JP6556621B2 - テトラヒドロ−イソフムロン誘導体、作成および使用方法 - Google Patents

テトラヒドロ−イソフムロン誘導体、作成および使用方法 Download PDF

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Description

優先権主張
本出願は、2012年7月9日に出願された米国特許仮出願第61/669,441号に対する優先権を主張するものであり、その開示内容が参照によりその全体において本願に組み込まれる。
ホップ(Humulus lupulus L.)は、数世紀にわたり医薬用途で使用されており、近年は酒造産業で使用されている植物である。ホップは、アルファ酸(フムロン)およびベータ酸(ルプロン)の両方を含む。アルファ酸/フムロンは次の全体構造を持つ。
Figure 0006556621
アルファ酸の3つの主要なタイプは、フムロン(R=CHCH(CH)、コフムロン(R=CH(CH)およびアドフムロン(R=CH(CH)CHCH)である。ホップには、より一般的でない2つのアルファ酸、プレフムロンおよびポストフムロンも存在する。アルファ酸は、熱によるアルファ酸の異性化によってシスまたはトランスイソ−アルファ酸/イソフムロンに変換されてよく、これらのイソ−アルファ酸は順次、水素化によってシスまたはトランス還元型イソ−アルファ酸に変換されてよい。還元型イソ−アルファ酸の3つの主要なタイプは、ジヒドロ−(ρ−としても知られる)、テトラヒドロ−およびヘキサヒドロ−イソ−アルファ酸(それぞれRIAA、THIAAおよびHIAA)である。
ホップから誘導されるいくつかの化合物は、抗炎症作用を持つことが分かっている(Hall 2008、Desai 2009、Tripp 2009、Konda 2010)。THIAA抽出物は、炎症を抑制し(Desai 2009)、コラーゲンにより関節炎を誘発させたマウスモデルにおいて関節炎の症状を低減し(Konda 2010)、高脂肪性食物により代謝性エンドトキシン血症を誘発させたモデルにおいて、グルコース恒常性を改善する(Everard 2012)することが示されている。各ケースにおいて、THIAA化合物は、置換1,3−シクロペンタジオンモチーフを用いた。
アルファ酸およびその誘導体の立体化学的配置を同定する初期の試みは不正確で、アルファ酸(元来(−)の旋光度を持つ)から始まり異性化アルファ酸まで続いた。アルファ酸は、当初6Rコンフィグレーションであるとされたが、現在は6Sであることが知られている。適当な立体化学的配置は、米国特許公開第2012/0108671号で同定され、X線結晶構造解析テータに基づくTHIAAの立体化学的配置、シス3,4−ジヒドロキシ−2−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−4−(4−メチルペンタノイル)シクロペント−2−エン−1−オン(「KDT500」、システトラヒドロイソフムロンとしても知られる)が開示された。KDT500には2つの鏡像異性体があり、(+)−(4S,5R)−3,4−ジヒドロキシ−2−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−4−(4−メチルペンタノイル)シクロペント−2−エン−1−オン(「(+)−KDT500」)および(−)−(4R,5S)−3,4−ジヒドロキシ−2−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−4−(4−メチルペンタノイル)シクロペント−2−エン−1−オン(「(−)−KDT500」)である。(+)−KDT500および(−)−KDT500の構造は、化学式IIおよびIIIにそれぞれ示される。
Figure 0006556621
Figure 0006556621
米国特許公開第2012/0108671号には、KDT500およびそのカリウム塩KDT501の精製ならびに特性評価について記載されている。主にシス型ジアステレオマーを含む濃縮THIAA抽出物は、ホップの加工で得られ、向流クロマトグラフィー(CCC)を用いて精製され、単離された(+)−KDT500は、1当量のカリウム塩(例えばKOH)との反応によって(+)−KDT501に変換される。
Figure 0006556621
(+)−KDT501は、抗炎症および抗糖尿病効果の両方を示すことが分かった。
本明細書のいくつかの実施形態では、新規THIAA誘導体ならびに鏡像異性的に純粋鏡像異性的に純粋な組成物およびこれらの誘導体を含む医薬組成物が提供される。いくつかの実施形態において、本明細書で提供されるTHIAA誘導体は、KDT100、KDT700、KDT0005、KDT0017、KDT0020、KDT0024、KDT0033、KDT0034、KDT0035、KDT0036、KDT0037、KDT0038、KDT0039、KDT0040、KDT0001/2、KDT0041、KDT0042およびKDT0043またはその塩もしくは結晶から選択される。いくつかの実施形態において、本明細書で開示されるTHIAA誘導体の塩は、無機塩でも有機塩でもよく、カリウム、アルミニウム、カルシウム、銅、グアニジン、鉄、リチウム、マグネシウム、ナトリウム、亜鉛、シンコニジン、シンコニンおよびジエタノールアミン塩を含むがこれらに限定されない。
本明細書のいくつかの実施形態では、本明細書で開示される新規THIAA誘導体の合成方法が提供される。いくつかの実施形態において、これらの合成方法は、本明細書に示されるアシル化、エナミン、オキシムおよび還元プロトコルのうち1つ以上を利用する。
本明細書のいくつかの実施形態では、選択的にまたはPPARαと組み合わせてPPARγを活性化する方法、および本明細書で提供されるTHIAA誘導体またはその組成物のうち1つ以上を用いた、1つ以上の炎症マーカーのレベルをインビトロまたはインビボで低減する方法、が提供される。いくつかの実施形態において、この組成物は、THIAA誘導体および1つ以上の薬学的に許容される担体を含む、実質的に鏡像異性的に純粋な医薬組成物である。いくつかの実施形態において、これらの方法は、PPARγ活性の減少に関連した状態を治療するために、その必要のある対象において、用いられる。
本明細書のいくつかの実施形態では、その必要のある対象に、治療上有効な量の本明細書で提供される1つ以上のTHIAA誘導体またはその組成物を投与することによって、炎症を抑制する、炎症に関連した状態を治療する、選択的にまたはPPARαと組み合わせてPPARγを活性化する、PPARγ調節官能性の状態を治療する、または1つ以上の炎症マーカーのレベルを低減する方法が提供される。これらの実施形態のいくつかにおいて、これらの誘導体は、本明細書で提供される実質的に鏡像異性的に純粋な医薬組成物を用いて投与される。いくつかの実施形態において、PPARγ調節反応性の状態とは、II型糖尿病、肥満、高インスリン血症、メタボリックシンドローム、非アルコール性脂肪肝疾患、非アルコール性脂肪性肝炎、自己免疫疾患または増殖性疾患である。同様に、いくつかの実施形態において、炎症に関連した状態は、糖尿病である。
以下の本発明の記述は、単に本発明の様々な実施形態を説明することを意図するものである。したがって、議論される特定の修正は、本発明の範囲の限定と解釈されるべきではない。様々な同等物、変更および修正が本発明の範囲から外れずに行われうることは当業者にとって明らかであり、そのような等価な実施形態は本明細書に含まれることが理解される。
本明細書に開示されるように、THIAA誘導体の新規なセットは合成され、炎症状態および糖尿病を治療する能力について分析された。これら誘導体を表1にまとめる。本明細書のいくつかの実施形態では、塩の結晶を包含する、これらTHIAA誘導体ならびにその塩および結晶が提供さる。本明細書では、実質的に鏡像異性的に純粋な組成物を包含する、これら誘導体ならびにその塩および結晶を含む組成物も提供される。
表1: THIAA誘導体:
Figure 0006556621
Figure 0006556621
Figure 0006556621
Figure 0006556621
