JP5193400B2 - 重水素化フェニルプロピオン酸誘導体 - Google Patents

重水素化フェニルプロピオン酸誘導体 Download PDF

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Description

本発明は生体内に吸収された後に活性薬物としてレチノイドを放出可能な重水素化フェニルプロピオン酸誘導体に関する。
薬物の活性や効果は薬物の血中濃度(CmaxやTmax)及びその半減期(t1/2)、あるいは濃度時間曲線下面積(AUC)などで決定されることが多い。これらの薬物動態パラメータの制御は種々の方法でなされるが、薬物の特定の位置の水素原子を重水素原子で置換することによって薬物動態パラメータを制御する手段についてもいくつかの研究がある。
特定の位置の水素原子を重水素原子で置換した薬物は、重水素原子を含まない薬物(軽水素化合物)に比較して、薬物本体の半減期(t1/2)が延長する場合があり、軽水素化合物よりも重水素化された化合物のほうが医薬として優れた体内動態を有することがある。
薬物をプロドラッグ化した場合にも同様の可能性があり、プロドラッグの半減期を遅延させることにより活性薬物の血中濃度を調節できることが期待される。具体的には、重水素化されたプロドラッグでは、投与後の活性薬物の放出が軽水素化合物であるプロドラッグに比べて遅延する可能性があり、活性薬物の急激な血中濃度が抑制されて最高血中濃度も低くなる可能性がある。また、薬物の代謝経路が複数の段階を含む場合には中間代謝物の生成が抑制される可能性もある。このような活性薬物放出の遅延や中間代謝物の生成抑制を達成することは、作用の持続のほか、少なくとも一部の副作用の回避にとって好ましいと考えられる。しかしながら、従来、重水素化された医薬品は実用化されておらず、重水素化されたプロドラッグを医薬品として開発した例も知られていない。
一方、レチノイン酸(ビタミンA酸）はビタミンAの活性代謝産物であり、発生途上にある未熟な細胞を特有な機能を有する成熟細胞へと分化させる作用や、細胞の増殖促進作用や生命維持作用などの極めて重要な生理作用を有している。これまでに合成された種々のビタミンA誘導体、例えば、特開昭61-22047号公報や特開昭61-76440号公報記載の安息香酸誘導体、及びジャーナル・オブ・メディシナル・ケミストリー（Journal of Medicinal Chemistry, 1988, Vol. 31, No. 11, p.2182）に記載の化合物なども、同様な生理作用を有することが明らかにされている。レチノイン酸及びレチノイン酸様の生物活性を有する上記化合物は「レチノイド」と総称されている。
例えば、オール−トランス(all-trans)−レチノイン酸は、細胞核内に存在する核内レセプター・スーパーファミリー(Evans, R.M., Science, 240, p.889, 1988) に属するレチノイン酸レセプター(RAR)にリガンドとして結合して、動物細胞の増殖・分化あるいは細胞死などを制御することが明らかにされている(Petkovich, M., et al., Nature, 330, pp.444-450, 1987)。また、レチノイン酸の生理活性の発現については、レチノイドX レセプター(RXR, 9-cis-レチノイン酸をリガンドとする）の存在が証明されている。レチノイドX レセプターは、レチノイン酸レセプター(RAR) と二量体を形成し、遺伝子の転写を惹起ないし抑制して、レチノイン酸の生理活性の発現を調節していることが明らかにされた(Mangelsdorf, D.J. et al., Nature, 345, pp.224-229)。
レチノイン酸様の生物活性を有する上記化合物（例えば、4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]安息香酸: Am80など）もレチノイン酸と同様にRAR に結合して生理活性を発揮することが示唆されている(Hashimoto, Y., Cell struct. Funct., 16, pp.113-123, 1991; Hashimoto, Y., et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 166, pp.1300-1307, 1990を参照)。これらの化合物は、臨床的には、ビタミンA欠乏症、上皮組織の角化症、リウマチ、遅延型アレルギー、骨疾患、及び白血病やある種の癌の治療や予防に有用であることが見出されており、Am80は急性前骨髄球性白血病に対する治療薬として臨床において使用されている(タミバロテン、「アムノレイク錠」東光薬品株式会社)。
Cell struct. Funct., 16, pp.113-123, 1991 Biochem. Biophys. Res. Commun., 166, pp.1300-1307, 1990
