JP4300120B2 - 抗蠕虫性アントラキノン及びその使用方法 - Google Patents

抗蠕虫性アントラキノン及びその使用方法 Download PDF

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Description

(関連出願へのクロスレファレンス)
本出願は、2002年4月15日出願の米国仮出願番号第60/372,576号及び2002年6月17日出願の米国仮出願番号第60/389,368号に関する優先権を主張するものである。
(連邦政府の後援による研究又は開発に関する記述)
適用なし。
(「コンパクトディスクで提出されたコンピュータリスト添付」の参照)
適用なし。
本発明は、抗蠕虫性であり、in vitro又はin vivoで、特に住血吸虫sp.を阻害するための組成物に有用であるアントラキノンに関する。好ましいアントラキノンは以下の式を有する
Figure 0004300120

(式中、R、R、R及びRはそれぞれ、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、アルキル、置換されたアルキル、アルケン、置換されたアルケン、アルキン、アリール、置換されたアリール、環状、置換された環状、酸基、炭水化物又はそれらの組合せであり、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物又はそれらの組合せなどの1〜12個の炭素を含む基であり、ハロゲンはI、F、Br又はClである)。具体的な実施形態では、アントラキノンは以下の式を有する
Figure 0004300120

(式中、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びそれらの組合せなどの1〜12個の炭素を含む基である)。
住血吸虫症は、住血吸虫属の寄生性二生吸虫によって引き起こされる、世界中で少なくとも2億人の人々を苦しめ、さらに6億人をリスクに曝している疾患である(Chitsulaら、Acta Trop.第77巻、41〜51頁(2000年))。慢性の住血吸虫感染症は、下痢、肝線維症及び門脈圧亢進症、中枢神経系疾患、肺細動脈の塞栓症及び血尿を含む様々な病態への進行を招く可能性がある。多くの住血吸虫が知られているが、マンソン住血吸虫(Schistosoma mansoni)、日本住血吸虫(Schistosoma japonicum)、メコン住血吸虫(Schistosoma mekongi)、住血吸虫インテルカラトゥム(Schistosoma intercalatum)及びビルハルツ住血吸虫(Schistosoma haematobium)を含む5種だけが、ヒトの感染症の主たる原因であるようである。
これらの二生住血吸虫は、淡水に生息する媒介体のカタツムリ宿主から、自由遊泳性のセルカリアが出現し、口の吸盤又は粘液分泌を介して皮膚に付着することによってヒトに感染し、タンパク質分解酵素を放出することによって真皮に浸透する複雑なライフサイクルを有している。同時に、セルカリアはその尾部(複数)を脱ぎ落として幼住血吸虫(schistosomula)に変態し、これが心臓や肺に輸送され体循環に至る静脈系に侵入する。最後には、幼住血吸虫は肝臓に到達し、そこで性的に成熟した成体に成長する。雄と雌の成体は交尾したペアを形成し、それが門脈に移動し、住血吸虫の特定の種に応じて最終的には腸間膜若しくは膀胱の静脈に達し、産卵を始め、一般にこれは3〜5年間に及ぶ。この卵が一般に宿主の免疫応答の引き金を引く原因となる。この免疫応答が臨床的徴候の続発症を招く肉芽腫形成をもたらす(Bicaら、Infect.Dis.Clin.N.Am.第14巻、637〜642頁(2000年);Elliot、Gastroenterol.Clin.N.Am.第25巻、599〜624頁(1996年);Morris及びKnauer、Sem.Respir.Infect.第12巻、159〜170頁(1997年);Schafer及びHale、Curr.Gastroenterol.Reports、第3巻、293〜303頁(2001年))。
住血吸虫感染症に対する化学療法的治療に利用可能な選択肢は限られているが、選択される薬物はピラジオノイソキノリン、プラジカンテルである(Elliot、同上)。最近のプラジカンテル耐性住血吸虫の発見と相まった薬物の世界中での長期的な適用は、残念ながら、薬物耐性住血吸虫菌株への進展に対する懸念を生み出した(Cioli、Parasitol.Today第14巻、418〜422頁(1998年)及びCurr.Opin.Infect Dis.第13巻、659〜663頁(2000年);Williamら、Parasitol.第122巻、63〜66頁(2001年))。住血吸虫症を治すのに利用可能な他の選択肢がないので、住血吸虫感染症の治療と予防の新規の方法の開発の差し迫った必要性がある(Cioli、ibid.)。
住血吸虫症の治療のために、カンゾウ(daylily)の根(ヘメロカリス spp.(Hemerocallis spp.)、キスゲ科(Hemerocallidaceae))がアジアで用いられてきた(Shiaoら、Acta Pharma.Sinica、第9巻、218〜224頁(1962年);Shiaoら、Acta Pharma.Sinica、第9巻、217〜224頁(1962年))。しかし、この治療方法は、ヒトへのヘメロカリスの根の抽出物の投与に付随する多くの有毒な副作用と死亡のために好まれていない(Wangら、Phytochem.第28巻、1825〜1826頁(1989年))。ヘメロカリスの根の治療特性をもたらす活性構成物質を特定するためのこれまでの努力によって、哺乳動物において麻痺、失明及び死を引き起こすことが示されている、スティパンドロール(stypandrol(Wang and Yang、1993年))として知られている神経毒性のビナフタレンテトロールの単離に至っている(Mainら、Aust.Vet.J.第57巻、132〜135頁(1981年);Colegateら、Aust.J.Chem.38:1233〜1241頁(1985年))。Chenら(Acta Pharma.Sinica、第9巻、579〜586頁(1962年))による他の報告では、研究者等は黄色粉末単離物を得て、住血吸虫に対する生物学的活性と、ヘメロカリスの根の使用に付随する有毒な副作用の両方がこの単離物に帰するとした。しかしその構造は全く同定されなかった。他の研究には、カンゾウ中に見出される他の化合物が記載されているが、これらの取り組みはどれも、ヘメロカリスの根からの生物活性のある駆虫性(schistosomicidal)化学構成物質を完全に特性評価する必要性を検討していない。
抗蠕虫活性を有する化合物は、従来技術では、Loeweらの米国特許第4,117,156号に記載されているオキサムニキン、メトリホナート及び4−(4−ニトロアニリノ)−フェニルイソチオシアナートなどが知られている。しかし、オキサムニキンはマンソン住血吸虫に対してだけ効果があり、雌虫より雄に対してより活性であって、未成熟の虫には効果がない。メトリホナートはビルハルツ住血吸虫に対してだけ活性がある。Gulliyaらの米国特許第5,091,385号、同5,177,073号、及び同5,489,590号は、使用前に化学薬品、放射線(好ましくはレーザーによる照射)、ガンマ線、又は電位装置からの電子などの活性化剤で活性化した場合、腫瘍、細菌、ウイルス及び住血吸虫などの寄生生物を死滅させることができる光活性化合物を含む治療混合物を開示している。その光活性化合物には、アントラキノンの一般的示唆が含まれている。
上記に照らして、ヒトを含む温血動物の蠕虫性感染症を治す薬物の保有量を増やすために、抗蠕虫活性を有する新規の化合物の必要性が依然として存在する。
したがって、本発明の目的は、本明細書で開示される抗蠕虫活性を有するアントラキノンなどの組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、ヒトを含む温血動物に感染する蠕虫を阻害するためにアントラキノンを使用する方法を提供することである。
さらに、本発明の目的は、ヒトを含む温血動物に感染する住血吸虫属のものなどの病原性トレマトーデを阻害するためにアントラキノンを使用する方法を提供することである。
本発明の上記その他の目的は、後述する図面と好ましい実施形態を参照すればより明らかになるであろう。
本発明は、蠕虫を阻害量の1種又は複数のアントラキノンに曝すことによって、住血吸虫属を含むものなどの蠕虫を、in vivo又はin vitroで阻害する方法を提供する。アントラキノンは、特にヒドロキシル基が位置していない環において、I、F、Br及びClなどのハロゲンで置換されていてよい。環の中の置換基は1個又は複数のハロゲンを含むこともできる。
本明細書では、「阻害性」という用語は、蠕虫又は細胞の成長を制限するか、又は蠕虫若しくは細胞の成長を停止するか、或いは蠕虫若しくは細胞を死滅させることを意味する。したがって、この用語は、蠕虫若しくは細胞に不都合な影響を及ぼすどんな影響も包含する。
したがって、一つの実施形態では、本発明は、蠕虫を阻害量のアントラキノンに曝すことを含む寄生性蠕虫を阻害する方法を提供する。
具体的には、本発明は、寄生性蠕虫を以下の式
Figure 0004300120

(式中、R、R、R及びRはそれぞれ、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、アルキル、置換されたアルキル、アルケン、置換されたアルケン、アルキン、アリール、置換されたアリール、環状、置換された環状、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択され、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択される1〜12個の炭素を含む基であり、ハロゲンはI、F、Br及びClからなる群から選択される)
を有する抗蠕虫量の少なくとも1種のアントラキノンに曝すことを含む、寄生性蠕虫の阻害方法を提供する。
本発明はさらに、寄生性蠕虫を以下の式
Figure 0004300120

(式中、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択される1〜12個の炭素を含む基である)
を有する抗蠕虫量の少なくとも1種のアントラキノンに曝すことを含む、寄生性蠕虫の阻害方法を提供する。
本発明はさらに、住血吸虫sp.を以下の式
Figure 0004300120

(式中、R、R、R及びRはそれぞれ、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、アルキル、置換されたアルキル、アルケン、置換されたアルケン、アルキン、アリール、置換されたアリール、環状、置換された環状、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択され、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択される1〜12個の炭素を含む基であり、ハロゲンはI、F、Br及びClからなる群から選択される)
を有する阻害量の少なくとも1種のアントラキノンに曝すことを含む、住血吸虫sp.の阻害方法を提供する。
本発明はさらに、住血吸虫(Schistosoma sp.)を以下の式
Figure 0004300120