本明細書で開示のTHIAA誘導体は、シスTHIAAをアシル化、エナミン、オキシムおよび還元プロトコルにより修飾することによって合成された。シスTHIAAは化学式IVに示される構造をもつ。
Figure 0006556621
本明細書のいくつかの実施形態では、化学式V(エステル)および化学式VI(カーボネート)で示される一般構造を持つTHIAA誘導体を生成するためのアシル化プロトコルならびにこのプロトコルにより生成された化合物が提供される。
Figure 0006556621
Figure 0006556621
本明細書で提供されるアシル化プロトコルは、元となる(parent)THIAA化合物(各種R基をもつ3級アルコール)と塩化アシルもしくは無水物を反応させ、エステル(R)を得る、またはクロロギ酸アルキルと反応させカーボネート(R)を得ることを含む。このプロトコルにより、異なるR、RおよびR基を持つTHIAA誘導体の合成が可能になる。いくつかの実施形態において、Rは、イソプロピル、イソブチルおよびsec−ブチルから選択される。いくつかの実施形態において、Rは、任意のアルキルまたはアリール基から選択され、置換または分岐されたアルキルおよびアリールを含む。いくつかの実施形態において、Rは、3級アルキル以外の任意のアルキル基から選択される。
以下の実施例1〜8に示されるように、化合物KDT0033、KDT0034、KDT0035、KDT0036、KDT0037、KDT0041、KDT0042およびKDT0043は、本明細書で提供されるようにアシル化プロトコルによって合成された。テトラヒドロイソフムロン(n−またはco−)を適切な溶媒(ジクロロメタンまたはクロロホルム)に溶解したのち過剰のピリジン(5当量)を加え、次いで過剰の塩化アシルまたは無水物(3当量)を加えた。反応は室温下に維持し、HPLCで監視した。開始物質が消費されてから(一般的に塩化物で30〜60分、無水物で12〜24時間)、メタノールを加え過剰の塩化物をクエンチし、潜在的な第二のアシル基をエノール化トリケトンから除去した。少なくとも一時間の後、反応混合物を蒸発させ、残渣をtBuOMeに溶解し、1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させた。残渣をHPLC(C18逆相、40%アセトニトリル、水、0.05%TFA)または向流クロマトグラフィー(CCC)で精製しエステル(KDT0033、KDT0034、KDT0036、KDT0041、KDT0042、KDT0043)を得た。同じ手順をクロロギ酸アルキルを用いて行いカーボネート(KDT0035、KDT0037)を得た。
本明細書のいくつかの実施形態では、化学式VIIで示される一般構造を持つTHIAA誘導体を生成するためのエナミンプロトコルならびにこのプロトコルにより生成された化合物が提供される。
Figure 0006556621
本明細書で提供されるエナミンプロトコルは、元となるTHIAA化合物(各種R基をもつ3級アルコール)と1級アミンを反応させることを含む。このプロトコルにより、異なるR基を持つTHIAA誘導体の合成が可能になる。いくつかの実施形態において、Rは、イソプロピル、イソブチルおよびsec−ブチルから選択される。いくつかの実施形態において、Rは、任意のアルキルまたはアリール基から選択され、置換または分岐されたアルキルおよびアリールを含む。
以下の実施例9〜11に示されるように、化合物KDT0017、KDT0020、およびKDT0024は、本明細書で提供されるようにエナミンプロトコルによって合成された。システトラヒドロイソフムロン(n−またはco−)を適切な溶媒(メタノールまたはエタノール)に溶解し、過剰の1級アミン(5当量)を加えた。反応は室温〜50℃下に維持し、HPLCで監視した。開始物質がなくなってから(一般的に1〜12時間)、溶媒を蒸発させた。揮発性アミンの場合、生成物はさらなる精製せずに使用可能であった。非揮発性アミンの場合、粗生成物をtBuOMeに溶解し、1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させた。残渣をHPLC(C18逆相、40%アセトニトリル、水、0.05%TFA)で精製した。
本明細書のいくつかの実施形態では、化学式VIIIおよびIXで示される一般構造を持つTHIAA誘導体を生成するためのオキシムプロトコルならびにこのプロトコルにより生成された化合物が提供される。
Figure 0006556621
Figure 0006556621
本明細書で提供されるオキシムプロトコルは、元となるTHIAA化合物(各種R基をもつ3級アルコール)と様々なO−アルキル化ヒドロキシルアミンを反応させることを含む。このプロトコルにより、異なるR基を持つTHIAA誘導体の合成が可能になる。いくつかの実施形態において、Rは、イソプロピル、イソブチルおよびsec−ブチルから選択される。いくつかの実施形態において、Rは、任意のアルキルまたはアリール基から選択され、置換または分岐されたアルキルおよびアリールを含む。
以下の実施例12および13に示されるように、化合物KDT0001/2およびKDT0005は、本明細書で提供されるようにオキシムプロトコルによって合成された。テトラヒドロイソフムロン(n−またはco−)を適切な溶媒(メタノールまたはエタノール)に溶解し、少し過剰のO−アルキルヒドロキシルアミン塩酸塩を加えたのち1当量のNaOH(1M水溶液)を加えた。反応は室温下に維持したのちHPLCを行った。開始物質がなくなってから(一般的に1時間)、溶媒を蒸発させ、残差を水とおよびtBuOMeに分割した。有機相を1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させた。必要に応じて、この残渣をHPLC(C18逆相、40%アセトニトリル、水、0.05%TFA)で精製した。
本明細書のいくつかの実施形態では、THIAA誘導体を生成するための酸化セレンプロトコルならびにこのプロトコルにより生成された化合物が提供される。本明細書で提供される酸化セレンプロトコルは、元となるTHIAA化合物と二酸化セレンを反応させることを含む。
実施例15に示されるように、化合物KDT0040は、本明細書で提供されるように酸化セレンプロトコルによって合成された。メタノールに溶解したシスイソフムロンを、マグネシウム塩に変換したのち、二酸化セレンを加え加熱した。反応完了後、混合物をろ過し、ろ液を蒸発させ、その後残った油分を単純な分割によって取り除いた。水相を次いで蒸発させ最終生成物を得た。
実施例25および26に示されるように、上記のTHIAA誘導体の炎症およびPPARγ活性に対する効果を評価し、いくつかの誘導体で抗炎症性および抗糖尿病性を示すことが分かった。実施例25に示されるように、いくつかの誘導体でPGE、NO、MMP−9、IL−1β、MCP−1、RANTESおよびMIP−1αを含む様々な炎症性メディエーターの産生を抑制することが分かった。これらの結果をもとに、本明細書では、炎症を抑制し、炎症マーカーのレベルを低減させ、および糖尿病など炎症に関連した状態を治療するための方法が提供される。施例26に示されるように、いくつかの誘導体はPPARγ活性を高めることが分かり、いくつかの化合物は選択的にPPARγ活性を高め、その他もPPARα活性を高める可能性が示された。これらの結果をもとに、本明細書では、選択的にまたはPPARα活性と組み合わせてPPARγ活性を高めるための方法およびII型糖尿病、肥満、高インスリン血症、メタボリックシンドローム、非アルコール性脂肪肝疾患,非アルコール性脂肪性肝炎、自己免疫疾患または増殖性疾患などのPPARγ調節反応性の状態を治療するための方法が提供される。
本明細書で使用される用語「塩」は、任意の薬学的に許容される塩を指すことができ、例えば、カリウム、アルミニウム、カルシウム、銅、グアニジン、鉄、リチウム、マグネシウム、ナトリウム、亜鉛塩などの無機を基本にした塩、およびシンコニジン、シンコニンおよびジエタノールアミン塩などの有機を基本にした塩を含む。本発明による、薬学的に許容される塩および前処理の追加の例は、例えばBerge J Pharm Sci 66:1 (1977)に見出すことができる。
