JP6851652B2 - Idhpの冠状動脈アテローム性硬化症の予防及び治療のための薬物又は健康補助食品の調製における応用 - Google Patents

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相互参照
本願は、2016年10月08日に中国特許庁へ提出された、出願番号が201610876752.3、発明の名称が「IDHPの冠状動脈アテローム性硬化症を予防及び治療するための薬物の調製における応用」である中国特許出願に基づき優先権を主張し、その全内容は、援用により本明細書に組み込まれる。
本発明は、β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピル(IDHP)の新たな応用に関し,具体的には、冠状動脈アテローム性硬化症関連疾患を予防及び治療するための薬物及び健康補助食品の調製におけるIDHPの応用に関する。
β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピル((R)−3−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシプロパン酸イソプロピル,isopropyl β- (3,4−dihydroxyphenyl) - α-hydroxypropionate,IDHP)は、発明者がメタボローム解析技術を適用し、HPLC−MS、GC−MS、GC−FTIR、MS、NMRなどの技術的手段を利用し、複方丹参滴丸剤、冠心丹参錠、丹参飲などの複方丹参漢方薬、及び「君薬−使薬」対薬の研究過程中で、多数の代謝産物及びその一連の誘導体からスクリーニング・合成された活性化合物である。
発明者は、血小板凝集の阻害、血管新生の促進などにおけるIDHPの作用を探求し、冠状動脈アテローム性硬化症関連疾患を予防及び治療するための新たな薬物及び健康補助食品を開発するために価値がある理論的基礎を提供する。
冠状動脈硬化症は、冠状動脈という血管にアテローム性動脈硬化病変が起こるため、血管内腔の狭窄、閉塞を引き起こし、虚血、低酸素または壊死を起こすことによる疾患であり、冠動脈性心疾患、脳卒中、及び心筋梗塞(Myocardialinfarction:MI)が多いとしている。冠動脈性心疾患の主な発症機構は、アテローム性動脈硬化プラークの不安定性及び血栓形成と密接に関連し、血小板凝集は、血栓形成の要因であり、抗血小板療法は、冠動脈性心疾患の予防及び治療に重要な作用を奏する。脳卒中とは、脳血管疾患を有する患者が、様々な誘発因子に起因する頭蓋内動脈狭窄、閉塞または破裂を引き起こすので、急性期脳血管障害をもたらすハイリスク疾患を意味し、臨床的に一過性または永続的な脳機能障害として現れ、抗血小板療法は、脳卒中の一次予防・二次予防において重要な役割を果たし、現在、臨床的に認められている3つの主要な治療法(手術、抗凝固、及び血小板凝集抑制)の1つである。同時に、冠状動脈硬化関連性疾患の発生・治療は、さらに血管新生と密接にも関連する。アテローム性動脈硬化プラーク内には病理学的な新生血管が現れることが多く、それらはアテローム性動脈硬化病変の進行を促進し、さらに、プラーク内出血、プラーク破裂、及びそれらの合併症を誘発する。虚血性脳卒中の梗塞部位周辺にある新生血管密度は、虚血性脳卒中患者の生存率に直接関連し、虚血性脳卒中後の血管新生を促進し、虚血半影帯を救うのに役立つ。血管新生は、冠状動脈再潅流および虚血性心筋修復における肝心な過程ともなる。さらに、血管新生の促進は、心筋梗塞の予後に著しく改善されている。発明者は、研究により、IDHPがそれぞれADP又はコラーゲン誘導性ヒト血小板凝集を有意に阻害し得ることを見出するとともに、IDHPが初代ヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)での血管新生を有意に促進し得ることを見出し、これは、IDHPが冠状動脈アテローム性硬化症の予防及び治療のための薬物を調製するために用いられることを示されている。
発明者は、研究により、IDHPがADP及びコラーゲン誘導性ヒト血小板凝集を有意に阻害し得ることを見出し、これは、IDHPを抗血小板凝集薬物の開発に適用する基礎を築く。
発明者は、研究により、IDHPが初代ヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)での血管新生を有意に促進し得るとともに、ゼブラフィッシュの節間血管、及び背側縦血管の成長に対して顕著な促進作用を持つことを見出し、これは、IDHPが血管新生の促進のための薬物を調製するために適用できることが示された。
IDHPは、ヒト血小板凝集を有意に阻害し、血管新生を促進し、血液供給を改善することができるため、老人性血管性認知症を治療できる。
発明者は、マウスへの急性・慢性毒性試験および溶血実験によって、IDHPが比較に高い安全性を持つことを見出し、上記の関連する活性研究の知見を組み合わせて、IDHPが、冠状動脈アテローム性硬化関連性疾患を予防及び治療するための健康補助食品、抗血小板凝集健康補助食品、血管新生促進健康補助食品、老人性血管性認知症を予防及び治療をための健康補助食品の開発に適用できることが示された。
