JP4455504B2

JP4455504B2 - 雲南紅豆杉由来イソタキシレシノールを成分とする骨粗しょう症治療・予防薬

Info

Publication number: JP4455504B2
Application number: JP2005517653A
Authority: JP
Inventors: 重利門田; 高寛信川
Original assignee: 株式会社紅豆杉
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2025-01-27
Also published as: TWI285108B; WO2005074905A1; US20090143483A1; TW200529865A; CN1842327B; US7666913B2; JPWO2005074905A1; CN1842327A; HK1094773A1; KR20060037416A; KR100739280B1

Description

本発明はイソタキシレシノールとその類縁化合物を有効成分とする骨粗しょう症治療・予防薬に関するものである。

従来、タイワンスギ（Ｔａｉｗａｎｉａｆｌｏｕｓｉａｎａ）に由来するリグナン系化合物が骨吸収抑制効果を有することが知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
また、連翹（ＦｏｒｓｙｔｈｉａｓｕｓｐｅｎｓｅＶａｈｌ）に由来するピノレジノールが更年期障害の病状改善に効果を有することが知られている。そして、ピノレジノールが骨粗しょう症の予防に役立つことであろうことが示唆されている。（例えば、特許文献２参照。）。

特開平９−１２５９２号公報特開２００３−６３９７１号公報

本発明の課題は、骨粗しょう症の治療と予防に役立つ医薬を提供することにある。

本発明者らは、雲南紅豆杉（Ｔａｘｕｓｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ）に由来するイソタキシレシノール（ｉｓｏｔａｘｉｒｅｓｉｎｏｌ）が、インビボにおいて骨吸収抑制作用と骨形成を促進する生理活性を示すことを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、式（１）

（式中Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキルオキシ基を表す）
で示される化合物、または式（１）化合物の医学的に許容される塩またはエステルを有効成分とする骨粗しょう症の治療または予防用医薬である。

本発明にかかる医薬は、骨吸収抑制作用のみならず骨形成促進作用をも有し、骨粗しょう症の治療または予防に有効である。

本発明においてエステルとは、式（１）中のメチロール基（ＣＨ_２ＯＨ）の水酸基及び／またはフェノール性の水酸基が有機酸または無機酸と結合し、水分子が脱離した化合物を意味する。医学的に許容されるエステルは、医学・薬学の分野で公知のものが制限なく使用できる。例えば、有機酸として酢酸、無機酸としてリン酸が使用できる。

塩は、無機及び有機の塩基から誘導されるいかなる塩でもよく、化合物中のメチロール基がメチロキシドイオン（ｍｅｔｈｙｌｏｘｉｄｅｉｏｎ）基となる塩、及び／またはフェノール性の水酸基がフェノキシドイオン（ｐｈｅｎｏｘｉｄｅｉｏｎ）基となる塩を含む。医学的に許容される塩は、医学・薬学の分野で公知のものが制限なく使用できる。例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アミンの塩が使用出来る。

式（１）の化合物において、Ｒ^１がＣＨ_３Ｏであるとき、すなわち式（２）

の化合物はイソタキシレシノール（ｉｓｏｔａｘｉｒｅｓｉｎｏｌ）（以下ＩＴＸと記す）である。

ＩＴＸは雲南紅豆杉の植物体（葉、樹皮、材部、芯部、根など）に含まれており、次のようにして抽出、単離することができる。まず、植物体を熱水抽出し水抽出物を得る。次に、その水抽出物を有機溶媒（例えば酢酸エチル）で抽出し有機溶媒画分を得る。さらに、その有機溶媒画分からクロマトグラフィー（カラムクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、ＨＰＬＣなど）を用いてこれら化合物を単離する。

ＩＴＸのメトキシ基は、エトキシ基、プロピオキシ基、ブチロキシ基に置換されても良い。式（１）の化合物はＩＴＸから有機合成により合成することが出来る。
本発明にかかる医薬は経口、非経口、又は経皮投与することができる。投与形態は、通常医薬の投与に用いられる形態が制限なく使用可能であり、例えば錠剤もしくは被覆錠、カプセル、溶液、シロップ、粉末、座薬が挙げられる。