(式中、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択される1〜12個の炭素を含む基である)
を有する阻害量の少なくとも1種のアントラキノンに曝すことを含む、住血吸虫(Schistosoma sp.)の阻害方法を提供する。
上記方法の好ましい実施形態では、アントラキノンは1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチルアントラキノン(化合物3)、1,2,8−トリヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルアントラキノン(化合物6)又はその両方であり、阻害はin vivo又はin vitroのどちらであってもよい。
上記方法の他の実施形態では、アントラキノンは、ミリリットル若しくはグラム当たり1から1,000マイクログラムの投薬量で阻害性である。
本発明は、病原性トレマトーデに感染した温血動物若しくはヒトにおいて、
(a)1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチルアントラキノン(化合物3)及び1,2,8−トリヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルアントラキノン(化合物6)からなる群から選択される阻害量の少なくとも1種のアントラキノンを、薬剤として許容される担体中に含有する組成物を提供することと、(b)病原性トレマトーデを阻害するためにその組成物を温血動物若しくはヒトに投与することを含む病原性トレマトーデを阻害する方法をさらに提供する。具体的な組成物は、住血吸虫の種である住血吸虫性皮膚炎(swimmers itch、水泳者の痒み)用の局所的な組成物である。
本方法の他の実施形態では、アントラキノンはミリリットル若しくはグラム当たり1から1,000マイクログラムの投薬量で阻害性である。
本方法のさらに他の実施形態では、アントラキノンは温血動物若しくはヒトに、経口、皮下、腹腔内、局所、静脈内、局所、鼻腔内又は経直腸で投与する。
本発明は、病原性トレマトーデに感染した温血動物若しくはヒトにおいて、
(a)薬剤として許容される担体中に、阻害量の1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチル−O−β−D−グルコピラノシドアントラキノン(化合物7)と、1,8−ジヒドロキシ−2−O−β−D−グルコピラノシドアントラキノン(化合物4)及び1,8−ジヒドロキシ−2−O−マロニル−(1−6)−β−D−グルコピラノシドアントラキノン(化合物5)からなる群から選択される少なくとも1種のアントラキノンを含有する組成物を提供すること、及び(b)病原性トレマトーデを阻害するためにその組成物を温血動物若しくはヒトに投与することを含む病原性トレマトーデを阻害する方法をさらに提供する。
本方法の他の実施形態では、組成物は1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチルアントラキノン(化合物3)及び1,2,8−トリヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルアントラキノン(化合物6)からなる群から選択される阻害量の少なくとも1種のアントラキノンをさらに含む。
本方法のさらに他の実施形態では、アントラキノンはミリリットル若しくはグラム当たり1から1,000マイクログラムの投薬量で阻害性である。
さらに他の実施形態では、アントラキノンは温血動物若しくはヒトに、経口、皮下、腹腔内、局所、鼻腔内、静脈内又は経直腸で投与する。
本方法の好ましい実施形態では、アントラキノンは1−ヒドロキシ−2−アセチル−3,6−メチルアントラキノン(化合物1)、2−アセチル−3,6−メチルアントラキノンモノアセテート(化合物1a)、1−ヒドロキシ−2−アセチル−3,7−メチルアントラキノン(化合物2)、2−アセチル−3,7−メチルアントラキノンモノアセテート(化合物2a)、1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチルアントラキノン(化合物3)、1,8−ジヒドロキシ−2−O−β−D−グルコピラノシドアントラキノン(化合物4)、1,2,8−トリヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルアントラキノン(化合物6)及び1,8−ジヒドロキシ−3−カルボキシアントラキノン(化合物8)からなる群から選択され、阻害はin vivo又はin vitroのどちらであってもよい。
上記方法の他の実施形態では、アントラキノンはミリリットル若しくはグラム当たり1から1,000マイクログラムの投薬量で阻害性である。
本発明は、(a)以下の式
Figure 0004300120

(式中、R、R、R及びRはそれぞれ、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、アルキル、置換されたアルキル、アルケン、置換されたアルケン、アルキン、アリール、置換されたアリール、環状、置換された環状、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択され、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択される1〜12個の炭素を含む基であり、ハロゲンはI、F、Br及びClからなる群から選択される)を有する少なくとも1種のアントラキノンと、(b)薬剤として許容される担体とを含む抗蠕虫性組成物であって、好ましくは組成物が担体ミリリットル若しくはグラム当たり約1〜1,000マイクログラムのアントラキノンを含有する組成物をさらに提供する。
アントラキノンは以下の式
Figure 0004300120

(式中、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択される1〜12個の炭素を含む基である)
を有することが好ましい。
アントラキノンは、1−ヒドロキシ−2−アセチル−3,6−メチルアントラキノン(化合物1)、2−アセチル−3,6−メチルアントラキノンモノアセテート(化合物1a)、1−ヒドロキシ−2−アセチル−3,7−メチルアントラキノン(化合物2)、2−アセチル−3,7−メチルアントラキノンモノアセテート(化合物2a)、1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチルアントラキノン(化合物3)、1,8−ジヒドロキシ−2−O−β−D−グルコピラノシドアントラキノン(化合物4)、1,2,8−トリヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルアントラキノン(化合物6)及び1,8−ジヒドロキシ−3−カルボキシアントラキノン(化合物8)からなる群から選択されることがより好ましい。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
本発明は以下の式
Figure 0004300120

を有する単離され精製されたアントラキノンも提供する。
すべての特許、特許出願、官庁出版物、政府規制、及び本明細書で引用した参考文献は、その全体を参照により本明細書に組み込む。紛争の場合、定義を含む本発明の記述によって照査されることになる。
本発明は、アントラキノンと、ヒトを含む温血動物の蠕虫性感染症を治すための抗蠕虫性化合物としてのその使用方法を提供する。具体的には、アントラキノンはヒドロキシ−アントラキノンであり、一般にアントラキノンと共にこれは、従来技術ではそれ自体抗蠕虫の用途に有用であることは未知であると考えられている。ヒドロキシ置換されたアントラキノンは、KhanらのSynthesis、255〜257頁(1994年)及びCameronらのTetrahedron Letters、第27巻、4999〜5002頁(1986年)に記載のようにして合成によって得ることができる。或いは、以下に示すようにカンゾウ(ヘメロカリスフルバ(Hemerocallis fulva))の根などの植物資源から単離することができる。
本明細書の実施例で述べるように、H.フルバ(Kwanzo)の根をヘキサン、EtOAc及びMeOHで抽出した。さらなる研究用にヘキサン及びMeOH抽出物を選択し、続いて、SiゲルMPLC及びPTLC、ODS MPLC及び分取HPLCなどを含むクロマトグラフィー手法と結晶化との組合せにかけた。これによって9種の新規のアントラキノン、クァンゾキノン(kwanzoquinone)、すなわち、クァンゾキノンA(化合物1:(1−ヒドロキシ−2−アセチル−3,6−メチルアントラキノン))、クァンゾキノンAモノアセテート(化合物1a:(2−アセチル−3,6−メチルアントラキノンモノアセテート))、クァンゾキノンB(化合物2:(1−ヒドロキシ−2−アセチル−3,7−メチルアントラキノン))、クァンゾキノンBモノアセテート(化合物2a:(2−アセチル−3,7−メチルアントラキノンモノアセテート))、クァンゾキノンC(化合物4:(1,8−ジヒドロキシ−2−O−β−D−グルコピラノシドアントラキノン))、クァンゾキノンD(化合物5:(1,8−ジヒドロキシ−2−マロニル−(1→6)−O−β−D−グルコピラノシドアントラキノン))、クァンゾキノンE(化合物6:(1,2,8−トリヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルアントラキノン))、クァンゾキノンF(化合物7:(1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチル−O−β−D−グルコピラノシドアントラキノン))及びクァンゾキノンG(化合物9:(1,8−ジヒドロキシ−2−メチル−3−カルボキシアントラキノン))、並びに新規のナフタレングリコシド(化合物11;5−ヒドロキシジアネリン(hydroxydianellin))を発見し単離するに至った。これらの新規の化合物、並びに既知の化合物3(1,2,8−ヒドロキシ−3−メチルアントラキノン或いは2−ヒドロキシクリソファノールとして知られているアントラキノン)、化合物10(ジアネリン)及び化合物12(6−メチルルテオリン)についての、構造及び完全なH及び13C NMRスペクトルの帰属を、徹底的な1D及び2D NMR研究に基づいて行い、本明細書で初めて開示した。上記の化合物の構造を図1に示す。アントラキノンは、これらに限定されないが、DMSO、エタノールなどのアルコール、水酸化アルカリ水溶液、NaCO溶液及びNH溶液を含むプロトン性及び非プロトン性溶媒に可溶性である。
アントラキノンの抗蠕虫活性の試験を行った際、化合物3及び6が抗蠕虫活性を有していることを発見した。化合物3は、約25μg/mLの濃度で住血吸虫セルカリアを約15秒間以内の曝露で急速に固定化し(immobilize)、曝露後24時間でセルカリアの約50%を死滅させることが判明した。約3.125μg/mLの濃度でセルカリアを、約45分間以内の曝露で固定化した。化合物6も、約25μg/mLの濃度でセルカリアを固定化するが、約12〜14分の時間にわたることが判明した。しかし、化合物6は曝露後24時間でセルカリアのすべてを死滅させた。化合物4及び5は化合物3へ加水分解することができ、化合物7は化合物6へ加水分解することができる。これらの結果は、アントラキノン、特に化合物3及び6は異なった方式の作用を有しているが、どちらも蠕虫性感染症を治療するのに、単独であっても併用しても、有用であることを実証している。
したがって、抗蠕虫性化合物として有用である本発明のアントラキノンには、それ自体抗蠕虫活性を有する個々のアントラキノン化合物と、蠕虫又はヒトを含む温血動物の腸内で加水分解される、又はin vitroで加水分解されて抗蠕虫活性を有する化合物を生成するアントラキノン化合物との両方が含まれる。例えば、糖置換基を有するアントラキノン(化合物4、5及び7)は、化合物が、投与された蠕虫又はヒトを含む温血動物の腸内で加水分解されて、抗蠕虫活性を有するアントラキノンを生成することができる。
アントラキノンは、蠕虫、特にヒト用医薬品で重要である蠕虫を阻害するための治療方法に特に有用である。そうした蠕虫には、鉤虫などの腸管内に住むもの、特にアンシクロストーマ(Ancyclostoma)又はネカトール(Necator)、及び住血吸虫属の寄生性二生吸虫などの血流中に住むもの、特に、ビルハルツ住血吸虫、マンソン住血吸虫、メコン住血吸虫、住血吸虫インテルカラトゥム及び日本住血吸虫が含まれる。
抗蠕虫活性を有する、したがって抗蠕虫性化合物として有用であるアントラキノンは以下の一般化学式を有する。
Figure 0004300120