本明細書のいくつかの実施形態では、本明細書で提供されるTHIAA誘導体のうち1つ以上を含む組成物が提供される。これらの実施形態のうちいくつかでは、その組成物は実質的に鏡像異性的に純粋である。本明細書で使用される用語「実質的に鏡像異性的に純粋」は、組成物中のある化合物の90%以上が第一の鏡像異性形、10%以下が第二の鏡像異性形である組成物を指す。いくつかの実施形態において、化合物の「第一の鏡像異性形」はその鏡像異性形の塩および結晶を含む。いくつかの実施形態において、実質的に鏡像異性的な組成物は、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.95%もしくは99.99%またはそれ以上が第一の鏡像異性形である化合物を含む。
本明細書のいくつかの実施形態では、本明細書で提供されるTHIAA誘導体のうち1つ以上および薬学的に許容される担体のうち1つ以上を含む医薬組成物が提供される。いくつかの実施形態において、これら医薬組成物は実質的に鏡像異性的に純粋である。本明細書で使用される「薬学的に許容される担体」は、目的の化合物を体内のある組織、器官または部分から体内の別の組織、器官または部分へ届けるまたは運ぶことに関わる、薬学的に許容される物質、組成物またはビヒクルを指す。そのような担体は、例えば液体または個体の充填剤、希釈剤、賦形剤、溶媒、カプセル化物質、安定化剤またはその組み合わせを含みうる。担体の各成分は、組成物の他の成分との適合性があり、接触する可能性のあるあらゆる体内の組織、器官または部分との接触に適切でなければならないという点で「薬学的に許容され」なければならず、毒性、刺激、アレルギー反応、免疫原性、またはその他治療上の利益を大きく上回るあらゆる合併症のリスクをもたらしてはならないことを意味する。
本明細書で提供される組成物中で用いられる薬学的に許容される担体の例としては、限定するものではないが、(1)ラクトース、グルコース、スクロースまたはマンニトールなどの糖類、(2)コーンスターチ、片栗粉などのでんぷん類、(3)カルボキシメチル・セルロース・ナトリウム、エチルセルロースおよびセルロース・アセテートなどのセルロース類およびその誘導体、(4)粉末トラガカント、(5)モルト、(6)ゼラチン、(7)タルク、(8)ココアバターおよび座薬ワックスなどの賦形剤、(9)ピーナッツ油、綿実油、サフラワー油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油および大豆油などの油、(10)プロピレングリコールなどのグリコール類、(11)グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコールなどの多価アルコール類、(12)オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなどのエステル類、(13)寒天またはカルシウムカーボネートなどの崩壊剤、(14)水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどの緩衝剤、(15)アルギン酸、(16)パイロジェンフリー水、(17)等張食塩水、(18)リンガー溶液、(19)エチルアルコールおよびプロパノールなどのアルコール、(20)リン酸緩衝液、(21)パラフィン、(22)タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固形ポリエチレングリコールまたはラウリル硫酸ナトリウムなどの潤滑剤、(23)着色剤、(24)コロイド状二酸化ケイ素、タルクおよびでんぷん、または三塩基性リン酸カルシウムなどの流動促進剤、ならびに(24)アセトンなど、医薬組成物中に用いられるその他非毒性で適合性のある物質、を含む。ある実施形態において、本明細書で用いられる薬学的に許容される担体は水性担体、例えば緩衝食塩水など、である。別の実施形態では、薬学的に許容される担体は極性溶媒、例えばアセトンおよびアルコール、である。
本明細書で提供される医薬組成物は、さらに1つ以上の薬学的に許容される、生理的状態に近づけるために必要な補助物質を含みうる。例えば、組成物は、例えば酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、乳酸ナトリウムなどを含む1つ以上のpH調整剤、緩衝剤、または毒性調整剤を含みうる。
本明細書で提供される医薬組成物は、例えばカプセル、カシェー、ピル、タブレット、ドロップ(風味付けされた基剤、通常はスクロースならびにアカシアまたはトラガカント、を使用する)、粉末、顆粒、水性または非水性液体の溶液または懸濁液、水中油または油中水乳濁液、エリキシル剤またはシロップ、もしくはトローチ(ゼラチンおよびグリセリンなどの不活性基剤もしくはスクロースおよびアカシアを使用する)、ならびに/または洗口液などを含む適切な投薬形態に処方されえて、それぞれ所定量のTHIAA誘導体を活性成分として含む。いくつかの実施形態において、組成物は例えば徐放性カプセルなど徐放性デリバリービヒクルとして処方されうる。本明細書で使用される「徐放性ビヒクル」は、活性薬剤を投与後すぐではなく時間をかけて放出する任意のデリバリービヒクルを指す。別の実施形態において、組成物は即効性ビヒクルとして処方されうる。
任意に1つ以上の修飾成分を伴って、圧縮また成型によってタブレットが作成されてもよい。圧縮タブレットは、接着剤(例えば、ゼラチンまたはヒドロキシプロピルメチル・セルロース)、潤滑剤、不活性希釈剤、防腐剤、崩壊剤(例えば、デンプングリコール酸ナトリウムまたは架橋カルボキシメチル・セルロース・ナトリウム)、界面活性または分散剤などを用いて調製されうる。成型タブレットは、適切な機械中で粉末THIAA誘導体の実質的に鏡像異性的に純粋な混合物またはさらに不活性希釈剤で湿潤させたものを成型することによって作成されうる。タブレットおよび糖衣錠、カプセル、ピルおよび顆粒などのその他固体投与形式は、任意に分割または腸溶性コーティングおよびその他製薬処方技術分野で既知のコーティングなどのコーティングおよびシェルとともに調製されうる。これらは、例えばヒドロキシプロピルメチル・セルロースを所望の放出プロファイル、その他ポリマーマトリックス、リポソームおよび/またはミクロスフェアを得るために様々な割合で使用して、その中のTHIAA誘導体を持続または制御放出するように処方されてもよい。これらは、例えばバクテリア保持フィルタによるろ過によって、または滅菌水またはその他いくつかの滅菌注射可能物質に可溶な、滅菌固体組成物形状の組み込み滅菌剤によって、使用の直前に滅菌されうる。これらの組成物は、任意に安定化剤を含んでもよく、およびTHIAA誘導体(複数を含む)を唯一または優先的に、消化管のある部分に、任意に遅延型で、放出する組成物でありうる。使用できる埋め込み組成物の例は、高分子物質およびワックスを含む。THIAA誘導体はマイクロカプセル形状でもよく、適切な場合、1つ以上の上記の賦形剤を共に用いてもよい。
本明細書で提供される組成物中のTHIAA誘導体濃度は変化しうる。濃度は、選択された個別の投与モードおよび生体システムの要求にしたがって、流体の体積、粘度、重量などをもとに選択されうる。いくつかの実施形態において、本明細書で提供される組成物中のTHIAA誘導体濃度は約0.0001%〜100%、約0.001%〜約50%、約0.01%〜約30%、約0.1%〜約20%、または約1%〜約10%重量/体積でありうる。
いくつかの実施形態において、本明細書で提供される合成方法により、THIAA誘導体の1鏡像異性体が生成される。別の実施形態において、この合成方法により、THIAA誘導体の鏡像異性形の混在がもたらされる。これらの実施形態において、1鏡像異性形を単離するため、または本明細書に提供されるように実質的に鏡像異性的に純粋な組成物を生成するために、1つ以上の分離および/または精製ステップが順次実施される。
本明細書で提供される方法のいくつかの実施形態において、対象は哺乳類であり、これらの実施形態のいくつかにおいては、対象はヒトである。「その必要のある対象」は、炎症に関連する状態もしくはPPARγ調節反応性の状態と診断された対象、炎症に関連する状態もしくはPPARγ調節反応性の状態の1つ以上の症状を呈している対象、または1つ以上の遺伝的もしくは環境的要因に基づいて炎症に関連する状態もしくはPPARγ調節反応性の状態を発症するリスクがあるとされた対象を指す。
