JP7266247B2 - ビタミンa5経路のレチノイド類を提供するための前駆体化合物及びその使用 - Google Patents

ビタミンa5経路のレチノイド類を提供するための前駆体化合物及びその使用 Download PDF

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Description

本発明は、レチノイドX受容体(RXR)シグナル伝達及びビタミンA5経路と呼ばれる新規のビタミンA経路の分野に関する。(R)9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノイン酸、内因性RXRリガンドを提供するのに有用な化合物、並びにそれらの使用及びそれらの製造方法が特許請求の範囲に記載される。本発明の化合物は医薬及び栄養用途に有用である。
より具体的には、9cDHRAの前駆体は、とりわけ9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール(9CDHROL、ビタミンA5)及び9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータカロテン(9CDHBC、プロビタミンA5)である。これらはそれぞれ新規な種類のレチノイド及びカロテノイドRXRリガンド前駆体である。驚くべきことに、そのような前駆体が直接又は間接的に9CDHRAに代謝され得ることがここに見出された。本発明はまた、これらの化合物の予防的/医薬的使用、特に、うつ病及びRXR媒介シグナル伝達が影響を受けるか又は治療標的として提案された他の様々な疾患の慢性ストレス動物モデルにおけるうつ様行動の治療における使用に関する。そのような疾患には、神経変性疾患及び代謝疾患、皮膚機能障害及び免疫機能障害(炎症を含む)、並びに心血管疾患及び記憶増強効果のような生活様式の適用が含まれる。
ビタミンAは、ビタミンC及びDと並行して、欠乏症状に関連した最初の化合物群の1つであった。この活性脂質は後に「ビタミンA」と命名された。1931年にKarrer等はタラ肝油中のこの脂溶性栄養素誘導体を同定した(Karrerら、1931a;Karrerら、1931b)。1937年にビタミンAの基礎研究で、レチノール(すなわち、ビタミンA1)の構造を解明したポール・カーラー氏がノーベル化学賞を受賞した。並行してEdisburyら(Edisbury et al.、1937)及びGilliamら(Gillam et al.、1938)は、1937‐38年に、主に海産魚に存在する食品因子を発見した。彼らはビタミンA2のこの第2のカテゴリーを命名するためにビタミンA2という用語を使用したが、それは環C3‐C4の位置に追加の二重結合が存在するためにレチノールとは異なる吸収スペクトルを示すからである。
1980年代には、ビタミンAの分子作用は、主にピエール・シャンボンとロナルド・エバンスのグループによって、一連のビタミンA効果の生物活性メディエーターとしての全トランス‐レチノイン酸(ATRA)の同定によってさらに拡大された。彼らは、ATRAを栄養素由来の脂質ホルモンとして同定し、それによって転写活性を媒介するためのATRAとRAR(レチノイン酸受容体)との会合(Giguereら、1987)及びRAR自体を核ホルモン受容体スーパーファミリーの新しいメンバーとして同定した(Petkovichら、1987年)。RARの他に、レチノイド‐X受容体(RXR)(Kliewerら、1992年;Leidら、1992年;Mangelsdorfら、1990年;Evans 2014年)も重要な機能の媒介物質として同定され、多種多様な核内ホルモン受容体に対する必須のヘテロ二量体結合パートナーとして確立された。1992年に9‐シス‐レチノイン酸、9CRAは、RXRに対する推定「内因性」リガンドとして同定された(Heymanら、1992;Levinら、1992)。並行して、ビタミンA2誘導体全トランス‐3,4‐ジデヒドロ‐レチノイン酸(ATDDRA;ビタミンA2‐酸)がヒトにおいて内因的に同定され(Vahlquist et al.、1982)、後にRAR媒介遺伝子転写を活性化する際にATRAと同様の活性を示すことが示された(Tormaら、1994)。しかしながら、9CRAは強力なRXRリガンドであるが、高薬理学的(毒物学的)レチノイド投与後又はビタミンAを豊富に含む食品を用いた人工栄養介入後のいずれかで厳密に内因的に同定されたにすぎない(Arnhold et al.、1996;Schmidt et al.、2002年;Ulvenら、2001年)(?)。さらに、「ビタミンA」誘導体が無脊椎動物に見出された。すなわち節足動物中で3‐ヒドロキシレチナール(「ビタミンA3」)が、一部の甲殻類で4‐ヒドロキシレチナール(「ビタミンA4」)が見出された(Babino et al.、2016)。