発明者は、研究により、IDHPがヒト内因性物質であることを見出し、さらに、IDHPを摂取して生体内の平衡状態を調整することにより、冠状動脈アテローム性硬化症関連性疾患、老人性血管性認知症を予防・保健・治療するための目的を達成することを示す。
図1は、濃度が異なるIDHPがヒト臍帯静脈内皮細胞の増殖に与える影響を示す。 図2は、濃度が異なるIDHPがヒト臍帯静脈内皮細胞の遊走に与える影響を示す。 図3は、濃度が異なるIDHPがヒト臍帯静脈内皮細胞の管腔形成に与える影響を示す。 図4は、IDHPがゼブラフィッシュの節間血管形成に与える影響を示し、ここで、AがPTK 787、Bが0.01μM IDHP、Cが0.1μM IDHP、Dが1.0μM IDHP、Eが10.0μM IDHP、Fが10nM VEGFである。 図5は、IDHPがゼブラフィッシュの節間血管形成を促進する測定結果のグラフである。 図6は、IDHPがADP及びコラーゲンによって誘導された正常ヒト血小板凝集に与える影響(n=16)を示す。 図7は、β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルの質量分析である。 図8は、β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルの液体クロマトグラフィーを示す。
本発明のIDHP化合物は、構造式が下式で表され、その調製方法がCN 200410026205.3を参照できるが、その文献に記載の範囲に制限されない。
Figure 0006851652
本発明に係る健康補助食品は、ソフトカプセル、滴丸剤、乳剤、錠剤又はスプレー剤などであってもよい。
実施例1:IDHPによるin vitro培養のヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の血管新生促進
1.1 IDHPによるヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)増殖促進−CCK−8法
ヒト臍帯静脈内皮細胞は、密度が約2,500個/ウェルで96ウェルプレートに播種された。播種24h後、100μl/ウェルで新鮮な薬物含有培地に交換し、48h培養を続け、薬物処理終了前の2時間で、暗所の条件下で、1ウェル当たり10μlで培養液にCCK−8試薬を加えた。2h培養を続けた後、マイクロプレートリーダーで450nmにおける吸光度を測定し、細胞増殖率を算出した。図1の結果により、ブランク対照群よりも、IDHPが10−9〜10−7Mで血管内皮細胞増殖(P<0.01)を有意に促進したことが示された。
1.2 IDHPによるヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の遊走促進−スクラッチアッセイ
内皮細胞を24ウェルプレート内のゼラチンでプレコートされたカバーガラスに播種して移動させ、播種密度が約10個/ウェルであり、細胞がカバーガラスの壁に付着させて融合させた後、4h血清飢餓させ、実験室で特に作製されたマルチチャンネルの傷つけ手段にて引っ掻き傷を作成し、カバーガラスをPBSで2回洗浄し、600μl/ウェルで薬物含有培地を加え、0時間で対照群において直ちに冷メタノールで固定し、残った群で細胞を16h培養し続けた後、冷メタノールで固定し、顕微鏡で観察して写真撮影し、統計を行った。結果により(図2)、IDHPが10−10〜10−7Mでヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の遊走を用量依存的に促進することができることが示された。
1.3 IDHPによるヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の管腔形成促進−マトリゲル法
ピペットチップ及び96ウェルプレートを−20℃で予冷却し、マトリゲルを氷上にセットして融解させ、マトリゲル(60μL/ウェル)を採取し、気泡を形成させないように、予冷却された96ウェルプレートに加え、氷上に5min放置し、マトリゲルの液面を水平にした後、細胞培養インキュベーターに30min放置して凝固させ、内皮細胞(細胞数5×10/ウェル)を採取してマトリゲル含有ウェルに加え、さらに、異なる濃度の薬物を含む新鮮な培地を加え、37℃で8h培養し、顕微鏡で観察し、1ウェル当たり0、3、6、9時及び正中の合計5つの視野を選択し、管数及び管状構造の完全性を観察して写真撮影し、統計を行った。結果により、Ctrl対照群よりも、IDHPが、初代ヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)の管腔形成を有意に促進できることが示され、IDHPがin vitroで血管新生の促進活性を持つことが明らかになる。
実施例2:IDHPによる遺伝子組み換えゼブラフィッシュの血管新生促進
遺伝子組み換えTg(VEGFR2:GFP)ゼブラフィッシュを明期14h/暗期10h、28℃標準条件下で飼育し、卵を使用する時に、健康で性的に成熟したゼブラフィッシュを取り出し、性比(雌雄)が1/1又は1/2の割合で繁殖用タンク内に入れ、翌日9〜10時で受精卵を取得した。受精卵を消毒して洗浄した後、ゼブラフィッシュ胚の培養液中に移し、28℃で培養した。
