JP5014120B2 - 酸化窒素生物活性を有する活性酸素生成酵素阻害剤およびそれらの使用 - Google Patents

酸化窒素生物活性を有する活性酸素生成酵素阻害剤およびそれらの使用 Download PDF

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Description

本発明活性酸素種の増加した産生および酸化窒素の不十分な産生により特徴付けられる障害の処置のための薬剤および方法に関する。
心不全の現在の処置は改善を利用し得る。
機械エネルギー的アンカップリングとして示される左心室能と心筋酸素カップリングの間の不均衡は、心不全に至ることが認識されている;心不全の処置のための従来薬剤は、この現象を逆転させない。アロプリノールおよびその代謝物オキシプリノールが、この現象を改善するかもしれないことが示されている。
酸化ストレスが加わっている障害において、アロプリノールまたはオキシプリノールは活性酸素種を除去または減少できるが、それらの化合物および類似化合物は、それに加えて相加的以上の独立した酸化窒素涸渇効果(independent nitric oxide depletion effect)を低下させない。
本発明により、酸化ストレスが関連する障害において、独立した酸化窒素涸渇効果があることが判明した。
第一の態様として示される本発明の一つの態様は、酸化窒素(NO)ドナー生物活性を提供するグループを含み、C−ニトロソ化合物またはシクロオキシゲナーゼ阻害剤ではない、活性酸素生成酵素阻害剤に関する。
第二の態様として示される本発明の別の態様は、酸化ストレスが関連する障害の患者の処置法であって、該患者に治療的有効量の第一の態様の阻害剤を投与することを含む、方法に関する。
第三の態様として示される本発明の別の態様は、虚血性障害を有する患者のこのような障害の処置法であって、該患者に酸素の保存および血管拡張の仲介に有効な量の第一の態様の阻害剤を投与することを含む、方法に関する。
第四の態様として示される本発明の別の態様は、処置を必要とする患者における適切な酸素利用を提供する方法であって、該患者に治療的有効量の第一の態様の阻害剤を投与することを含む、方法に関する。
本明細書で使用する”活性酸素”なる用語は、スーパーオキシド、ヒドロペルオキシド、他の過酸化物、ペルオキシ亜硝酸、アルコキシド、ヒドロキシルラジカルおよび活性窒素種を含む。
本明細書で使用する”NOドナー生物活性を提供する”なる用語は、NOまたは関連同属種に関連する活性、例えば、血管拡張またはcGMP上昇を産生することを意味する。
第四の態様において使用する”適切な酸素利用”なる用語は、エネルギーまたは酸素使用の病的増加および/またはラジカルまたは活性酸素種形成の病的増加の原因とならないことを意味する。
図面の簡単な説明
図1(a)は、ベースライン、アロプリノール投与および硝酸エステル化アロプリノール投与についての筋節長(ベースラインからの変化%)のグラフであり、背景例1の結果を記載する。
図1(b)ベースライン、アロプリノール投与および硝酸エステル化アロプリノール投与についての心収縮期カルシウムトランジエント(ベースラインからの変化%)のグラフであり、背景例1の結果を記載する。
詳細な記載
ここで、本発明の第一の態様に話題を変え、それは、NOドナー生物活性を提供するグループを含み、C−ニトロソ化合物またはシクロオキシゲナーゼ阻害剤ではない活性酸素生成酵素阻害剤に関する。本明細書で使用する“活性酸素生成酵素”なる用語は、酸化窒素シンターゼを除く。
該活性酸素生成酵素は、例えば、キサンチンオキシダーゼ、エポキシゲナーゼ、NADPHオキシダーゼ、アルデヒドデヒドロゲナーゼ、アルデヒドオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、チトクロームp450レダクターゼ、ヘメオキシゲナーゼ、他のオキシゲナーゼおよびオキシダーゼならびにコンプレックス1およびコンプレックス3を含む。
キサンチンオキシダーゼ阻害剤は、例えばアロプリノール、オキシプリノール、プテリン−6−アルデヒドおよび6−ホルミルプテリンを含む。