レチノール(ビタミンA1)は、視覚、特に暗視、正常な骨及び歯の発達、生殖、並びに皮膚及び粘膜の健康(気道などの身体領域を裏打ちする粘液分泌層)において重要な役割を果たす。ビタミンAは、抗酸化物質、特定の癌のリスクを減らす可能性がある保護化学物質として体内でも働く。
これらの化合物の医学的用途に関して、オールトランス‐レチノイン酸(ATRA、トレチノインとも呼ばれる)はいくつかの医薬製剤における活性剤であり、とりわけ、例えばニキビに対する化粧品及び局所適用及び急性前骨髄球性白血病において使用されている。
異性体9‐シス‐レチノイン酸(9CRA)もアリトレチノインの名称で医薬として使用されている。9CRA(アリトレチノイン)の経口製剤は、Toctinoの商品名で市販されている。
イソトレチノイン(活性剤は13‐シス‐レチノイン酸である)の主な適応症は、重度の嚢胞性ざ瘡の治療であり、エイズ関連カポジ肉腫における皮膚病変の治療にも適応される。
Toctinoの商標名で、この化合物は慢性手湿疹での経口使用のために英国で処方権を与えられている。ガイダンスは、しかし、それを深刻な場合にのみ処方することを示唆している。
したがって、レチノイドの複数の役割に幾分反して、それらのうちのわずかなものだけが、比較的少数の特定の疾患における医薬として使用されている。
医薬中に存在するこれらの全ての変異体は酸の形で存在し、13,14二重結合を含む。
Palczewskiグループは、13,14‐二重結合が水素化された13,14‐ジヒドロレチノイドの内在性の存在を報告し、全トランス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸(ATDHRA)をRARに対する弱い親和性のリガンド及び細胞ベースのアッセイにおけるRAR制御遺伝子のATRAよりも弱い活性化因子として同定した(Moiseら、2004年;Moiseら、2005年、Moiseら、2009年)。
RARのほかに、さらに別のクラスの受容体、RARとヘテロ二量体を形成するレチノイドX受容体は、核内受容体シグナル伝達において重要な役割を果たす[D.A.Mangelsdorf、R.M.Evans、Cell 1995、83、841~850]。上記のように、9‐シス‐レチノイン酸(9CRA)は、RXRの強力な活性化剤であり、重要な機能の媒介物質であり、多種多様な核ホルモン受容体に対する必須のヘテロ二量体結合パートナーである。
9CRA以外に、RXR媒介シグナル伝達を活性化することが見出されている第二のクラスの誘導体は、フィタン酸(PHYA)、ドコサヘキサエン酸(DHA)及びオレイン酸のような種々の脂肪酸である(de Urquizaら、2000年;Goldsteinら、2003年;Kitareewanら、1996年)。しかしながら、いくつかの知見は、これらの誘導体の内因性レベルが低すぎるためにRXRに結合して転写活性化を引き出せないことを示している。
最近、全トランス異性体と一緒の9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸(9CDHRA)の内在性の存在が、LC‐MS‐MS及びUVの組み合わせ分析設定及び合成標準試料との比較によりマウス由来のいくつかの器官(肝臓、血清、脳)で確認されている。測定量は、RXR依存性活性を維持するのに十分であると考えられた。実際、9CDHRAは合成RXRアゴニストと類似の生物学的活性を示すことが見出され、おそらく対応する許容ヘテロ二量体を介して、いくつかの核内受容体シグナル伝達経路の転写活性を調整した(Ruhl et al.、2015)。
しかしながら、この化合物に至る代謝経路は依然として不明であり、このリガンドを特徴付け、生物系におけるその推定上の複数の役割を決定するためにさらなる研究が必要である(de Lera et al.、2016)。要約すると、ビタミンAの研究はこれまでに食事と、ビタミンA及び脂質ホルモン受容体の活性化及びさらに媒介されるシグナル伝達を結びつけるための基本的な原理を確立し、さまざまな(病理)生理学的経路の調節をもたらした。残念なことに、RXRリガンドの内因性の存在及び栄養的関連性、特にその点における9CRAの状態は、物議を醸していることが証明されている。
本発明者らは今や、独立した新しいビタミンA経路(ビタミンA5)、最も顕著には9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール(9cDHROL)のメンバーを含む一連の化合物を同定し、それらは実際の内因性RXRリガンドの前駆体である。本発明者らはまた、驚くべきことに、これらの前駆体が脳内で予想外に高い9cDHRAの増加を生じること(例えば、肝臓に関して優先的であること)、RXRの脳シグナル伝達を標的とする有用なベクターであることを発見した。さらに、9cDHROLから出発して、極めて高レベルの9cDHRAが組織中で、とりわけ脳内で生成された。
これらの知見は、本発明の化合物を医薬としても栄養補助食品としても優れた候補にする。
発明の詳細な説明
本発明は一般式(I)の化合物に関する。
Figure 0007266247000001