薬物溶液を24ウェルプレートに加え、慎重に24hpfの胚をウェルに転移し、1ウェル当たり8〜10個であり、培養液で全容積が2mlとなるまでに加えた。DMSOの最終濃度が1%以下であることを保証した。24hの薬物処理後、胚を蛍光顕微鏡で観察し、体幹および尾の節間血管の総数を計数し、各投与群における節間血管(ISV)の相対発生率を算出した。SPSSソフトウェアを使用して群間の分散分析を行った。
結果により示されるように、濃度がそれぞれ0.01、0.1及び1.0μMであるIDHPが、ゼブラフィッシュの節間血管及び背側縦血管の成長に対して顕著な促進作用(図4を参照)があり、血管の総数及び長さは、有意に増加した(表1を参照)。下記公式により相対発生率を算出し、薬物間に良好な用量依存性がある(図5を参照)。
相対発生率(%)=(投与群の血管全長−PTK787対照群の血管全長)÷正常対照群の血管全長×100
Figure 0006851652
実施例3: IDHPによるADP及びコラーゲン誘導性ヒト血小板凝集の阻害
志願者から全血を採取して抗凝固剤入り採血管に加え、800gで室温で5min遠心し、淡黄色の上澄みを取り多血小板血漿(PRP)とし、残りの液を4000gで室温下で10min遠心し、上澄みを取り乏血小板血漿(PPP)とした。
PPPでPRPが3×10/μLとなるまでに調整し、調整されたPRP 300μLを採取し、PBS又は異なる濃度のIDHP 30μLを加えて血液凝固分析装置に37℃で3minインキュベートした後、最終濃度が3μmol/LのADP又はコラーゲンを加え、血小板の凝集反応を開始した。比濁法によりIDHP及びクロピドグレルによる血小板凝集抑制作用を測定した。図6により、クロピドグレルは、測定された濃度範囲でADP誘導性血小板凝集を有意に抑制でき(p<0.001)、ADP又はコラーゲン単独作用群(Ctrl)よりも、IDHPはそれぞれADP及びコラーゲン誘導性ヒト血小板凝集を有意に抑制でき、且つ、コラーゲン誘導性血小板凝集抑制作用がより顕著であった(P<0.001)ことが示された。
実施例4:β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピル(IDHP)の毒性学的研究
4.1 マウスへの迅速投与による急性毒性試験
マウス60匹を選択し、雌雄各半分、無作為に6群に分けた。β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルを生理食塩水で3.145%、2.68%、2.4%、2%、1.875%及び1.6%の6種の濃度である溶液を調製した。各濃度間の間隔は、1:0.9である。動物を12h絶食させた後、各群にそれぞれ静脈内投与(iv)し、容積が20mL/kgであり、各動物への投与を5秒以内に完了した。6群の用量は、それぞれ629mg/kg、530mg/kg、480mg/kg、400mg/kg、375mg/kg及び320mg/kgである。静脈内投与(iv)後、動物は、息切れし、心拍が速く、跳躍し、痙攣し、動きが遅くなって、横になった。中毒現象は投与量の増加とともに増加し、死亡した動物は基本的に投与後1min以内に死亡し、死んでいない動物は10分後に正常に戻った。死亡したマウスを剖検して肉眼で観察し、心臓、肝臓、脾臓、肺、腎臓、脳、胃、腸など重要な臓器にいずれも異常がなった。Blissのプロビツト法により測定し、LD50が424±58mg/kgであり、95%信頼区間が370〜486mg/kgであり、結果は表2に示された。
Figure 0006851652
有意性指標:G=0.1760 X50=−0.3722 Sx=0.0158 Gが小さく、省略する。
異質性検定:Chi2=6.90 Chi2.05=9.64 Sb=2.7993 異質性なし
回帰式:Y(Probit)=9.8687+13.0795×log(D) r=0.8716
LD50=424.4±39.7(mg/kg)
Feiller異質性補正:Sx=0.0229 Sb=3.6778
LD50=424.4±57.9(mg/kg)
95%信頼区間:370.4〜486.2mg/kg
4.2 マウスへの遅速投与による急性毒性試験
試験用マウスは、実験室で1日飼育した後、体重合格者を選択し、無作為に体重及び性別に応じて群分けし、1群当たり10匹であり、雌雄各半分、予測結果により、全死亡用量が2.4g/kgであった。マウスに尾静脈内投与し、体重に応じて投与量を算出し、投与量が順に2.4g/kg、2.2g/kg、2.0g/kg、1.8g/kgであり、投与速度を算出し、10分間以内に投与を完成し、投与後にマウスの状態を観察し、マウスの死亡率を14日以内に記録した。
静脈内投与後で主な中毒症状は、中枢抑制、呼吸不全などの表現であった。死亡は、投与期間に発生することが多く、マウスの死体を解剖して内臓に異常な変化を示さず、14日間観察し、さらにマウスの死亡率を算出し、Blissのプロビツト法により測定し、LD50=2.048g/kg±0.085g/kg、95%信頼限界=1.965〜2.135g/kgであり、その結果は表3に示された。
Figure 0006851652
4.3溶血試験
ウサギの動脈から採血し、フィブリンを除去し、赤血球を生理食塩水で洗浄した後、2%の赤血球含有生理食塩水溶液を調製した。表4に従って1群当たり試験管4本を並行的に使用して操作した。
