JP6367211B2 - リソソーム蓄積症の改善物質としてのトコフェロール誘導体およびトコフェリルキノン誘導体 - Google Patents
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Description
[0001]本出願は、2012年11月16日に出願した米国仮出願第61/727,296号の利益を主張するものであり、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0002]本文中で引用される出願および特許の各々、ならびにそれらの出願および特許それぞれに引用された各文書または参考文献(各発行特許の手続き中を含む;「出願引用文書」)、ならびに、それらの出願および特許のいずれかに対応する、および/またはそれらの優先権を主張するPCTおよび外国出願または特許の各々、ならびに出願引用文書の各々に引用または参照された文書の各々は、参照により本明細書に明らかに組み込まれ、本発明の実施において用いられてもよい。より一般的には、文書または参考文献は、本文で(特許請求の範囲の前の参考文献一覧、または本文自体において)引用され;これらの文書または参考文献(「本明細書で引用される参考文献」)の各々、ならびに本明細書で引用される参考文献の各々において引用された各文書または参考文献(製造業者の任意の仕様書、説明書などを含む)は、参照により本明細書に明らかに組み込まれる。
[0003]本出願は、米国政府の支援を受けて行われ、米国政府は、本発明において一定の権利を有する。
[0004]本発明は、in vivoでの薬物動態が改善した、新規のトコフェリルキノン誘導体およびトコフェロール誘導体に関し、いくつかの実施形態において、トコフェリルキノン誘導体およびトコフェロール誘導体は、リソソーム蓄積症の治療、ミトコンドリア機能不全により引き起こされる疾患の治療、正常なミトコンドリアATP産生の回復、細胞内カルシウムイオン濃度の調節、および他の治療または治療法に有用であり得る。
[0038]本明細書で使用する場合、用語「含む」、「含んだ」、「含める」、「含めた」、「含有する」、「含有した」、およびそれらの任意の変化形は、問題となっている、要素または要素の列挙を含む、含めるまたは含有するプロセス、方法、プロダクトバイプロセスおよび組成物が、それらの要素を含むだけでなく、明確に列挙していない要素、または問題となっているそのようなプロセス、方法、プロダクトバイプロセスまたは組成物に固有の他の要素も含み得るように、非排他的包含を網羅することを意図したものである。
[0040]本明細書で使用する場合、リソソーム蓄積症またはLSDには、それらに限定されないが、以下の障害および疾患、すなわち、グリコーゲン蓄積症II型(ポンペ病)、ムコ多糖症(MPS)(例えば、MPSI型〜IV型およびVI型〜VII型)、ムコリピドーシス(例えばI型〜IV型)、オリゴ糖症(Oligosaccharidoses)(例えば、シンドラー病/神崎病、ならびにαマンノース症およびβマンノース症)、リピドーシス(例えば、ニーマンピック病C型およびD型、ならびにウォルマン病)、スフィンゴリピドーシス(例えば、ニーマンピック病A型およびB型、ゴーシェ病I型、II型およびIII型、テイ−サックス病を含めたGM1およびGM2ガングリオシドーシス)、ならびにリソソーム輸送障害(例えば、シアル酸蓄積症)が含まれる。
[0044]「医薬組成物」は、医薬作用物質と、医薬として許容されるビヒクルと、任意選択で、例えば、安定剤、防腐剤、医薬として許容される担体などの他の構成成分とを含む組成物である。「医薬作用物質」は、本明細書で記述するトコフェリルキノン誘導体および/またはトコフェロール誘導体である。
[0048]加えて、保存期間を延ばすことができる安定剤が、医薬組成物に含まれ得る。適切な安定剤としては、グルタミン酸ナトリウム、および2−フェノキシエタノールを挙げることができる。さらに、細菌汚染を防止し、多用量バイアルを可能にするために、防腐剤を添加することができる。適切な防腐剤としては、フェノキシエタノールおよびホルムアルデヒドを挙げることができる。
[0051]治療的処置のための、用語「有効量」または「治療上許容される量」は、影響を受けた細胞もしくは組織においてリソソームのエキソサイトーシスを実質的に改善する、および/または問題のLSDの臨床症状を実質的に改善するのに十分な、作用物質の量を意味する。有効量は、比較的広い、致命的でない範囲内に存在し得ると考えられる。ルーチンの実験を使用して、適切な有効量を決定することができる。
を有する化合物を含む、トコフェリルキノン誘導体を提供する。
を有する。
を有するトコフェロール誘導体を含む。
を有する。
