抑制するため、10μM ARa-C(cytosine arabinoside)を処理して、分株した後12-15日に下記実施例に記載される薬物処理をした。神経細胞の死滅を定量するために細胞外に遊離される乳酸脱水素酵素(lactate dehydrogenase、 LDH)の量を測定し、500μM NMDAを24時間持続的に投与して100%神経細胞の死滅が誘導された際に遊離されるLDHの量に比べて神経細胞の死滅を百分率に換算した[Koh & Choi、 J Neurosci Methods、20:8390(1987)]。
<実施例2>2-ヒドロキシ-TTBA、2-ヒドロキシ-TTA、2-ヒドロキシ-TTS、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBAまたは2-シクロヘキサン-TTBAによる興奮性毒性抑制程度の測定
実施例1で製造されたニューロン-神経膠細胞の混合培養から分株した後13-15日目の培養細胞を興奮性毒性による神経細胞の死滅を誘導するために、300μM NMDAとともに3〜300μMの2-ヒドロキシ-TTBA,10〜300μMの2-ヒドロキシ-TTS、30〜300μMの2-ヒドロキシ-TTA、30〜300μMの2-エタン-TTBA、10〜300μMの2-プロパン-TTBAまたは10〜300μMの2-シクロヘキサン-TTBAを添加して10分間処理した。薬物処理後24時間が過ぎて 細胞外に遊離されるLDHの量を測定して神経細胞の死滅を測定した(mean±SEM、N=8培養ウェル/実験群)。*は、アノバ(ANOVA)及びスチューデント-ニューマン-クルーズテスト(Student-Newman-Keuls test)を用いた場合において、相応する対照群にp<0.05の有意差があることを示す。
その結果、300μM NMDAを10分間処理したとき、24時間後対照群(NMDA単独投与群)は75-80%の神経細胞が死滅するが、2-ヒドロキシ-TTBAの処理時、容量によって減少する様子を見せてから300μMで細胞死を完全に抑制した(図1a)。
また、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBAまたは2-シクロヘキサン-TTBAをそれぞれNMDAとともに処理したときには、NMDA単独投与後発生する神経細胞の死滅を濃度依存的に抑制する様子を見せた(図1b)。
<実施例3>NMDAによって誘導される流入電流に対する2-ヒドロキシ-TTBAの抑制効果
大脳皮質神経細胞で膜電圧(holding potential)を−70mVに維持した状態で300μM NMDAを処理すると、NMDAによって誘導される流入電流(NMDA Currents)が発生する(Seo et al.,J Pharmacol Exp Ther.,299、377-84、2001)。 これに、前記神経細胞に増加する濃度の2-ヒドロキシ-TTBAを標識された時間処理してNMDA流入電流に対する効果を電気生理学的に同定した。
その結果、2-ヒドロキシ-TTBAは濃度依存的にNMDA流入電流を抑制し(N=7‐15神経細胞/実験条件)、50%抑制効果を示す濃度(IC50)は30.55±2.96μMであった(図2a)。また、NMDA誘導電流を発生させる前に100μM2-ヒドロキシ-TTBAのみを単独で前処理したときにはNMDA誘導電流の抑制ができず、細胞反応にも変化がなかった(図2b)。従って、2-ヒドロキシ-TTBAはNMDAグルタミン酸塩受容体が活性化(activation)されたときに拮抗制(antagonist)として作用することがわかった。
<実施例4>2-ヒドロキシ-TTBA、2-ヒドロキシ-TTA、2-ヒドロキシ-TTS、2-クロロ-TTP、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBAまたは2-シクロヘキサン-TTBAによる酸化的毒性抑制程度測定
(4‐1)FeClの毒性抑制
実施例1で製造されたニューロン−神経膠細胞の混合培養からDIV13‐15された培養細胞を酸化的毒性による神経細胞の死滅を誘導するために、50μM FeCl (Fenton反応によってOH・の生成を促進する)を単独または0.1〜100μMの2-ヒドロキシ-TTBA、1〜30μMの2-ヒドロキシ-TTA、1〜30μMの2-ヒドロキシ-TTS、1〜30μMの2-クロロ-TTP、0.1〜30μMの2-エタン-TTBA、1〜30μMの2-プロパン-TTBAまたは1〜30μMの2-シクロヘキサン-TTBAを同時に添加した。比較群として FeCl50μMと既存の抗酸化剤としてよく知られているトロロクッス(trolox、ビタミンE類似体)をともに処理した。投与後24時間に細胞外に遊離されるLDHの活性を測定して神経細胞の死滅を定量した(mean±SEM,N=8培養ウェル/実験群)。 *は、アノバ(ANOVA)及びスチューデント-ニューマン-クルーズテスト(Student-Newman-Keuls test)を用いた場合において、対照群(FeCl)に比べてp<0.05の有意差があることを示す。
その結果、2-ヒドロキシ-TTBAとトロロクッスとは容量によってFeClにより誘導される神経細胞の死滅を減少させる様子を示すが、2-ヒドロキシ-TTBAの抗酸化効果がトロロクッスよりずっと強力であった(図3a)。また、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA、2-クロロ-TTP、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBA及び2-シクロヘキサン-TTBAも容量によって細胞死を減少させる様子を見せた(図3b)。
(4-2)SNP(sodium nitroprusside)の毒性抑制
実施例1で製造されたニューロン-神経膠細胞の混合培養からDIV13-15日目の培養細胞を酸化的毒性による神経細胞の死滅を誘導するために、SNP5μM(対照群)を単独に投与したり、0.1〜10μMの2-ヒドロキシ-TTBA、1〜10μMのトロロクッス、100〜10、000μMのアスピリンを添加して24時間処理した。24時間後細胞外に遊離されるLDHの活性を測定して神経細胞の死滅を定量した(mean±SEM、N=8培養ウェル/実験群)。*は、アノバ(ANOVA)及びスチューデント-ニューマン-クルーズテスト(Student‐Newman‐Keuls test)を用いた場合において、対照群(SNP単独投与群)に比べてp<0.05の有意差があることを示す。