式中、Rは、COOR及びCHOR、並びに一般式(A)の基から選択され、
は、哺乳動物の組織又は器官において加水分解により除去されて(R)9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノエート及び生物学的に許容可能な耐容性の化合物を生じる基であり、及び/又は
はH又はアシル基C(O)Rであり、ここでRは哺乳動物の組織又は器官において加水分解により除去されて(R)9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノール及び生物学的に許容可能な耐容性の化合物を生じる基であり、及び/又は
Rは一般式Aの基であり、
Figure 0007266247000002

式中、Qは、置換若しくは非置換のC6‐10アルケニル若しくはシクロアルケニル、好ましくは置換若しくは非置換のトリメチル‐シクロアルケニル、又はより好ましくは置換若しくは非置換の2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニル、さらにより好ましくは非置換の2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル又は2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐2‐エン‐1‐イルであり、トリメチルシクロヘキセニルの場合、例えば、2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニル基は置換されており、それは好ましくはヒドロキシル置換又はオキソ置換、好ましくはオキソ置換である、前記化合物は、投与されると、哺乳動物の組織又は器官又は細胞において9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノールに変換される。
非常に好ましくは、一般式Aの基は式aの基である。
Figure 0007266247000003

ここで、前記化合物は、9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐ベータ‐カロテン(9CDHBC)である。
前記化合物は、投与されると、哺乳動物の組織又は器官又は細胞中でR配置9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸に変換される。本明細書では、哺乳動物の組織又は器官又は細胞は、少なくとも1種類又は少なくとも1種類の組織又は器官又は細胞培養物又は細胞の集団又は複数の組織又は器官又は細胞培養物又は細胞の集団として理解され、これらは異なる組織や器官、細胞の種類で異なる変換工程が起こる場合を含む。
好ましくは該化合物は哺乳動物対象、好ましくはヒト対象における治療に使用するためのものである。好ましくは、該化合物はレチノイドX受容体関連疾患が治療される疾患の治療に使用するためのものである。
場合により、特に本発明が化合物それ自体に関する場合、特に上記で定義された場合において、Rはエチルとは異なる。
化合物のエナンチオマー配置は式に示されている。好ましくは、本明細書で定義されるように、化合物又はそれを含む任意の組成物は、このエナンチオマー(通常は(R)として示される)に富むか、又は好ましくはエナンチオ純粋である。
本発明はまた、一般式(I)の化合物に関する。
Figure 0007266247000004