本発明の課題は、重水素化されたプロドラッグであって、生体内に吸収された後に活性薬物であるレチノイドを放出可能な化合物を提供することにある。
本発明者らは、生体内においてAm80を放出可能なプロドラッグとして機能する3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸(以下、重水素化されていないこの化合物を「軽水素体」又は「軽水素体プロピオン酸誘導体」と呼ぶ場合がある)のプロピオン酸部分の水素原子の一部又は全部を重水素により置換した化合物(以下、この化合物を「重水素化プロピオン酸誘導体」と呼ぶ場合がある。その一例として、例えばなどを挙げることができる)では、軽水素体に比べて投与後のAm80の放出が遅延し、最高血中濃度及び血中濃度半減期(t1/2)、並びに濃度時間曲線下面積(AUC)などの薬物動態パラメータにおいて軽水素体よりもプロドラッグとして優れた特性を有していることを見出した。本発明は上記の知見を基にして完成されたものである。
すなわち、本発明により、4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル-3-プロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物又はその塩、あるいはそのエステルが提供される。
好ましい態様によれば、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸-2,2,3,3-d4、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニルプロピオン酸、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニルプロピオン酸-3,3-d2、又はその塩、あるいはそのエステルが提供される。
別の観点からは、本発明により、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニルプロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物又はその塩、あるいはそのエステルを有効成分として含むプロドラッグが提供される。このプロドラッグは生体内に吸収された後に活性薬物としてAm80を放出することができる。
従って、本発明により、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニルプロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物又はその塩、あるいはそのエステルのプロドラッグとしての使用が提供される。また、活性薬物としてAm80を放出するための上記プロドラッグとしての使用が提供される。
さらに別の観点からは、本発明により、ヒトを含む哺乳類動物に3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニルプロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物又はその塩、あるいはそのエステルを投与して生体内でAm80を生成させる工程を含む方法が提供される。
また、本発明により、ヒトを含む哺乳類動物に3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニルプロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物又はその塩、あるいはそのエステルを投与して生体内でAm80を生成させ、生体内で生成したAm80を有効成分として、Am80により予防及び／又は治療可能な疾患に対する予防及び／又は治療を行う方法が提供される。
本発明により提供される重水素化プロピオン酸誘導体は、軽水素体プロピオン酸誘導体に比べて投与後のAm80の放出が遅延し、最高血中濃度及び血中濃度半減期(t1/2)、並びに濃度時間曲線下面積(AUC)などの薬物動態パラメータにおいて軽水素体よりもプロドラッグとして優れた特性を有している。従って、本発明により提供される重水素化プロピオン酸誘導体は、例えば活性薬物であるAm80の徐放剤としてのプロドラッグとして利用することが可能であり、Am80の作用を長時間にわたって持続的に発揮することができるプロドラッグとして有用である。また、徐放化により最高血中濃度を抑制して副作用を軽減することが可能になる。さらに、重水素自体は生体に実質的に無害であることから、重水素化プロピオン酸誘導体は軽水素体と同様の安全性を有しており、かつ代謝を受けることにより生体に対して有害な代謝産物が産生されることもない。