(式中、R、R、R及びRはそれぞれ、水素、ヒドロキシ、ハロゲン、アルキル、置換されたアルキル、アルケン、置換されたアルケン、アルキン、アリール、置換されたアリール、環状、置換された環状、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択され、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択される1〜12個の炭素を含む基であり、ハロゲンはI、F、Br及びClからなる群から選択される)
具体的な実施形態では、アントラキノンは以下の一般化学構造を有する。
Figure 0004300120

(式中、Rはメチル、アルキル、置換されたアルキル、アルデヒド、ヒドロキシ、ヒドロキシメチル、酸基、炭水化物及びこれらの組合せからなる群から選択される1〜12個の炭素を含む基である)
上記の一般化学式を有する抗蠕虫活性をもつ好ましいアントラキノンは、カンゾウから単離された化合物3であり、種小名2−ヒドロキシクリソファノールを有し、以下の化学式
Figure 0004300120

を有する1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチルアントラキノンと、カンゾウから単離された新規の化合物6であり、種小名クァンゾキノンFを有し、以下の化学式
Figure 0004300120

を有する1,2,8−トリヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルアントラキノンである。
蠕虫若しくは温血動物又はヒトの腸内などでin vitro又はin vivoで、抗蠕虫活性を有するアントラキノンへ加水分解され得るアントラキノンも抗蠕虫性化合物として有用である。これらのアントラキノンは一般化学式A
Figure 0004300120

又は一般化学式B
Figure 0004300120

(式中、Rはそれぞれについて、低級アルキル、1〜12個の炭素原子を含む低級置換アルキル、アルデヒド基、炭水化物及び酸基からなる群から選択される)
を有する。
一般化学式Aを有する抗蠕虫活性をもつアントラキノンへ加水分解され得る好ましいアントラキノンには、カンゾウから単離された新規の化合物4であり、種小名クァンゾキノンDを有し、化学式
Figure 0004300120

を有する1,8−ジヒドロキシ−2−O−β−グルコピラノシド−3−メチルアントラキノン、及びカンゾウから単離された新規の化合物5であり、種小名クァンゾキノンEを有し、化学式
Figure 0004300120

を有する1,8−ジヒドロキシ−2−O−β−D−グルコピラノシド((1→6)マロニル)−3−メチルアントラキノンが含まれる。
一般化学式Bを有する抗蠕虫活性をもつアントラキノンへ加水分解され得る好ましいアントラキノンには、カンゾウから単離された新規の化合物7であり、種小名クァンゾキノンFを有し、化学式
Figure 0004300120