式中、Rは、COOR及びCHOR、並びに式(A)の基から選択され、
は、C1‐25アルキル又はC2‐25アルケニルであり、及び/又は
は、H又はアシル基C(O)Rであり、ここで、Rは、C1‐25アルキル又はC2‐25アルケニルであり、及び/又は
Rは一般式Aの基であり、
Figure 0007266247000005

式中、Qは、一般式Aのテトラテルペノイド誘導体化合物を形成する置換又は非置換のトリメチル‐シクロアルケニルであり、又はより好ましくは、Qは置換又は非置換の2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニル、さらにより好ましくは非置換の2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル又は2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐2‐エン‐1‐イルであり、トリメチルシクロヘキセニルの場合、例えば、2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニル基は置換されており、それは好ましくはヒドロキシル置換又はオキソ置換、好ましくはオキソ置換であり、
前記化合物は、投与されると、哺乳動物の組織又は器官又は細胞において9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノールに変換される。
非常に好ましくは、一般式Aの基は式aの基である。
Figure 0007266247000006

ここで、前記化合物は、9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐ベータ‐カロテン(9CDHBC)である。
前記化合物は、投与されると、哺乳動物の組織又は器官中でR配置9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸に変換することができる。
一般式Iの本発明の化合物における好ましい実施形態では、R又はRは上で定義された通りであるか、又は化合物は前駆体化合物としての、9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐カロテン誘導体又は9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐カロテンである9‐シス‐カロテノイド化合物、好ましくは9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐ベータ‐カロテンであり、ここで一度投与されると、哺乳動物の組織又は器官又は細胞中の前記化合物はR配置9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸に変換される。
又はRの場合のアルキル又はアルケニル鎖の長さについての好ましい選択肢は本明細書に定義されている通りである。
好ましくは、該化合物は、本明細書中で定義されるように、哺乳動物における、好ましくはヒト対象における治療における使用のためのものである。
任意選択で、特に本発明が化合物自体に関する場合、Rはエチルとは異なる。本発明が化合物自体に関するとは、化合物が製品として特許請求されていることを意味し、人体若しくは動物の体に行われる医学的又は診断的用途又は目的によって限定されないことを意味する。さらにそれは、化合物が使用又は方法クレーム内で使用又は方法の一部として特許請求されてはいないことを意味する。
化合物のエナンチオマー配置は式に示されている。好ましくは、本明細書で定義されるように、化合物又はそれを含む任意の組成物は、このエナンチオマー(通常は(R)として示される)に富むか、又は好ましくはエナンチオ純粋である。
第一の態様において、化合物は一般式(3)の化合物である。
Figure 0007266247000007

式中、Rは、H又はアシル基C(O)Rであり、ここで、Rは、
1‐25アルキル又はC1‐23アルキル、好ましくはC1‐8アルキル又はC1‐6アルキル及びC9-23アルキル、より好ましくはC1‐4アルキル及びC11‐21アルキル及び
2‐25アルケニル、好ましくはC2-8アルケニル又はC2-6アルケニル及びC2-23アルケニル、より好ましくはC13-23アルケニルから選択される。
好ましい実施態様において、Rは、C1‐8アルキル、好ましくはC1‐6アルキル、より好ましくはC1‐4アルキルである。
好ましい実施形態では、RはC9-23アルキル、好ましくはC11-21アルキル、より好ましくはC13‐19アルキルである。好ましい態様において、RはC2-8アルケニル、好ましくはC2-6アルケニル、より好ましくはC2-4アルケニルである。
好ましい実施形態において、RはC9-25アルケニル、好ましくはC11-23アルケニル、より好ましくはC13-23アルケニルである。
一実施形態では、RはHであり、化合物は(R)(R)9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノールである。
さらなる実施態様において、Rはアシル基C(O)Rであり、Rは上記で定義した通りの化合物であり、Rは哺乳動物の組織又は器官におけるエステルの加水分解により除去されて対応するアルコール(R)9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノールを生じる基である。したがって、エステルはアルコールと生物学的に耐容性の及び/又は許容可能な化合物に変換される。前記アルコール化合物は、投与されると、哺乳動物の組織又は器官においてR配置9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸に変換される。これは、化合物がこの能力を有することを意味し、すなわち「である」とは、また、化合物が実際に投与されるかどうかに依存して「可能である」ことを意味する。
好ましくは該化合物は哺乳動物対象、好ましくはヒト対象における治療に使用される。
化合物のエナンチオマー配置は式に示されている。好ましくは、本明細書で定義されるように、化合物又はそれを含む任意の組成物は、このエナンチオマー(通常は(R)として示される)に富むか、又は好ましくはエナンチオ純粋である。
本発明のこの態様の好ましい実施形態では、前記化合物は一般式(4)のものである。
Figure 0007266247000008