状態について本明細書で使用される用語「治療する」「治療すること」または「治療」は、状態を防ぐこと、状態の発現または発症速度を遅らせること、状態の発症リスクを減少させること、状態に関連する症状の発症を防ぐもしくは遅延させること、状態に関連する症状を減少させるもしくは終わらせること、状態の完全にもしくは部分的に軽減させること、またはそのいくつかの組み合わせを指す。
本明細書で使用される「治療上有効な量」のTHIAA誘導体または医薬組成物とは、対象において所望の治療上の効果を生み出す組成物の量である。正確な治療上有効な量とは、その対象における治療効果の観点から最も効果的な結果を生むであろう化合物または組成物の量である。この量は、限定するものではないが、その治療効果のある化合物の特徴(例えば、活性、薬物動態、薬理学およびバイオアベイラビリティを含む)を含む様々な要因、対象の生理的状態(例えば、年齢、性別、疾患の種類および段階、一般的な健康状態、所与の投与に対する反応性ならびに薬物の種類を含む)、組成物中の薬学的に許容される担体(複数を含む)の性質ならびに投薬経路によって変化するであろう。臨床的または薬理学的技術分野の当業者は、日常的な実験を通じて、すなわち化合物投与への対象の応答を監視し、それに従って投与を調整することによって、治療上有効な量を決定可能であろう。さらなる指針として、Remington: The Science and Practice of Pharmacy 21st Edition, Univ. of Sciences in Philadelphia (USIP), Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, PA, 2005を参照されたい。その開示内容全体は、参照により本願に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、本明細書で提供される化合物または組成物は、1日あたり1回以上投与されうる。別の実施形態において、化合物または組成物は、1日1回より少なく投与されうる。例えば、化合物または組成物は、1週間に1回、1月に1回または数か月に1回投与されうる。本明細書で提供される化合物または組成物の投与は、事前に決められた特定の治療期間にわたり、実施されてよく、または特定の治療上のベンチマークに到達するまで無期限で実施されてもよい。いくつかの実施形態において、投与頻度は、治療の途中で変更しうる。例えば、ある対象は、ある治療上のベンチマークを満足したため、治療の途中でより少ない投与を受けることができる。
本明細書で開示の化合物および組成物は、対象に対して当業者に既知の任意の投与経路で投与されてよく、限定するものではないがを含む。経口、エアロゾル、腸溶性、経鼻吸収、点眼、非経口、または経皮(例えば塗り薬もしくは軟膏、パッチ)。「非経口」とは一般的に注射に関連する投薬経路を指し、眼窩下、点滴、動脈内、関節包内、心腔内、皮内、筋肉内、腹腔内、肺内、胸骨内(intrasternal)、髄腔内、子宮内、静脈内、くも膜下、被膜下、および皮下または経気管を含む。非経口で投与可能な組成物の調整方法は、当業者には既知であり明らかであり、Remington: The Science and Practice of Pharmacy 21st ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa. (2005)などにより詳細に記述されている。組成物は、ボーラス投与、舐剤またはペーストとして投与されてもよい。
いくつかの実施形態において、本明細書で提供される1つ以上のTHIAA誘導体、医薬製剤または実質的に鏡像異性的に純粋な組成物を含むキットが提供される。いくつかの実施形態において、そのキットは服用量や投与方法などの使用に関する説明書を備える。いくつかの実施形態において、炎症に関連した状態またはPPARγ調節反応性の状態を治療するためにそのキットを使用してもよい。
以下の実施例は、特許請求する発明をより良く説明するために提供されるものであり、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。特定の材料が言及される範囲において、それは単に説明のためであって本発明を限定するためではない。当業者は、発明的能力なしで、また本発明の範囲から逸脱することなく、等価な方法または反応物を開発しうる。多くのバリエーションが、本明細書に記載にされる方法作成可能であり、それでもなお本発明の範囲ないにとどまっていることが理解されるであろう。そのような変更が本発明の範囲に含まれることが発明者の意図である。
(1S,5R)−2−ヒドロキシ−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−3−(2−メチルプロパノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イルデカノエート(KDT0036)の合成
システトラヒドロイソコフムロン(38mg)をクロロホルム(1mL)に溶解し、ピリジン(75μL、11当量)、直後に無水酢酸(120μL、9当量)を加えた。混合物を室温で一晩維持し、MeOH(1mL)でクエンチし、室温で一晩放置した。次いで反応混合物を蒸発させ、残渣をtBuOMeに溶解し、1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、油状にまで蒸発させた。粗生成物をHPLCで精製した。少量の生成物を集めて蒸発させ、無色の油として純粋な生成物を得た(11.6mg、収率約21%)。分子量505.5[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)259nm。
Figure 0006556621
(1S,5R)−2−ヒドロキシ−3−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル3,3−ジメチルブタノエート(KDT0034)の合成
システトラヒドロイソフムロン(51mg)をクロロホルム(1mL)に溶解し、ピリジン(60μL、5.3当量)、直後にジメチルプロピオン酸クロリド(60μL、3.1当量)を加えた。混合物を室温で3時間維持し、MeOH(1mL)でクエンチし、一晩おいた。次いで反応混合物を蒸発させ、残渣をtBuOMeに溶解し、1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させ58mgの油を得た。粗生成物をHPLCで精製した。少量の生成物を集めて蒸発させ、無色の油として純粋な生成物を得た(22.0mg、収率約34%)。分子量463.7[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)259nm。
Figure 0006556621
(1S,5R)−2−ヒドロキシ−3−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル2,2−ジメチルプロパノエート(KDT0033)の合成
システトラヒドロイソフムロン(51.5mg)をクロロホルム(1mL)に溶解し、ピリジン(60μL、5.3当量)、直後に塩化ピバロイル(60μL、3.5当量)を加えた。混合物を室温で90分維持し、MeOH(1mL)でクエンチし、室温で一晩放置した。次いで反応混合物を蒸発させ、残渣をtBuOMeに溶解し、1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させ58mgの油を得た。粗生成物をHPLCで精製した。少量の生成物を集めて蒸発させ、無色の油として純粋な生成物を得た(23.0mg、収率約36%)。分子量449.5[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)259nm。
Figure 0006556621