を有する1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチル−O−β−D−グルコピラノシド−アントラキノンが含まれる。
化合物4及び5の化学式から明らかなように、どちらの化合物もin vivo又はin vitroで加水分解されると、加水分解されて化合物3となる。化合物7はin vivo又はin vitroで加水分解されると、加水分解されて化合物6となる。本明細書で示すように、化合物3と6のどちらも抗蠕虫活性を有している。
蠕虫、特に住血吸虫sp.などの病原性トレマトーデに感染した温血動物若しくはヒト(患者)を治療するための方法は、活性成分として、阻害量の1種又は複数のアントラキノン、好ましくは化合物3、4、5、6及び7からなる群から選択される1種又は複数のアントラキノンを含む抗蠕虫性組成物を温血動物若しくはヒトに提供することを含む。
例えば一つの実施形態では、温血動物若しくはヒトに阻害量の化合物3又は化合物6を提供する。他の実施形態では、好ましいことであるが、温血動物若しくはヒトに阻害量の化合物3及び6を提供する。さらに他の実施形態では、温血動物若しくはヒトに、化合物4、5及び7からなる群から選択される阻害量の少なくとも1種の化合物を提供する。さらに他の実施形態では、温血動物若しくはヒトに、阻害量の化合物7と、化合物4及び5からなる群から選択される阻害量の少なくとも1種の化合物を提供する。さらに他の実施形態では、温血動物若しくはヒトに阻害量の化合物3及び阻害量の化合物7を提供する。さらに他の実施形態では、温血動物若しくはヒトに、阻害量の化合物7と、化合物4及び5からなる群から選択される阻害量の少なくとも1種の化合物と、化合物3及び6からなる群から選択される阻害量の少なくとも1種の化合物とを提供する。上記の化合物の特定の組合せを含む他の実施形態を、蠕虫特に、住血吸虫属のものなどの病原性トレマトーデを阻害するための、抗蠕虫性組成物中の活性成分として用いることができることは容易に明らかである。上記組成物において、アントラキノンはミリリットル若しくはグラム当たり1から1,000マイクログラムの投薬量で阻害性である。
カンゾウから単離されたアントラキノンは、温血動物若しくはヒトに投与する前に活性化させる必要なく抗蠕虫性であるので、アントラキノンを含む抗蠕虫性組成物は、アントラキノンを温血動物若しくはヒトに投与するための広い範囲の実施形態を包含することができる。さらに、抗蠕虫性組成物を、非医療環境(病院や医療クリニック以外)、及び活性化剤へのアクセスが制限されているか、高価であるか、又は存在しない環境において、温血動物又はヒトに投与することができる。
好ましい実施形態では、蠕虫感染症のヒトを含む温血動物を治療するため、又は感染症を阻害するための1種又は複数のアントラキノンを、薬剤として許容される担体中に阻害投薬量で温血動物若しくはヒトに提供する。したがって、アントラキノンを、薬剤担体物質を用いて、通常の混合法、顆粒化法、コーティング法、懸濁法及びカプセル化法の手段などの従来技術でよく知られている方法によって、経口、経直腸又は他の方式の投与のための慣習的な調剤物に加工する。例えば、経口用途のための抗蠕虫性アントラキノン調剤物は、アントラキノンの1種又は複数を固体薬剤担体と混合し、任意選択で、得られた混合物を顆粒化し、望むなら、かつ/又は任意選択で適切な補助剤を添加した後、混合物若しくは顆粒物を加工して錠剤又は糖衣錠コアの形態に加工することによって得ることができる。
固形調剤物用の適切な薬剤担体は、具体的には、糖、例えばラクトース、サッカロース、マンニトール若しくはソルビトール、セルロース調剤物及び/又はリン酸カルシウム、例えばトリリン酸カルシウム若しくはリン酸水素カルシウムなどの賦形剤;また、例えばトウモロコシ、小麦、米若しくはじゃがいもデンプンを用いたデンプンペースト、ゼラチン、トララガント、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース及び/又はポリビニルピロリドン、部分的に遊離した官能基を有するポリアクリレート若しくはポリメタクリレートのエステルなどの結合剤;及び/又は、必要なら、上記のデンプン、またカルボキシメチルデンプン、架橋したポリビニルピロリドン、寒天若しくはアルギン酸、又はアルギン酸ナトリウムなどのそれらの塩などの発泡剤である。補助剤は主に流動調節剤及び滑剤であり、例えば、ケイ酸、滑石粉、ステアリン酸、又はステアリン酸マグネシウム若しくはステアリン酸カルシウムなどのその塩である。糖衣錠コアには、任意選択で胃液に耐性のある、適切なコーティングを施す。その場合、とりわけ、任意選択でアラビアゴム、滑石粉、ポリビニルピロリドン及び/又は二酸化チタンを含有する濃厚糖溶液、又は水性溶媒のラッカー溶液、胃液に対して耐性のあるコーティングをもたらすために部分的に遊離した官能基を有するポリアクリレート若しくはポリメタクリレートのエステルの溶液、又はアセチルセルロースフタレート若しくはヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレートなどの適切なセルロース調剤物の溶液が使用され、フタル酸エステル若しくはトリアセチンなどの適切な軟化剤は用いられることも用いられないこともある。例えば活性成分の様々な投薬の識別又はマーキングのために、染料又は顔料を、錠剤又は糖衣錠コーティングに添加することができる。
経口投与できる1種又は複数のアントラキノンを含む他の抗蠕虫性調剤物は、硬質のゼラチンカプセル剤、並びにゼラチン、及び必要なら、グリセリン又はソルビトールなどの軟化剤でできた硬質若しくは軟質の密封カプセル剤である。硬質ゼラチンカプセル剤は、例えば、トウモロコシデンプン、任意選択で顆粒状小麦デンプンなどの賦形剤、滑石粉、ステアリン酸マグネシウム若しくはコロイド状ケイ酸などの結合剤若しくは滑剤、任意選択で安定剤との混合物の顆粒の形態で、1種又は複数のアントラキノンを含むことができる。密封カプセル剤では、1種又は複数のアントラキノンは粉末若しくは顆粒の形態であるか、或いは好ましくは適切な溶媒中の懸濁物の形態で存在し、その際、懸濁剤を安定化させるために、例えばグリセリンモノステアレートを加えることができる。
経口で投与される他の抗蠕虫性調剤物は、例えば、通常の方法で調製された水性懸濁剤である。これは、1種又は複数のアントラキノンを、懸濁された形態で、かつ単一投与に十分な量を付与する濃度で含有する。いずれの水性懸濁剤も、最少量の安定剤及び/又は香味物質、例えば、サッカリンナトリウム、又は一定量の糖及び/又はソルビトール若しくは類似の物質を含有するシロップなどの甘味剤を含有する。振盪剤の調製のための、例えば濃縮物若しくは濃縮懸濁剤も適している。そうした濃縮物は単一投与量で包装することもできる。
経直腸投与のための適切な抗蠕虫性調剤物は、例えば1種又は複数のアントラキノンと座剤用ファンデーション物質との混合物からなる座剤である。そうした物質は、具体的には、天然若しくは合成のトリグリセリド混合物である。また、1種又は複数のアントラキノンのファンデーション物質中での懸濁物からなるゼラチン経直腸カプセル剤も適している。適切なファンデーション物質は、例えば高級、特に中級飽和脂肪酸の液体トリグリセリドである。
特に興味のある同様のものは、特に微細に粉砕した、好ましくは、5μm以下のメジアン粒子径を有する1種又は複数のアントラキノンを、デンプン、特に、トウモロコシデンプン若しくは小麦デンプン、また、例えばじゃがいもデンプン若しくは米デンプンとの混合物で含む調剤物である。これらは、プロペラ状の鋭利なエッジをもつ攪拌装置を有する高速混合機中で手短に混合する手段によって、例えば、3〜10分の混合時間で、大量の構成物質の場合必要なら冷却を用いて作製することが好ましい。この混合の過程で、1種又は複数のアントラキノンの粒子は、一部の粒子のサイズが継続的に微細化されながら、デンプン粒子上に均一に沈着する。上記混合物は、例えば前述の通常の補助剤で固形投与単位の形態に加工する、すなわち、例えば錠剤若しくは糖衣錠の形にプレスする、又はカプセル剤中に充填することができる。しかし、これらは直接使用することもでき、或いは例えば、薬剤として許容される湿潤剤及び分散剤、例えばポリオキシエチレンソルビタンの高級脂肪酸とのエステル若しくはラウリル硫酸ナトリウム、及び/又は水性懸濁剤の調製のための、例えば約5〜20倍量の水による濃縮物としての香味物質などの補助剤の追加後に使用することもできる。アントラキノン/デンプン混合物を表面活性物質若しくは他の補助剤と混合する代わりに、これらの物質を、懸濁剤を調製するために用いる水に加えてもよい。1種又は複数のアントラキノン/デンプン混合物と任意選択で補助剤からなる懸濁剤を作製するための濃縮物は、単一投与量で、必要なら、気密性及び防湿性の形で包装することができる。
さらに、抗蠕虫性調剤物は腹腔内、鼻腔内、皮下又は静脈内で投与することができる。一般に、腹腔内、経鼻、皮下又は静脈内投与の場合、1種又は複数の抗蠕虫性アントラキノンは、これらを、植物性オイル若しくは他の類似のオイル、合成脂肪族系酸グリセリド、高級脂肪族系酸のエステル又はプロピレングリコールなどの水性若しくは非水性溶媒中に、望むなら、可溶化剤、等張剤、懸濁化剤、乳化剤、安定剤及び保存剤などの通常の添加剤と共に溶解、懸濁又は乳化させることによって提供される。1種又は複数の抗蠕虫性アントラキノンは、温血動物、特にヒトの腹腔内、皮下又は静脈内での使用に許容される組成物中に提供することが好ましい。
本発明による抗蠕虫性調剤物は、温血動物、特にヒトへの投与に適した濃度で1種又は複数のアントラキノンを含み、その濃度は、投与の方式にもよるが、約0.3〜95%、好ましくは約2.5〜90%である。懸濁剤の場合、濃度は通常30%を超えず、好ましくは約2.5%である。逆に、1種又は複数のアントラキノンを有する錠剤、糖衣錠及びカプセル剤の場合、1種又は複数のアントラキノンの所要投与量を確実に容易に摂取させるために、濃度は約0.3%より低くないことが好ましい。1種又は複数のアントラキノンを含む調剤物による、寄生性蠕虫に感染した温血動物又はヒトの治療は、寄生性蠕虫から温血動物若しくはヒトを実際に完全に解放するのに十分な投薬量、すなわち、寄生性蠕虫によって引き起こされた感染症の温血動物若しくはヒトを治療する、又は寄生性蠕虫の温血動物若しくはヒト中での成長を阻害するのに十分な量の1種又は複数のアントラキノンを含有する、単一の経口、経直腸、腹腔内、経鼻、皮下又は静脈内投与によって実施することが好ましい。必要なら、この治療のための投薬量は、数時間から数日の間隔で投与される複数の部分投薬量に分割することができる。1種又は複数のアントラキノンの投与される投薬量は、治療する温血動物若しくはヒトの種及び一般的状態と、温血動物若しくはヒトに感染している蠕虫の属及び種の両方によって影響を受ける。
アントラキノンは、アスカリディアガリ(Ascaridia galli)、毛様線虫科(trichostrongylidae)、例えばニッポストロンギラスブラジリエンシス(nippostrongylus brasiliensis)若しくはネマトスピロイデスデュビウス(nematospiroides dubius)、アンシロストマチダエ(ancylostomatidae)、例えばアメリカ鈎虫(necator americanus)及びアンシロストマセイラニカム(ancylostoma ceylanicum)、及び円虫科(strongylidae);ヒメノレプシスナナ(hymenolepsis nana)、アノプロセファリダエ(anoplocephalidae)及びテニア科(taeniidae)などの条虫類(cestoda)に対する;特にファシオリダ(Fasciolida)などの吸虫類(Trematoda)、例えば肝蛭(Fasciola hepatica)、特に住血吸虫、例えばマンソン住血吸虫、日本住血吸虫、メコン住血吸虫、住血吸虫インテルカラトゥム及び住血吸虫ヘマトビウム(hematobium)に対する;またフィラリア症の病原体、例えば、ジペタロネーマウィテイ(Dipetalonema witei)及びリトモソイデスカリニーイ(Litomosoides carinii)に対する感染症の温血動物及びヒトを治療する、又はその感染症を阻害するのに有用である。したがって、本発明による抗蠕虫性調剤物は、上記したものなどの寄生性蠕虫による侵襲の場合の温血動物及びヒトの治療、特に、鉤虫の侵襲をうけている、又は、住血吸虫症若しくはフィラリア症を発症している温血動物及びヒトの治療のために使用することができる。
アントラキノンはまた、新鮮な水を処理して、病原性蠕虫、特に水中にいる住血吸虫セルカリアを固定化する、かつ/又は死滅させるためにも有用である。したがって、アントラキノンは、新鮮な水湖、池、小川、川、プール等の中の住血吸虫の数を削減する、或いはそうした所から住血吸虫を除去するための撲滅プログラムに有用である。一般に、1種又は複数のアントラキノンを含む溶液を、表面に噴霧する、又は水面下で水本体中に注入することによって水の本体に施用する。或いは、1種又は複数のアントラキノンを乾燥した形で水本体に施用する。
以下の実施例は本発明のさらなる理解を進展させるためのものである。
本実施例ではカンゾウからのクァンゾキノンの抽出及び単離を示す。
ヘメロカリスフルバ(Kwanzo)植物を1999年8月にPerennial Patch(Wade、North Carolina)から購入した。この植物をミシガン州立大学のキャンパスで栽培し、次いで2001年4月に収穫した。葉を取り除き、124の植物の根と根頭を洗浄して−4℃で凍結させた。凍結した根を凍結乾燥させWARINGブレンダー中で粉砕して2.2kgの微細な淡褐色の粉末を得た。
化合物1〜12の単離及び精製のために、SEPHADEX LH−20(Sigma−Aldrich、St.Louis、Missouri)、Fischer Scientific(Pittsburgh、Pennsylvania)からのSiゲル(粒子径40〜63μm)、Supelco(Bellafonte、Pennsylvania)からのAMBERLITE XAD−16樹脂、Dychrom(Santa Clara、California)からのLC−SORB SP−A−ODSゲル(粒子径25〜40μm)及びAnaltech,Inc.(Newark、Delaware)からのSiゲルPTLCプレート(20×20cm;250、500及び1000μm厚)を使用した。JAIGEL−C18カラム(10μm、20mm×250mm)で分取HPLCをリサイクルさせながら、Japan Analytical Industry Co.モデルLC−20で分取HPLCを実施した。すべての溶媒及び薬品は、Spectrum Laboratory Products,Inc.(New Brunswick、New Jersey)から購入した。これらはACS分析用グレードのものであった。
凍結乾燥した根(2.0kg)を3×8L部のヘキサン、酢酸エチル及びメタノールで順次抽出して、それぞれ、25、23及び130gの抽出物を得た。ヘキサン抽出物を500mLのヘキサン中に再溶解し、3×500mL部のメタノールに分割した。メタノール画分をプールして15gの抽出物を得た。これをSiゲルVLCにかけ、4Lのヘキサン、3Lのヘキサン−アセトン(9:1)及び3Lのヘキサン−アセトン(3:2)で溶出させた。ヘキサン溶出液(8.5g)を100%ヘキサンから100%アセトンへの勾配条件下でSiゲルMPLCにかけ、200mLの画分を集めた。すべての画分をTLCで分析し、そのプロファイルの類似性によってプールして画分A1〜A4を得た。
SiゲルVLCからのヘキサン−アセトン(9:1)溶出液を勾配条件100%ヘキサンからヘキサン−アセトン(1:1)への勾配条件下でSiゲルMPLCにかけて、画分B1〜B4を得た。
画分B2(1.5g)を100%ヘキサンから100%EtOAcへの勾配条件下でSiゲルMPLCで再度クロマトグラフにかけ、200mLの画分を集め、TLCプロファイルに基づいてプールして画分C1〜C4を得た。
