JP4420997B2

JP4420997B2 - 抗ウィルス剤

Info

Publication number: JP4420997B2
Application number: JP03034299A
Authority: JP
Inventors: 利博山瀬; 士郎茂田
Original assignee: Polytronics Inc
Current assignee: Polytronics Inc
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2019-02-08
Also published as: JP2000229864A; US6565890B2; US20030039702A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な無機金属酸化物のヘテロポリアニオンを有効成分とする抗ウィルス剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生体に感染し、様々な病状を引き起こすウィルスには多種多様なものがある。一部のウィルスに対してはワクチンが開発され効果を上げているが、インフルエンザウィルスのようにワクチンがあってもウィルスの種類が多くあまり効かないものや、急性感染を引き起こし患者が重篤に陥りやすいウィルスには化学療法が必要とされている。
化学療法が特に必要と思われるウィルス感染症を分類すると、主として呼吸器疾患を引き起こすワクチンのない感染症（ＲＳウィルスやインフルエンザウィルスなど）、免疫抑制状態で再発・重症化する感染症（単純ヘルペスウィルスやサイトメガロウィルスなど）、慢性化またはキャリア化する感染症（Ｂ、Ｃ型肝炎ウィルスやＨＩＶなど）、垂直感染を引き起こすウィルスの感染症（風疹ウィルスや水痘帯状疱疹ウィルスなど）及びエボラ熱などの出血熱ウィルス感染症があげられる。これら各感染症に対しては、それぞれ抗ウィルス剤の研究開発が続けられているが、一部を除いて広い抗ウィルススペクトルを持ち、副作用の少ない薬剤は実用化されていない。
【０００３】
抗ウィルス剤は、ウィルスの感染・増殖・放出の各過程のいずれかをターゲットとして開発されている。例えば、感染過程（ウィルスの吸着、侵入、脱穀）におけるインヒビターとしては、ＨＩＶ（ヒト後天性免役不全症候群ウィルス）やＲＳＶ（ＲＳウィルス）、Ｆｌｕｖ−Ａ（Ａ型インフルエンザウィルス）などに効果があるデキストラン硫酸があげられる。また、増殖過程（核酸の複製、転写、蛋白質の合成、修飾、粒子形成）におけるインヒビターとしては、ＨＳＶ（単純ヘルペスウィルス）、ＶＺＶ（水痘・帯状疱疹ウィルス）などに効果があるアシクロビルやＨＩＶに効果のあるＡＺＴ（アジドチミジン）、各種ＲＮＡウィルスのＲＮＡ複製を阻害するリパビリンなどがあげられる。放出過程（粒子の放出、シンシチウム形成）におけるインヒビターとしては、ＨＩＶやＲＳＶに効果のあるバイサイクラムなどがあげられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら従来開発の抗ウィルス剤は、抗ウィルス効果の大きさと副作用の少なさの点で必ずしも十分とは云えず、また耐性が出来やすいという問題点がある。これら抗ウィルス剤は殆どが有機化合物である。
従って、今後の抗ウィルス剤開発には、従来とは異なった観点からの薬剤選択が重要である。
【０００５】
