JP6509079B2

JP6509079B2 - ヘリピロンＡを有効成分とするＰＧＣ１α産生促進剤

Info

Publication number: JP6509079B2
Application number: JP2015167498A
Authority: JP
Inventors: 渡邉　知倫; 知倫渡邉
Original assignee: Fancl Corp
Current assignee: Fancl Corp
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2035-08-27
Also published as: JP2017043566A

Description

本発明は、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ（ｐｅｒｏｘｉｓｏｍｅｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｏｒ-ａｃｔｉｖａｔｅｄｒｅｃｅｐｔｏｒ−γ、ＰＰＡＲγ）コアクチベーター１α（以下ＰＧＣ１αと記載する）の産生促進剤および産生促進方法に関する。

ＰＧＣ１αは、ミトコンドリアを構成する分子、あるいはその機能発揮に重要な分子の発現の制御を行う主調節因子であり、ミトコンドリア合成やエネルギー産生を促進している。即ち、ＰＧＣ−１は、筋機能とインスリン感受性に強い影響を与えている。またＰＧＣ１α活性化により、インスリン感受性が改善されることが知られている。また前述のとおり、ミトコンドリア（持久力やエネルギー代謝に関係し、肥満との関係が深い）の量に関係していることが知られるようになり、近年エネルギー代謝の面から研究が行われており、ＰＧＣ１αの産生を促進することで疾患を改善する可能性が指摘されている。
例えば、特許文献１（特開２０１５−１０５２３６号公報）には、卵殻膜加水分解物がＰＧＣ１α遺伝子の発現を改善し、インスリン抵抗性を改善することが記載されている。特許文献２（特開２０１５−７４６５３号公報）には、スダチ由来のリモネン‐トランス‐１，２‐ジオールがサーチュイン活性を促進し、ＰＧＣ１αを活性化することが記載されている。
また、近年神経細胞におけるミトコンドリアの生合成やエネルギー産生の研究により、ＰＧＣ１α遺伝子の発現が神経機能に強くかかわっていることが明らかになってきた。例えばＰＧＣ１αのノックアウトマウスでは、神経変性疾患に見られるような神経細胞の脱落が見られ、逆にＰＧＣ１αの過剰発現によりミトコンドリア異常改善、神経細胞死が抑制されることが報告されている。また、アルツハイマー病、パーキンソン病を始め様々な中枢性疾患において、ミトコンドリアの機能異常が原因の１つであるといわれている。

一方、ヘリピロンＡは種々の植物に含有されている化合物であり、下記の一般式（１）で表される構造を持つ公知物質である。

一般式（１）

本出願人はこのヘリピロンＡについて着目し、研究を行い、一重項酸素消去剤、皮膚老化改善剤、しわ改善剤、たるみ改善剤、皮膚水分量改善剤、美白剤、メラニン抑制剤、一酸化窒素消去剤あるいは酸化防止剤などの用途（特許文献３：特許第５２６６０４６号公報）、ＰＧＣ１α産生促進剤の用途（特許文献４：特許５７７０５７６号公報）、一酸化窒素産生促進剤の用途（特許文献５：特開２０１４−４７１６０号公報）を見いだして特許出願している。
また化学合成技術が公開されている（非特許文献１：ＥｓａｈａｋＡｌｉ，ｅｔａｌ．，Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９８２，２１，２４３−２４４）。

特開２０１５−１０５２３６号公報特開２０１５−７４６５３号公報特許第５２６６０４６号公報特許５７７０５７６号公報特開２０１４−４７１６０号公報

ＥｓａｈａｋＡｌｉ，ｅｔａｌ．，Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９８２，２１，２４３−２４４

本発明の目的は、ＰＧＣ１α産生促進剤を提供することである。

本発明者は、ヘリピロンＡの新たな用途を調査研究した結果、ＰＧＣ１α産生促進
作用を知見したので提案する。
すなわち、本発明の主な構成は、次のとおりである。
（１）ヘリピロンＡを有効成分とするＰＧＣ１α産生促進剤。
（２）経口剤である（１）に記載のＰＧＣ１α産生促進剤。
（３）（１）又は（２）に記載のＰＧＣ１α産生促進剤を有効成分とする神経の伝達改善剤。

本発明の有効成分であるヘリピロンＡは、ＰＧＣ１α産生促進作用を有するため、ＰＧＣ１α産生が低下した状態を改善する。これによりＰＧＣ１αが関与する種々の神経伝達障害や短期記憶障害を改善し、老化やアルツハイマー症に伴う種々の病態の治療・予防に役立つことが期待される。