画分A3(1g)、A4(1g)、C2(300mg)及びC3(300mg)をTLCによるさらなる試験に基づいてプールし、SiゲルMPLCにかけた。溶出を100%ヘキサンから100%CHCl、CHCl−エタノール(1:1)への勾配条件下で実施し、18mLの画分D1〜D90を集めた。
画分D1〜D10をプールし(500mg)、100%ヘキサンからヘキサン−アセトン(97:3)への勾配条件下でさらにSiゲルMPLCにかけ、15mLの画分E1〜E40を集めた。
画分E6〜E20(200mg)は主に1つの主要成分からなり、したがってプールし、ヘキサン−EtOAc(10:1)(72mg)、ヘキサン−ジエチルエーテル(6:1)(51mg)及びベンゼン−CHCl(20:1)での連続的なSiゲルPTLCにかけ、30mgのα−トコフェロールを透明なオイルとして得た。このオイルは文献(Baker及びMyers、Pharmacol.Res.第8巻、763〜770頁(1991年))に報告されているものと同一のスペクトル特性を示した。
画分D12〜D45(300mg)を一緒にして、SiゲルPTLCプレートにかけ、ベンゼン−CHCl(10:1)中で2回展開させた。鮮明な黄色バンド(44mg)が得られ、続いてSiゲルから抽出し、これを最少容量のCHClに溶解させ、わずかな程度の濁りが認められるまでヘキサンを滴下した。溶液を−20℃で貯蔵して、化合物1と2の分離されない1:1混合物(H NMRに基づき)を微細な黄色針状物(12mg)として得た。化合物1及び2の両方と、そのモノ酢酸塩1a及び2a(AcO/ピリジンから調製)を、他のSiゲルTLC及びMPLC、並びにODS MPLC及びODS分取HPLCを含む様々なクロマトグラフ技術にかけた。しかしこの2つの化合物を分離することはできなかった。
根のMeOH抽出物を800mLのMeOH−HO(3:1)中に溶解し、沈殿物が形成されるまで4℃で放置した。混合物を遠心分離(16,000×g、15分、4℃)にかけ、上澄をデカントして30gの抽出物を得た。これをXAD−16樹脂のカラムにかけて10LのHO、6Lの25%水性MeOH及び8Lの100%MeOHで溶出させた。MeOH溶出物(18g)を500mLのHO中に溶解させてCHCl(3×300mL)で分割した。CHCl画分をプールし乾燥して、2gの抽出物を得た。これをODS MPLCにかけて50〜100%MeOHで溶出させ、16mLの画分F1〜F166を集めた。画分F116〜F125をプールし、100mgの残留物を得た。この残留物をMeOH−アセトン(3:1)中に溶解し−20℃で貯蔵して7mgの化合物8を黄色粉末として得た。その物理的データ及びスペクトルデータと、文献に報告されているもの(Danielsen及びAksnes、Magn.Reson.Chem.第30巻、359〜360頁(1992年))との比較に基づいて化合物8はレイン(rhein)と同定された。
CHClでの分割による水相(16g)を50mLのMeOH中に溶解し、450mLのアセトンを、混合しながら徐々に加え、混合物を4℃に保持した。上澄(14g)をODS MPLCにかけ、45〜100%MeOHの勾配条件下で溶出させて、750mLの画分G1〜G6を得た。画分G3(1g)を再度ODS MPLCにかけ、CHCN−MeOH−HO−TFA(25:25:50:0.1から30:30:40:0.1)の勾配条件下で溶出させて画分H1〜H6を得た。画分H5(170mg)をMeOHでSEPHADEX LH−20にかけた。主成分が黄色バンド(25mg)として溶出し、CHCN−MeOH−HO−TFA(50:20:30:0.1)を用いてこれをODS分取HPLCでさらに精製して、16mgの化合物9を黄色粉末として得た。
画分G1(10g)を10〜50%CHCNの勾配条件下でODS MPLCにかけ、550mLの画分11〜17を集めた。画分13(410mg)を、MeOHを用いてSEPHADEX LH−20でクロマトグラフにかけ、80mgの黄色無定形固形物を得た。この物質を、EtOAc−CHCl−MeOH−HO−HCOOH(65:25:10:0.8:0.1)(75mg)、続くCHCl−MeOH−HO(8:2:1)(70mg)によるSiゲルPTLCクロマトグラフィーに順次かけてさらに精製した。60%MeOHを用いたODS分取HPLCによる最終精製によって、61mgの化合物10を透明な黄色ガラス状固形物として得た。
画分14(1.5g)をSEPHADEX LH−20にかけ、MeOHで溶出させて150mLの画分11〜16を得た。画分13〜16(400mg)、17(300mg)、及びH2〜H4(700mg)をプールして、CHCN−MeOH−HO−TFA(20:20:60:0.1から40:40:20:0.1)を用いた勾配条件下でODS MPLCにかけ、16mLの画分K1〜K105を集めた。画分K22〜K38(430mg)を一緒にして、MeOHを用いてSEPHADEX LH−20でクロマトグラフにかけ、画分L1〜L2を得た。画分L1(300mg)をSiゲルPTLCにかけ、CHCl−MeOH−HO(8:2:0.1)で2回展開して単一のバンドを得た。60%MeOHを用いて、これをODS分取HPLCでさらに精製して31mgの化合物11を透明なガラス状固形物として得た。
画分L2(130mg)をSEPHADEX LH−20にかけ、MeOHで溶出させて80mgの黄色無定形固形物を得た。この物質をMeOH中に溶解させ、−20℃に置いて62mgの沈殿物を得た。沈殿物を、CHCN−MeOH−HO−TFA(40:15:45:0.1)を用いてODS分取HPLCで2回クロマトグラフにかけて30mgの黄色固形物を得た。60〜100%MeOHの勾配条件下でさらに精製(分取HPLC)して単一画分を得た。これを減圧にかけ、−20℃に置いて1mgの化合物7を黄色粉末として得た。
画分K50〜K55一緒にして(98mg)、MeOHを用いてSEPHADEX LH−20クロマトグラフィーにかけ、125mLの画分M1〜M5を集めた。画分M5(40mg)をMeOH中に溶解し、室温で放置して25mgの化合物4を微細な黄色針状物として得た。
画分K56〜K62をプールし(130mg)、MeOHを用いてSEPHADEX LH−20にかけて画分N1〜N3を得た。画分N1(50mg)を、MeOHを用いてさらにSEPHADEX LH−20クロマトグラフィーにかけて画分(35mg)を得た。これをCHCN−MeOH−HO−TFA(50:20:30:0.1)によるODS分取HPLCでクロマトグラフにかけた。単一の画分を集め、減圧にして−20℃に置き、6mgの化合物5を鮮黄色の針状物として得た。画分N2(7mg)を、CHCN−MeOH−HO−TFA(50:20:30:0.1)を用いてODS分取HPLCでさらに精製して1mgの化合物12を黄色ガラス状固形物として得た。
画分K63〜K77をプールして、MeOHを用いてSEPHADEX LH−20にかけ、100mLの画分01〜05を得た。画分03(30mg)を、CHCN−MeOH−HO−TFA(50:20:30:0.1)を用いてODS分取HPLCにかけ、6mgの黄色無定形固形物を得た。この物質を同じ条件下でODS分取HPLCによってさらに精製し、得られた画分を減圧にかけ−20℃に置いて、4mgの化合物6を微細な黄色針状物として得た。
画分K94〜K100を乾燥するまで減圧にかけて13mgの橙色の無定形固形物を得た。この物質を最少量のMeOH中に溶解させて−20℃に置き、7mgの化合物3を橙色針状物として得た。
12の化合物が表1に示す収率で得られた。
Figure 0004300120
表2は、2.0kgの凍結乾燥した根からの、ヘキサン、酢酸エチル及びメタノール抽出物の収量と、各抽出物中の化合物の収量を示す。
Figure 0004300120
化合物1及び2の物理的特徴は以下のようにして測定した。
Varian VRX(500MHz)とVarian INOVA(600MHz)装置(Palo Alto、California)を用いて、H NMRスペクトルをそれぞれ、500及び600MHzで記録した。13C NMRスペクトルをVarian VRX装置を用いて125MHzで得た。CDCl中で化合物1及び2のNMRスペクトルを得た。1D(H、13C、DEPT、選択的Hデカップリング及び差NOE)及び2D(DQF−COSY、ロングレンジCOSY、NOESY、HMQC及びHMBC)NMR試験のすべてにおいて、標準パルスシーケンスを用いた。マススペクトルを、ミシガン州立大学の質量分析設備で、JOEL AX−505H二重収束型質量分析計を用いてEIMS分析のために70eVで操作し、JOEL HX−110二重収束型質量分析計(Peabody、Massachusetts)を用いてFABMS試験のために、陽イオンモードで操作して得た。UVスペクトルは、EtOH中でShimadzu UV−260記録式分光光度計(Kyoto、Japan)を用いて記録した。IRスペクトルはWinFIRSTソフトウェア(Thermo Nicolet,Madison、Wisconsin)を用いてMattson Galaxy Series FTIR3000で得た。旋光度はPerkin−Elmer旋光計341(Shelton、Connecticut)で測定した。融点はThomasモデル40Hot Stage(Philadelphia、Pennsylvania)を用いて測定した。
ヘキサン抽出物を一連のクロマトグラフィー法にかけて、12mgの微細な黄色針状物をCHCl−ヘキサンから結晶化さ、続いて単離した。この生成物の、H及び13C NMRスペクトルによる最初の検査では、殆どのプロトンと炭素のシグナルが二倍化していることが示された。これは多分31超のユニークな炭素核からなる大きな二量体化合物であることを示唆している。しかし、正のFABMSではm/z295[M+H]で主シグナルが示された。これは生成物が、それぞれがC1814の式を有する構造的に関連した2つの異性体の混合物であることを示唆している。このことは、m/z273[M+H−HO]に有意のフラグメントイオンが存在することによって支持される。それぞれ18個の炭素及び14個のプロトンスピンからなる2つの化合物についての2−3CH連結性を表している二組の輪郭線(contour)を示した、HMBC試験によってさらなる証拠ももたらされた。SiゲルMPLC及びTLC、ODS MPLC及び分取HPLC、並びに様々な溶媒系を用いた結晶化によって、2つの化合物を分離するために広範に努力したが不成功に終わった。アセチル化された生成物(1a及び2a)を互いに分離するためのさらなる試みを行ったが、この方法でも成功しなかった。したがって、これらの分離不可能な2つの構成異性体の1:1混合物で、化合物1と2の構造解明並びに全面的なH及び13C NMRの帰属を実施した。
化合物1及び2は、それぞれ置換された1−ヒドロキシアントラキノン部分からなっていることが測定された。その証拠はm/z295.0971[M+H](計算では295.0970)でのHRFABMSと分光学的検討の組合せからもたらされた。化合物1及び2のIRスペクトルは、3438(ブロード、O−Hストレッチ)、1670(C=Oストレッチ、キレート化されていない)及び1633cm−1(C=Oストレッチ、キレート化されている)で多くの特徴的な吸収バンドを示した。UVスペクトルはλmax=403nmを示し、これは単一のペリ−ヒドロキシル官能基の存在を示唆している(Schripsemaら、Phytochem.第51巻:55〜60頁(1999年))。これはδ12.90及び12.95で2つのシャープな一重線(これはDO交換でどちらも消失した)を現わしたH NMRスペクトルによって支持された。化合物1及び2中での単一ヒドロキシル官能基の存在のさらなる証拠は、そのアセチル化生成物1a及び2aによってもたらされた。このアセチル化生成物は、アセチル部分の付加を示しているm/z337.1068[M+H](C2017、337.1076について計算)での同一分子イオンをどちらも示した。1a及び2aのH NMRスペクトルはδ12と13との間にダウンフィールドピークをもはや示さず、他方、13C NMRスペクトルはδ19.6(−COCH)及び169.0(−COCH)に新たなシグナルを示した。
H NMR及びDEPT試験は、化合物1と2の両方の中に、2つの芳香族基(δ20.2 q×2、21.9 q及び22.0 q)と1つのアセチル(δ31.9 q×2)メチル基の存在を示した。HMBC試験(表3)からのデータによって、化合物1及び2に示されるような、これらの官能基の帰属に対する証拠が提供された。この結論に好都合なさらなる支持が、ロングレンジCOSY及び差NOE試験、図2A及び2Bから得られた。化合物1及び2はどちらも、C−12(どちらもδ2.59)及び1−OH’(それぞれδ12.95及び12.90)のメチルプロトンの放射に対して、逆(reciprocal)NOE相関を示した。さらに、NOE増強及びロングレンジCOSY相関が、C−13(どちらもδ2.37)のメチルプロトンとH−4の芳香族一重線(どちらもδ7.61)の間に認められた。これらのデータをあわせて、化合物1及び2に対する提案した環Bの帰属が確認された。
化合物1は、H−7(δ7.58d、J=7.5Hz)及びH−8(δ8.15d、J=7.5Hz)の間、並びにC−14(δ2.51 s)のメチルプロトンと位置H−7及びH−5(δ8.04 s)でのプロトンとの間(図2A)に、逆NOE増強及びCOSY相関を示した。これらの証拠によって、芳香族メチルC−14(δ21.9)は化合物1の環A上の6位に結合していることが確認された。化合物2は、C−14(δ2.51 s)のメチルプロトンとプロトンH−6(δ7.58 d、J=7.5Hz)及びH−8(δ8.05 s)との間で(図2B)逆NOE増強及びロングレンジCOSY相関を示すことから異なっている。H−6とH−5(δ8.13 d、J=7.5Hz)との間に、同様のNOE及びCOSY相関が認められた。したがって、芳香族メチルC−14(δ22.0)の帰属は化合物2の環A上の位置7と確認された。化合物1及び2はどちらも新たに発見された化合物であり、これらをクァンゾキノンA及びBと命名した。それぞれその生物起源のソースを記念したものである。
クァンゾキノンA及びB(化合物1及び2):黄色針状物;融点165〜167℃
Figure 0004300120
Figure 0004300120
すべてのNMRスペクトルをDMSO−d(Cambridge Isotope Laboratories,Inc.、Andover、Massachusetts)で記録したこと以外は実施例2と同様にして化合物3の物理的特徴を測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物3〜12を得た。続く精製によって、MeOHから化合物3を橙色針状物として得た。HREIMS(m/z270.0532[M](C1510、270.0528について計算))及びスペクトルによる根拠(IR、UV、ID及び2D NMR)によって、化合物3(1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチルアントラキノン)は、ミルシンアフリカーナ L.(Myrsine africana L.(カブコウジ科(Myrsinaceae)))から以前単離され、種小名2−ヒドロキシクリソファノールが与えられていたものであることが確認された(Li及びMcLaughlin、J.Nat.Prod.第52巻、660〜662頁(1989年);Midiwo及びArot、Int.J.BioChemiPhysics、第2巻、115〜116頁(1993年))。以前の研究ではこの化合物について部分的なH NMR帰属がなされただけで、13C NMR帰属はなされなかった。したがって、提案されたその構造を確認するために、我々は化合物3の徹底したNMR検討を行った。これはカンゾウからの化合物3の最初の報告であり、完全な13C NMRスペクトルデータ(表4)の最初の報告である。
2−ヒドロキシクリソファノール(化合物3):橙色針状物;融点239〜240℃;
Figure 0004300120

