JP4980217B2 - タナプロゲト誘導体、代謝産物、及びそれらの使用 - Google Patents
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Description
本発明は、活性化合物タナプロゲトの代謝産物を提供する。これらの化合物は、タナプロゲトによる治療をモニタリングするための方法及びキットにおいて有用である。
本発明の誘導体は、タナプロゲトの投与後に被験体によって生成される代謝産物に対する生物学的等価物(bioequivalent)であると考えられる独特の合成代謝産物である。従って、本発明の誘導体は、タナプロゲト治療のモニタリングのためのキットにおけるスタンダードとして、そしてタナプロゲト代謝産物に対して特異的な抗体を作製するため、有用である。そのような抗体は、タナプロゲト治療の効果をモニタリングし、そして研究するために有用である。
本発明のタナプロゲトグルクロニド誘導体は、被験体におけるタナプロゲト又はタナプロゲトプロドラッグ(例えば、S−グルクロニドタナプロゲト化合物)による治療をモニタリングするのに有用である。さらに、本発明は、タナプロゲト及びそのプロドラッグによる治療をモニタリングするのに有用なその他のタナプロゲト代謝産物を提供する。試薬及び/又はスタンダードとして使用される場合、上記タナプロゲト代謝産物化合物は、例えば、放射タグ、蛍光タグ、又は比色タグにより標識され得る。
タナプロゲトのグルクロニドを、雄ラット肝臓ミクロソームにおいて調製し、その構造を、液体クロマトグラフィ(LC)/質量分析(MS)及び核磁気共鳴(NMR)分光法によりS−グルクロニド抱合体として同定した。この代謝産物を、雄及び雌両方のラット、イヌ、及びヒトの肝臓ミクロソームにおいても主要な代謝産物として同定し、この代謝産物は、ラット、イヌ、及びヒトの血漿中に見出された主要な薬物関連成分でもあった。このS−グルクロニドは、N−グルクロニドと同時に、合成によっても調製され得る。2つの合成グルクロニドは、HPLCによって分離することが可能であり、それらの構造は、全て、LC/MS及びNMR分光法により特徴決定した。以下のスキームにおいては、NSP−989という用語を、タナプロゲトの代わりに使用する。
スプラーグ・ドーリーラットからの肝臓ミクロソームを、レーク(Lake)[Lake, B. In Biochemical Toxicology: A Practical Approach, Snell, K, Mullock, B(eds),IRL Press: England, 1987, 183-215]により記載された分画超遠心法(differential ultracentrifugation method)をわずかに改変したものを使用して、組織内で調製した。ミクロソームタンパク質及びシトクロムP450含有量は、それぞれ、ブラッドフォード(Bradford)[Bradford, MM Anal. Biochem. 1976; 72:248-254]並びにオオムラ(Omura)及びサトウ(Sato)[Omura, T, Sato, R J. Biol. Chem. 1964; 238: 2370-2378]の方法により決定した。タンパク質濃度及びP450含有量は、それぞれ、50.9mg/mL及び0.42nmol/mgタンパク質であった。酢酸アンモニウム、塩化マグネシウム、及びウリジンジホスホグルクロン酸(UDPGA)は、シグマケミカル社(Sigma Chemical Company)(St.Louis,MO)より購入した。抽出及びクロマトグラフィ分析のために使用した溶媒は、HPLCグレード又はACS試薬グレード(Mallinckrodt Baker,Phillipsburg,NJ)であった。
この研究においては、マイクロマスクワトロウルティマ(Micromass Quattro Ultima)TM三連四重極質量分析計(Waters Corp.,Milford,MA)を使用した。それは、エレクトロスプレーイオン化(ESI)インターフェースが装備されており、正イオン化モード及び負イオン化モードの両方で運転された。質量分析計の設定は以下の通りであった:ESIスプレー2.5KV、コーン(cone)50V、質量分解能0.7Da±0.2Da半分の高さにおける幅(width at half height)、脱溶媒和ガスフロー(desolvation gas flow)900〜1000L/h、コーンガスフロー(cone gas flow)50〜80L/h、ソースブロック(source block)温度80℃、脱溶媒和ガス(desolvation gas)温度250℃。LC/MSデータは、マイクロマスマスリンクス(Micromass MassLynx)ソフトウェア(Waters Corp.、バージョン3.5及び4.0)により分析した。