3−ブチン−1イル(1S,5R)−2−ヒドロキシ−3−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イルカーボネート(KDT0035)の合成
システトラヒドロイソフムロン(60.4mg)をクロロホルム(1mL)に溶解し、ピリジン(50μL、3.7当量)、直後にクロロギ酸ブチニル(55μL、2.9当量)を加えた。混合物を室温で3時間維持し、MeOH(1mL)でクエンチし、室温で1時間放置した。次いで反応混合物を蒸発させ、粗生成物をHPLCで精製した。少量の生成物を集めて蒸発させ、無色の油として純粋な生成物を得た(29.7mg、収率約39%)。分子量461[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)259nm。
Figure 0006556621
1S,5R)−2−ヒドロキシ−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−3−(2−メチルプロパノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル2−メチルプロピルカーボネート(KDT0037)の合成
システトラヒドロイソコフムロン(55.2mg)をクロロホルム(1mL)に溶解し、ピリジン(50μL、4.0当量)、直後にクロロギ酸ブチニル(60μL、2.9当量)を加えた。混合物を室温で1時間維持し、MeOH(1mL)でクエンチし、室温で1時間放置した。次いで反応混合物を蒸発させ、粗生成物をHPLCで精製した。少量の生成物を集めて蒸発させ、無色の油として純粋な生成物を得た(10.3mg、収率約15%)。分子量451[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)259nm
Figure 0006556621
(1S,5R)−2−ヒドロキシ−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−3−(2−メチルプロパノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル3,3−ジメチルブタノエート(KDT0041)の合成
システトラヒドロイソコフムロン(55.1mg)をクロロホルム(1mL)に溶解し、ピリジン(60μL、4.8当量)、直後にジメチルプロピオン酸クロリド(60μL、2.8当量)を加えた。混合物を室温で1時間維持し、MeOH(1mL)でクエンチし、室温で一晩放置した。次いで反応混合物を油状にまで蒸発させ、粗生成物をHPLCで精製した。少量の生成物を集めて蒸発させ、無色の油として純粋な生成物を得た(30.5mg、収率約43%)。分子量449.4[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)258nm、HNMR(600MHz、メタノール−d) δ ppm 0.82〜0.90(dd、12H) 1.05(s、3H) 1.10(s、9H) 1.12(s、3H) 1.26〜1.44(m、5H) 1.44〜1.50(m、4H) 2.57(dt、J=18.41、7.33Hz、1H) 2.82(dt、J=7.50,18.08Hz、1H) 3.54(t、J=6.62Hz、1H)。
Figure 0006556621
(1S,5R)−2−ヒドロキシ−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−3−(2−メチルプロパノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イルベンゾエート(KDT0042)の合成
システトラヒドロイソコフムロン(56.2mg)をクロロホルム(1mL)に溶解し、ピリジン(60μL、4.7当量)、直後に塩化ベンゾイル(30μL、1.6当量)を加えた。混合物を室温で1時間維持し、MeOH(1mL)でクエンチし、室温で一晩放置した。次いで反応混合物を油状にまで蒸発させ、粗生成物をHPLCで精製した。少量の生成物を集めて蒸発させ、無色の油として純粋な生成物を得た(14.9mg、収率約20%)。分子量455.4[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)234nm、HNMR(600MHz、メタノール−d) δ ppm 0.62(dd、J=9.26、6.62Hz、6H) 0.74〜0.78(m、6H) 1.02(d、J=7.06Hz、3H) 1.08〜1.12(m、3H) 1.13〜1.30(m、3H) 1.30〜1.42(m、3H) 1.43〜1.58(m、2H) 2.47〜2.56(m、1H) 2.79(ddd、J=18.08、8.16、6.39Hz、1H) 3.43(dt、J=13.67、6.84Hz、1H) 3.64(t、J=6.17Hz、1H) 7.46〜7.55(m、2H) 7.62〜7.68(m、1H) 8.01〜8.11(m、2H)。
Figure 0006556621
(1R,2S)−3−ヒドロキシ−4−(3−メチルブタノイル)−2−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−5−オキソシクロペント−3−エン−1−イル2−[4−(2−メチルプロピル)フェニル]プロパノエート(KDT0043)の合成
システトラヒドロイソフムロン(52mg)をジクロロメタン(2mL)に溶解し、イブプロフェンクロリド(69mg、2.2当量)、直後にピリジン(60μL、5当量)を加えた。混合物を室温で3時間維持し、MeOH(1mL)でクエンチし、一晩放置した。次いで反応混合物を蒸発させ、残渣をtBuOMeに溶解し、1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させ、124mgの油を得た。この粗生成物をヘキサン/DMF中のCCCの下降モード(descending mode)で精製し、少量の生成物を集めて蒸発させ、無色の油として純粋な生成物を得た(30mg、収率約38%)。分子量553.4[M−H]
ある代替手段においては、システトラヒドロイソフムロン(52mg)をジクロロメタン(2mL)に溶解し、イブプロフェンクロリド(36mg、1.1当量)、直後にピリジン(30μL、2.6当量)を加えた。混合物を室温で75分維持し、水(100μL)でクエンチし、1時間撹拌した。次いで反応混合物を蒸発させ、残渣をtBuOMeに溶解し、水(1回)、重炭酸ナトリウム飽和水溶液(1回)、1規定HCl(3x)、および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させ、73.1mgの生成物を得た(収率93%)。
Figure 0006556621
(4R,5R)−4−ヒドロキシ−5−(3−メチルブチル)−2−[3−メチル−1−(メチルアミノ)ブチリデン]−4−(4−メチルペンタノイル)シクロペンタン−1,3−ジオン(KDT0020)の合成
システトラヒドロイソフムロン(8.1mg)をメタノール(100μL)に溶解し、エチルアミン(50μL、33%エタノール溶液、18当量)を加えた。混合物を室温で1時間維持し、蒸発させ、白色個体を得た(8.0mg、収率約95%)。分子量378.3[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)248、303nm。
Figure 0006556621
(4R,5R)−4−ヒドロキシ−2−{1−[(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−3−メチルブチリデン}−5−(3−メチルブチル)−4−(4−メチルペンタノイル)シクロペンタン−1,3−ジオン(KDT0017)の合成
システトラヒドロイソフムロン(48.0mg)をメタノール(200μL)に溶解し、エタノールアミン(100μL、12.7当量)を加えた。混合物を40℃で15時間撹拌し、蒸発させ、HPLCで精製し、白色個体を得た(31.3mg、収率約58%)。分子量408.5[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)247、303nm。