(文献値についてはLi及びMclaughlin、ibid.;Midiwo及びArot、ibid.を参照されたい)。
Figure 0004300120
化合物4の物理的特徴を実施例3と同様にして測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物4を得た。化合物4は黄色針状物として得られ、化合物3に類似した多くのスペクトル特性を示した。化合物4のIRスペクトルは、3455(ブロード、O−Hストレッチ)、1671(C=Oストレッチ、キレート化されていない)及び1624cm−1(C=Oストレッチ、キレート化されている)で吸収バンドを示した。UVスペクトルλmax=429nmを示し、これは2つのペリ−ヒドロキシル官能基の存在と一致した(SChripsema ibid.;Brauersら、J.Nat.prod.第63巻、739〜745頁(2000年);Liら、J.Nat.Prod.第63巻、653〜656頁(2000年))。さらに、H NMRスペクトルはDOで交換可能な2つのダウンフィールドピーク(δ12.00 s及び12.04 brs)を示した。あわせると、こうした証拠は化合物4の1,8−ジヒドロキシアントラキノンのクロマフォア(chromaphore)の存在を支持している。
FABMSはm/z433[M+H]を示した。これはC212110の分子組成を表す。H NMRは化合物4における環バンドB及びAの置換パターンに対する重要な根拠を提供した。δ7.70(dd、J=1.0、7.5Hz)、7.79(dd、J=7.5、8.0Hz)及び7.36(dd、J=1.0、8.0Hz)でのABCスピン系を表す3個のプロトンが、化合物4の環A上でそれぞれ、C−5、C−6及びC−7に結合した隣接位置を占めることが確認された。13C NMR及びDEPT試験(表4)によって、化合物4の環Bに結合した置換基、1つのメチン(δ121.5)、1つのC−結合(δ141.4)メチル(δ17.2)、及びヘテロ原子に結合した2つの第四級炭素(δ147.7及び153.9)の同定のためのさらなる根拠が提供された。これらの炭素は、それぞれのその化学シフトとHMBC及びHMQC試験からの結果に基づいて、化合物4の環B中での位置の帰属がなされた。グルコピラノース部分のものと一致する化学シフト値を示す、追加の5つのメチン(δ69.7、74.2、76.3、77.3、及び102.9)及び1つのメチレン(δ60.8)スピンが観察された。グルコピラノースは、H−1’(δ5.07、d、J=7.5Hz)のカップリングに基づいてβ−配置の帰属がなされた。化合物4の全体構造はHMBC試験に基づいて確認された。化合物4は新たに発見されたアントラキノングリコシドであり、クァンゾキノンCと命名した。
クァンゾキノンC(化合物4):微細な黄色針状物;融点233〜234℃;
Figure 0004300120
化合物5の物理的特徴を実施例3と同様にして測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物5を得た。m/z519[M+H]を示すFABMS分析に基づいて、化合物5の分子式をC242213であると決定した。化合物5のスペクトルデータは化合物4で得られたものと非常に類似していた。H及び13C NMRスペクトル(表4)において、δ41.1、166.4、及び167.4での3つの新規の炭素シグナルと、δ3.23での2個の水素を一体化している新規のプロトン共鳴の追加での、最も有意な差が観察された。これらの化学シフトはマロニル部分に予測されたものの特徴である。化合物4で観察されたC−6’のδ63.7バース(verse)へのダウンフィールドシフト(Δ=+2.9ppm)の観察に基づいて、化合物5のマロニル基の結合はマロニル−(1→6)−β−D−グルコピラノシドと確定された。これらの観察は、H−6a’(δ4.12)及びH−6b’(δ4.27)からC−1’’(δ41.1)、並びにH−2’’(δ3.23)からC−6’(δ63.7)へ弱いCH相関を示したHMBC分析(図3)によって実証された。これによって、化合物5は新規のアントラキノンマロニル−グルコシドであることが確認された。これをクァンゾキノンDと命名した。
クァンゾキノンD(化合物5):鮮黄色針状物;融点174〜175℃;
Figure 0004300120
化合物6の物理的特徴を実施例3と同様にして測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物6を得た。化合物6のEIMS分析はm/z286[M]の分子イオンを示した。これはC1510の分子式を示す。UV(λ=426nm)及びIR(3469(ブロード、O−Hストレッチ)、1667(C=Oストレッチ、キレート化されていない)、及び1620cm−1(C=Oストレッチ、キレート化されている)での吸収バンド)スペクトルは、化合物6について1,8−ジヒドロキシアントラキノンのクロマフォアを示唆した。H NMRスペクトルは、3つの芳香族と1つの脂肪族ヒドロキシル官能基を表す、δ12.06、11.92、10.47及び5.40での4つの交換可能なプロトンについての根拠を提供した。化合物6の環A上でそれぞれC−5、C−6及びC−7に結合した隣接位置を占める、δ7.70(dd、J=0.5、7.8Hz)、7.78(重なりdd、J=7.8、7.8Hz)及び7.33(dd、J=0.5、7.8Hz)のプロトンでABCスピン系が確認された。
化合物6(表4)のH及び13C NMR並びにDEPT試験は、環Aが、オルト−ヒドロキシル官能基(δ149.1 s及び148.4 s)、第四級炭素(δ136.7)に結合したヒドロキシ−メチレン部分(δ4.59 s、2H及びδ57.8 t)及びメチン(δ119.0)を有する第四級炭素を含有する証拠を示した。化合物6(図4)に示すように、HMBC試験を用いてこれらのプロトン及び炭素スピンの全面的な帰属を行った。化合物6は新たに発見されたものであり、これをクァンゾキノンEと命名した。
クァンゾキノンE(化合物6):微細な黄色針状物;融点196〜197℃;
Figure 0004300120
化合物7の物理的特徴を実施例3と同様にして測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物7を得た。グルコピラノース部分のものと一致する化学シフト値を示す、5つのメチン(δ69.7、74.1、76.2、77.2、及び102.7)及び1つのメチレン(δ60.7)スピンが付加して、化合物7は化合物6と類似したスペクトルデータを示した。グルコピラノース部分の付加は、化合物7について分子式C212011を表すm/z449.1082[M+H](C212011について449.1084と計算された)を示すHRFABMSによって確認された。グルコピラノース部分は、この炭素シグナルのδ58.1(Δ=+0.4)へのダウンフィールドシフトと、結合プロトンのスプリットパターンにおける変化によって、位置11でO−結合していると判定された。化合物6のエナンチオトピックなC−11プロトン(δ4.59、2H)は一重線として現れたが、化合物7のジアステレオトピックなC−11プロトン(δ4.65、1H及び4.73、1H)は、アキラルな溶媒(2滴のDOを有する0.75mLのDMSO−d)中で、それぞれ二重線(J=16.0Hz)であった。化合物7中のすべてのプロトン及び炭素(表4)スピンの帰属がHMBC試験によって確認された。化合物7は新たに発見された共役アントラキノングルコシドであり、これをクァンゾキノンFと命名した。
クァンゾキノンF(化合物7):黄色粉末;融点204〜206℃;
Figure 0004300120
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物8を得た。化合物8は無定形黄色粉末として得られ、そのスペクトルデータは既知のアントラキノンレイン関して報告されているもの(Danielsen及びAksnes、Magn.Reson.Chem.第30巻、359〜360頁(1992年))と一致することが判明した。
化合物9の物理的特徴を実施例3と同様にして測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物9を得た。H NMRスペクトルでの主な差が、芳香族二重線(約δ8.15、1H、J=1.5Hz)を失ったことと、化合物9の環Bの位置2が置換されていることを示す、δ7.59(s、1H)でのプロトンシグナルのスプリットを付随して失っていることにあったが、化合物9は、化合物8と類似のスペクトルデータを示した。これらの観察は、化合物9における、芳香族メチル(δ2.67 s、3H及びδ19.5 q)の発現と、化合物8でのC−2のδ124.2から131.2(Δ=+7.0ppm)へのダウンフィールドシフトとに一致する(表4)。HMBC試験によって、このメチルは、C−11メチルプロトンのC−2(δ131.2)及びC−3(δ140.4)とのロングレンジカップリングに基づくC−2の置換基であることが確認された。化合物9は新たに発見されたアントラキノンであり、クァンゾキノンGと命名した。
クァンゾキノンG(化合物9):黄色粉末;融点235〜236℃;
Figure 0004300120
化合物10の物理的特徴を実施例3と同様にして測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物3〜12を得た。化合物10のFABMSはm/z525[M+H]の分子イオンを提供し、13C NMRスペクトルは、110ppmと155ppmとの間に10個のsp炭素シグナル、並びに12個の追加のsp炭素シグナルを示した。これらはルチノース部分の特徴である。芳香族メチル(δ19.0)とアセチル部分(δ31.9及び204.4)を表す3つの追加の炭素シグナルの存在に照らして、化合物10は置換されたナフタレンジグリコシドであることが決定された。HMQC及びHMBC試験によって、化合物10のアグリコン部分が2−アセチル−3−メチル−1,8−ジヒドロキシナフタレン、すなわちジアネリジンであると確認された。HMBCデータのさらなる精査によって、H−1’(δ5.04、d、J=7.5Hz)からC−8(δ154.2 s)への相関に基づいて、8−O−結合のルチノシド部分への帰属がもたらされた。これらのデータによって、化合物10は先にDianella spp.(Liliaceae)から単離された(Batterhamら、Aust.J.Chem.第14巻、637〜642頁(1961年))ジアネリンと同定された。これは、化合物10がカンゾウ中に存在することを示した最初の報告であり、そのH及び13C NMRスペクトルデータの詳細の最初の報告である。
ジアネリン(化合物10):白色針状物;融点156〜157℃;
Figure 0004300120
化合物11の物理的特徴を実施例3と同様にして測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物11を得た。化合物11のH及び13C NMR並びにDEPTデータは、ヘテロ原子に結合していた第四級炭素(δ148.3)によって置き換えられた1つの芳香族メチンスピンを失っているが、化合物10で観察されたものと非常に類似していた。FABMS分析によってm/z541[M+H]の分子イオンの結果を得た。これは、酸素原子が付加してC253213の分子式がもたらされたことを示している。化合物11のアグリコン部分のH及び13C NMRデータと、ナフタレングリコシドステラデロールについて以前報告されているデータとの比較によって、どちらも同じアグリコン部分を有することが実証された。しかし、これらの化合物は、そのグリコシド部分に関しては異なっている。化合物11のHMBC相関データ(図5)は、これが8−O−β−D−ラムノピラノシル−(1→6)−β−D−グルコピラノシド部分を有することを示している。これらの連結性を推論するのに用いた有意なHMBC相関には、H−1’(δ4.87、d、J=7.5Hz)からC−8(δ146.7 s)、並びにH−6a’(δ3.92 m)及びH−6b’(δ3.52 m)からC−1’’(δ100.7 d)、並びにH−1’’(δ4.61 m)からC−6’(δ66.6 t)について観察されたものを含めた。これらのデータに基づいて、化合物11、すなわち、5−ヒドロキシジアネリン(1−(1,5,8−トリヒドロキシ−3−メチル−ナフタレン−2−イル)−エタノン−8−O−β−D−ラムノピラノシル−(1→6)−β−D−グルコピラノシド)は、新たに発見されたナフタレングリコシドであると同定された。