本発明の目的は、リバビリンやＤＳ（デキストラン硫酸）或いはＡＺＴ（アジトチミジン）など従来から開発されてきた抗ウィルス剤より広い抗ウィルススペクトルと強い抗ウィルス作用を持ち、且つ非常に副作用の低い抗ウィルス剤を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、従来から抗ウィルス作用があると報告されている無機化合物である、各種ポリタングステン酸塩、例えば２１−タングスト−９−アンチモネート（ＨＰＡ−２３）、ヘテロポリアニオン−５−タングスト−２−アンチモネート、アンモニウム−５−タングスト−２−酸素−２−アンチモネートなどとは全く分子構造が異なり比較にならない程強い抗ウィルス作用と低い副作用を併せ持つ新規なポリ金属酸化物イオンを開示することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、一般式が〔（ＳｂＷ₉Ｏ₃₃）₂Ｖ₃Ｏ₃〕^p-、ここにｐは９から１２までの間の正の数、
で表示されるアンチモン３価タングステン（アンチモン３価とは、３価のアンチモンのこと）、バナジウム混合酸化物イオンから成るヘテロポリアニオンのアルカリ塩を主成分とする抗ウィルス剤を用いる。
前記ヘテロポリアニオンと塩を形成するアルカリイオンは、アルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオンをはじめ、有機や無機のアンモニウムイオン、また水素化金属（またはアンモニウム）イオンを含む。これらアルカリ塩は、５０分子以内の結晶水を有する場合がある。前記アルカリ塩を主成分とする抗ウィルス剤は、通常マトリクス中に０．１〜数モル％分散された固体または液体状であって、生体へは経口、経粘膜、経皮及び注射の内適当な方法によって投与される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるヘテロポリアニオンの一般的構造を図１に示す。図示したように、Ｓｂイオンをヘテロイオンとして中心に持つポリタングステン酸イオンがバナジウム酸イオンを介して互いに対称的に結合した特異な構造を有し、欠損Ｋｅｇｇｉｎ型サンドイッチタイプポリ酸と云われるものである。アニオンの価数は、９乃至１２であるが、これは塩を構成するアルカリ及び水素イオンの価数によって異なる。ポリ酸の構成金属元素には、それぞれ酸素原子が３個乃至６個配位されて基本単位をなしており、これが陵または頂点を介して結合した構造のオキソ酸イオン多核錯体となっている。
【０００８】
本発明の抗ウィルス剤は、通常固体または液体担体（マトリクス）、好ましくは液体担体中に前記ヘテロポリアニオンの塩を少なくとも１種含んだ形態をとり、公知の生理活性物質と併用することもできる。
【０００９】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に述べる。
合成例
（１）、１．９６ｇのＳｂ₂Ｏ₃（６．７ミリモル濃度）を６規定の塩酸水溶液１０ｍｌに溶解させた。次に、４０ｇのＮａ₂ＷＯ₄（１２０ミリモル濃度）を８０ｍｌの水に溶解、沸騰させた水溶液に前記塩酸水溶液を加え、混合物を８０〜９０゜Ｃに約１時間保持した。この時水溶液のｐＨは、７．０−７．５であった。室温まで冷却し、得られた結晶を水洗、乾燥後Ｘ線構造解析を行うと、Ｎａ₉〔ＳｂＷ₉Ｏ₃₃〕であることが確認された。