本発明により、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニルプロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物又はその塩、あるいはそのエステルが提供される。
プロピオン酸部分のエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物の種類は特に限定されないが、Aをプロピオン酸以外の残基(Aを3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル基])とした場合に、例えばA-CHD-CH2-COOH、A-CH2-CHD-COOH、A-CD2-CH2-COOH、A-CHD-CHD-COOH、A-CH2-CD2-COOH、A-CD2-CHD-COOH、A-CHD-CD2-COOH、又はA-CD2-CD2-COOHなどで表される化合物が挙げられる。本発明により提供される重水素化プロピオン酸誘導体は、単一の重水素化プロピオン酸誘導体であってもよいが、2種以上の重水素化プロピオン酸誘導体の混合物であってもよい。特に好ましくは、A-CD2-CH2-COOH、A-CD2-CD2-COOH、又はこれらの混合物などが挙げられる。
本発明により提供される重水素化プロピオン酸誘導体は塩基付加塩を形成する場合があり、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、若しくはカルシウム塩などの金属塩、アンモニウム塩、又はトリエチルアミン塩若しくはエタノールアミン塩などの有機アミン塩などとして存在することがあるが、このような塩のうち、生理学的に許容される塩をプロドラッグとして用いることができる。また、遊離酸又は塩の形態の化合物の任意の水和物又は溶媒和物も本発明の範囲に包含される。
さらに、重水素化プロピオン酸誘導体はプロピオン酸のカルボキシル基がエステルを形成していてもよい。エステルとしては生理学的に許容されるエステルが好ましい。好適なエステル残基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、ベンジル基、アセトキシメチル基、1-(アセトキシ)エチル基、プロピオニルオキシメチル基、1-(プロピオニルオキシ)エチル基、ブチリルオキシメチル基、1-(ブチリルオキシ)エチル基、イソブチリルオキシメチル基、1-(イソブチリルオキシ)エチル基、バレリルオキシメチル基、1-(バレリルオキシ)エチル基、イソバレリルオキシメチル基、1-(イソバレリルオキシ)エチル基、ピバロイルオキシメチル基、1-(ピバロイルオキシ)エチル基、メトキシカルボニルオキシメチル基、1-(メトキシカルボニルオキシ)エチル基、エトキシカルボニルオキシメチル基、1-(エトキシカルボニルオキシ)エチル基、プロポキシカルボニルオキシメチル基、1-(プロポキシカルボニルオキシ)エチル基、イソプロポキシカルボニルオキシメチル基、1-(イソプロポキシカルボニルオキシ)エチル基、ブトキシカルボニルオキシメチル基、1-(ブトキシカルボニルオキシ)エチル基、イソブトキシカルボニルオキシメチル基、1-(イソブトキシカルボニルオキシ)エチル基、t-ブトキシカルボニルオキシメチル基、1-(t-ブトキシカルボニルオキシ)エチル基、シクロペンタンカルボニルオキシメチル基、1-(シクロペンタンカルボニルオキシ)エチル基、シクロヘキサンカルボニルオキシメチル基、1-(シクロヘキサンカルボニルオキシ)エチル基、シクロペンチルオキシカルボニルオキシメチル基、1-(シクロペンチルオキシカルボニルオキシ)エチル基、シクロヘキシルオキシカルボニルオキシメチル基、1-(シクロヘキシルオキシカルボニルオキシ)エチル基、ベンゾイルオキシメチル基、1-(ベンゾイルオキシ)エチル基、フェノキシカルボニルオキシメチル基、1-(フェノキシカルボニルオキシ)エチル基、(5-メチル-2-オキソ-1，3-ジオキソレン-4-イル)メチル基、又は2-トリメチルシリルエチル基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
本発明の化合物の製造方法は特に限定されず、対応の軽水素プロピオン酸誘導体の任意の誘導体を用いて、例えば、佐治木らの方法(Sajiki et al., Tetrahedron Letters, 46, pp.6995-6998, 2005; 有機合成化学協会誌, 65, pp.1179-1189, 2007年)に従って、金属触媒及び重水素化溶媒の存在下で少量の水素分子(H2)を作用させることによりプロピオン酸のエチレン基の水素原子を重水素に置換することができる。反応は例えば80〜150℃程度の温度で数時間から数日間行えばよい。重水素化された化合物の構造及び重水素による置換位置は1H-NMRおよび13C-NMRにより容易に確認することができる。重水素化率は特に制限されないが、例えば90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上であり、必要に応じて上記の反応を適宜繰り返せすことにより、さらに重水素化率を高めた化合物を製造することができる。