その結果、アスピリンとトロロクッスともSNP神経毒性を抑制する様子を示すが、2-ヒドロキシ-TTBAの100倍以上強力にSNP毒性を抑制して抗酸化効果がずっと高かった(図4)。
(4−3)2-ヒドロキシ-TTBAによる亜鉛毒性抑制程度測定
実施例1で製造されたニューロン−神経膠細胞の混合培養で、培養してから13-15日目の培養細胞を亜鉛毒性による神経細胞の死滅を誘導するために、HCSS(in μM:120NaCl, 5KCl,1.6MgCl,2.3CaCl,15グルコース,20HEPES,10NaOH)溶液に100μM亜鉛(ZnCl)を入れて30分間単独(対照群)で投与したり、3〜300μMの2-ヒドロキシ-TTBAを同時に添加した。24時間後細胞外に遊離されるLDHの活性を測定して神経細胞の死滅を定量して24時間処理し、細胞死の程度をLDHを測定して定量した(mean±SEM、N=8培養ウェル/実験群)。*は、アノバ(ANOVA)及びスチューデント-ニューマン-クルーズテスト(Student‐Newman‐Keuls test)を用いた場合において、対照群(ZnCl単独投与群)に比べてp<0.05の有意差があることを示す。
その結果、ZnClを単独で処理したとき、約75〜80%くらいの細胞死を誘発するが(対照群)、2-ヒドロキシ-TTBAを同時処理した場合には濃度依存的に亜鉛の毒性を抑制した(図5)。
(4-4)2-ヒドロキシ-TTBA、2-ヒドロキシ-TTA、2-ヒドロキシ-TTS及び2-クロロ-TTPによるDPPH遊離ラジカル抑制
前記実施例4で測定した2-ヒドロキシ-TTBA、2-ヒドロキシ-TTA、2-ヒドロキシ-TTS及び2-クロロ-TTPの酸化的毒性抑制作用がラジカル除去効果(free radical scavenging effect)と関連があるか否か調べてみようとした。詳しくは、安定した遊離ラジカルである1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジン(DPPH)と1〜100μΜの2-ヒドロキシ-TTBA、2-ヒドロキシ-TTA、2-ヒドロキシ-TTSまたは2-クロロ-TTPを直接反応させて517nmで吸光度の減少を測定した(mean±SEM、N=3回/実験群)。*は、アノバ(ANOVA)及びスチューデント-ニューマン-クルーズテスト(Student‐Newman‐Keuls test)を用いた場合において、対照群(DPPH単独投与群)に比べてp<0.05の有意差があることを示す。
その結果、2-ヒドロキシ-TTBAはトロロクッスと同時に反応させてラジカルを除去したがトロロクッスに比べてずっと強く作用した(図6a)。また、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA及び2-クロロ-TTPは濃度依存的にDPPHと反応してラジカルを除去した(図6b)。
<実施例5>ALSマウスの脊髓での2-ヒドロキシ-TTBAによる神経細胞の保護作用
ALS(amyotrophic lateral sclerosis)が誘発されたマウス(B6SJL‐TgN(SOD1G93A)1Gur(The Jax Laboratory,ME,USA))に2-ヒドロキシ-TTBAを一日飲水量10mg/kgになるようにして水に溶かして飼育し、対照群は水のみで飼育した。8週後、飼育されたマウスの脊髓を摘出して切片した後ヘマトキシリンとエオシン(hematoxylin & eosin)染色をしたときエオシンによって容易に染められる細胞が死滅する様子(矢印)を観察して、図7aのA(対照群)及びBに示した。
脊髓の後角(DH:dorsal horn)と前角(VH:ventral horn)で死んで行く細胞をエオシンによって容易に染められる細胞の数を数えて定量化し図7bに示し(mean±SEM,N=5マウス/実験群)、対照群に比べて2-ヒドロキシ-TTBAを処理した群で死んで行く細胞の数が減少したことがわかった。*はインデペンデンスtテスト(independence t test)を用いて対照群に比べてp<0.05の有意差があることを示す。
<実施例6>焦点性脳硬塞症動物モデルでの神経細胞死滅防止効果
(6-1)白鼠に焦点性脳硬塞誘導
成熟した白鼠(sprague-dawley)を抱水クロラール(chloral hydrate)で麻酔した後、田村らの方法(Tamura A et al.,J.Cerebr.Blood Flow Metab. 1:53−60(1981))によって両側総頚動脈を露出させた後、頭蓋骨の左側面を底に寝かして、手術顕微鏡下で側頭下部に約5mmの開頭術を施した後硬膜を開放した。微細クリップ(clip)を用いて左側中大脳動脈の起始部と頚動脈を60分間結紮して焦点性脳硬塞を誘導した。
(6-2)2-ヒドロキシ-TTBAの時間及び濃度による処理後の神経細胞死滅防止効果
実施例(6-1)で脳硬塞が誘導された白鼠の血管を再循環させた後、生理的食塩水または2-ヒドロキシ-TTBA50mg/kgを5分、30分、1時間後腹腔に注射した後、24時間経過後白鼠を斃死させ、脳硬塞部位を摘出した。摘出した脳を2mm間隔で7個に切片した後TTC(triphenyl tetrazolium chloride)で生体染色した。染色されず白色で現れる部位の面積を測定した後あわせて体積を計算して脳硬塞部位を定量化した。図8aにその結果を示した(mean±SEM、N=812白鼠/実験群)。
また、生理的食塩水または2-ヒドロキシ-TTBA50mg/kg、100mg/kgを腹腔に注射して前記と同じ方法で施して、図8bにその結果を示した(mean±SEM、N=812白鼠/実験群)。
また、生理的食塩水または2-ヒドロキシ-TTBA1、2.5、5、10または20mg/kgを大腿静脈に注射して前記と同じ方法で施して、図8cにその結果を示した(mean±SEM、N=812白鼠/実験群)。