錠剤は化合物または抽出物を、賦形剤（乳糖、ブドウ糖、ショ糖、マンニットなど）、崩壊剤（コーンスターチ、アルギン酸など）、結合剤（スターチ、ゼラチンなど）、滑沢剤（ステアリン酸マグネシウム、タルクなど）および／または遅延放出を与える剤（カルボキシメチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、ポリビニルアルコールなど）を混合することにより製造できる。錠剤はいくつかの層からなっていてもよい。

被覆錠は錠剤と同様にして製造した芯を錠剤被覆に通常用いられる物質、例えばコリドン（ｃｏｌｌｉｄｏｎｅ）、シェラック（ｓｈｅｌｌａｃ）、アラビアゴム、タルク、二酸化チタン、ショ糖などで被覆することにより製造できる。遅延放出を得るべく芯はいくつかの層からなっていてもよく、また錠剤についての上記賦形剤を用いることができる。

液剤、シロップの剤型にするには、式（１）化合物に、水、糖類（エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ショ糖、トレハロース、マルトース、フラクトース、ソルビット、蜂蜜など）、防腐剤（パラベンなど）、各種香料、着色料、油類（大豆油など）を適宜添加、混合して調製することができる。

本発明にかかる医薬を含有するカプセルは、化合物または抽出物をゼラチンカプセルに封入し、または、化合物または抽出物と例えばラクトース、ソルビトールなどの不活性担体を混合し、混合物をゼラチンカプセルに封入、またはゼラチン膜で被包成形して製造することができる。

式（１）の化合物の投与量は、通常、１ｍｇ〜１０００ｍｇ／人／日である。しかしながら、最初に小量を投与し、次いで、意図した効果が達成されるまで増量することにより、適当な投与量を決定することも意図されている。

式（１）の化合物は、従来から安全に摂取されている薬用植物である雲南紅豆杉の成分であり、安全な物質である。

以下に実施例により本発明をさらに説明する。この発明の実施例に記載されている原材料、化合物の抽出法などは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

（単離）
雲南紅豆杉の材部及び樹皮（合わせて木部）を粉砕機で粉砕し、３０メッシュパスの粉末を得た。この粉末を乾燥した。乾燥粉末８５０ｇを４Ｌの純水で４５分間還流抽出した。濾過後、残渣に４Ｌの純水を加えて４５分間還流抽出した。さらに同じ還流抽出操作を１回繰り返した。３回の水抽出液を合わせて減圧濃縮し、水抽出物５２．５ｇを得た。

次に、水抽出物５２．５ｇを５００ｍＬの酢酸エチルで抽出し、酢酸エチル層を分離した。分離後、残渣に５００ｍＬの酢酸エチルを加えて抽出した。さらに同じ抽出操作を１回繰り返した。３回の抽出操作で得た酢酸エチル層を合わせて減圧濃縮し、酢酸エチル画分３４．１ｇを得た。

続いて、シリカゲルカラム（内径３．５ｃｍ、長さ６０ｃｍ、充填物：Ｓｉｌｉｃａｇｅｌ６０（ナカライテスク株式会社）に前記酢酸エチル画分３４．１ｇを添加し、クロロホルムにメタノールを添加した溶媒を使用して、溶出操作を行い５００ｍＬ毎の９画分を得た。溶媒の組成と、各画分液体を減圧濃縮して得た流出物の重量、画分中に含まれる成分を表１に示した。