触媒としては、例えば、パラジウム触媒、白金触媒、ニッケル触媒、コバルト触媒、又はイリジウム触媒など、通常の接触水素化に用いられる金属触媒を用いることができ、これらの金属触媒を活性炭や不活性無機化合物などの不活性担体に担持させた触媒を好ましく用いることができる。好ましくはパラジウム炭素触媒などを用いることができる。
重水素化された溶媒としては、例えば、重水(D2O)、重メタノール、重エタノール、重プロパノール、重イソプロパノール、重ブタノール、重tert-ブタノール、重ペンタノール、重ヘキサノール、重ヘプタノールなどの重アルコール類のほか、重ギ酸、重酢酸、重プロピオン酸、重酪酸、重イソ酪酸、重吉草酸、重イソ吉草酸、重ピバル酸等の重カルボン酸類等の有機溶媒等が挙げられる。これらの重水素化溶媒の重水素化率は特に限定されないが、例えば90%以上、好ましくは95%以上、さらに好ましくは98%以上の重水素化溶媒を用いることが好ましい。
これらのうち、重水を用いることが環境面や作業性などの観点から好ましい。また、重水素化溶媒に加えて、非プロトン性の溶媒や疎水性の溶媒を加えることもできる。反応条件によってはCH3ODやC2H5ODなどの部分重水素化溶媒を用いることも可能である。市販されている重水の重水化率はおおよそ99％〜99.9％であることから、金属触媒と重水を用い、触媒量の水素分子を用いて一般的には95％〜99%程度の重水素化率で重水素化プロピオン酸誘導体を製造することができ、水素分子の代わりに重水素分子(D2)を用いることにより、さらに高い重水素化率で目的物を製造することができる。一般的には、本発明の重水素化プロピオン酸誘導体をプロドラッグとして使用する場合には90％以上の重水素化率であれば所望の特性を十分に発揮させることができる。
例えば、アミノナフタレンと重水素化された3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸又はその保護体とを常法により縮合させることにより本発明の重水素化プロピオン酸誘導体を製造することができる。例えば、重水素化された3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸-2,2,3,3-d4は、3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸、4-カルボキシ桂皮酸、又は4-カルボキシフェニルアセチレンカルボン酸の対応軽水素体を重水中でパラジウム又は白金触媒及び触媒量の水素分子の存在下に加熱攪拌することによって製造することができる。
この反応において、重水素化の条件を適宜選択することにより芳香環上の水素原子はほとんど重水素に置換されることはないが、例えば、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸のナトリウム塩を重水中で水素分子の存在下にパラジウム触媒と加熱することにより、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸のほか、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-(3-d)ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸−2,2,3,3-d4を得ることができる。後者のようにプロピオン酸を構成するエチレン基以外の部分が重水素化された化合物も本発明の範囲に包含される。例えば、3-位の重水素置換体は4-CD3-安息香酸から得た4-カルボキシベンジルブロミド-d2と酢酸エステルとを縮合させることにより製造することができ、2-位の重水素置換体はメラドルム酸誘導体を重水中で脱炭酸することにより製造することができる。
本発明の重水素化プロピオン酸誘導体をプロドラッグとして経口的又は非経口的にヒトを含む哺乳類動物に投与することにより、生体内でプロピオン酸又はそのエステルが代謝を受けてカルボキシル基に変換され活性薬物であるAm80が生体内に放出される。従って、本発明の重水素化プロピオン酸誘導体は、Am80を生体内で放出させるためのプロドラッグとして有用である。