5−ヒドロキシジアネリン(化合物11):黄色無定形固形物;融点152〜153℃;
Figure 0004300120
化合物12の物理的特徴を実施例3と同様にして測定した。その特徴は以下の通りである。
MeOH抽出物を、繰り返しODSとSEPHADEX LH−20ゲルカラムクロマトグラフィーにかけて化合物12を得た。化合物12は透明なガラス状固形物として得られ、Salvia nemorosa L.(Lammiaceae)(Milovanovicら、J.Serb.Chem.Soc.第61巻、423〜429頁(1996年))から先に報告されている5,7,3,4−テトラヒドロキシ−6−メチルフラボン(6−メチルルテオリン)と同定された。その構造は、1D及び2D NMRの検討と、そのUV及びIRスペクトルデータの従来技術で報告されているものとの比較とに基づいて確認された。これはカンゾウ中に化合物12が存在することを示す最初の報告であり、そのH及び13C NMRスペクトルデータの詳細を示す最初の報告である。
6−メチルリューオリン(methyllueolin(化合物12)):黄色ガラス状固形物;UV及びIRデータはMilovanovicらの(ibid.)の値と同一であった。;
Figure 0004300120
化合物1a及び2aを含む化合物1〜11について、ヒト病原性トレマトーデマンソン住血吸虫の複数のライフステージ(セルカリア、幼住血吸虫及び成体)に対する阻害活性のアッセイを行った。アントラキノンについては、住血吸虫セルカリアに対する毒性のアッセイを行った。その結果、化合物3及び6は阻害性であることが示された。アッセイは以下の通り実施した。
SalterらのJ.Biol.Chem.第275巻、38667〜38673頁(2000年)に教示されているように光誘導によって、マンソン住血吸虫(Puerto Rican strain)セルカリアを、感染したビオンファラリア属グラブラータ(Biomphalaria glabrata)カタツムリから集めた。
1mgの各化合物を別々に100μLのDMSO中に溶解させた。この溶液に19.9mLの蒸留水を加えて50μg/mLの化合物を含有するストック溶液を作り、1:200希釈の溶液を作製した。
各化合物の阻害性効果を試験するために、50μg/mLで化合物を含有するストック溶液100μLを、96−ウェルアッセイプレートのウェルに新たに落とし込んだ100μLのS.マンソンセルカリア(約50)に加えて最終容積の200μLを得た。ここで化合物の濃度は25μg/mLであった。セルカリアの移動性と運動性を、時間をかけてモニターした。
25μg/mLの濃度で、化合物3は、化合物3を含有する溶液を加えて10〜15秒間以内でウェルの底へ沈んだセルカリアを固定化した。化合物3の曝露の2、5、10、15及び30分間後、溶液をウェルから取り出し200μLの新鮮な水で置き換えた。16時間後、それぞれの曝露時間化合物3に曝露されたセルカリアの50%は、依然生存しており、かなり活動的であった。生きているセルカリアの腸内は黒味を帯びていた(コントロールウェルでは見られない現象である)。24時間後、死亡率は50%のままであった。したがって、セルカリアが化合物3に曝露された時間の長さはセルカリアの生存に特別の影響は及ぼさなかった。化合物3を3.25μg/mLに希釈した場合でも、セルカリアは45分間曝露後に固定化された。
25μg/mLの濃度では、化合物6は、化合物6を含有する溶液の添加後12〜14分間以内にウェルの底に沈んだセルカリアを固定化した。化合物6への曝露の2、5、10、15及び30分間後、溶液をウェルから取り出し、200μLの新鮮な水で置き換えた。16時間後、化合物6でそれぞれの曝露時間処理されたセルカリアの25〜30%は依然生存していたが、活動的ではなかった。生存しているセルカリアの腸内はここでも黒味を帯びていた。24時間後、化合物6でそれぞれの曝露時間処理されたセルカリアはすべて死んでいた(100%死亡率)。したがって、セルカリアが化合物6に曝露された時間の長さは、セルカリアの生存に特別の影響は及ぼさなかった。
化合物3及び6のグリコシド(それぞれ、化合物4及び7)を含む他の化合物は、どれもS.マンソンに対して何ら阻害活性を示さなかった。
より長い時間の追跡では、化合物3はセルカリアを固定化するのにより効能があるが、化合物6より毒性が少ない若しくは致死的でないことを示す結果である。この結果に照らして、ヒトの病原性トレマトーデに感染した患者を治療するためのレジメンは、セルカリアを急速に固定化するための化合物3と、セルカリアをすべて死滅させるための化合物6の両方を含む組成物を提供することを含むことになる。図2に示すように、0.25ppmで、化合物3及び6は時間が経つと本質的に100%のセルカリアの死亡率をもたらした。
化合物4及び5は腸内で加水分解されて化合物3になることができ、化合物7は腸内で加水分解されて化合物6になることができるので、ヒトの病原性トレマトーデに感染した患者を治療するためのレジメンは、化合物7と、化合物4及び化合物5からなる群から選択される少なくとも1つの化合物を含む組成物を提供することを含むことになる。さらにレジメンは、化合物3、化合物6、化合物7、並びに化合物4及び化合物5からなる群から選択される少なくとも1つの化合物を含む組成物を含むことになる。
1a及び2aを含む化合物1〜11の、ヒトの病原性トレマトーデマンソン住血吸虫の複数のライフステージ(セルカリア、幼住血吸虫及び成体)に対する活性を試験した。
セルカリアアッセイは以下のように実施した。光誘導によって、感染したビオンファラリア属グラブラータカタツムリからS.マンソン(Puerto Rican strain)セルカリアを得た。S.マンソンとビオンファラリア属グラブラータ菌株の両方を維持するために用いた方法に関する詳細は、SalterらのJ.Biol.Chem.第275巻、38667〜38673頁(2000年)に記載されている通りである。100μL蒸留水中の合計50〜100個のセルカリアを集め、COSTAR96ウェルのビニルアッセイプレート(COSTAR Corp.、Acton、Massachusetts)に置いた。100μLのDMASOと19.9mLの蒸留水の中に1mgの試験化合物を溶解させて、1a及び2aを含む化合物1〜11のストック溶液を調製した。ストック溶液を必要に応じてさらに希釈し、100μLの分割量を各ウェルに加えた。セルカリアの移動性(すなわち、尾部の動きと遊泳行動)を解剖顕微鏡で観察した。約10時間後に試験化合物を取り出し、それを新鮮な水で置き換えることによってセルカリアの生存率を測定した。24時間後に試験化合物への曝露からの回復を評価した。
幼住血吸虫アッセイは以下のように実施した。幼住血吸虫を、尾部を切り取ってその生物体を、平底COSTAR96−ウェルCELL CULTURE CLUSTER組織培養プレート中にペニシリン及びストレプトマイシン並びにウシ胎児血清を含有するRPMI−1640培地中で、2日間インキュベートすることによってS.マンソンセルカリアから調製した。上記のようにして調製した試験化合物を培地に加え、幼住血吸虫の動き、摂食及び生存率の変化を観測した。
成体アッセイは以下のように実施した。成体虫をDaviesらのScience、第294巻、1358〜1361頁(2001年)に記載のようにして、シリアンゴールデンハムスターから灌流させた。20匹の雄と雌の成体虫を、24−ウェルFALCONプレート中で、2g/Lグルコース、0.3g/LのL−グルタミン酸塩及び2.0g/LのNaHCO、15%加熱不活性化したウシ胎児血清、1Xペニシリン/ストレプトマイシン及び15μLのRPMI−1640培地で洗浄したハムスター赤血球を補充した1mLのRPMI−1640培地中、37℃で培養した。DMSO(上記と同様に調製)若しくはDMSOコントロール中の試験化合物の5μL分割量を各ウェルに加えた。成体虫の動き、摂食及び生存率を24時間モニターした。その後、培地を取り出し、試験化合物又はDMSOをそれに加えている新鮮な培地で置き換えて、成体虫をさらに24時間観察した。最後に、培地を再度取り出し、試験化合物又はDMSOを含まない新鮮な培地で置き換えて、成体虫の回復をさらに24時間観察した。
25μg/mLの濃度で、化合物3(2−ヒドロキシクリソファノール)及び化合物6(クァンゾキノンE)は、それぞれ、15秒間及び14分間以内で、セルカリアをすべて完全に固定化させることによって、著しい活性を示した。これらの化合物の投薬効果を表5並びに図6及び図7に示す。
Figure 0004300120
3.1μg/mLの濃度に希釈した場合でも、化合物3の効能は減少しなかった。試験化合物への曝露の30分後、試験化合物を含有する溶液を取り出し、新鮮な培地で置き換えた。化合物3で処理したセルカリアは24時間後に50%の死亡率を示し、他方、化合物6に曝露したものはすべて死んだ。化合物3及び6、並びに化合物4及び7のそれぞれのグリコシドを含む、H.フルバ根から単離された他の化合物のどれも、25μg/mLでなんら活性を示さなかった。成体虫も、化合物3及び6によって50μg/mLで16時間以内に固定化された。化合物の除去に続いて、化合物3及び6にそれぞれ曝露された成体の35%及び55%は死んだ。セルカリア及び成体に対する効果とは対照的に、中間的幼住血吸虫段階のものは、35μg/mLですべての化合物に対して抵抗性であった。
本明細書で示してきた実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されないことを理解されたい。当分野の技術を有し、本明細書での教示にアクセスできるものは、その範囲内での追加の変更形態及び実施形態を認めるであろう。したがって、本発明は本明細書に添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
ヘメロカリスフルバ「クァンゾ」ケンペル(Kaempfer)(1712年)のカンゾウの根から単離された化合物1〜12の化学構造を示す図である。Acは−COCHなどのアセチル基を指す。 化合物1(クァンゾキノンA)の構造を定めるために用いた差NOE(→)及びロングレンジCOSY(−)相関を示す図である。 化合物2(クァンゾキノンB)の構造を定めるために用いた差NOE(→)及びロングレンジCOSY(−)相関を示す図である。 化合物5(クァンゾキノンD)の構造を決定するために用いた選択されたHMBC相関を示す図である。 化合物6(クァンゾキノンE)の構造を決定するために用いた選択されたHMBC相関を示す図である。 化合物11(5−ヒドロキシジアネリン)の構造を決定するために用いた選択されたHMBC相関を示す図である。 S.マンソンセルカリアの移動性に対する、化合物3(2−ヒドロキシクリソファノール)及び化合物6(クァンゾキノンE)の投薬応答効果を示す図である。移動性は侵襲型の水生の幼虫段階(invasive aquatic larval stage)の動き及び遊泳行動に基づいて評価した。 セルカリアの移動の阻害パーセントを、化合物3(B)及び化合物6(F)の濃度の関数として示すグラフである。