（２）、４．１ｇの酢酸ナトリウム（ＣＨ₃ＣＯＯＮａ）と３ｍｌの酢酸（ＣＨ₃ＣＯＯＨ）とを５０ｍｌの水に溶かしてバッファー溶液とし、これに細かく砕いた１．５ｇのバナジン酸ナトリウム（ＮａＶＯ₃）を加えた。次に、前記（１）で得られた１０．６ｇのＮａ₉〔ＳｂＷ₉Ｏ₃₃〕をこの溶液に加え、ゆっくり加温した。溶液の色は温度上昇にしたがって黄褐色から黒色に変化する。６０゜Ｃまで加温後、１時間保持し、溶液をろ過した。ろ液に１０〜１２ｇのＫＣｌを加えると、褐色の沈殿物が得られた。この沈殿物を７０〜８０ｍｌの熱水に入れ、約１日間放置すると黒色の結晶が得られた。この結晶を水洗、乾燥後Ｘ線をはじめ各種計測手段を用いて構造解析すると、
Ｋ₆Ｈ₄〔（ＳｂＷ₉Ｏ₃₃）₂Ｖ₃Ｏ₃〕〕・２９．５Ｈ₂Ｏ
であることがわかった。このヘテロポリ酸塩をＰＭ−１００１と称する。
（３）、７ｇの酢酸ナトリウム（ＣＨ₃ＣＯＯＮａ）と１．５ｍｌの酢酸（ＣＨ₃ＣＯＯＨ）とを５０ｍｌの水に溶かしてバッファー溶液とし、これに６０ｍｌの水に硫酸バナジル（ＶＯＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ）２〜３ｇを溶かして得た水溶液を混合した。さらにこの混合液に、８ｇのＮａ₉〔ＳｂＷ₉Ｏ₃₃〕を加える。この時溶液の色は青色から赤褐色に変化した。この溶液を４０゜〜６０゜Ｃで１時間保った後ろ過した。ろ液に１０ｇのＫＣｌを加えると、沈殿物が得られる。この沈殿物を分離し、熱水７０〜８０ｍｌに加えて放置した。２〜３時間後に赤褐色の再結晶が得られた。この結晶をＸ線をはじめ各種物理計測手段を用いて構造解析すると、
Ｋ₆Ｈ₆〔（ＳｂＷ₉Ｏ₃₃）₂Ｖ₃Ｏ₃〕・２９．５Ｈ₂Ｏ
であることがわかった。このヘテロポリ酸塩をＰＭ−１００２と称する。
ＰＭ−１００２では、バナジウムイオンは４価となりＰＭ−１００１の５価とは異なるイオン価を示すのが特徴である。
【００１０】
実施例
上記のようにして合成した本発明のＰＭ−１００１、ＰＭ−１００２を完全Ｋｅｇｇｉｎ型結晶構造を有するヘテロポリタングステン酸塩のＫ₆〔Ｃ₀Ｗ₁₂Ｏ₄₀〕（ＰＭ−１００３と称する）及び従来からすぐれた抗ＨＩＶ作用を示すとして実用化されているデキストラン硫酸（ＤＳ５０００）、アジドチミジン（ＡＺＴ）と比較しつつ、ヒト後天性免役不全症候群ウィルス（ＨＩＶ）に対する抗ウィルス性及び細胞毒性を調べた。ＨＩＶの増殖阻害活性の測定は、ＭＴＴ比色分析法によった。
【００１１】
組織培養細胞は、ＭＴ−４及びＨｅＬａＣＤ４である。また、ＨＩＶは、その産性細胞であるＭＴ−４／ＨＩＶ、ＨｅＬａＣＤ４／ＨＩＶ細胞の培養上清より調整した。培地は１０％牛胎児血清であり、培養条件は２４穴培養トレーの各ウェルにＭＴ−４細胞又はＨｅＬａＣＤ４細胞の０．２ｍｌとＨＩＶ０．２ｍｌとを入れ１時間培養とした。ウィルス吸着後（ウィルス感染価は約１０⁵の細胞に１００−ＣＣＩＤ５０）、培地で希釈したＰＭ−１００１など各薬剤をそれぞれ加えて全量を１．０ｍｌとし、３７゜Ｃで４〜６日間培養した。対照としてＨＩＶ非感染細胞とＰＭ−１００１など薬剤未処理細胞を用いた。
培養後、ウィルス感染細胞及び非感染細胞中の生細胞数をＭＴＴ染色し、比色分析により調べた。ＭＴＴは、３−（４、５−ジメチルチオアゾール−２−Ｙ）−２、５−ジフェニルテトラゾリウム・ブロマイドの略であって、ＭＴＴ染色すると生細胞は内部にこれを取り込み還元して赤紫に発色する現象を利用する。５４０ｎｍの波長を用いた比色計によって吸光率を測定し、吸光率に比例した生細胞数を求めるのが、ＭＴＴ比色分析である。ウィルス感染により細胞がすべて死滅すると、吸光率はほぼゼロとなる。