Am80は、ビタミンA欠乏症、上皮組織の角化症、リウマチ、遅延型アレルギー、骨疾患、及び白血病や肝臓癌などの治療や予防に有用であることが見出されており、急性前骨髄球性白血病に対する治療薬としてすでに臨床において使用されている。また、Am80は、例えば、アルツハイマー病、パーキンソン病、統合失調症、薬物依存症、自律神経異常などの神経変性疾患における記憶固定改善作用、移植片対宿主病、潰瘍性大腸炎及びクローン病を含む炎症性腸疾患に対する予防及び／又は治療作用、1型糖尿病又はシェーグレン症候群などを含む分泌腺へのリンパ球浸潤を伴う分泌障害性疾患に対する予防及び／又は治療作用、糖尿病網膜症や加齢黄斑変性等の血管透過性亢進に起因する眼疾患に対する予防及び／又は治療作用、事故や脳卒中等により生じる神経損傷に起因する運動機能障害等の身体機能障害に対する改善作用、並びに間質性膀胱炎、膀胱痛症候群、及び過活動膀胱などを含む下部尿路障害に起因する下部尿路症状に対する予防及び／又は治療作用が報告されており、これらの疾患に対して予防及び／又は治療効果を有することから、本発明のプロドラッグはAm80により予防及び／又は治療が可能な上記疾患に対して活性薬物であるAm80による予防及び／又は治療作用を生体内において発揮させるために使用することができる。
プロドラッグとしては、重水素化プロピオン酸誘導体及びその塩、並びにそれらの水和物及び溶媒和物からなる群から選ばれる物質の1種又は2種以上を用いることができる。プロドラッグとしては上記物質それ自体を投与してもよいが、好ましくは、当業者に周知の方法によって製造可能な経口用又は非経口用の医薬組成物として投与することができる。経口投与に適する医薬用組成物としては、例えば、錠剤、カプセル剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、液剤、及びシロップ剤等を挙げることができ、非経口投与に適する医薬組成物としては、例えば、注射剤、坐剤、吸入剤、点眼剤、点鼻剤等を挙げることができる。
上記の医薬組成物は、薬理学的、製剤学的に許容しうる添加物を加えて製造することができる。薬理学的、製剤学的に許容しうる添加物の例としては、例えば、賦形剤、崩壊剤ないし崩壊補助剤、結合剤、滑沢剤、コーティング剤、色素、希釈剤、基剤、溶解剤ないし溶解補助剤、等張化剤、pH調節剤、安定化剤、噴射剤、及び粘着剤等を挙げることができる。
プロドラッグの投与量は特に限定されず、各種疾患に対する活性薬物のAm80の投与量を勘案して適宜選択することができ、さらに患者の体重や年齢、疾患の種類や症状、投与経路など通常考慮すべき種々の要因に応じて、適宜増減することができる。一般的には、Am80の投与量に準じて、プロドラッグの吸収効率や代謝効率を勘案して適宜選択することが可能であり、例えば、経口投与の場合には成人一日あたり 0.01 〜1,000 mg程度の範囲で用いることができる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定されることはない。
例1：3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸メチルの重水素化
3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸メチル(365 mg)を1/2当量の炭酸ナトリウムを含む重水(D2O、重水化率99.9％、10 ml)に懸濁させ、10％ Pd/Cを37 mg加えて反応容器空間(約10 ml)を水素ガス(H2)で満たして密栓し、110〜140℃でよく攪拌した。反応物をセライトでろ過し、クロロホルム/メタノールで抽出した。収量360 mg。
例2：3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸の重水素化
3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸(2.0 g)を2当量以下の炭酸ナトリウムを含む重水(40 ml)中で200 mgの10％ Pd/C及び水素ガス(100 ml)の存在下に密閉容器中で125℃で48時間加熱攪拌した。一旦セライトでろ過の後、Pd/Cを追加し、水素ガスを交換して同様にして合計3回反応を繰り返した。生成物を中和して目的の重水素化ジカルボン酸を1.93 g得た。このカルボン酸は難溶であるが、NMR(1%Na2CO3/D2O)から、2位と3位の炭素上のプロトンは1％以下であることが確認できた。ベンゼン環上の水素原子の置換は起こっていないことは4-アミノナフタレンとの反応物のNMRから確認することができた。
HRMS： Calcd for C10H6D4O4 198.0830 Found: 198.0825
MS(m/z): 198(M+, 67),181(11), 152(50),137(61),109(100),83(19),79(25), 45(28)
NMR(1%Na2CO3-D2O) 2.35(0.02H, br.s),2.79(0.01H,br.s),7.22(2H, J=8),7.68(2H, J=8).