Figure 0006851652
操作終了後、37±0.5℃の水浴で、0.5h、1h、2h、3hで各群からそれぞれ1本の試験管を取り出し、3000rpmで15min遠心し、赤血球の溶血程度を観察し、同時に光学顕微鏡で赤血球の形態を観察した。
試験結果により示されるように、赤血球の形態が無傷であり、明らかな溶血現象がなく、β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルが溶血作用を持たないことが示唆された。
実施例5:β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルの内因性研究
リパーゼの触媒によりダンシェンスとイソプロパノールからβ−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルを合成する。
Figure 0006851652
具体的な実施案は、以下の形態を参照できるが、その形態に制限されない。
ダンシェンス(5.0mg、0.025mmol)、イソプロパノール(0.3mg、0.005mmol)、水(1.5ml)、リパーゼ(5mg)を37℃で密閉したシェーカー(220回転/分間)で24時間インキュベートし、反応液100μlを採取し、酢酸エチル100μlを加え、20秒振動させ、有機相を採取して液体クロマトグラフィー及び質量分析を行った。質量分析結果([M−1]=239.0965)は図7に示され、液体クロマトグラフィーの結果は、図8に示された。
液体クロマトグラフィー検出条件は、メタノール:0.2%ギ酸水溶液=3:7、流速:0.6ml/分間、クロマトグラフ用カラム:C18(zorbax)、250mm、5μm、4.6mm(内径)、カラム温度:25℃である。
発明者の前期研究との組み合わせにより、ダンシェンスがヒト内因性物質であることを見出し、同時に、リパーゼは、脂肪を含有する動物、植物、及び微生物(例えば、カビ、バクテリアなど)の組織に広く存在し、且つ、人体には、イソプロパノールを含むため、β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルがヒト内因性物質であることが明らかになる。
実施例6:β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルの乳剤
乳剤処方は、β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピル:10.0g、ビタミンE:3.0g、精製大豆:200.0g、オレイン酸:15.0g、精製卵黄レシチン:25.0g、注射用水:約900ml、グリセリン:2.0gである。
実施例7:β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルの滴丸剤
β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピル:10.4g、澱粉:6.3g、カルボキシメチルスターチナトリウム:1.8g、ポリエチレングリコール(分子量6000):26.5gであり、調製時に、処方量のβ−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルとポリエチレングリコール6000とを採取して80℃まで加熱して融解させ、澱粉及びカルボキシメチルスターチナトリウムを加え、均一に混合し、流動パラフィンの冷媒中(1〜5℃)に滴下し、1粒重量が45mgの滴丸を1000粒作製し、表面の油痕を除去して得られた。
以上、本発明は、その好ましい実施形態を含めて、詳しく説明している。但し、当業者は、本発明に開示している内容を参照し、本発明の精神の実質的範囲において本発明に対して変更及び/又は改良を行うことができ、特許請求の範囲内に入ること理解すべきである。

Claims (6)

  1. β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルを含有する、抗血小板凝集用薬物。
  2. β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルを含有する、抗血小板凝集用健康補助食品。
  3. β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルを含有する、血管新生促進用薬物。
  4. β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルを含有する、血管新生促進用健康補助食品。
  5. β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルを含有する、老人性血管性認知症を予防又は治療するための薬物。
  6. β−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−α−ヒドロキシプロピオン酸イソプロピルを含有する、老人性血管性認知症を予防するための健康補助食品。
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