[0068]医薬として許容される担体、賦形剤、希釈剤、複合体形成剤または添加剤を任意選択で含む、医薬的に適切な形態の本発明の化合物は、一度作製されると、治療および/または予防を必要とする患者に投与されることになる。患者への投与は、例えば、経口および/または非経口投与経路を介することができる。ある種の実施形態において、本発明の化合物は、任意の方法で、または、患者の脳もしくは中枢神経系において化合物の効果的な濃度を実現する任意の様式を用いて投与することができる。
[0074]微生物による本明細書に記述する医薬組成物の結果的な腐敗を防ぐために、微生物の成長を抑えるよう、防腐剤が該組成物に添加されてもよい。しかし、防腐剤の量は、多くない。なぜなら、それが、本発明の化合物の全体的な安定性に影響を与えかねないからである。防腐剤、ならびに医薬組成物の他の構成成分の各々は、当分野で既知であり、例えば、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」、ならびにPharmaceutical Dosage Forms:Parenteral Medications、第1巻、1992、Avisら編、Mercel Dekker、New York、N.Y.1992(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)に記載されている。
[0078]1つの経口徐放構造は、固体剤形の腸溶コーティングである。腸溶コーティングは、化合物が胃液に曝されたときに指定の期間にわたりその化合物を剤形の内部に物理的に組み込まれたままにすることを促進するが、腸液中で分解して化合物がすぐに吸収されるように設計されている。吸収の遅延は、胃腸管を移動する速度に依存するので、胃が空になる速度が重要な因子である。投与法によっては、マルチプルユニット型剤形、例えば顆粒が、有用である可能性がある。
ステップ1
[0081]0℃に冷却された、NaH(5.75g、143.67mmol、1当量)の乾燥DMF(100mL)溶液に、乾燥DMF(150mL)中の化合物1(25g、143.67mmol、1当量)を0℃でゆっくり添加し、得られた混合物を、0℃で1時間撹拌した。1時間後、臭化ベンジル(20.62ml、172.4mmol、1.2当量)を、0℃で、20分かけて反応混合物にゆっくり滴下した。次いで、反応混合物を、室温で12時間撹拌した。反応の完了をTLCにより確認した後、反応混合物を氷水でクエンチし、水性層を、エーテル(2×30mL)で抽出した。合わせた有機抽出物を、Na2SO4で乾燥し、濾過し、減圧下で濃縮し、粗製生成物を得た。粗製物を、石油エーテル中の10%酢酸エチルを溶離液として使用する、シリカゲル(100〜200メッシュ)でのフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製し、純粋な化合物(23g、収率60%)を得た。
ステップ2
[0083]0℃の、化合物2(25g、94.69mmol、1当量)のジエチルエーテルおよびアセトニトリル(3:1の比率)溶液に、イミダゾール(9.02g、132.57mmol、1.4当量)およびトリフェニルホスフィン(29.77g、113.63mmol、1.2当量)を0℃で添加した。5分の撹拌後、ヨウ素(31.26g、123.10mmol、および1.3当量)を0℃で反応混合物に添加して、反応混合物を、0℃で45分間撹拌した。反応の完了をTLCにより確認した後、反応混合物を、セライト層に通して濾過し、ジエチルエーテルで洗浄した。濾液を減圧下で濃縮し、粗製生成物を得た。粗製物を、石油エーテル中の2〜3%酢酸エチルで溶離するフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製し、純粋な化合物(32.5g、収率92%)を得た。
ステップ3
[0085]化合物3(25g、66.84mmol、1当量)の乾燥THF溶液に、トリフェニルホスフィン(22.76g、86.89mmol、および1.3当量)を添加した。次いで、反応混合物を12時間還流した。反応の完了をTLCにより確認した後、反応混合物を減圧下で蒸留し、粗製化合物を、ジクロロメタン中の5%メタノールを溶離液として使用することによるフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製し、純粋な化合物(35.2g、収率83%)を得た。
ステップ4