上記反応において水素ガスの代わりに重水素ガス(D2ガス)を用いるとさらに高い重水素化率で目的物を製造することができる。触媒が失活したり水素ガス又は重水素ガスが酸化されるなどにより消失すると重水素化率が低下する場合があるが、このような場合には再度重水中で上記反応を繰り返すことにより所望の重水素率で目的物を得ることができる。
同一のジカルボン酸は4-カルボキシ桂皮酸又は4-カルボキシフェニルプロパルギン酸を重水中で触媒量の水素ガス又は重水素ガスの存在下に還元を伴う反応を行うことによって得ることができる。
例3：3-(4-カルボキシフェニル)(2-d,d-3-d,d)プロピオン酸のメチル化
上記例2で得たジカルボン酸(1.9 g)をメタノール(30 ml)に懸濁して触媒量のチオニルクロリド(14μl, 2mol%)を加えて室温下に16時間攪拌した。メタノールを溜去し、10％炭酸ナトリウム水溶液で抽出した後、濃塩酸で酸性にして析出する結晶を濾取し、1.8 gの3-(4-カルボキシフェニル)(2-d,d-3-d,d)プロピオン酸メチルを得た。少量の原料ジカルボン酸を回収し、ジエステル体の副生も確認された。
HRMS: Calcd for C11H8D4O4 212.0986 Found 212.1001
MS(m/z): 212(M+,34), 195(4), 181(12),152(100),137(40),134(18),123(15),109(76),79(16)
NMR(CDCl3): 2.65(0.02H, br.s), 3.01(0 02H,br.s), 3.67(3H, s), 7.32(2H, J=8.5), 8.04(2H, J=8.5)
例4：3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸-2,2,3,3-d4メチル
3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸-2,2,3,3-d4メチル(0.105 g, 1.2当量)及びベンゼン4 ml中で少量のDMF(又はピリジン)存在下にチオニルクロリドから調製した酸クロリド、5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフチルアミン(1当量）、並びにトリエチルアミン(１当量)を室温で5時間反応させた。反応液を希塩酸及び炭酸水素ナトリウムで順次洗浄した後、無水炭酸カリウムで脱水して溶媒を溜去し、表題化合物0.174 gを得た。
H1-NMR(CDCl3): δ 1.28(6H,s),1.30(6H,s),1.69(4H,s), 2.64(0.06〜0.08, br. C2-H), 2.99(0.02H, br.s, C1H), 3.68(3H,s),7.30(1H, d, J=8.4Hz), 7.32 (2H, d, J=8.4Hz), 7.42(1H, dd,J=8.4, 2.4Hz), 7.52(1H,d, J=2.4Hz), 7.69(1H,br.s), 7.80(2H,d,J=8.4Hz)
MS(m/z) 397 (M+)
例5：3-[ 4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸-2,2,3,3-d4
例4で得られたメチルエステル(0.17g)をエタノール5mlに懸濁し、2M NaOH溶液1 mlを加え、室温にて4時間攪拌した。反応物に2M HClを加えて酸性とし、クロロホルムにて抽出した。有機層を食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に溶媒を溜去し、残渣を酢酸エチル/ヘキサンから再結晶して122 mgの表記化合物を得た。
H1NMR(CD3OD): δ1.28(6H,s), 1.30(6H,s),1.72(4H,s),2.62(0.06〜0.08, br, C2H),2.96(0.02H,br,C1H),7.30(1H,d,J=8.7Hz),7.38(2H,d,J=8.1),7.43(1H,dd,J=8.7,2.1Hz), 7.63(1H,d,J=2.1Hz),7.86(2H,d=8.1)
MS: 383 (M+)
例6：3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸-3,3-d2