Figure 0006556621
(4R,5R)−2−[1−(ベンジルアミノ)−3−メチルブチリデン]−4−ヒドロキシ−5−(3−メチルブチル)−4−(4−メチルペンタノイル)シクロペンタン−1,3−ジオン(KDT0024)の合成
システトラヒドロイソフムロン(25.9mg)をメタノール(75μL)に溶解し、ベンジルアミン(35μL、4.5当量)を加えた。混合物を室温で2時間撹拌し、蒸発させ、HPLCで精製し、白色個体を得た(20.3mg、収率約63%)。分子量454.5[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)247、307nm。
Figure 0006556621
(4R,5R)−3,4−ジヒドロキシ−2−(N−メトキシ−3−メチルブタニミドイル)−4−(N−メトキシ−4−メチルペンタニミドイル)−5−(3−メチルブチル)シクロペント−2−エン−1−オン(KDT0001/2)の合成
システトラヒドロイソフムロンカリウム塩(96.8mg)をメタノール(3mL)およびO−Me−ヒドロキシルアミンに溶解した。HCl(50.5mg、2.3当量)の後にNaOH(280μLの1M水溶液、1.06当量)を加えた。混合物を室温で16時間維持し、メタノールを蒸発させ、残差を水とおよびtBuOMeに分割した。有機相を1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させ白色個体を得た(107.2mg、収率約96%)。分子量423.5[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)271nm。
Figure 0006556621
(4R,5R)−3,4−ジヒドロキシ−4−(1−ヒドロキシ−4−メチルペンチル)−2−(N−メトキシ−3−メチルブタニミドイル)−5−(3−メチルブチル)シクロペント−2−エン−1−オン(KDT0005)の合成
シスヘキサヒドロイソフムロン(23.0mg)をメタノール(2mL)およびO−Me−ヒドロキシルアミンに溶解した。HCl(11mg、2.1当量)の後にNaOH(80μLの1M水溶液、1.3当量)を加えた。混合物を室温で2時間維持し、メタノールを蒸発させ、残差を水とおよびtBuOMeに分割した。有機相を1規定のHCl(2回)および塩水(1回)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させ白色個体を得た(21.2mg、収率約85%)。分子量396.1[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)269nm。
Figure 0006556621
5−[(1S,5R)−1,2−ジヒドロキシ−3−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル]−2−メチル−5−オキソペンタン酸(KDT0038)
1日あたり1.2gのTHIAAを投与した被験者の尿(750mL、24時間回収量の1/2)を50mLの1規定HClで酸性化し、ジクロロメタン(100mL)と混合し、沈殿物をろ過により除去した。残差を分割し、水相をさらに2回100mLのジクロロメタンで抽出した。集めたジクロロメタン抽出物をセライトでろ過し、ろ液を塩水(1回100mL)で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過し、蒸発させ、168mgの黄色油を得た。油をセミ分取HPLCで精製し(100mM酢酸アンモニウム pH9.5、40%MeOH、4.6x250のGeminiNXカラム)、白色個体を得た。分子量395.4[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH9.5) 255nm。HNMR(500MHz、メタノール−d) δ ppm 0.86〜0.94(m、4H) 0.94〜1.04(m、6H) 1.09〜1.15(m、1H) 1.15〜1.23(m、3H) 1.24〜1.36(m、3H) 1.48〜1.60(m、1H) 1.60〜1.78(m、3H) 1.80〜1.92(m、1H) 2.08〜2.21(m、1H) 2.43(dq、J=14.12、7.21Hz、1H) 2.68〜2.81(m、2H) 2.81〜2.90(m、2H) 3.08(t、J=6.51Hz、1H)。
Figure 0006556621
(4S,5R)−3,4−ジヒドロキシ−4−[(2E)−4−ヒドロキシ−4−メチルペント−2−エノイル]−2−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブタ−2−エン−1−イル)シクロペント−2−エン−1−オン(KDT0040)
マグネシウムオキシド(11mg、1.1当量)をシスイソフムロン(95.0mg)のメタノール溶液に加え、簡単に混合し、塩を形成させた。二酸化セレン(76mg、2.9当量)を次いで加え、反応混合物を65℃で80分間加熱し、その時点で反応は完了していた。反応混合物をセライトでろ過し。ろ液を蒸発させた。残った油分をHEMW=1111(ヘキサン−酢酸エチル−メタノール−水を体積比で1:1:1:1)中での単純な分割によって精製し、水相中に生成物、ならびに有機相に残留開始物質および不純物とした。水相を蒸発させ、白色個体を得た。分子量377.1[M−H]、UVmax(MeOH水溶液、50mM酢酸アンモニウム緩衝液、pH=9.5)245nm。HNMR(500MHz、メタノール−d) δ ppm 0.98(m、6H) 1.35(s、6H) 1.62(s、3H) 1.66(s、3H) 2.15(m、1H) 2.35〜2.57(m、2H) 2.66〜2.84(m、2H) 3.19(t、J=5.7、1H) 3.89(s、1H) 5.14(t、J=6.7Hz、1H) 6.89(d、J=15.6Hz、1H) 7.05(d、J=15.6Hz、1H)。
Figure 0006556621
(4S,5R)−3,4−ジヒドロキシ−5−(3−メチルブチル)−4−(4−メチルペンタノイル)−2−(2−メチルプロパノイル)シクロペント−2−エン−1−オン((+)−KDT100、(+)−システトラヒドロイソコフムロン)
トランスイソ−a−酸を、β−シクロデキストリン錯体形成(Khatib 2010)によって45gのホップ異性化樹脂抽出物から除去した。シスイソフムロンを単離するために、シス体をさらにCCC(Dahlberg 2012)によって精製した。接触水素化によってシスイソフムロンを還元し、CCC(Dahlberg 2010)によって均一性が95%以上になるまで再精製した。
分析結果は、C、68.09、H、9.11であった。C2032は、C、68.15、H、9.15である。融点49〜50°C(50〜52℃)、旋光度+35.3,c=1.0、MeOH(35.6)(Ting 1996)。
Figure 0006556621
(+)−KDT100のシンコニジン塩
各1当量の(+)−KDT100(77.0mg)および(−)−シンコニジン(51.9mg、1.00当量)をPr−OH(200μL)中で混合し、簡単に加熱し溶液を形成した。BuOMe(200μL)を加えた溶液を室温でそのままおいて結晶化させた。3日後、この溶液内で結晶のin situ形成が観察された。X線解析に適切な結晶を1つずつ特定し、慎重に除去し、X線回折解析用に取り付け、提出した。
分析(2M+BuOMeで計算、結晶構造に一致する化学式)結果は、C、72.14、H、8.42、N、4.09であった。C8312013は、C、71.90、H8.75、N、4.05である。融点118℃。
(4S,5S)−3,4−ジヒドロキシ−2−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−4−(4−メチルペンタノイル)シクロペント−2−エン−1−オン((+)−KDT700、(−)−トランステトラヒドロイソフムロン)