タナプロゲトグルクロニドからは、プロトン化分子イオン及び脱プロトン化分子イオン(それぞれ、m/z474及び472の[M+H]+及び[M−H]-)が生成し、、473という分子量が示された。これは、タナプロゲトより176Da大きかった。正イオン化質量スペクトルにおけるm/z474からの176Daの欠損、及び負イオン化質量スペクトルにおけるm/z472からの176Daの欠損により、タナプロゲトとしてアサインされるフラグメントイオンが、正イオン化モードにおいてはm/z298、負イオン化モードにおいてはm/z296に生じた。グルクロン酸イオンフラグメントは、負イオン化モードでm/z175に観察された。m/z339フラグメントイオンは、グルクロン酸環のフラグメント化によるものであるようである。これらのデータは、タナプロゲトのグルクロン酸抱合と一致していた。
重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)を、全てのNMR試料のために使用した。ラット肝臓ミクロソームから単離された代謝産物試料のための溶解は、大気中の水の吸収を低下させるため、アルゴン下でグローブバッグにおいて行った。代表的には、全部で200μLのDMSO−d6のうちの一定分量50μLを使用して、真空乾燥した試料を含有しているバイアルを濯ぎ、次いで、3mm NMRチューブへと移した。NMRスペクトルは、500(バリアンイノバ(Varian Inova)TM装置)及び600(ブルカーアバンス(Bruker Avance)TM装置)MHzで入手した。実験NMR研究の大部分は、バリアンTM3mm 1Hオブザーブ(observe)間接検出プローブが装備されたバリアンイノバ500TMMHz装置で実施した。1H及び13Cについての化学シフトδ(ppm)は、内部TMS(δ0.0)に対して報告される。DMSO−d6において、1H化学シフトは、δ2.49の残留プロトン化DMSOを基準とし、13C化学シフトは、δ39.5の内部DMSO−d6を基準とする。15Nについての化学シフトは、液体アンモニア(δ0.0)に対して報告され、δ112.0の外部ホルムアミドを基準とする。プロトン多重度は、s=一重線、d=二重線、dd=二重線の二重線、及びm=多重線として報告される。J値は、Hz単位で1H−1H結合定数として与えられる。
合成化合物のためのHPLC/MSデータを、ウォーターズZQTM質量分析計に連結したウォーターズアライアンス2695TMHPLCを使用して取得した。一般に、以前に記載されたようなオープンアクセス(open-access)LC/MS法[Mallis,LM,Sarkahian,AB,Kulishoff,JM,Jr.,Watts,WL,Jr.J.Mass Spectrom.2002;37:889-896]を使用して試料を分析した。
無水ジメチルホルムアミド(DMF)(10mL)中のタナプロゲト(0.292g、1.0mmol)の溶液を、およそ−70℃(ドライアイス)に冷却したDMF(50mL)中の水素化ナトリウム(NaH)(0.052g、2.2mmol)の溶液に、窒素雰囲気下で滴下にて添加した。10分間攪拌した後、DMF(10mL)中のアセトブロモ−α−D−グルクロン酸メチルエステル(0.396g、1mmol)の溶液を、滴下にて添加した。次いで、反応溶液を室温にまで加温し、全部で24時間攪拌した。24時間後、反応溶液を、水(100mL)と酢酸エチル(100mL)との間で分配した。水層を、酢酸エチル(100mL)で再び抽出した。合わせた有機層を、飽和塩化ナトリウム(NaCl)溶液(100mL)で洗浄し、乾燥させ(硫酸マグネシウム、MgSO4)、溶媒を真空で除去した。粗材料の一定分量を、50〜95%アセトニトリル/水の勾配による低圧逆相C18(RediSep/ISCO、125×25mm ID、40μm粒子サイズ)の条件下でクロマトグラフィに供した。75〜80%アセトニトリル/水で溶出した画分が、タナプロゲトのS−保護された(D)−グルクロン酸誘導体(2)を含有していた。全部でおよそ200mgの(2)を、NMR分光分析に基づき95%の純度で入手した(単離収率32%)。全ての化学物質を、アルドリッチ(Aldrich)(Milwaukee,WI)より購入し、さらなる精製又は乾燥なしに使用した。
別々の反応において、無水DMF(5mL)中のタナプロゲト(0.146g、0.5 mmol)の溶液を、およそ−70℃(ドライアイス)に冷却したDMF(25mL)中のNaH(0.027g、1.1mmol)の溶液に、窒素雰囲気下で滴下にて添加した。次いで、10分間攪拌した後、DMF(5mL)中のアセトブロモ−α−D−グルクロン酸メチルエステル(0.198g、0.5mmol)の溶液を滴下にて添加した。次いで、反応溶液を室温にまで加温し、全部で8時間攪拌した。反応溶液を、水(100mL)と酢酸エチル(100mL)との間で分配した。水層を、酢酸エチル(100mL)で再び抽出した。合わせた有機層を飽和NaCl溶液(100mL)で洗浄し、乾燥させ(MgSO4)、溶媒を真空で除去して、0.350gの粗反応材料を得た。この材料(0.210g)の一部に、MeOH/ヒューニッヒ(Hunig's)塩基((iso−Pr)2NEt)/H2O(5mL/2mL/2mL)の溶液を添加し、その溶液を室温で8.5時間撹拌した。次いで、HCl(濃、およそ1.5mL)を使用して、反応溶液のpHを2.5に調整し、10mM(水性)酢酸アンモニウム中の15〜35%アセトニトリルの勾配によるYMC−パック(Pack)CN150×20mm、S−5μmカラムを使用した半調製用逆相HPLCによるクロマトグラフィに供した。反復的に注入して、およそ5mgのN−(D)−グルクロン酸誘導体(3)(タナプロゲトからの単離収率3%)及び15mgのS−(D)−グルクロン酸誘導体(4)(タナプロゲトからの単離収率10%)を、NMR分析及びLC/MS分析及び比較のため、>98%の純度へと精製した。