また、生理的食塩水または2-ヒドロキシ-TTBA5mg/kgを中大脳動脈血管の結紮中30分、血管を再循環させてから5分、30分、1時間、2時間及び4時間後に大腿静脈に注射して前記と同じ方法で施して、図8dにその結果を示した(mean±SEM、N=812白鼠/実験群)。
また、生理的食塩水または2-ヒドロキシ-TTBA10または20mg/kgを脳硬塞を誘導する20分前、胃腸に直接注射した後、中大脳動脈血管を60分間結紮して脳硬塞を誘導した。手術後24時間が経った後に白鼠を斃死させ、前記と同じ方法で施して、図8eにその結果を示した(mean±SEM,N=812白鼠/実験群)。
*は、アノバ(ANOVA)及びスチューデント-ニューマン-クルーズテスト(Student‐Newman‐Keuls test)を用いた場合において、対照群に比べてp<0.05の有意差をを示すことを示すものである。
その結果、生理的食塩水を注射した対照群より2-ヒドロキシ-TTBAを腹腔や動脈や胃腸に投与した群で濃度依存的に脳硬塞部位が有効に減少して、血管再開通後4時間にも薬効が観察された。
<実施例7>一過性前脳虚血症動物モデルでの神経細胞死滅防止効果
(7‐1)白鼠に一過性前脳虚血症誘導
250〜300gの成熟した白鼠(Sprague-dawley)を抱水クロラールで麻酔した後、プルシネリらの方法(Pulsinelli W. A. and Brierley J. B.,Stroke.,10:267−272(1979))によって両側総頚動脈を露出させた後、手術顕微鏡下で頸部の腹部側面下部に約1cmの開術を施した後環椎骨(C1)と軸椎骨(C2)との間の後角の外側を後部の環椎軸椎靭帶の損傷なしに横突起穴の間を通る脊椎動脈を微細電気焼灼器で閉鎖させて一過性前脳虚血症を誘導した。
(7-2)2-ヒドロキシ-TTBAのミトコンドリア活性酸素種(ROS)の抑制効果
白鼠に0.4nmolミトトラッカーレッド(Mitotracker Red)CM‐HX ROSを側脳室に注射した後、24時間後、一過性前脳虚血症を誘導した。2時間後、生理的食塩水を投与した対照群と2-ヒドロキシ-TTBA(50mg/kg)を腹腔に注射した群の海馬部位CA1にある神経細胞で生成されるROSを蛍光顕微鏡で観察してコンピュータイメージ分析システム(computer image analysis system:Image Pro 4.1(Media cybernetics.,MD,USA))を用いて定量化した(mean±SEM、N=12白鼠/実験群)。図9aに示したように、生理的食塩水を注射した群より2-ヒドロキシ-TTBAを注射した対照群でミトコンドリアROSの生成が有効に減少した。
*はインデペンデンスtテスト(independence t test)を用いて対照群に比べてp<0.05の有意差があることを示す。
(7‐3)2-ヒドロキシ-TTBAの神経細胞死滅防止効果
実施例(7‐1)で一過性前脳虚血が誘導された白鼠を24時間後総頚動脈を10分間閉鎖させた後再循環させた。それから、5分後2-ヒドロキシ-TTBA(50mg/kg)または生理的食塩水(vehicle)を腹腔に注射した。3日後、白鼠を斃死させ脳を摘出して固定した後、−70℃で急速冷凍した後30μΜの厚さで冷凍切片機を用いて切片した。これをヘマトキシリンとエオシン(hematoxylin & eosin)で染色してエオシンによって容易に染められる死滅する細胞の数を定量的に分析した(mean±SEM、N=12白鼠/実験群)。*はインデペンデンスtテスト(independence t test)を用いて対照群に比べてp<0.05の有意差があることを示す。図9bに示したように、生理的食塩水を注射した群より2-ヒドロキシ-TTBAを注射した群で死んで行く細胞の数が有効に減少したことが分かる。
<実施例8>MPTP(1‐methyl‐4‐phenyl‐1,2,3,6‐tetra‐hydropyridine)注入後の神経細胞死滅防止効果
(8-1)2-ヒドロキシ-TTBAのドーパミン作用性神経細胞死滅防止効果
C57/BL6マウス(雄/8週)にMPTP(40mg/kg)のみを皮下注射した群とMPTPを注射する30分前から2-ヒドロキシ-TTBAを25mg/kg、或いは50mg/kgで毎日12時間ごとに腹腔注射した群で3日後、或いは7日後に脳を心臓を通じて4%パラホルムアルデヒド (paraformaldehyde)で貫流固定させた。摘出した脳を30%スクロース(sucrose)で沈ませた後、マイクロトム(microtome)で各線条体と黒質(Striatum, Substantia Nigra)部分を30mmに切って標準溶液(stock solution)(0.1M phosphate buffer(pH7.4),30%(v/v) glycerol, 30% ethylene glycol)に保管した。保管された組職をTH(tyrosine hydroxylase)免疫染色を施して、反応させた後DAB(diaminobenzidine)で発色させて光学顕微鏡にてドーパミン性神経細胞の死滅防止効果を観察した。 MPTP注入3日後の結果を図10aに示して、7日後の結果を図10cに示した(A:対照群(何れの処理もしない正常細胞)、B:MPTPを処理した群、C:MPTP処理30分前から2-ヒドロキシ-TTBA25mg/kgを処理した群、D:MPTP処理30分前から2-ヒドロキシ-TTBA50mg/kgを処理した群)。図10bには3日後の各部分でTHに反応する神経細胞を定量的に分析したグラフを示した。神経細胞の定量的分析はX100光学顕微鏡下でマウスの組織の中で同一の組織を選択して細胞数を数えた(mean±SEM, N=812白鼠/実験群)。*は、アノバ(ANOVA)及びスチューデント-ニューマン-クルーズテスト(Student‐Newman‐Keuls test)を用いた場合において、対照群(MPTP単独投与群、B)に比べてp<0.05の有意差があることを示す。
その結果、MPTPのみを処理した部分より2-ヒドロキシ-TTBAをともに処理した部分でTHに反応する神経の細胞と繊維がもっと多くなったことがわかる。
<実施例9>脳損傷後、脊髓での活性酸素種(ROS)生成抑制効果
250‐300gの雌白鼠に圧着モデル(compression model)を用いて脊椎に外傷を与えた。白鼠の後角を通じて脊髓のT8部位を露出させた後20gおもりを10分間置いて損傷を誘導した。手術後48時間に脊髓を摘出して切片後染色して観察した。