エポキシゲナーゼ阻害剤は、例えば、ノルジヒドログアイアレチン酸、17−オクタデシン酸、ミコナゾールおよびケトコナゾールを含む。
NADPHオキシダーゼ阻害剤は、例えば、ジフェニルヨードニウムクロライドまたはスルフェートおよびアポシニンを含む。
アルデヒドデヒドロゲナーゼ阻害剤は例えば、ベントミル、ジスルフィラム、フェネチルイソチオシアネートおよびシアナミドを含む。
アルデヒドオキシダーゼ阻害剤は、例えば、シメチジン、メナジオンおよびイソバニリンを含む。
リポキシゲナーゼ阻害剤は、例えば、CV6504、ABT761、ジロートン、リノレイルヒドロキサム酸およびパナキシノールを含む。
チトクロームP450レダクターゼ阻害剤は、マーサリルおよびジフェニレンヨードニウムを含む。
ヘメオキシゲナーゼ阻害剤は、例えば、ペグ化亜鉛プロトポルフィリン、Co(III)プロトポルフィリン、Snプロトポルフィリンおよびスズメソポルフィリンを含む。
コンプレックス1阻害剤は、例えば、ロテノン(retenone)およびMPTPを含む。
コンプレックス3阻害剤は、例えば、アンチマイシン(antinycin)および11−QoI METを含む。
上記阻害剤は、例えばそれに硝酸基を提供することにより、例えば、硝酸エステルを形成することにより、またはそれにニトロソ基を提供することにより、NOドナー生物活性基を供給する。本ニトロまたはニトロソ基は、有効量を超えて標的に対する結合を低下させない阻害剤の領域に付加される。この部分を挿入する一つの単純な方法は、阻害剤の任意の酸性部位のアルキルハライドでの処理による脱プロトン化およびアルキル化である。例えば、硝酸エステル基を含む部分は、活性酸素生成酵素阻害剤のイミド基で、炭酸セシウム存在下1−クロロ−3−ヨードプロパンと反応させることにより置換できる。得られるクロロプロピル部分を、ヨウ化ナトリウム、続いて硝酸銀で、無水CHCN中処理することにより、ヨードプロピル部分、そしてニトロオキシプロピル部分に連続的に変換する。亜硝酸アルキル、チオ亜硝酸およびC−ニトロソ化合物を含む酸化窒素の他のドナーは、類似の一連の操作を介して付加できる;このような化学反応は文献で既知である。
好ましい阻害剤は硝酸エステル化キサンチンオキシダーゼ阻害剤である硝酸エステル化アロプリノール誘導体であり、それは1,5−ビス(3−ニトロオキシプロピル)−1,5−ジヒドロ−4H−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン−4−オン(硝酸エステル化アロプリノールと略記することがある。)であり、式:
Figure 0005014120
を有する。
硝酸エステル化アロプリノール(16)は、例えば、本明細書の作業例Iに記載の通り製造できる。
ここで、本発明の第二の態様に話題を変え、それは、酸化ストレスが関連する障害の患者の処置法であって、該患者に治療的有効量の第一の態様の阻害剤を投与することを含む、方法に関する。
上記段落で使用する“酸化ストレスが関連”は、活性酸素種の危険なレベルを意味する。
ここで記載の第二の態様に関する酸化ストレスが関連する障害は、心不全、安定狭心症、虚血性再灌流傷害、鎌状赤血球疾患、糖尿病、パーキンソン病、ALS、AIDS認知症、卒中、神経障害性疼痛、アルツハイマー病、肺傷害、嚢胞性線維症および喘息を含む。
上記の通り、第二の態様の処置剤は、第一の態様の阻害剤である。
第二の態様のための治療的有効量は、処置する障害の症状の改善を仲介する量である。障害が心不全であるとき、治療的有効量は急性冠血管症状および/または心筋梗塞の改善を仲介する量である。障害が安定狭心症であるとき、治療的有効量は疼痛の軽減または消失を仲介する量である。障害が虚血性再灌流傷害であるとき、治療的有効量は、疼痛、臓器損傷および/または不整脈の症状の改善を仲介する量である(症状は変わり得る)。障害が鎌状赤血球疾患であるとき、治療的有効量は赤血球血管拡張および疼痛、臓器損傷、血流不足または病的凝固の改善を仲介する量である。障害がアテローム性動脈硬化症であるとき、治療的有効量は高脂血症の症状の改善を仲介する量である。障害がパーキンソン病であるとき、治療的有効量は運動または振せん運動を安定化する量である。障害がALSであるとき、治療的有効量は悪化を遅延する量である。障害が卒中であるとき、治療的有効量は梗塞のサイズを低下させるか、または症状を改善する量である。障害がアルツハイマー病であるとき、治療的有効量は、記憶損失を遅延する量である。