式中、Rは、一般式(3)で定義される通りであるか、又はRは、
‐C1‐4アルキル、好ましくはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピル、
‐C11‐21アルキル、好ましくはC13‐19アルキル、及び
‐C11‐23アルケニルから選択される。
好ましくはアルケニルは多価不飽和C13‐23アルケニルである。
好ましい態様において、該化合物は、投与されると、哺乳動物の組織又は器官においてR配置9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールに変換される。
より好ましくは、哺乳動物組織は神経組織であるか、又はその組織若しくは器官は中枢神経系若しくは末梢神経系のものである。哺乳動物細胞は、好ましくは神経細胞(ニューロサイト)、好ましくは又は特に乏突起膠細胞(オリゴデンドロサイト)である。
さらに好ましい態様において、哺乳動物組織は血液である。さらに好ましい態様において、哺乳動物組織は肝臓である。
本発明のさらなる態様において、前記化合物は一般式(2)のものである。
Figure 0007266247000009

ここで、Rは、
1‐25アルキル又はC1‐23アルキル、好ましくはC1‐6アルキル及びC9‐23アルキル、より好ましくはC1‐4アルキル及びC11‐21アルキル及びC2‐25アルケニル又はC2‐24アルケニル、好ましくはC2‐6アルケニル及びC9‐23アルケニル、より好ましくはC13‐23アルケニルから選択される。
場合により、特に本発明が化合物それ自体に関する場合、Rはエチルとは異なる。
化合物のエナンチオマー配置は式に示されている。好ましくは、本明細書で定義されるように、化合物又はそれを含む任意の組成物は、このエナンチオマー(通常は(R)として示される)に富むか、又は好ましくはエナンチオ純粋である。
好ましい実施形態において、Rは、
1‐8アルキル及びC9‐23アルキル、より好ましくはC1‐4アルキル及びC11‐21アルキル及び
2‐25アルケニル又はC2‐24アルケニル、好ましくはC2‐6アルケニル及びC9‐23アルケニル、より好ましくはC13‐23アルケニルから選択される。
好ましい実施形態において、RはC1‐8アルキル、好ましくはC1‐6アルキル、より好ましくはC1‐4アルキルである。
好ましい実施態様において、Rは、C2‐8アルケニル、好ましくはC2‐6アルケニル、より好ましくはC2‐4アルケニルである。
好ましい実施形態では、Rはメチル、エチル、プロピル又はイソプロピルから選択され、場合によりメチル、プロピル又はイソプロピルである。
さらなる態様において、本発明はまた、一般式(5)の化合物に関する。
Figure 0007266247000010