[0087]化合物4(50g、78.54mmol、1当量)を、乾燥THFに入れ、−78℃に冷却し、n−BuLi(103ml、164.9mmol、2.1当量)を、−78℃で、1時間かけて滴下した。ヘキサフルオロアセトン三水和物(46ml、314.1mmol、4当量)を、濃H2SO4に滴下した。放出された気体のヘキサフルオロアセトンを、−78℃で、前述の溶液にゆっくりパージした。反応混合物を、室温で12時間放置した。反応の完了後、2NのHClでクエンチし、水性層を、酢酸エチル(2×300mL)で抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥し、減圧下で濃縮し、粗製生成物を得た。粗製物を、石油エーテル中の5%の酢酸エチルで溶離するフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製し、純粋な化合物(23.3g、収率75%)を得た。
ステップ5
[0089]化合物5(25g、63.13mmol、1当量)をMeOHに入れた。Pd/C(10g)を、N2下で、少量ずつ添加した。それを、par撹拌機において、80psiで、50℃まで24時間加熱した。反応の完了後、それをセライトに通して濾過し、濾液を減圧下で濃縮し、粗製生成物を得た。粗製物を、DCM中の2〜3%MeOHで溶離する、フラッシュカラム(100〜200シリカゲル)クロマトグラフィーにより精製し、純粋な化合物(11g、収率85%)を得た。
ステップ6
[0091]化合物6(20g、64.93mmol、1当量)をDCMに入れ、0℃まで冷却し、DMP(38.5g、90.90mmol、1.4当量)を少量ずつ添加した。反応混合物を室温で2時間放置した。反応の完了後、DCMを留去した。残留物をジエチルエーテルに溶解し、セライトに通して濾過した。濾液を重炭酸ナトリウム(2×300ml)で洗浄した。有機抽出物をNa2SO4で乾燥し、減圧下で濃縮し、粗製生成物(17.5%、収率88%)を得た。粗製物自体を、さらに精製することなく、次のステップに進めた。
ステップ7
[0093]NaH(2.1g、86.192mmol、および2.2当量)を、0℃でTHFの中に少量ずつ添加し、次いで、ウィティッヒ試薬(11.4g、43.095mmol、1.1当量)を滴下し、それを1時間放置した。次いで、THF中の、HMPA(14ml、78.356mmol、および2当量)および化合物7(12g、39.178mmol、1当量)を、0℃で滴下した。反応混合物を室温で2時間放置した。完了後、反応物を氷でクエンチし、ジエチルエーテルで2回抽出し、およびエーテル(2×30mL)で抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥し、減圧下で濃縮し、粗製生成物を得た。粗製物を、石油エーテル中の10%の酢酸エチルで溶離するフラッシュカラムクロマトグラフィーにより精製し、純粋な化合物(1.85g、収率65%)を得た。
ステップ8
[0095]−78℃に冷却された、化合物8(1g、2.4mmol、1当量)の乾燥THF(20mL)溶液に、LAH(4.8ml、1M溶液、2当量)を−78℃で添加し、得られた混合物を、−30℃で3時間撹拌した。反応の完了をTLCにより確認した後、NH4Cl飽和溶液を反応混合物に添加し、水性層をエーテル(3×10mL)で抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥し、減圧下で濃縮し、0.8gの化合物8を無色のシロップ状物として得た。得られた粗製物(0.75、収率83%)を、精製することなく、次のステップに進めた。
ステップ9
[0097]化合物9(1g、2.67mmol、1当量)のEtOAc(20mL)溶液に、ヒドロキノン(0.29g、2.67mmol、1当量)、塩化亜鉛(0.286g、2.13mmol、0.8当量)、および37%HCl水溶液(0.2当量)を0℃で添加し、得られた混合物の温度を室温に到達させ、室温で12時間維持した。反応の完了をTLCにより確認した後、NaHCO3飽和溶液(10mL)を反応混合物に添加し、水性層をエーテル(3×10mL)で抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥し、減圧下で濃縮した。残留物を、シリカゲルでのフラッシュカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:EtOAc:85:15)により精製し、0.25〜0.3g(75%、LS−MS)の茶色シロップ状物を与えた。
ステップ10
[0099]化合物10(1g、2.14mmol)のメタノール(20mL)溶液に、10%Pd/C(0.25g)を添加し、得られた反応混合物を、水素(バルーン圧)雰囲気下で、12時間撹拌した。反応の完了を質量分析により確認した後、反応混合物を、セライト層に通して濾過し、メタノールで洗浄した。濾液を減圧下で濃縮し、0.8gの化合物GVK−NCI−02を無色シロップ状物として得た。得られた粗製物を、prep HPLCにより精製し、薄茶色シロップ状物(0.3g、収率30%)(95%HPLC)を与えた。