4-CD3-安息香酸(0.511 g)及びNBS(0.784 g)の四塩化炭素(10 ml)懸濁液にAIBN(0.121 g)を加えて4時間還流下に加熱した。残渣に10％ Na2S2O3水溶液を加えてクロロホルムで抽出した。有機層を食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後に溶媒を溜去し、残渣をメタノール/クロロホルムから再結晶して0.530 gの臭素化物を得た。
tert-ブチル酢酸エステル(0.185 ml)のテトラヒドロフラン(THF, 1 ml)溶液を-78℃に冷却し、LiHMDS(THF中1.0M, 1.15 ml)をゆっくり加えて30分攪拌した。この反応混合物に上記臭素化物(0.100 g)のTHF溶液を加えて-78℃で1時間反応させ、その後、徐々に室温まで昇温させて一晩攪拌した。反応混合物に飽和塩化アンモニウム水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を洗浄して乾燥した後、溶媒を溜去して3-(4-カルボキシフェニルプロピオン酸-3,3-d2 tert-ブチルエステルを得た。
このエステル(102 mg)をベンゼン(3 ml)に懸濁させ、チオニルクロリド(0.5 ml)を加えて3時間還流した。さらにベンゼン(5 ml)とピリジン(2 ml)を追加し、5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフチルアミン(0.99 g)を加えて室温で一晩放置した。 反応混合物を2N HClにて酸性として酢酸エチルで抽出し、洗浄し、乾燥後に溶媒を溜去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル 3 g)に付し、酢酸エチル/ヘキサン(1：10)溶出部より縮合体0.162 gをえた。
得られたtert-ブチルエステル(155 mg)をジクロルメタン(3 ml)に懸濁しトリフルオロ酢酸(0.5 ml)を加えて室温で2時間攪拌し、さらにトリフルオロ酢酸(1.5 ml)を加えて室温で3時間攪拌した。溶媒を溜去の後に残渣を酢酸エチル/ヘキサンから再結晶して表題化合物0.112 gの結晶を得た。
H1NMR(CDCl3): δ 1.28(6H,s), 1.30(6H,s),1.42(9H,s), 1.69(4H,s), 2.71(2H,s),7.30(1H,d,J=8.7Hz), 7.33(2H,d,J=8.4),7.42(1H, dd,J=8.7,2.1Hz),7.53(1H,d, J=2.1Hz),7.77(1H,br.s),7.81(2H,d,J=8.4Hz)
NMRから重水素化純度は95％以上であった。
例7：3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニルプロピオン酸-2,2-d2
4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]ベンズアルデヒド(0.125 g)のアセトニトリル(3 ml)懸濁液にメラドルム酸(0.059 g)及びHantzschエステル(0.099 g)を加えた。反応混合物にL-プロリンを加えて一晩攪拌した後に溶媒を溜去した。残渣をカラムクロマトグラフ(シリカゲル5 g)に付し、酢酸エチル/ヘキサン(1：2)溶出部から縮合体0.146 gを得た。その0.125 gを乾燥ピリジン(5 ml)に溶解して重水(0.5 ml)を加え、一晩還流した後に放冷し、2N HCｌにより酸性とした後にクロロホルムで抽出した。有機層を洗浄して脱水した後に溶媒を溜去した。残渣を酢酸エチル/ヘキサンより再結晶した。
H1NMR(CDCl3): δ 1.28(6H,s),1.30(6H,s),1.69(4H,s),3.02(2H,br.s),7.30(1H,d,J=8.4Hz),7.32(2H,d,J=8.4),7.42(1H,dd,J=8.4,1.8Hz),7.53(1H,d,J=1.8), 7.76(1H, br.s), 7.81(2H,d,J=8.4)
NMRデータから重水素化純度は95％以上であった。
例8：3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸-2,2,3,3-d4のマウスにおける体内動態パラメータ
6週齢のddY系雄性マウスを12時間以上絶食させ実験に供した。マウスにAm80(3.30 mg/kg)、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸(軽水素体：M700, 3.56 mg/kg)、又は3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイルフェニル]プロピオン酸-2,2,3,3-d4(重水素化プロピオン酸誘導体：Y616, 3.60 mg/kg)を経口投与した(各化合物の投与量をmolに換算するといずれも9.4 μmol/kgとなる)。各化合物の94 mM DMSO溶液を調製し、0.5%メチルセルロースで100倍に希釈及び懸濁した後、1 mlシリンジと経口用ゾンデを用いて10ml/kgを経口投与した。