ＩＴＸの構造式は、分光学的および化学的な分析に基づき、決定、確認した。以下に、主要な分析データを記述する。

ＩＴＸ（isotaxiresinol）：無色無定形固体(colorless amorphous solid)
¹H NMR (CD₃OD), δ 6.69 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5'), 6.61 (1H, s, H-5), 6.52 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2'), 6.50 (1H, dd, J = 2.0, 8.0 Hz, H-6'), 6.19 (1H, s, H-2), 4.67 (2H, m, H-9), 4.67 (1H, m, H-9'), 4.66 (1H, d, J = 6.9 Hz, H-7’), 3.77 (3H, s, H-OMe), 3.40 (1H, dd, J = 4.3, 11.1 Hz, H-9'), 2.73 (1H, br d, J = 6.8 Hz, H-7), 1.97 (1H, m, H-8), 1.71 (1H, m, H-8')
¹³C NMR (CD₃OD), δ 147.1 (C-3), 146.2 (C-3'), 145.2 (C-4), 144.6 (C-4'), 138.7 (C-1'), 134.3 (C-1), 128.9 (C-6), 122.0 (C-6'), 117.4 (C-2), 117.3 (C-2'), 116.1 (C-5'), 112.3 (C-5), 66.0 (C-9), 62.4 (C-9'), 56.4 (C-OMe), 48.1 (C-8'), 47.8 (C-7'), 40.1 (C-8), 33.5 (C-7)
［α］_D ²⁵+47.3゜(c=0.4 in Ethanol)
ＩＴＸの構造式は、King, F.E.; L.Jurd & King, T.J., isoTaxiresinol (3'-Demethylisolariciresinol), A New Lignan extracted from the Heartwood of the English Yew, Taxus baccata; J. Chem. Soc., 17-24(1952) に記載された構造式と一致した。

なお、表１中、ＳＩＬはセコイソラリシレシノール、ＴＡＸはタキシレシノール、ＨＹＬは（７’Ｒ）−７’−ヒドロキシラリシレシノールを示している。

（試験例−抗骨粗しょう活性）
ラットを用いてＩＴＸの抗骨粗しょう活性を試験した。

試験は１０匹のラットを一群として行った。８ヶ月齢、体重２６０〜３３０ｇの雌性ウイスタラットの卵巣を摘出した。卵巣摘出２週間後から、週６回、ＩＴＸ５０ｍｇ／ｋｇ（ラット体重）とＩＴＸ１００ｍｇ／ｋｇ（ラット体重）を、１％カルボキシメチルセルロースナトリウム水溶液に懸濁し、それぞれのラット群に経口投与した。また、ポジティブコントロール（ｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ）群のラットには、１７β−ｅｓｔｒａｄｉｏｌ（以下Ｅ２と略記する）０．１ｍｇ／ｋｇ（ラット体重）を５％ベンジルアルコール／９５％コーン油混合液に溶かし、腹腔内投与した。
ネガティブコントロール（ｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ）としてＯＶＸ群を設け、また、擬似手術を行った（Ｓｈａｍ）群を設けた。ＯＶＸ群とＳｈａｍ群には餌だけを与えた。

試験薬投与開始から６週間後（卵巣摘出から８週間後）、ラットを麻酔し、末梢骨定量的コンピュータ断層撮影法（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）（ｐＱＣＴ）を用いて脛骨の特性値を測定した。
測定は、ｐＱＣＴｓｙｓｔｅｍＸＣＴＲｅｓｅａｒｃｈＭ（ＳｔｒａｔｅｃＭｅｄｉｚｉｎｔｅｃｈｎｉｋＧｍｂＨ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を使ってラットの左側脛骨をスキャンした。ボクセルサイズは０．０８ｍｍに、スライスの厚さは０．５ｍｍに、皮質骨のＢＭＤのスレツシュホールド値は４６４ｍｇ／ｃｍ^３に設定した。全骨中の海綿骨と皮質骨を区別するため、ピールモードは２０に設定した。
予備走査を行い、成長板を確認したうえ、レファレンス位置を指定して、成長板下の１−５ｍｍの所で４つの横断面をスキャンした。分離モード３と輪郭モード２に設定して、皮質骨と海綿骨のＢＭＣとＢＭＤ、皮質骨の厚さ、皮質骨の内膜周囲長、外膜周囲長を測定した。
骨強度の３つ指標（Ｘ−，Ｙ−，Ｐｏｌａｒ−軸）はＸＣＴＲｅｓｅａｒｃｈＳｅｒｉｅｓＭａｎｕａｌＳｏｆｔｗａｒｅＶｅｒｓｉｏｎ５．４で、標準皮質骨ＢＭＤを１２００ｍｇ／ｃｍ^３として、計算により求めた。
さらに脛骨、大腿骨、子宮を摘出し、これらの重量などを測定した。