脊髓に損傷を誘導した後、48時間に対照群と2-ヒドロキシ-TTBA(50mg/kg)を静脈に注射した群とで生成される活性酸素種を定量化するために、脊髓の切片を抗-NeuNを用いて神経細胞を染色した後、後角(dorsal)の神経細胞で観察されるミトトラッカーレッド(Mitotracker Red)CM‐HX Rosの蛍光強度を測定して、その結果を図11に示した(mean±SEM,N=12白鼠/実験群)。*はインデペンデンスtテスト(independence t test)を用いて対照群に比べてp<0.05の有意差があることを示す。
その結果、2-ヒドロキシ-TTBAを注射した群で生成される活性酸素種が対照群より減少したことがわかった。
以上のように、本発明のテトラフルオロベンジル誘導体またはその薬学的に許容可能な塩はNMDA受容体の拮抗制、抗酸化剤及び亜鉛毒性抑制剤として用いられることができる。
以下、本発明のテトラフルオロベンジル誘導体またはその塩が適用できる具体的な疾患について説明する。
但し、下記の実施例は本発明を例示するものにすぎず、本発明の内容は下記の実施例に限られるものではない。
<適用例1>脳卒中(Stroke)
脳卒中が起こると、興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸塩が神経細胞の連接部位で蓄積されてCa2+透過性グルタミン酸塩受容体の過度活性で神経細胞の死滅がはやく進む。実際に、NMDA受容体拮抗剤は、脳卒中の80%を占める虚血性脳卒中による脳細胞死滅を著しく減少させると知られている[Simon et al.,Science、226:850−852(1984);Park et al.,Ann Neurol.,24:543−551(1988);Wieloch、Science、230:681−683(1985);Kass et al.,Exp. Neurol.,103: 116−122(1989); Weiss et al. ,Brain Res. ,380: 186−190(1986)]。NMDA受容体を通じた神経毒性の外にも、活性酸素及び亜鉛は脳卒中後神経細胞の死滅の主媒介体であることが明かになっており、抗酸化剤または亜鉛毒性抑制薬物は、脳卒中の動物モデルで脳細胞の死滅を抑えるということが発表されている[Flamm,E.S.et al.,Stroke、9(5):445−447(1978);Kogure,K.et al.,Prog.Brain Res.,63:237−59:237−259(1985);Chan,P.H.J.Neurotrauma.,9 Suppl 2:S417−23(1992)]。 従って、NMDAグルタミン酸塩受容体拮抗制、抗酸化剤、亜鉛毒性抑制効果を持つ複合神経細胞保護効果を示す本発明による化合物は、脳卒中治療剤として用いられる。
<適用例2>外傷性脳及び脊髓損傷(Trauma)
興奮性神経毒素は、外傷性脳損傷(TBI)及び脊椎損傷(TSCI)後に発生する脳細胞の退化にも密接に関与する。人体内のNMDA受容体効能剤であるキノリン酸(quinolinic acid)の量がTBI患者で、5ないし50倍増加すると報告されている[Sinz et al.,J.Cereb.Blood Flow Metab.,18:610−615(1988)]。NMDA受容体拮抗剤はTBI及びTSCIの後に発生する神経細胞の死滅を減少させると知られている[Faden et al.,J Neurotrauma,5:33−45(1988);Mclntosh et al.,J. Neurotrauma,6:247−259(1989);Okiyama et al.,J Neurotrauma、14:211−222(1997)]。抗酸化剤はTBI及びTSCIによる組織損傷を抑えると報告されていて[Faden & Salzman,Trends.Pharmacol.Sci.,13:29−35(1992)]、NMDAグルタミン酸塩受容体拮抗制、抗酸化剤効果にて複合神経細胞の保護効果を示す本発明による化合物はTBIおよびTSCIの治療剤として用いられる。
<適用例3>てんかん(Epilepsy)
イオン性グルタミン酸塩受容体効能剤であるカイニン酸(kainate)を投与すると、てんかん発作が誘導され、NMDA受容体拮抗剤は、様々なてんかん発作の動物モデルで痙攣及びてんかん発作の抑制効果があると報告されている[Anderson et al.,J.Neurophysiol、57:1−21(1987):Wong et al.,Neurosci Lett.,85:261−266(1988):Mc Namara et al.,NeuroPharmacology、27:563−568(1988)]。抗酸化剤は、てんかん発作及びてんかん後の神経細胞の損傷を抑えるということが報告された[He et al.,Free Radic.Biol.Med.22:917−922(1997);Kabuto et al.,Epilepsia,39:237−243(1998)]。 従って、NMDAグルタミン酸塩受容体拮抗制、抗酸化剤効果で複合神経細胞保護効果を示す本発明による化合物は、てんかん発作及びてんかん後の神経細胞の損傷抑制薬物として用いられる。
<適用例4>筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis:ALS)
興奮性神経毒性がALSの過程に関与すると知られている。ALS患者は、神経膠細胞にあるグルタミン酸塩輸送蛋白質が減少されており、イオン性グルタミン酸塩受容体効能剤を鼠の脊椎に注入すると、ALS患者と類似した病理学的変化が見られると報告されている[Rothstein et al.,Clin Neurosci.,3:348−359(1995);Ikonomidou et al.,J Neuropathol Exp Neurol,55:211−224(1996)]。興奮性神経毒性の外にも、酸化的毒性がALSで神経細胞の死滅に関与するという証拠が重ねられている[Cookson & Shaw、 Brain Pathol.9:165−186(1999)]。実際にALSの治療剤として、初めて認定されて臨床に使用されているリルゾール (riluzole)は、薬理作用で興奮性神経毒性抑制と抗酸化効果が提示された[Obrenovitch,Trends.Pharmacol.Sci.19:9−11(1998);Noh et al.,Neurobiol.Dis.,7:375−383(2000)]。従って、グルタミン酸塩の類似体であるNMDAの神経細胞死滅防止効果を示す本発明による化合物は、筋萎縮性側索硬化症の治療剤として用いられる。