微分pH抽出により、市販のホップのCO抽出物からアルファ酸を単離した。450mmの被覆されたボロシリケートガラス浸漬型ウェルに約17メートル、内径2.7mmのFEPチューブを巻きつけ、450W中圧水銀浸漬型ランプを用いて流量光反応器を制作した。単離したアルファ酸(2.1g)を100mLのメタノールに溶解し、5mL/分で2時間、反応が完了するまで廃液を再生利用しながら、流量反応器に通した。得られたトランスイソ−アルファ酸の遊離酸混合物を接触水素化によって還元し、CCCによって精製し、均一性が95%以上のトランステトラヒドロイソフムロン(Dahlberg 2010)を得た。
分析結果は、C、68.05、H、9.56、N、5.77であった。C2744は、C、68.04、H、9.30、N、5.88である。融点76°C(78〜81℃)(Ting 1996)、旋光度−11.2、c=1.0、MeOH(−12.4)(Ting 1996)。HNMR(500MHz,メタノール−d) d ppm 0.88〜0.95(m、12H) 0.98(dd、J=16.30、6.68, Hz、6H) 1.18〜1.26(m、1H) 1.37〜1.49(m、4H) 1.50〜1.60(m、2H) 1.87〜1.97(m、1H) 2.09〜2.19(m、1H) 2.68〜2.75(m、1H) 2.75〜2.86(m、4H)、13CNMR(126MHz、メタノール−d) d ppm 21.26、21.31、21.36、21.37、21.49、21.58、22.19、26.28、27.25、27.93、31.35、36.70、37.04、44.14、47.10、47.27、47.44、47.61、47.79、47.95、48.12、191.45、196.44、207.67、210.23。
Figure 0006556621
(−)−KDT700のシンコニジン塩
(−)−KDT700(54.3mg)をシンコニン(43.0mg、1当量)とMeOH中で混合し、得られた溶液を蒸発させた。得られた固形の塩をヘキサンに分散させ、完全に溶解するまでクロロホルムを加えた。溶液を開放しておき、数日かけて溶媒がゆっくり蒸発できるようにし、その際結晶が形成された。X線解析に適切な結晶を1つずつ特定し、慎重に除去し、X線回折解析用に取り付け、提出した。残りの結晶は、ろ過し、高真空下で乾燥させ、元素分析用に提出した。
分析(M+0.15CHClとして計算)結果は、C71.26、H、8.35、N、4.15であった。C40.1556.1Cl0.45は、C、71.04、8.34、N、4.13である。融点137〜139℃。
(4S,5R)−3,4−ジヒドロキシ−2−[(2S)−2−メチルブタノイル]−5−(3−メチルブチル)−4−(4−メチルペンタノイル)シクロペント−2−エン−1−オン((+)−KDT400、(+)−システトラヒドロイソアドフムロン)
トランスイソ−a−酸を、β−シクロデキストリン錯体形成(Khatib 2010)によって45gのホップ異性化樹脂抽出物から除去した。シスイソアドフムロンを単離するために、シス体をさらにCCC(Dahlberg 2012)によって精製し、接触水素化によってシスイソアドフムロンを還元し、CCC(Dahlberg 2010)によって均一性が95%以上になるまで再精製した。
Figure 0006556621
(+)−KDT400のシンコニジン塩
4mLの琥珀色のバイアルで、各1当量の(+)−KDT400(50.0mg)および(−)−シンコニジン(39.9mg、0.99当量)をPr−OH(200μL)中で混合し、60〜70℃に簡単に加熱し溶液を形成した。エーテル(200μL)を加えた溶液を室温でそのままおいて結晶化させた。溶液を隔膜の下で密封し、次いで16ゲージの針で穴をあけて溶媒が徐々に蒸発できるようにした。3日後、この溶液内で結晶のin situ形成が観察された。X線解析に適切な結晶を1つずつ特定し、慎重に除去し、X線回折解析用に取り付け、提出した。
分析(2M+0.6iPrOH+0.4Et2Oとして計算、結晶構造に一致する化学式)結果は、C、70.68、H、8.35、N、3.98であった。C83.4120.813は、C70.57、H、8.58、N、3.95である。融点149℃。
(4S,5R)−3,4−ジヒドロキシ−2−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブタ−2−エン−1−イル)−4−(4−メチルペント−3−エノイル)シクロペント−2−エン−1−オン((+)−KDT550、(+)−シスイソフムロン)
トランスイソ−アルファ酸を、β−シクロデキストリン錯体形成(Khatib 2010)によって45gのホップ異性化樹脂抽出物から除去した。シスイソフムロンを単離するために、シス体をさらにCCC(Dahlberg 2012)によって精製した。シスイソフムロンは、以下の精製によって95%以上均一であることが確認された。
Figure 0006556621
(+)−KDT500のシンコニジン塩
各1当量の(+)−KDT500(99.4mg)および(−)−シンコニジン(80.0mg、0.99当量)をPr−OH(100μL)中で混合し、簡単に加熱し溶液を形成した。BuOMe(500μL)を加えた溶液を室温でそのままおいて結晶化させた。3日後、この溶液内で結晶のin situ形成が観察された。X線解析に適切な結晶を1つずつ特定し、慎重に除去し、X線回折解析用に取り付け、提出した。
分析(M+0.3H2Oで計算)結果は、C、72.65、H、7.80、N、4.28であった。C4052.66.3は、C 72.53、H、8.02、N、4.23である。融点149℃。
(6S)−3,5,6−トリヒドロキシ−2−(3−メチルブタノイル)−4,6−ビス(3−メチルブタ−2−エン−1−イル)シクロヘキサ−2,4−ジエン−1−オン((+)−KDT505、(−)フムロン)
微分pH抽出により、市販のホップのCO抽出物から(−)フムロンを単離し、次いで得られたアルファ酸をCCC精製し、95%均一であった。融点66℃(66℃(Ting 1996))、旋光度−197.7、c=1.0、MeOH(−212(Ting 1996))。1,2−ジアミンシクロヘキサン塩の分析結果は、C 68.05、H 9.56、N、5.77であった。C2744は、C、68.05、H、9.30、N、5.88である。融点144℃。
LPS媒介炎症メディエーター産生におけるTHIAA誘導体の効果
実施例1〜19で合成されたTHIAA誘導体をジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、−20℃で保管した。LPSは、Sigma Chemicals社(ミズーリ州セントルイス)から購入した。
LPS媒介プロスタグランジンE2(PGE)および一酸化窒素(NO)産生におけるTHIAA誘導体の効果を、RAW264.7マウスマクロファージモデルにおいて評価した。RAW264.7細胞株は、ATCC社(バージニア州マナサス)から購入し、その指示に従ってメンテナンスした。96ウェルプレートにて、1ウェルあたり8x10セルの密度で細胞を成長させ、継代培養し、翌日80〜90%コンフルエンスに到達した。無血清培地中のそのセルに、最終濃度0.1%DMSOでTHIAA誘導体を加えた。THIAA誘導体とともに1時間培養したのち、LPS(1μg/ml)またはDMEM培地のみを細胞に加え、培養を6時間続けた。RAW264.7細胞への6時間のLPS刺激(1μg/ml)により、PGEおよびNOの産生が活性化された。PGEレベルの測定のため、上澄み液を回収した。NOについては、培養は一晩続いた。刺激の16時間後に、NOレベルの測定のため、上澄み液を回収した。PGEレベルは、Assay Designs社(ミシガン州アナーバー)のアッセイキットを用いて測定し、NOレベルは、Cayman Chemicals社(ミシガン州アナーバー)のアッセイキットを用いて測定した。
LPS媒介MMP−9、IL−1β、MCP−1、RANTESおよびMIP−1αにおけるTHIAA誘導体の効果をTHP−1細胞で評価した。THP−1細胞へのLPS刺激(1μg/ml)により、MMP−9、IL−1β、MCP−1、RANTESおよびMIP−1αの産生が活性化された。
表2に結果をまとめる。データは、炎症メディエーター産生抑制%で表される。
Figure 0006556621