Claims (7)

  1. 次式
    Figure 0004300120
    で表される少なくとも一つのアントラキノンを含み、
    式中、Rはメチル、アルキル、アセチル、アルデヒド、ヒドロキシメチル及びカルボキシル基からなる群から選ばれ、それぞれのRは1から12個の炭素原子を含む、住血吸虫(Schistosoma sp.)の阻害剤。
  2. 前記アントラキノンが次式を有し、
    Figure 0004300120
    式中、Rはメチル、アルキル、アセチル、アルデヒド、ヒドロキシメチル及びカルボキシル基からなる群から選ばれ、それぞれのRは1から12個の炭素原子を含む、請求項1に記載の阻害剤。
  3. 前記アントラキノンは1,2,8−トリヒドロキシ−3−メチルアントラキノンである請求項1に記載の阻害剤。
  4. 前記アントラキノンは1,2,8−トリヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルアントラキノンである請求項1に記載の阻害剤。
  5. 前記アントラキノンは、担体のミリリットル若しくはグラム当たり1から1,000マイクログラムの用量で阻害性を有する請求項1に記載の阻害剤。
  6. 前記阻害はインビトロ(in vitro)での阻害である請求項1に記載の阻害剤。
  7. 前記阻害はインビボ(in vivo)での阻害である請求項1に記載の阻害剤。
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