<適用例5>パーキンソン病(Parkinson’s Disease:PD)
パーキンソン病(PD)は、黒質ドーパミン性神経細胞の選択的死滅による運動機能の障害を示す退行性脳疾患である。PDの症状を誘導するMPTP(1−methyl−4−phenyl−1、2、3、6−tetrahydro−pyridine)の投与後発生するドーパミン性神経細胞の死滅は、NMDA受容体拮抗剤の投与によって減少すると知られている[Lange et al.,Arch Phamacol.,348:586−592(1993);Broillet and Beal,Neuroreport.,4:387−390(1993)]。さらに、NMDA受容体拮抗剤は、PDの治療剤であるレボドーパ(levodopa)の治療効果を改善させるということが報告されている[Papa and Chase,Ann. Neurol.,39:574−578(1996);Marin et al.,Brain Res.,736:202−205(1996)]。NMDA受容体を通じた神経毒性はもちろん酸化的毒性は、PD患者で、神経細胞死滅の主経路であることが十分立証されている[Schapira et al.,Biochem.Soc.Trans.,21:367−370(1993)]。従って、NMDAグルタミン酸塩受容体拮抗制、抗酸化剤効果で複合神経細胞の保護効果を示す本発明による化合物は、PD治療剤として用いられる。
<適用例6>ハンチントン病(Huntington’s Disease:HD)
ハンチントン病(HD)は、主に脳線条体の連合ニューロン(interneurons)の死滅を伴うが、このような HDの病理学的特性は、NMDA受容体効能剤を処理すると類似に再現されるため、HDで現れる選択的神経細胞死滅は、NMDA受容体を媒介とすると知られている[Koh et al.,Science,234:73−76(1986);Beal et al.,Nature,321:168−171(1986);Beal et al.,J. Neurosci.,11:1649−1659(1991)]。ミトコンドリアの損傷、活性酸素の生成をはじめとする酸化的毒性がHDで神経細胞死滅の主原因であるという証拠が重ねられていて、活性酸素を抑制する薬物が可能性のあるHD治療剤として提示されている[Jenner,Pathol.Biol.44:57−64(1996);Albers & Beal,J.Neural Transm.Suppl.,59:133−154(2000)]。従って、NMDAグルタミン酸塩受容体拮抗制、抗酸化剤効果で、複合神経細胞の保護効果を示す本発明による化合物は、HD治療剤として用いられる。
<適用例7>アルツハイマー病(Alzheimer’s disease:AD)
アルツハイマー病は、大脳皮質及び海馬にあるグルタミン酸塩神経細胞(glutamatergic Neurons)と前脳基底にあるアセチルコリン神経細胞(cholinergic Neurons)の死滅を伴い、神経細胞の外のアミロイドプラーク(amyloid plaque)と神経細胞内の神経繊維の絡み合い(neurofibrillary tangles)が共通の現象として発見される。過度の活性酸素による脂質過酸化(lipid peroxidation)、8‐ヒドロキシデオキシグアノシン(8−hydroxy deoxyguanosine)、蛋白質カルボニル(protein carbonyls)、窒素化(nitration)、蛋白質の酸化的交差結合(oxidative crosslinking of proteins)などがアルツハイマー病で増加されていると知られている[Vitek et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,91:4766−4770(1994);Smith et al.,Trends.Neurosci.,18:172−176(1995),Mol.Chem.Neuropathol.,28:41−48(1996),Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,94:9866−9868(1997);Montine et al.,J.Neuropathol.Exp.Neurol.,55:202−210(1996)]。亜鉛はアルツハイマー患者の脳(amygdala,hippocampus,inferior parietal lobule,superior and middle temporal gyri)で増えており、主にアミロイドプラークの中心と回りでさらに多く観察された[Lovell et al.,J.Neurol.Sci.,158:47−52(1998)]。従って、酸化的毒性及び亜鉛毒性による神経細胞の死滅防止効果を示す本発明による化合物は、アルツハイマー病治療剤として用いられる。
<適用例8>網膜疾患及び白内障
緑内障(glaucoma)の場合、眼圧の増加によって網膜への血流が塞がられることによって、網膜神経細胞は虚血状態になり、このとき神経伝達物質であるグルタミン酸塩が神経連接に過量分泌される。連接した後、神経細胞はグルタミン酸塩によってカルシウムチャンネルが開かれて細胞内のカルシウム濃度が高くなる興奮性神経毒性が起こり、血液の再貫流のとき、活性酸素の生成が高くなることにより網膜神経細胞の死滅が起るようになると知られている[Osborne N.N.et al.,Surv. Opththalmol.,43 suppl.,1:S102−28(1999);Hartwick A.T.,Optom.Vis.Sci.,78:85−94(2001)]。従って、最近眼圧を低める試み以外にも、グルタミン酸塩受容体の拮抗剤や抗酸化剤を緑内障の動物実験で用いて視神経細胞の死滅を抑制する結果が報告されている[Gu.Z.et al.,Nippon Ganka Gakkai Zasshi,104:11−6(2000)Vorwerk C.K.et al.Surv Ophthalmol.,43 suppl.,1:S142−50(1999);Schwatrz M.et al.,Eur.J.Ophthalmol.,9 Suppl.,1:S9−11(1999)]。