表２に各試験群ラットの脛骨と大腿骨の重量と長さの測定結果を示す。

表中のＩＴＸ１００は１００ｍｇ投与群を、ＩＴＸ５０は５０ｍｇ投与群を、Ｅ２はＥ２投与群を示し、数値は測定値の平均値と標準偏差を表示している。測定値は、以下の表３、表４についても同様に表示した。

ＯＶＸと比較して、ＩＴＸ５０の脛骨重量とＩＴＸ１００の大腿骨重量は増加したが、各グループ間での有意差は認められなかった。

表３に近位脛骨（ｐｒｏｘｉｍａｌｔｉｂｉａｂｏｎｅ）のＢＭＣ、ＢＭＤ、骨強度その他の測定結果を示す。

表３は近位脛骨の成長板下の１ｍｍのスライスのデータである。
表中の全骨は海綿骨と皮質骨を合わせて測定した骨全体の測定値を示している。ＢＭＣ（Ｂｏｎｅｍｉｎｅｒａｌｃｏｎｔｅｎｔ）は骨量（または骨塩量とも呼ばれる）を示し、ＢＭＤ（Ｂｏｎｅｍｉｎｅｒａｌｄｅｎｓｉｔｙ）は骨密度を示している。＃印は、スチューデントのｔ検定（Ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓｔ−ｔｅｓｔ）の結果、＃ｐ＜０．０５＃＃ｐ＜０．０１＃＃＃ｐ＜０．００１でＳｈａｍ群との間に有意差があることを示し、＊印は、スチューデントのｔ検定（Ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓｔ−ｔｅｓｔ）の結果、＊ｐ＜０．０５＊＊ｐ＜０．０１＊＊＊ｐ＜０．００１でＯＶＸ群との間に有意差があることを示す。ｔ検定の結果は、以下の表４についても同様に表示している。

Ｓｈａｍ群と比較して、ＯＶＸ群の全骨と海綿骨のＢＭＤ及び皮質骨のＢＭＣは大きく減少した。
ＩＴＸ１００群とＳｈａｍ群の差異と、ＯＶＸ群とＳｈａｍ群の差異を比較すると、ＩＴＸ１００群では、ＯＶＸ群と比較して、海綿骨のＢＭＣと皮質骨のＢＭＤの減少が抑止された。ＩＴＸ５０群とＳｈａｍ群の差異と、ＯＶＸ群とＳｈａｍ群の差異を比較すると、ＩＴＸ５０群では、ＯＶＸ群と比較して、全骨と皮質骨のＢＭＤ、ＢＭＣの減少が抑止された。Ｅ２群とＳｈａｍ群の差異と、ＯＶＸ群とＳｈａｍ群の差異を比較すると、Ｅ２群では、ＯＶＸ群と比較して、全骨のＢＭＤと海綿骨のＢＭＣを除き、すべての減少が抑止された。

ＯＶＸ群では、Ｓｈａｍ群と比較して、内膜周囲長と外膜周囲長が増加し、皮質骨厚さが顕著に減少（Ｓｈａｍ群と比較して１３．６％減少）した。これは、骨代謝回転が速くなり骨形成よりも骨吸収が早くなったことを示している。

ＩＴＸ５０群、ＩＴＸ１００群では、ＯＶＸ群に比較して内膜周囲長の増加が抑制された。これは骨内膜表面での骨吸収が抑制されたことを示している。一方、ＩＴＸ５０群、ＩＴＸ１００群の外膜周囲長は、ＯＶＸ群に比較して同一または増加し、骨形成を抑制しないことが判った。この結果、皮質骨厚さの減少が抑制され、皮質骨厚さはＳｈａｍ群と同程度（ＩＴＸ５０群ではＳｈａｍ群と比較して９８．３％、ＩＴＸ１００群ではＳｈａｍ群と比較して９３．２％）であった。
ＩＴＸ５０群、ＩＴＸ１００群で観察された、内膜周囲長の増加抑制と皮質骨厚さの減少抑制は、ＩＴＸが骨内膜の吸収を抑制するとともに、骨外膜の形成を穏やかに促進することを示している。