[00101]δ−トコフェロールおよび5つの類似体についての50%効果濃度(EC−50)を、野生型およびNPC3123細胞において測定した。図1Aは、δ−トコフェロールおよび類似体の濃度が、野生型細胞において上がるにつれて、血清のコレステロールレベルが下がったことを示す。さらに、NPC細胞(図1B)において、コレステロールレベルの低下は、対照(δ−トコフェロール無し)と比較して大きかった。NCGC00250218への曝露時の、NCP線維芽細胞における、表現型のコレステロールの除去についてのIC50は、10μMの範囲であった。最も大幅な変化は、「X−類似体」またはNCGC00250218で見られた。実際、CF3−トコフェロールは、δ−トコフェロール(δ−T)よりも効力が大きかった。
[00102]コレステロールに対する組織化学的染料であるフィリピンを使用して、野生型線維芽細胞およびNPC線維芽細胞におけるコレステロールを検出した。対照の線維芽細胞、すなわち、野生型およびNPC線維芽細胞は、フィリピンのみで処理され、δ−トコフェロールまたは類似体で処理されなかった。実験の試料は、X−類似体またはδ−トコフェロールを与えられたNPC細胞であった。図2は、フィリピンおよびX−類似体(20μM)により処理されたNPC細胞は、フィリピンおよびδ−トコフェロール(40μM)で処理されたNPC細胞よりもコレステロールが少ないことを示す。したがって、X−類似体によるNPC細胞の処理は、δ−トコフェロールにより処理された細胞と比べて、後者は前者の2倍の濃度で使用されたが、コレステロールレベルを大幅に低下させる。
[00103]X−類似体を、雌のBalb/cマウスに投与し、脳および血漿における時間−濃度曲線を研究した。図3Aの表は、その結果を示す。血清におけるX−類似体のピーク平均濃度は、約2〜4時間で生じるのに対して、脳におけるX−類似体のピーク平均濃度は、72時間でまたは72時間後に生じる。これらの結果を、図3Bのグラフにも示す。
[00104]X−類似体を雌のBalb/cマウスに経口(PO)または腹腔内(IP)投与し、脳および血漿における投与経路および用量の影響を観察した。結果を、図4A、図4B、および図4Cに示す。血漿(図4A)において、PO経路は、X−類似体のより高いレベルを生じさせるのにより有効であることが分かった。驚くべきことに、低用量(10mg/kg)の投与されたX−類似体が、より高い用量(250mg/kg)よりも高い血漿中濃度(ng/mL)をもたらした。脳(図4B)において、PO経路は、X−類似体のより高いレベルを生じさせるのにより有効であることがここでも観察された。PO投与についての異なる用量(10mg/kgおよび250mg/kg)は、ほぼ同じ脳中濃度の結果をもたらした。図4Cは、250mg/kgでの血漿対脳の比較を示す。したがって、CF3官能基を含む脂肪族鎖の合成調節は、薬物動態が改善される分子をもたらした。注目すべきは、天然の酵素は、フルオロ脂肪族鎖を酸化する能力を有しない。
[00106]天然に存在する他のトコフェロールのように、NCGC00250218は、優れた生物学的利用能を有する可能性が高いが、NPCマウスへの簡単な対処、および以前の薬物動態実験との脳中レベルの比較のために、I.P.投与を行った。HPCDを用いた以前の実験に基づき、化合物およびコレステロールエステルのレベルを、72時間の曝露後に測定した。リソソームに閉じ込められたコレステロールの細胞外放出は、コレステロールの代謝を活性化し、脳においてはコレステロールエステルの、血漿においては24−ヒドロキシコレステロールのレベルがあがることが判明した。NCGC00250218の用量は、線維芽細胞におけるそのIC50(約10μM)と同様の脳中濃度に達することができるように選択した。結果を図5Aおよび図5Bに示す。
Claims (8)
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のトコフェロール誘導体を含む医薬組成物。
- リソソーム蓄積症の治療用である、請求項4に記載の医薬組成物。
- 前記組成物による治療が、患者の細胞へのCa2+の流入、および/または該患者の細胞からのコレステロールの細胞外放出を実質的に増加させる、請求項5に記載の医薬組成物。
- リソソーム蓄積症が、ニーマンピック病C型(NPC)、ウォルマン病、ニーマンピック病A型、ファーバー病、テイ−サックス病、MSIIIB、およびCLN2(バッテン)病からなる群から選択される、請求項5に記載の医薬組成物。
- シクロデキストリンをさらに含む、請求項5に記載の医薬組成物。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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