【００１２】
ＰＭ−１００１など薬剤濃度をパラメータとして細胞増殖度を調べた結果、図１のデータが得られた。図２においてＥＣ₅₀は、ＨＩＶによる細胞死（細胞変性）を５０％抑制できる薬剤濃度（μＭ）である。即ち、ウィルス非感染細胞の吸光率の５０％まで吸効率を向上させうる（細胞死を防ぐ）薬剤濃度を求め、マイクロモル（μＭ）で示した数値である。ＥＣ₅₀が低ければ、それだけ効果の高い薬剤に該当する。また、ＥＣ₉₀はＨＩＶによる細胞変性を９０％抑制しうる薬剤濃度（μＭ）、ＣＣ₅₀は５０％細胞が死ぬ薬物量（５０％細胞毒性濃度、μＭ）である。ＳＩは化学療法係数といわれ、毒性量を有効量で除した値、ここでは、ＣＣ₅₀／ＥＣ₅₀である。この係数値が高い程、副作用が小さくて薬効があがると云うことになる。また、ＮＤは未評価（not determined）である。
【００１３】
図２は、ＭＴ−４細胞においてもＨｅＬａＣＤ４細胞においても、本発明のＰＭ−１００１及びＰＭ−１００２がＨＩＶに対して、極めて高い薬効と低い副作用で効果を発揮することを示している。この効能は、従来から抗ＨＩＶ治療薬に用いられてきたＤＳ５０００やＡＺＴに対しても、またヘテロポリサンの仲間であるＫｅｇｇｉｎ構造のＰＭ−１００３に対しても充分発揮されており、本発明のヘテロポリアニオン薬剤のすぐれた抗ＨＩＶ選択活性が如実に示されている。特にＨｅＬａＣＤ４細胞系で典型的に示されているように、本発明の薬剤の細胞毒性は既存のＨＩＶ治療薬より低く、生体に対して安全度が高いことは注目される。
【００１４】
本発明の薬剤は又、ＨＩＶだけでなく他のウィルスに対しても優れた増殖阻害活性を示し、広い抗ウィルススペクトルを存する。一般に、金属ポリ酸イオン化合物は、広い抗ウィルススペクトルを持つことが知られ、ＨＰＡ−２３をはじめ前記したような様々なヘテロポリ酸で抗ウィルス活性が報告されている。本発明者らも結晶構造を異にする様々な金属ヘテロポリ酸で抗ウィルス活性を示す薬剤を開発してきた（例えば、化学工業４１巻、４０〜４７頁、１９９０年１０月号）。本発明者の開発したこれらヘテロポリ酸は、ＨＰＡ−２３をはじめ従前から知られていたポリ酸に比べて高い抗ウィルス活性を示したが、本発明の薬剤は、それをはるかにしのぐ強い抗ウィルス効果を示す。
【００１５】
図３は、本発明のＰＭ−１００１、１００２とと本発明者が従前開発した他のヘテロポリ酸との薬効を比較したものである。即ち、各ポリタングステン酸塩が各ウィルスに対して、どの程度効果的な生理活性作用を示すのかをＥＣ₅₀（μＭ）によって示した図である。図中、ＮＴはｎｏｔｔｅｓｔｅｄである。比較のために、ＲＮＡウィルス（図３ではＤＦＶ、ＦｌｕＶ、ＰｆｌｕＶ、ＣＤＶ及びＨＩＶに相当）に対して広い抗ウィルス活性を示すと云われている既知の抗ウィルス薬リバビリン（ribavirin）のデータも示した。ここに、ＤＦＶはデング熱ウィルス、ＦｌｕＶはインフルエンザウィルス、ＲＳＶはＲＳウィルス（呼吸器感染症の病原ウィルスの一種）、ＰｆｌｕＶはパラインフルエンザウィルス、ＣＤＶはヂステムパーウィルス、ＨＳＶは単純ヘルペスウィルスである。ＥＣ₅₀の薬剤濃度の固定は、前記ＭＴＴ比色分析法によった。この場合、組織培養細胞は、ＤＦＶではＣＶ−１細胞（サル腎臓由来）、ＦｌｕＶ−ＡではＭＤＣＫ細胞（イヌ腎臓由来）、ＲＳＶではＨＥｐ−２細胞（ヒト喉頭癌由来）、ＰｆｌｕＶではＨＭＶ−２細胞（ヒト黒色腫由来）、ＣＤＶではＶｅｒｏ細胞（サル腎臓由来）、ＨＩＶではＭＴ−４細胞（ヒトＴ−リンパ球由来）、ＨＳＶではＲＰＭＩ８２２６細胞（ヒトＢ−リンパ球由来）であった。