神経細胞中のＰＧＣ１αがヘリピロンＡによって増加することを示すグラフである。

本発明は、ヘリピロンＡを有効成分とするＰＧＣ１α産生促進剤に係るものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるヘリピロンＡは化学的に合成される。あるいは植物から抽出することができる。合成方法は公知であるが、以下に概要を示す。
［ヘリピロンＡ（ＨｅｌｉｐｙｒｏｎｅＡ）の化学合成］
ヘリピロンＡ（ＨｅｌｉｐｙｒｏｎｅＡ）の化学合成については、上述したように非特許文献１（ＥｓａｈａｋＡｌｉ，ｅｔａｌ．，Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９８２，２１，２４３−２４４）、に開示されている。
例えば、本発明では、次のように合成した。
４００ｍＬのヘキサン溶媒を用いて、四塩化チタンの存在下で化合物１ジエチルケトン（３−ｐｅｎｔａｎｏｎｅ）１７２ｇと化合物２テトラヒドロ−１，４−オキサジン（ｔｅｒａｈｙｄｒｏ−１，４−ｏｘａｚｉｎｅ（ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｅ））１，０００ｇを４℃で、３時間で反応させ、蒸留処理で精製し、化合物３（Ｎ−イソプロペニル）−テトラヒドロ−１，４−オキサジン（（Ｎ−ｉｓｏｐｒｏｐｅｎｙｌ）− ｔｅｒａｈｙｄｒｏ−１，４−ｏｘａｚｉｎｅ）５０３．５７ｇ（収率８１．１％）を得た。
２００ｍＬのトルエン溶媒を用いて、化合物３（Ｎ−イソプロペニル）−テトラヒドロ−１，４−オキサジン（（Ｎ−ｉｓｏｐｒｏｐｅｎｙｌ）− ｔｅｒａｈｙｄｒｏ−１，４−ｏｘａｚｉｎｅ）１６７ｇを化合物４エチルマロニルクロライド（ｅｔｈｙｌｍａｌｏｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ）８１ｇとメタノール−氷冷（−１７℃〜−１１℃
）条件で反応させ、一般式（２）で表される化合物を合成した。

一般式（２）

化合物３と化合物４との反応は２Ｎ塩酸添加で終了させ、クロロホルム抽出後に硫酸マグネシウム乾燥処理を行った。その次に反応溶液にトルエン２００ｍＬと２５％塩酸４００ｍＬを順次加えて液−液分配でトルエン層を回収した。トルエン層を０．１Ｎ塩酸４００ｍＬで洗浄し、硫酸マグネシウム乾燥処理後にトルエンを真空エバポレーターで除去して橙色油状溶液を得た。
この溶液にＰＰＡ（ポリリン酸）１ｋｇを加え、１１０℃〜１１８℃で環化して化合物５を合成した。化合物５は室温に冷却し、クロロホルム抽出で回収し、硫酸マグネシウム乾燥処理後に真空エバポレータ−でクロロホルムを除去した。固形物をシリカゲルクロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール＝５０：１（ｖ／ｖ））で橙色固形の化合物５を４５．７ｇ得た。本反応の収率は１８．３％であった。

この化合物５について１Ｎ塩酸の存在下でホルムアルデヒドを重合反応することで化合物６ヘリピロンＡ（ＨｅｌｉｐｙｒｏｎｅＡ）を化学合成した。化合物５の４５．７ｇをエタノール４６０ｍＬに溶解し、濃塩酸２．５ｍＬの存在下でホルムアルデヒド（３７％）２４７．８１ｇを７９℃で還流反応させ、結晶が析出した。この結晶をエタノール３００ｍＬで洗浄し、白色結晶としてヘリピロンＡ（ＨｅｌｉｐｙｒｏｎｅＡ）を３４．０１ｇ得た。本反応の収率は７１．６％であった。

得られたヘリピロンＡ（ＨｅｌｉｐｙｒｏｎｅＡ）の物性値を以下に示す。
外観：白色結晶
ＮＭＲスペクトル（４００ＭＨｚ，溶媒；ＣＤＣｌ_３）
^１Ｈ−ＮＭＲ
δ＝ａ１．２３１、ｂ１．９６９、ｃ２．５５４、ｄ３．６１６、ｅ１１．１９９
１３ＣＮＭＲ（４００ＭＨｚ、溶媒；ＣＤＣｌ_３）
δ＝Ｉ→１６９．３３５（ｔ）Ｈ→１６８．４９９（ｍ），Ｇ→１６０．１６０（ｍ），Ｆ→１０８．７０９（ｍ），Ｅ→１０１．５９２（ｔ），Ｄ→２４．３６８（ｑｔ），Ｃ→１９．１７６（ｔ），Ｂ→１１．６８９（ｑｔ），Ａ→９．４７６（ｑ）

一般式（３）

一般式（４）
分子量：３２０．３４１ｇ／ｍｏｌ（質量分析）
分子式：Ｃ_１７Ｈ_２０Ｏ_６（質量分析）
融点：２１８−２２０℃

本発明のヘリピロンＡ（ＨｅｌｉｐｙｒｏｎｅＡ）を含有するＰＧＣ１α産生促進剤としては、経口投与、経皮投与、直腸内投与、注射などの投与方法に適した固体又は液体の医薬用無毒性担体と混合して、慣用の医薬製剤の形態で投与することができる。
このような製剤としては、例えば、錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤などの固形剤、溶液剤、懸濁剤、乳剤などの液剤、凍結乾燥製剤などが挙げられ、これらの製剤は製剤上の常套手段により調製することができる。
上記の医薬用無毒性担体としては、例えば、グルコース、乳糖、ショ糖、澱粉、マンニトール、デキストリン、脂肪酸グリセリド、ポリエチレングルコール、ヒドロキシエチルデンプン、エチレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アミノ酸、ゼラチン、アルブミン、水、生理食塩水などが挙げられる。また、必要に応じて、安定化剤、湿潤剤、乳化剤、結合剤、等張化剤などの慣用の添加剤を適宜添加することもできる。