RAW264.7細胞において、試験化合物の多くがLPS媒介PGEおよびNO産生をかなりの程度(20%より大きいと定義される)で抑制した。抑制効率は、試験化合物間で異なる。例えば、KDT0033、KDT0034およびKDT0037は、PGEおよびNO産生の両方を50%より高く抑制し、一方でKDT100、KDT700、KDT0005、KDT0017、KDT0038およびKDT0039は、両方の炎症メディエーターについて弱い抑制(<20%)または抑制なしだった。ロシグリタゾンは、正のPPARγ制御アゴニストであるが、PGE産生は抑制せず、NO産生の抑制は非常に弱く(6%)、したがってTHIAA誘導体の抗炎症効果は、RAW2564.7細胞モデルにおいてPPARγ活性化とは独立であることが示唆される。
THP−1細胞においては、KDT試験化合物のすべてが、濃度12.5μMにおける、LPS起因のMMP−9、IL−1β、MCP−1、RANTESおよびMIP−1αのうち1つ以上の発現を抑制した。再び、ロシグリタゾンは、炎症メディエーター産生に対して抑制を示さないまたは弱い抑制しか示さず、したがってKDT試験分子の抗炎症効果は、THP−1細胞モデルにおいてPPARγ活性化とは独立であることが示唆される。
各THIAA誘導体について、6つの炎症メディエーターすべての平均抑制を計算した。試験化合物の多くがかなり高い平均抑制レベルを示し、KDT0033およびKDT0034は90%近い平均抑制レベルを示した。興味深いことに、R位置が修飾されたTHIAA誘導体(すなわちKDT0033、KDT0034、KDT0035、KDT0036およびKDT0037)が、両細胞モデルにおいて、抗炎症効果が強化されたようである。
PPARαおよびPPARγ活性に対するTHIAA誘導体の効果
PPARαおよびPPARγ活性に対するTHIAA誘導体の機能的効果は、PPARレポートアッセイ(INDIGO Biosciences社、ペンシルベニア州)を用いて評価した。このアッセイは、PPARαまたはPPARγの構成的高レベル発現を提供するために設計された非ヒト哺乳類細胞を使用し、妥当なPPARに特有のルシファラーゼレポート遺伝子を含む。アゴニスト結合による活性化に続き、PPARは、ルシファラーゼレポート遺伝子の発現を誘導する。したがってルシファラーゼ活性は、アゴニスト処理細胞においてPPAR活性測定の代替物となる。
1ウェルあたり100μLのレポーター細胞を96−ウェルプレートに置き、KDT試験化合物(50、25、12.5、6.25、3.13、1.56μM)100μLを各ウェルに2回ずつ加えた。PPARγアッセイでは、ロシグリタゾン(1000、500、250、125、62.5、および31.25nm)を正のコントロールとして使用した。PPARαアッセイでは、GW590735(5000、1670、560、185、62および21nm)を正のコントロールとして使用した。各アッセイで、0.1%DMSOをコントロール溶媒として使用した。プレートを37℃および5%COの加湿インキュベーター内で20時間培養した。培養の後、細胞培地を処分し、細胞を100μLのルシファラーゼ検知リガンドで15分間処理した。照度計(Victor2、Perkin Elmer社製)を用いてプレートを分析した。平均相対光量単位(RLU)および標準偏差を測定した。
結果を表3にまとめる。データは、ロシグリタゾン(500nm)に対するPPARγ活性の%レベル、またはGW590735(21nm)に対するPPARα活性の%レベルで示される。
Figure 0006556621
予想通り、ロシグリタゾンおよびGW590735は、それぞれPPARγおよびPPARα活性を高めた。THIAA誘導体のうち4つ(KDT100、KDT0033、KDT036、およびKDT0037)は、部分的PPARγアゴニストとしての挙動と一致してPPARγ活性を5%以上高める一方、PPARα活性には効果を示さず、これらの化合物はPPARγに特異なアゴニストであることが示唆される。予想外なことに、KDT0034およびKDT0035は、PPARαおよびPPARγ両方のアゴニストとして作用することが分かった。
上述の通り、前述のものは単に本発明の様々な実施形態を説明することを意図するものである。議論される特定の修正は、本発明の範囲の限定と解釈されるべきではない。様々な同等物、変更および修正が本発明の範囲から外れずに行われうることは当業者にとって明らかであり、そのような等価な実施形態は本明細書に含まれることが理解される。本明細書で引用されるすべての参照文献は、本明細書で完全に説明されたかのように組み入れられる。
参照文献
1.Berge J Pharm Sci 66:1 (1977)
2 Dahlberg J Sep Sci 33:2828 (2010)
3.Dahlberg J Sep Sci 35:1183 (2012)
4.Desai Inflamm Res 58:229 (2009)
5.Everard PLoS One 7:e33858 (2012)
6.Hall Phytochem 69:1534 (2009)
7.Khatib Food Chem 119:354 (2010)
8.Konda Arthritis Rheum 62:1683 (2010)
9.Ting J Am Soc Brew Chem 54:103 (1996)
10.Tripp Acta Hort (ISHS) 848:221 (2009)

Claims (10)

  1. (1S,5R)−2−ヒドロキシ−3−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル 3,3−ジメチルブタノアート (KDT0034)、および
    3−ブチン−1−イル (1S,5R)−2−ヒドロキシ−3−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル カルボナート(KDT0035)、
    からなるグループから選択されるテトラヒドロ−イソ−アルファ酸(THIAA)誘導
  2. THIAA誘導体含む、PPARαとPPARγ活性を両方とも高めるための組成物であって、
    前記THIAA誘導体は、(1S,5R)−2−ヒドロキシ−3−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル 3,3−ジメチルブタノアート(KDT0034)、または3−ブチン−1−イル (1S,5R)−2−ヒドロキシ−3−(3−メチルブタノイル)−5−(3−メチルブチル)−1−(4−メチルペンタノイル)−4−オキソシクロペント−2−エン−1−イル カルボナート(KDT0035)から選択され、組成物。
  3. 炎症を抑制する必要のある対象において炎症を抑制するための組成物であって、治療上有効な量の請求項1に記載のTHIAA誘導体を含む、組成物。
  4. 炎症を抑制する必要のある対象において炎症を抑制するための組成物であって、治療上有効な量の請求項2に記載の組成物を含む、組成物。
  5. その必要のある対象において糖尿病を治療するための組成物であって、治療上有効な量の請求項1に記載のTHIAA誘導体を含む、組成物。
  6. その必要のある対象において糖尿病を治療するための組成物であって、治療上有効な量の請求項2に記載の組成物を含む、組成物。
  7. PPARγ活性を高める必要のある対象においてPPARγ活性を高めるための組成物であって、治療上有効な量の請求項1に記載のTHIAA誘導体含む、組成物。
  8. PPARγ活性を高める必要のある対象においてPPARγ活性を高めるための組成物であって、治療上有効な量の請求項2に記載の組成物を含む、組成物。
  9. PPARγ調節反応性の状態を治療する必要のある対象においてPPARγ調節反応性の状態を治療するための組成物であって、治療上有効な量の請求項1に記載のTHIAA誘導体をむ、組成物。
  10. PPARγ調節反応性の状態を治療する必要のある対象においてPPARγ調節反応性の状態を治療するための組成物であって、治療上有効な量の請求項2に記載の組成物を含む、組成物。
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