また、糖尿病性網膜症(retinopathy)と黄斑部変性(macular degeneration)の神経細胞の退化も興奮性神経毒性とともに酸化的ストレスが原因として働くので、これを抑制して細胞死滅を防ぐという結果が報告されている[Lieth E.et al.,Clin. Experiment Ophthalmol.,28(1):3−8(2000);Moor P.et al.,Exp.Eye Res.,73:45−57(2001);Winkler B.S.et al.,Mol.Vis.,5:32(1999);Simonelli F.et al.,Clin.Chim.Acta.,320:111−5(2002)]。
白内障(cataract)は、水晶体の混濁を伴う老人性疾患で、酸化的ストレスが主原因として提示されており、抗酸化剤は白内障の予防及び治療に効果があることが立証された[Varma et al.,Curr.Eye Res.3:35−57(1984);Anderson et al.,Adv.Exp.Med.Biol.,366:73−86(1994)]。
従って、興奮性毒性及び酸化的毒性による神経細胞の死滅防止効果を示す本発明による化合物は、網膜疾患の治療剤として用いられる。
<適用例9>薬物中毒
濫用性薬物の流入後、中枢神経系が適応する過程において、薬物に対する耐性と敏感化により誘導される薬物中毒は、腹側被蓋野(ventral tagmental area)から側座核(nucleus accumbens)に行く中脳辺縁係(mesolimbic) ドーパミン神経伝達の活性増加が主メカニズムとして報告されている[Self D. W. and Nestler E.J.,Annu.Rev.Neurosci.,18:463−95(1995)]。NMDA受容体の拮抗剤は、神経細胞の活性を抑制して薬物の中毒治療に効果があり、新しい薬物中毒の治療剤としての応用が可能であると提示されている[Boening et al.,Alcohol Clin.Exp.Res.,25:127S−131S(2001);Vorel et al.,Science,292:1175−8(2001)]。従って、NMDAによる神経細胞の死滅防止効果を示す本発明による化合物は、薬物中毒の治療剤として用いられる。
<適用例10>うつ病
抗憂鬱剤薬物であるトリシクリック系抗憂鬱剤(tricyclic antidepressants)とMAO阻害剤(monoamine oxidase inhibitors)とは、ノルアドレナリンとセロトニンの神経伝達を増加させて働く。既存の治療薬物は、ほかの神経伝達系と働いて相当の副作用を誘発し、さらに30%のうつ病患者には効果がないと知られている[Pacher et al.,Curr. Med.Chem.,Feb.8(2):89−100(2001)]。最近、NMDA受容体の抑制薬物がうつ病の新しい治療剤としての効果が立証されている[Le D.A.and Lipton S.A.,Drugs Aging,18:717−724(2001);Petrie et al.,Pharmacol.Ther.,87:11−25(2000)]。従って、NMDAによる神経細胞の死滅防止効果を示す本発明による化合物は、うつ病治療剤として用いられる。
<適用例11>痛み
手術、癌患者、外傷などと関連して、末梢及び神経組織の損傷は、痛み神経伝達の敏感度が増加して神経病症痛みを誘発する[Hempenstall K.and Rice A.S.,Curr.Opin.Investig.Drugs.,Mar;3(3):441−8(2002);McDonnell et al.,Curr.Oncol.Rep.,2:351−7(2000)]。NMDA受容体の活性は神経病症痛みの過程において必然的に働くことが明かになり、NMDA受容体の拮抗剤が治療剤として使用されるという結果が報告されている[Parson C.G.,Eur.J.Pharmacol.,429:71−8(2001);Hewitt,Clin.J.Pain.,16:S73−9(2000)]。従って、NMDAによる神経細胞の死滅防止効果を示す本発明による化合物は痛み治療剤として用いられる。
<適用例12>多発性硬化症(Multiple sclerosis)、髄膜炎(Meningitis)、脳炎(Encephalitis)または脳水腫(Hydrocephalus)
多発性硬化症(multiple sclerosis)、髄膜炎(meningitis)、脳炎(encephalitis)または脳水腫(Hydrocephalus)は、酸化的ストレスと密接な関連があると知られており、実際に多発性硬化症患者の人体内には、抗酸化ビタミン[レチノール(retinol)、アルファー−トコフェロール(α−tocopherol)、ベータ−カロチン(β−carotene)及びアスコルビン酸(ascorbicacid)]が低い濃度で存在すると報告されている[Calabrese,V.et al.,Int J Clin Pharmacol Res,14(4):119−23(1994);Besler H.T.et al.,Nutr Neurosci.5(3):215−20(2002);Besler H.T.et al.,Nutr Neurosci,6(3):189−96(2003)]。そして、髄膜炎患者または動物モデル[Maurizi C.P.Med Hypotheses,52(1):85−7(1999);Christen S.et al.,Free Radic Biol Med,31(6):754−62(2001);Kastenbauer S.et al.,Neurology,58(2):186−91(2002)]、脳炎ウイルスによる感染モデル[Fujii,S.et al.,Virology,256(2):203−12(1999);Raung S.L.et al.,Neurosci.Lett.,315(1−2):9−12(2001)]、または脳水腫Hydrocephalus)患者[Nuss J.I.et al.,Am J Vet Res,28(127):1909−13(1967);Vannucci R.C.et al.,Dev. Med.Child.Neurol.,22(3):308−16(1980);Radwanska−Wala.B.et al.,Pathol Res Pract.,198(6):421−3(2002)]で活性酸素の生成と神経細胞の死滅が増加されており、抗酸化剤による抑制効果があると報告されている。従って、抗酸化効果を示す本発明による化合物は、多発性硬化症、脳炎、髄膜炎または脳水腫の脳細胞退化の治療剤として用いられる。