一般に、1日投与量は、1から1,000mgの範囲であり、この範囲内の選択は、投与する薬剤、処置する障害および症状の重症度により決定される。硝酸エステル化アロプリノール(16)について、1日に投与する量は、例えば、100から800mgであり、200から700mg/日が心不全の処置に好ましく、200から700mg/日が安定狭心症の処置に好ましく、300mg/日が平均投与量である。
第二の態様のための適当な投与経路は、例えば、経口投与を含む。
本発明の第三の態様に話題を変え、それは、虚血性障害を有する患者におけるこのような障害の処置法であって、該患者に、酸素の保存および血管拡張の仲介に有効な量の第一の態様の阻害剤を投与することを含む、方法に関する。
第三の態様で処置される疾患は、例えば、鎌状赤血球疾患、心不全、狭心症および肺炎症を含む。
酸素の保存の仲介は、症状の改善、NADH対NADPH比の変化、組織酸素濃度の変化、組織pHの変化または酸素対ATP利用比の変化により明白である。
血管拡張の仲介は、血流、血圧または症状の変化により明白である。
上記の通り、処置剤は、本明細書の第一の態様のものである;硝酸エステル化アロプリノール(16)が好ましい処置剤である。
第三の態様のための処置剤の有効量は、一般に1日あたり1から1,000mgの範囲であり、硝酸エステル化アロプリノール(16)の量は一般に1日あたり100から800mg、好ましくは1日あたり200から700mgの範囲であり、一般的範囲内での選択した量は、使用する処置剤、処置する障害および症状の重症度に依存する。
第三の態様のための投与経路は、例えば、経口を含む。
本明細書の第四の態様に話題を変え、それは、処置を必要とする患者における、適切な酸素利用に適合した心筋、骨格筋または平滑筋の構築を提供する方法であって、該患者に治療的有効量の第一の態様の阻害剤を投与することを含む、方法に関する。
適切な酸素利用に適合した心筋の構築を必要とする患者は、例えば、心不全の患者を含む。適切な酸素利用に適合した骨格筋の構築を必要とする患者は、例えば、骨格筋力低下または呼吸不全の患者を含む。適切な酸素利用に適合した平滑筋の構築を必要とする患者は、例えば、狭心症の患者を含む。
上記の通り、第四の態様の処置剤は、第一の態様のものである;硝酸エステル化アロプリノール(16)が第四の態様のために好ましい処置剤である。
第四の態様のための処置剤の治療的有効量は、エネルギーもしくは酸素消費の病的増加、またはラジカル形成の病的増加を改善する量である。エネルギー消費の病的増加は、酸素対ADPもしくはホスホクレアチン、またはNADH対NADPHの量または比率の測定により決定され、酸素消費の病的増加は、活性酸素産生の増加または静脈酸素勾配の増加もしくは減少、または臓器機能不全の測定により決定され、ラジカル形成の増加は、活性酸素の増加により決定され、これらは様々な標準的方法を使用して測定される。
一般に、第四の態様のための治療剤の治療的量は、1日あたり1から1,000mgの範囲であり、硝酸エステル化アロプリノール(16)の治療的量は、一般に1日あたり100から800mgの範囲であり、好ましくは1日あたり200から700mgの範囲であり、一般的範囲内の選択される特定の用量は、処置剤、処置する障害および症状の重症度により変化する。第四の態様のための投与経路は、例えば、経口を含む。
ここに記載の本発明は、下記背景例および作業例により支持され、説明される。
作業例I
硝酸エステル化アロプリノール(16)の合成
1,5−ビス(3−クロロプロピル)−1,5−ジヒドロ−4H−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン−4−オン(14):