ミクロソームに由来する代謝産物及び合成化合物のスペクトルデータ及びクロマトグラフィデータの詳細な比較から、上記代謝産物を、タナプロゲトのS−(β)−D−グルクロニドであると決定した。
タナプロゲトグルクロニド誘導体が、患者に送達された場合、プロドラッグであることを確認するために、ヒトの胃腸管に固有のグルクロニダーゼにより酵素的に切断されるグルクロニド抱合体の能力を、以下のアッセイにおいて使用した。
タナプロゲトグルクロニドは、主として避妊において使用するためのファーストインクラス(first-in-class)の非ステロイド性プロゲステロンレセプターアゴニストであるタナプロゲトのプロドラッグである。T47D細胞におけるアルカリホスファターゼ(phosphase)活性に対するタナプロゲトグルクロニドの効果を、以下のように分析する。
培養培地:5%(v/v)チャコール処理(charkoal stripped)胎仔ウシ血清(非熱不活化)、100U/mLペニシリン、100μg/mLストレプトマイシン、及び2mMグルタマックス(GlutaMax)(GIBCO,BRL)が補足されたDMEM:F12(1:1)(GIBCO,BRL)。
凍結T47D細胞を、37℃の水浴で解凍し、培養培地で280,000細胞/mLに希釈する。96穴プレート(Falcon,Becton Dickinson Labware)の各ウェルへ、180μlの希釈された細胞懸濁物を添加する。次いで、20μlの培養培地で希釈した参照化合物又は試験化合物を、各ウェルへ添加する。細胞を、5%CO2加湿雰囲気において37℃で24時間インキュベートする。ハイスループットスクリーニングのため、各化合物の一つの濃度を、0.3μg/mLで試験する。ライブラリー中の化合物の300g/molという平均分子量に基づき、その濃度はおよそ1μMである。その後、活性化合物を、EC50を決定するために用量応答アッセイにおいて試験する。
処理の終了時に、培地をプレートから除去する。50μlのアッセイバッファーIを各ウェルに添加する。プレートを、15分間、タイタープレートシェーカーで振とうする。次いで、150μlのアッセイバッファーIIを各ウェルに添加する。光学濃度測定を、405nMの試験波長で、30分間、5分間隔で行う。
参照化合物及び試験化合物について、用量対酵素反応速度(勾配)に関する用量応答曲線を作製する。平方根変換されたデータを、分散分析、並びにアゴニストモード及びアンタゴニストモードの両方についての非直線用量応答曲線フィッティングのために使用する。フーバー加重(Huber weighting)を使用して、外れ値の効果を下方加重(down-weight)する。EC50値を、再変換された値から計算する。単回投与研究及び用量応答研究の両方において、一元配置の分散分析及び非4直線(non-4 linear)用量応答分析の両方のため、JMPソフトウェア(SAS Institute,Inc.)を使用する。
タナプロゲトS−グルクロニドは0.1nMであり、その効力はプロゲステロンと比較して60%であった。
タナプロゲトグルクロニド代謝産物を入手するための実施例1に記載した方法を使用して、既知の技術を使用して、付加的なタナプロゲト代謝産物が、雄ラット肝臓ミクロソーム調製物、並びに雄及び雌のサルの肝臓ミクロソーム調製物において観察された。
Claims (11)
- タナプロゲトのS−グルクロニドまたはN−グルクロニドである、タナプロゲトの合成グルクロニド。
- タナプロゲトのS−β−(D)−グルクロニドである、請求項1に記載のタナプロゲトの合成グルクロニド。
- 以下の構造を特徴とする、請求項1に記載のタナプロゲトの合成グルクロニド。
- 以下の構造を特徴とする、請求項1に記載のタナプロゲトの合成グルクロニド。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載のタナプロゲトの合成グルクロニドを含むスタンダードを含む、タナプロゲトによる治療をモニタリングするためのキット。
- 単離された試料を請求項1から4のいずれか一項に記載のタナプロゲトの合成グルクロニドと比較することを含む、タナプロゲトの代謝産物を検出するための方法。
- 単離された試料においてタナプロゲト又はその合成グルクロニドに対して特異的である、請求項1に記載のタナプロゲトの合成グルクロニドを使用して作製された抗体。
- 請求項7に記載の抗体を含む、タナプロゲトによる治療をモニタリングするためのキット。
- 単離された試料において請求項7に記載の抗体との結合を検出することを含む、タナプロゲトの代謝産物を検出するための方法。
- 薬学的に許容される担体及び請求項1から4のいずれか一項に記載のタナプロゲトの合成グルクロニドを含む避妊用組成物。
- 哺乳動物の避妊用医薬品の調製における、請求項1から4のいずれか一項に記載のタナプロゲトの合成グルクロニド又はその薬学的に許容される塩の使用。
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