【００１６】
図３は、本発明者らによって従前開発された多くのヘテロポリタングステン酸イオンが、現在実用中のリバビリンとほぼ同等の抗ウィルス効果を示すことと同時に、本発明の薬剤（ＰＭ−１００１、１００２）がきわだってすぐれた抗ウィルス効果を示すことを明らかにしている。本発明のヘテロポリ酸イオンは、Ｃ実験したすべてのＲＮＡウィルスで高い薬効を示し、さらにＤＮＡウィルスであるＨＳＶ−１においてもつよい薬効を示した。
尚、図３には示してないが、各薬剤につきそれぞれの培養細胞に対する毒性ＣＣ₅₀を調べた所、本発明の薬剤及びリバビリンでは１００μＭ以上であった。
【００１７】
本発明の薬剤の抗ウィルス作用機序は、なお判然としないが、ＲＮＡウィルスだけでなくＤＮＡウィルスにも薬効があることとや、投与初期（０−１．５時間）は効き目がないことなどから、ウィルスの吸着と細胞への侵入を阻害し、また粒子放出のインヒビターとして作用していると考えられる。
急性毒性を調べるために、ＰＭ−１００１及びＰＭ−１００２をそれぞれ水溶液とし、ＩＣＲ／ＣＤ−１有性マウスの腹腔内に投与した。５００ｍｇ／ｋｇ投与した場合でも体重減少をはじめとする毒性の発現は認められなかった。即ち、ｉｎｖｉｔｒｏにおける細胞毒性が非常に低いのみならず、マウスに対しても極めて低毒性である。
【００１８】
以上実施例を用いて本発明の薬剤ＰＭ−１００１、ＰＭ−１００２の薬効、副作用について述べたが、本発明はこれら化合物にとどまるものではない。〔（ＳｂＷ₉Ｏ₃₃）₂Ｖ₃Ｏ₃〕^p-のアルキルアンモニウム塩やマグネシウム化合物についても同様の高い薬効と安全性が確かめられた。
また、本発明の薬剤におけるヘテロ原子Ｓｂを他のＶ族元素のＰやＡｓ、Ｂｉなどに置換したヘテロポリタングステン、バナジウム酸イオンも広い抗ウィルススペクトルを示すことが見出されている。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の新規な化学物質である薬剤は、従来既知の多くの抗ウィルス剤より広い抗ウィルススペクトルと高い薬効、そして低い毒性を示す理想的な抗ウィルス剤であることが示された。
本発明の薬剤は、水に易溶性であり、錠剤や注射薬など様々な剤型をとることが可能である。また、製材も安定している。
本発明の薬剤の主要成分であるアンチモン３価タングステン、バナジウム混合酸化物イオンは、塩を形成するアルカリイオンの種類と含有される水素イオンの個数によって多くのＲＮＡ、ＤＮＡウィルスに対して最適効果を与えるよう分子設計できるという利点もある。
以上の効果によって、本発明の薬剤は抗ウィルス剤として極めて優れた特性を示すと云える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の骨格をなす〔（ＳｂＷ₉Ｏ₃₃）₂Ｖ₃Ｏ₃〕^p-の分子構造を示すモデル図である。
【図２】データ一覧表を示す図である。
【図３】他のデータ一覧表を示す図である。

Claims

一般式が〔（ＳｂＷ₉Ｏ₃₃）₂Ｖ₃Ｏ₃〕^p-
、ここにｐは９から１２までの間の正の数
で表示されるアンチモン３価タングステン、バナジウム混合酸化物から成るヘテロポリアニオン、の塩を、
主成分として含有する抗ウィルス剤。