撹拌している6(アロプリノール、ラクタム形態)(4.08g、30mmol)の無水DMF(60mL)中の混合物に、炭酸セシウム(11.73g、36mmol)を0℃で一度に添加した。1−クロロ−3−ヨードプロパン13(3.22mL、30mmol)を次いで1分以内に添加し、全混合物を0℃で10時間撹拌し、次いで、環境温度にさらに12時間撹拌しながら温めた。得られる白色懸濁液を氷冷HO(200mL)に注ぎ、EtOAc(500mL)で抽出し、塩水(3×60mL)で洗浄し、乾燥させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(40−75%EtOAcのヘキサン溶液で溶出)で精製して、14(2.35g、27%収率)を白色固体として得た。1H NMR(300 MHz, CDCl3): δ2.26(m, 2H), 2.36(m, 2H), 3.52(t, 2H, J=6.0 Hz), 3.55(t, 2H, J=6.6 Hz), 4.15(t, 2H, J=6.9 Hz), 4.48(t, 2H, J=6.9 Hz), 7.99(s, 1H), 8.05(s, 1H); 13C NMR(75 MHz, CDCl3): δ31.61, 32.60, 41.79, 41.94, 44.35, 44.82, 106.02, 135.36, 149.21, 151.75, 157.23。
1,5−ビス(3−ニトロオキシプロピル)−1,5−ジヒドロ−4H−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン−4−オン(16):
ヨウ化ナトリウム(1.8g、12mmol)を14(0.90g、3.1mmol)の無水アセトン(30mL)溶液に添加し、次いで溶液を還流温度で8時間加熱し、明緑色懸濁液を得た。rtに冷却後、懸濁液を濾取し、濾液を濃縮乾固した。固体残渣をCHCl(60mL)に懸濁し、再び濾取し、濾液を蒸発乾固し、30分ポンピングして、粗ジ−アイオダイド15(1.36g)を白色固体として得た。
撹拌している粗ジ−アイオダイド15(1.21g)の無水CHCN(20mL)溶液に、硝酸銀(1.53g、9mmol)を添加し、rtで15分撹拌し、黄色懸濁液を得た。懸濁液を濾取し、EtOAcで濯ぎ、濾液をEtOAc(300mL)で希釈し、HO(2×50mL)で洗浄し、乾燥させた。粗生成物をフラッシュクロマトグラフィー(50%EtOAcのヘキサン溶液で溶出)で精製し、未確定化合物(0.27g、白色固体)、続いてジ−ニトレート16(0.17g、〜20%収率)を白色固体として得た。16のNMRスペクトルを下記に示す:1H NMR(400 MHz, CDCl3): δ2.19(m, 2H), 2.27(m, 2H), 4.06(t, 2H, J=7.2 Hz), 4.40(t, 2H, J=6.0 Hz), 4.38(t, 2H, J=6.6 Hz), 4.47(t, 2H, J=6.0 Hz), 7.89(s, 1H), 8.01(s, 1H); 13C NMR(100 MHz, CDCl3): δ26.99, 27.08, 43.65, 43.82, 70.02, 70.19, 105.93, 135.60, 149.06, 151.84, 157.19; FAB-MS: m/z 343([M+1]+, 85)。
背景例I
nNOS欠損ラット(上昇したキサンチンオキシダーゼ活性を有することが既知)由来の単離した心筋細胞を、ベースライン(BLまたはbl)、次いでアロプリノール、次いで硝酸エステル化アロプリノールに対する応答について評価した。使用したアロプリノールの濃度は0.5×10−3Mであった。使用した硝酸エステル化アロプリノールの濃度は10−4Mであった。評価は心筋収縮の指標である筋節長(SL)、および、心筋収縮を駆動する心収縮期カルシウムトランジエントについて行った。筋節長の評価の結果は図1Aに示し、心収縮期カルシウムトランジエントの評価の結果は図1Bに示す。図1Aおよび1Bに示される通り、これらのパラメーターは、並行して上昇を示し、硝酸エステル化アロプリノールで得られた上昇は、アロプリノール(硝酸エステル化されていない)で得られたものより大きい。本データは、心筋収縮能を、興奮−収縮カップリングのレベルで増強することを示す。
作業例II
27歳黒人女性が、拡張型心筋症を呈し、ace阻害剤、利尿剤、およびジゴキシンを含む標準治療法を開始したが、ほとんど改善しない。彼女は、硝酸エステル化アロプリノール(16)、300mg PO BIDを開始し、翌週以降左心室機能が改善し、息切れが減少する。