一方、Ｅ２群では骨内膜表面での骨吸収が抑制されることにより、内膜膜周囲長の増加が抑制された。また、外膜周囲長は、ＯＶＸ群に比較して減少し、皮質骨厚さはＯＶＸ群に比較して９．８％増加した。Ｅ２群の皮質骨厚さ減少防止効果は、骨代謝回転を抑制することに起因しており、以上の測定結果は、従来からの知見と合致している。

骨の塩構造（ＢＭＣとＢＭＤ）や寸法（皮質骨の厚さ、皮質骨の内膜周囲長、外膜周囲長）よりも、骨強度は骨粗しょう症治療・予防薬の評価に重要な要素である。
本試験においては、骨強度インデックスとして、ＰＳＳＩ（ねじれ強度）（ｐｏｌａｒ−ａｘｉｓｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｄｅｘ）、ＸＳＳＩ（圧縮強度）（Ｘ−ａｘｉｓｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｄｅｘ）、ＹＳＳＩ（折れ強度）（Ｙ−ａｘｉｓｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｄｅｘ）を測定した。

Ｓｈａｍ群と比較して、ＯＶＸ群ではＰＳＳＩが１５．１％、ＸＳＳＩが１４．７％減少した。
ＩＴＸ５０群では、ＯＶＸ群に比較して３つの骨強度インデックスがすべて増加（ＰＳＳＩが１６．２％、ＹＳＳＩが２４．０％、ＸＳＳＩが１４．２％増加）した。このような強度インデックスの減少防止効果は、皮質骨厚さの減少防止効果に起因するものと考えられて、ＩＴＸは強い抗骨折活性を持つことが判った。なお、骨折は骨粗しょう症の中で一番重要な問題である。
Ｅ２群では、ＯＶＸ群と比較して、ＸＳＳＩが１５．３％増加、ＹＳＳＩが２３．５％増加した。

表４に、試験初期と終期のラット体重、及び試験終期の子宮重量の測定結果を示した。

Ｓｈａｍ群に比較して、ＯＶＸ群の終期の体重は大きく増加（１３．４％）し、子宮重量は顕著に減少（７１．４％）した。
ＩＴＸ１００群、ＩＴＸ５０群とＳｈａｍ群の差異と、ＯＶＸ群とＳｈａｍ群の差異を比較すると、ＩＴＸ１００群、ＩＴＸ５０群では、終期の体重増加は抑制され、また、子宮重量はＯＶＸ群に比較して大きな違いは認められない。
一方、Ｅ２群とＳｈａｍ群の差異と、ＯＶＸ群とＳｈａｍ群の差異を比較すると、Ｅ２群では、終期の体重増加が抑制され、同時に、子宮重量の減少は抑制（Ｓｈａｍ群に比較して４８．５％）された。

この試験結果から、ＩＴＸはＥ２と異なる機序で作用することが示唆される。従来よりＥ２は骨に作用すると共に、子宮や乳房に作用してこれらの癌の危険性を増大することが知られている。ＩＴＸは、子宮癌のリスクを増大させることなく骨粗しょう症に作用することが示唆された。

本発明にかかる医薬は、骨粗しょう症の治療・予防に用いることができる。

Claims

式（１）

式（１）
（式中Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキルオキシ基を表す）
で示される化合物、または式（１）化合物の医学的に許容される塩またはエステルを有効成分とする骨粗しょう症の治療または予防用医薬。
式（１）

式（１）
（式中Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキルオキシ基を表す）
で示される化合物、または式（１）化合物の医学的に許容される塩またはエステルを有効成分とする骨形成促進のために使用する治療用または予防用医薬。