ヘリピロンＡは神経細胞のＰＧＣ１α産生量を増加させ、血中ＰＧＣ１α量の増加をもたらす。従って上記作用を有することにより、ＰＧＣ１αの欠乏や不足に伴う各種疾患、特に神経系の障害や、記憶障害の改善剤として使用できる。
なおヘリピロンＡをＰＧＣ１α産生促進剤としてヒトに投与する場合は、経口投与が好ましく、成人１日当たり１ｍｇ〜１０ｇを投与すればよい。

ヘリピロンＡのＰＧＣ１α産生促進効果試験
ＰＧＣ１α産生促進試験としてラット胎仔から調製した初代培養神経細胞を用いて試験を行った。

［ｉｎｖｉｔｒｏ試験］
１．試験方法
妊娠１７日目のＳＤラット（日本エスエルシー）から胎仔を取り出し、大脳皮質と海馬を単離した後、神経細胞分散液キット（住友ベークライト）を用いてキットに添付の説明書に従い、初代神経細胞を調製した。調製したラット初代神経細胞を２％Ｂ２７（Ｇｉｂｃｏ）、０．５ｍＭＬ−グルタミン（Ｇｉｂｃｏ）、１％ペニシリン−ストレプトマイシン（Ｓｉｇｍａ）を含むニューロベイサル培地（Ｇｉｂｃｏ）で４×１０^５ｃｅｌｌｓ／ｍｌの濃度になるように縣濁し、ポリ−Ｌ−リジンコートの４８ウエルプレート（ＩＷＡＫＩ）に３５０ μｌずつ播種し、３７℃、５％ＣＯ_２環境下で７日間培養した。
次いで各ウエル当たり最終濃度を０、１、３μＭになるようにヘリピロンＡを添加した。ヘリピロンＡの添加７２時間培養後上清を除去し、細胞を回収した。
回収した細胞を用いてＰＧＣ１α遺伝子の発現量を測定した。
ＲＮｅａｓｙＭｉｎｉｋｉｔ（ＱＩＡＧＥＮ社）を用い添付の説明書に従ってＲＮＡを調製した。調製した２００ｎｇのＲＮＡを用いて、ＰｒｉｍｅＳｃｒｉｐｔＲＴｒｅａｇｅｎｔｋｉｔ（Ｔａｋａｒａ社）を使用し、添付の説明書に従いｃＤＮＡを作製した。ＰＧＣ１α遺伝子発現量は、１．５ μｌｃＤＮＡ、ラットＰＧＣ１α ｔａｑｍａｎｐｒｏｂｅ（ＴａｑＭａｎＧｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｓｓａｙｓ：ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）とＬｉｇｈｔＣｙｃｌｅｒ４８０ＰｒｏｂｅＭａｓｔｅｒ（Ｒｏｃｈｅ）を混合し、ＬｉｇｈｔＣｙｃｌｅｒ４８０ＩＩ（Ｒｏｃｈｅ）を用いて、９５℃、５分、（９５℃、１０秒→６０℃、３０秒）×４５サイクル、５０℃、３０秒の反応条件で測定を行った。内部標準としてＧＡＰＤＨの発現量をＲｏｄｅｎｔＧＡＰＤＨｃｏｎｔｒｏｌＲｅａｇｅｎｔ（ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を使用し、上記と同様な反応で測定した。測定により得られたＣｐ値からＧＡＰＤＨを内部標準としてΔΔＣｔ法により、各サンプルの相対的遺伝子発現量を求めた。

２．試験結果
試験結果を図１に示す。ＰＧＣ１α量は、ヘリピロンＡ無添加の場合の測定結果を１とする相対値で表示した。図に示すように、ラット胎仔から得た初代神経細胞において、ヘリピロンＡの添加により神経細胞におけるＰＧＣ１αの遺伝子発現量の増加が確認された。
以上の試験結果から、ヘリピロンＡは神経細胞のＰＧＣ１αの産生を促進することが明らかとなった。したがって、ヘリピロンＡは、ＰＧＣ１αが低下することに伴うエネルギー代謝障害、糖尿病性疾患、神経障害や記憶障害に有用である。また遺伝子組換法によるＰＧＣ１α発現、産生における培養液中の成分としてヘリピロンＡを用いることができる。

Claims

ヘリピロンＡを有効成分とするＰＧＣ１α産生促進剤。
経口剤である請求項１記載のＰＧＣ１α産生促進剤。
請求項１又は２に記載のＰＧＣ１α産生促進剤を有効成分とする神経の伝達改善剤。