作業例III
クラス3狭心症70歳白人女性が硝酸エステル化アロプリノール(16)、300mg/日を開始する。彼女のクラス分類は、2週間後にクラス2に改善した。
作業例IV
55歳白人男性が、左下肢に挫滅を負い、緊急手術を受ける。傷が6時間虚血であったため、患者に硝酸エステル化アロプリノール(16)を開始し、血管形成術後に損傷の悪化は示さなかった。
作業例V
鎌状赤血球疾患の30歳黒人男性が、肺高血圧およびLFT異常を呈する。彼は、過去1年以内に疼痛の急性発作のために4回救急病棟に入院していた。彼は300mg/日の硝酸エステル化アロプリノール(16)を開始し、肺動脈圧は、翌年以降35mmHgから30mmHgに低下する。彼のLFT異常は消失し、疼痛急性発作は1回のみである。
作業例VI
高脂血症で早発性冠疾患の家族歴のある45歳白人男性が、MRIおよび冠動脈試験で、冠動脈および大動脈に石灰化を示す。彼は硝酸エステル化アロプリノール(16)、300mg/日を開始し、その後2年にわたり彼の疾患は穏やかに回復する。
作業例VII
ブレオマイシン誘発肺傷害の48歳白人男性が、硝酸エステル化アロプリノール(16)、300 PO BIDを開始する。pOは60(100%酸素で)から50%酸素で65mmHに、その後2週間にわたり改善する。
作業例VIII
作業例IIIは、血管拡張と組み合わせた酸素の保存の例を提供する。作業例Vは血管拡張の例である。
作業例IX
鬱血性心不全および拡張型心筋症の60歳患者が、硝酸エステル化アロプリノール(16)、300mg PO QDを開始する。1週間後、彼の駆出率は35%から40%に改善し、血圧は130/80から110/80に低下し、pOは部屋の空気で70から80mmHgに改善している。狭心症の症状も減少している。
作業例X
L−ドーパで処置しているパーキンソン病の70歳患者は、持続する振せんおよび運動の問題を有する。硝酸エステル化アロプリノール(16)、300mg/日、3週間後、症状は改善する。
作業例XI
アルツハイマー病の65歳患者が、300mg/日 硝酸エステル化アロプリノール(16)を開始する。彼の記憶および認知機能は3ヶ月後安定化する。
作業例XII
下肢痛および糖尿病を有し、処置に不応答である75歳の患者が、硝酸エステル化アロプリノール(16)、300mg/日を開始し、彼が歩行できる距離が改善し、疼痛が減少する。
作業例XIII
進行性悪化を伴うALSの35歳患者は、300mg/日の硝酸エステル化アロプリノール(16)の3週間後、安定化する。
作業例XIV
頻繁な悪化を伴う40歳喘息患者が、300mg/日 硝酸エステル化アロプリノール(16)を開始する。ステロイド使用は、好結果にテーパリングされる。
変法
当業者には変法が明白であろう。故に、本発明の範囲は特許請求の範囲により定義される
図1(a)は、ベースライン、アロプリノール投与および硝酸エステル化アロプリノール投与についての筋節長(ベースラインからの変化%)のグラフであり、背景例1の結果を記載する。図1(b)ベースライン、アロプリノール投与および硝酸エステル化アロプリノール投与についての心収縮期カルシウムトランジエント(ベースラインからの変化%)のグラフであり、背景例1の結果を記載する。

Claims (5)

  1. 心不全、安定狭心症、心筋梗塞、虚血性再灌流傷害および糖尿病関連下肢痛から選択される障害を処置するための医薬組成物であって、1,5−ビス(3−ニトロオキシプロピル)−1,5−ジヒドロ−4H−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン−4−オンを有効成分として含む医薬組成物
  2. 心不全が、急性冠血管症状および/または心筋梗塞を含む、請求項に記載の医薬組成物。
  3. 虚血性再灌流傷害が、疼痛、臓器損傷および/または不整脈の症状を含む、請求項に記載の医薬組成物。
  4. 日経口用量が100〜800mgである、請求項記載の医薬組成物。
  5. 1,5−ビス(3−ニトロオキシプロピル)−1,5−ジヒドロ−4H−ピラゾロ[3,4−d]ピリミジン−4−オン。
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