各化合物を投与した後、15分、30分、1、2、3、6、12、及び24時間にジエチルエーテル麻酔下、ヘパリン処理注射筒と26G注射針を用いてマウスの腹部大動脈より全血液を採取した(各5匹)。採取した血液を13,700×g、4℃で5分間遠心分離して血漿を分離し、-30℃で保存した。
100μLの血漿を1.5 mlチューブに入れ、400μlの酢酸エチルを添加し攪拌した後、1分間超音波処理し、13,700×g、20℃で3分間遠心分離して上清を採取した。残渣に400μlの酢酸エチルを添加し、上記操作を1回繰り返した。採取した上清を1.5 mlチューブに合わせて入れ、窒素ガスで乾固した。残渣を100 μlのメタノールに溶解してLC/MSの試料とした。
いずれの試料もそれぞれ5 μlをLCに注入した。LC/MS装置は、Waters 2695 Separations Module(日本ウォーターズ株式会社)及び3100 Mass Detector(日本ウォーターズ株式会社)から構成されたものを用いた。各化合物の定量は絶対検量線法により行った。表１に得られた体内動態パラメーターを示す。
軽水素体及び重水素化プロピオン酸誘導体は代謝によって活性薬物であるAm80に変換された。プロドラッグ自体の半減期(t1/2)は重水素化プロピオン酸誘導体において延長し、AUCも増加していた。プロドラッグから代謝により生成する活性薬物Am80のt1/2は、軽水素体を投与した場合に比べて重水素化プロピオン酸誘導体を投与した場合には約2倍に増加しており、AUCの増加も認められた。また、重水素化プロピオン酸誘導体を投与した場合には活性薬物Am80を生成する過程で生成する代謝中間体M1(4-[5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル]カルバモイル]フェニルケイ皮酸又はその2,3-位重水素体)に大幅な減少がおき、代謝中間体M2(3-[4-[5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル）カルバモイル]フェニル-3-ヒドロキシプロピオン酸又はその2,3-位重水素体)は観測されなかった。M3は3-ケト体であるが検出できなかった。
Figure 0005193400
本発明により提供される重水素化プロピオン酸誘導体は最高血中濃度及び血中濃度半減期(t1/2)、並びに濃度時間曲線下面積(AUC)などの薬物動態パラメータにおいて軽水素体よりもプロドラッグとして優れた特性を有しているので、例えば活性薬物であるAm80の作用を長時間にわたって持続的に発揮することができるプロドラッグとして有用である。

Claims (4)

  1. 3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物又はその塩、あるいはそのエステル。
  2. 3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸−2,2,3,3-d4, 3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸-2,2-d2、 3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸-3,3-d2、又はその塩、あるいはそのエステル。
  3. 生体内に吸収された後に活性薬物としてAm80を放出するためのプロドラッグであって、3-[4-[(5,6,7,8-テトラヒドロ-5,5,8,8-テトラメチル-2-ナフタレニル)カルバモイル]フェニル]プロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物又はその塩、あるいはそのエステルを有効成分として含むプロドラッグ。
  4. 3-(4-カルボキシフェニル)プロピオン酸においてプロピオン酸を構成するエチレン基の水素原子の一部又は全部が重水素で置換された化合物(ただしベンゼン環上の水素原子はいずれも重水素ではない)又はその塩、あるいはそのエステル。
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