〔産業上の利用可能性〕
以上のように、テトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩及びこれを有効成分として含有する薬学的組成物は、脳神経細胞の死滅により発生する疾患である筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病またはアルツハイマー病のような退行性脳神経疾患、てんかんなどの痙攣性疾患、脳卒中、外傷、脳水腫による脳損傷、緑内障及び糖尿病性網膜症による網膜疾患、薬物中毒及びうつ病による精神疾患、神経病症痛みによる痛み疾患、脳炎、髄膜炎による炎症性疾患によって発生される前記疾病の予防及び治療が可能である。
図1aは、2-ヒドロキシ-TTBAによるNMDAにより誘導される興奮性毒性を抑制する効果を示したグラフである。 図1bは、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBA及び2-シクロヘキサン-TTBAによるNMDAにより誘導される興奮性毒性を抑制する効果を示したグラフである。 図2aは、NMDAにより誘導される電流に対する2-ヒドロキシ-TTBAの濃度変化による減少効果を示すグラフである。 図2bは、NMDA電流に対する2-ヒドロキシ-TTBAの前処理効果を示すグラフである。 図3aは、2-ヒドロキシ-TTBAによるFeClにより誘導される酸化的毒性を抑制する効果を示すグラフである。 図3bは、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA、2-クロロ-TTP、2-エタン-TTBA、2-プロパン-TTBA、及び2-シクロヘキサン-TTBAによるFeClにより誘導される酸化的毒性を抑制する効果を示すグラフである。 図4は、2-ヒドロキシ-TTBAによるSNPにより誘導される酸化的毒性を抑制する効果を示すグラフである。 図5は、2-ヒドロキシ-TTBAによる亜鉛毒性抑制程度を示すグラフである。 図6aは、2-ヒドロキシ-TTBAとDPPHの反応結果を示す吸光度グラフである。 図6bは、2-ヒドロキシ-TTS、2-ヒドロキシ-TTA及び2-クロロ-TTPとDPPHの反応結果を示す吸光度グラフである。 図7aは、ALS動物モデルにおいて、対照群(a)と2-ヒドロキシ-TTBA10mg/kgを投与して8週間飼育した群(b)の脊髓切片で、エオシンにより染色される死滅する細胞の数が2-ヒドロキシ-TTBAにより防止される効果を示す写真である。 図7bは、マウス脊髓の後角(DH:dorsal horn)と前角(VH:ventral horn)とで2-ヒドロキシ-TTBAによる神経細胞の保護作用を定量化して示したグラフである。 図8aは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後投与した2-ヒドロキシ-TTBAの脳硬塞防止効果を時間毎に示したグラフである。 図8bは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後投与した2-ヒドロキシ-TTBAの脳硬塞防止効果を示したグラフである。 図8cは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後大腿部の静脈へ投与した2-ヒドロキシ-TTBAの濃度依存的脳硬塞防止効果を示したグラフである。 図8dは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後大腿部の静脈へ投与した2-ヒドロキシ-TTBAの脳硬塞防止効果を時間毎に示したグラフである。 図8eは、焦点性脳硬塞症動物モデルにおいて、血管の再開封後経口投与した2-ヒドロキシ-TTBAの脳硬塞防止効果を示したグラフである。 図9aは、一過性前脳虚血症動物モデルにおいて、2-ヒドロキシ-TTBAによるミトコンドリアROSの抑制効果を示したグラフである。 図9bは、一過性前脳虚血症動物モデルにおいて、2-ヒドロキシ-TTBAによる神経細胞死滅防止効果を示したグラフである。 図10aは、MPTP注入3日後のドーパミン性神経細胞死滅防止効果を示した写真である。 図10bは、図10aのAないしDでTH抗体に反応する部分を定量的に示したグラフである。AないしDは、前記図10aと同様である。 図10cは、MPTP注入7日後のドーパミン性神経細胞死滅防止効果を示した写真である。AないしDは、前記図10aと同様である。 図11は、脊髓損傷後、脊髓の後角にある神経細胞(DHN:dorsal horn Neurons)で、2-ヒドロキシ-TTBAによるROSの活性酸素種の生成抑制効果を示したグラフである。

Claims (18)

  1. 下記化学式1の構造を有するテトラフルオロベンジル(tetrafluorobenzyl)誘導体または薬学的に許容可能なその塩:
    Figure 0004113957
    前記式で、
    、R及びRはそれぞれ水素またはハロゲンを示し、
    はヒドロキシ、アルキル、アルコキシ、ハロゲン、ハロゲン置換されたアルコキシ、アルカノイルオキシ(alkanoyloxy)またはニトロを示し、
    はカルボキシ酸、炭素数1ないし4のアルキル基を持つカルボキシ酸のエステル、カルボキシアミド、スルホン酸、ハロゲンまたはニトロを示す。
  2. 2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸、
    2-ニトロ5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸、
    2-クロロ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸、
    2-ブロモ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸、
    2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-メチルベンジルアミノ)-安息香酸、
    2-メチル-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸、
    2-メトキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸、
    5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-2-トリフルオロメトキシ安息香酸、
    2-ニトロ-4-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)フェノール、
    2-クロロ-4-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)フェノール、
    2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンズアミド、
    2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)ベンゼンスルホン酸、
    メチル2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸塩 、
    2-エタンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸、
    2-プロパンオイルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸、または
    2-シクロヘキサンカルボニルオキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-安息香酸であることを特徴とする請求項1に記載のテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩。
  3. 2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)安息香酸であることを特徴とする請求項2に記載のテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩。
  4. 2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-ベンゼンスルホン酸であることを特徴とする請求項2に記載のテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩。
  5. 2-ヒドロキシ-5-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-ベンズアミドであることを特徴とする請求項2に記載のテトラフルオロベンジル誘導体また増えた薬学的に許容可能なその塩。
  6. 2-クロロ-4-(2,3,5,6-テトラフルオロ-4-トリフルオロメチル-ベンジルアミノ)-フェノールであることを特徴とする請求項2に記載のテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩。
  7. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する、筋萎縮性側索硬化症、パーキンソン病、ハンチントン病及びアルツハイマー病からなるグループより選択された退行性脳神経疾患の予防及び治療用薬学的組成物。
  8. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有するてんかんの予防及び治療用薬学的組成物。
  9. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する脳卒中の予防及び治療用薬学的組成物。
  10. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する、外傷性脳損傷、外傷性脊椎損傷または脳水腫の予防及び治療用薬学的組成物。
  11. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する、緑内障、糖尿病性網膜症及び黄斑部変性からなるグループより選択された眼疾患の予防及び治療用薬学的組成物。
  12. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する薬物中毒の予防及び治療用薬学的組成物。
  13. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有するうつ病の予防及び治療用薬学的組成物。
  14. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する痛みの予防及び治療用薬学的組成物。
  15. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する、脳炎、髄膜炎及び多発性硬化症からなる群より選択された疾患の予防及び治療用薬学的組成物。
  16. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有するNMDA受容体拮抗剤。
  17. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する抗酸化剤。
  18. 請求項1ないし請求項6の何れか一項によるテトラフルオロベンジル誘導体または薬学的に許容可能なその塩を有効成分として含有する亜鉛毒性抑制剤。
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