上記式中、Qは、置換若しくは非置換のC6‐10アルケニル若しくはシクロアルケニル、好ましくは置換若しくは非置換のトリメチル‐シクロアルケニル、又はより好ましくは置換若しくは非置換の2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニル、さらにより好ましくは非置換の2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル又は2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐2‐エン‐1‐イルであり、トリメチルシクロヘキセニルの場合、例えば、2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニル基は置換されており、それは好ましくはヒドロキシル置換又はオキソ置換、好ましくはオキソ置換であり、
前記化合物は、投与されると、哺乳動物の組織又は器官又は細胞において9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノールに変換される。
非常に好ましくは、一般式Aの基は式aの基である。
Figure 0007266247000011
好ましい実施形態では、本発明はまた、例えば9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐カロテン誘導体又は9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐カロテンである9‐シス‐カロテノイド化合物に関し、例えば、前駆体化合物としての9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐ベータ‐カロテン又は9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐アルファ‐カロテン、好ましくは9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐ベータ‐カロテンに関し、ここで前記化合物は、投与されると、哺乳動物の組織又は器官又は細胞内でR配置9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸に変換される。特に、9‐シス‐カロテノイド化合物は生物学的に許容可能な耐容性の化合物である。
さらなる態様では、本発明は、一般式(3)の化合物について上で定義した化合物を含む医薬組成物に関し、該組成物はまた、1種以上の薬学的に許容可能な担体、例えば添加剤及び/又は賦形剤を含む。
好ましくは、本発明は、一般式(4)の化合物に関して上で定義された化合物を含む医薬組成物に関し、該組成物はまた、1種以上の薬学的に許容可能な担体、例えば添加剤及び/又は賦形剤も含む。
好ましくは、本発明は、前駆体化合物として、9‐シス‐カロテノイドについて上記で定義した化合物及び/又は一般式(5)の化合物、特に9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐カロテンを含む医薬組成物に関し、該組成物はまた、1種以上の薬学的に許容可能な担体、例えば添加剤及び/又は賦形剤も含む。
本発明はまた、前駆体化合物として、一般式(3)の化合物、又は好ましくは一般式(4)の化合物、又は一般式(5)の化合物、又は9‐シス‐カロテノイド化合物、好ましくは9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐カロテンについて上で定義した化合物を含む栄養補助食品組成物に関し、該組成物は1つ以上の栄養補助的に許容可能な添加剤及び/又は賦形剤も含む。好ましくは、前記組成物は栄養補助食品、機能性食品、医療用食品又は健康強調表示のある食品である。好ましくは、前記栄養補助食品組成物は、天然の食品マトリックス中に存在するよりも多い量又は濃度で前記化合物を含み、及び/又は追加量の化合物、好ましくは追加の単離又は人工的調製化合物を含む。
本発明はまた、アルキル9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノエートを介した9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール及びそのエステル形態の新規な化学合成に関する。この方法は以下を含む。
i)アルキル9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノエートの9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールへの還元、及び場合により
ii)9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールの対応するエステル形態へのアルキル化。エステルを以下に例示する。
好ましい実施形態では、還元は、有機溶媒、好ましくはTHFのような小さな複素環式化合物中での水素化ジイソブチルアルミニウム(DIBAL‐H)還元のような水素化物触媒によって行われる。
アルコールのエステル化は、好ましくはアルキル及びヒドリド試薬によって行われる。好ましくはピリジン及び/又は誘導体のような塩基性窒素含有単環式複素環が適用される。非常に好ましい実施形態では、反応はジメチルアミノピリジン(DMAP)の存在下で行われる。
適用される好ましい有機溶媒は、例えばCHCl、クロロホルム、CCl等である。
9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸及び9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールの他のエステル(パルミテートなど)は、同じ手順を用いて容易に調製することができる。
さらなる実施形態において、本発明はまた、上で定義されたような一般式(5)の化合物、好ましくは9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐カロテン誘導体、好ましくは9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐ベータ‐カロテンである9‐シス‐カロテノイド化合物の新規な化学合成に関する。前記方法は、
‐一般式(3)の化合物
Figure 0007266247000012

式中、RはH又はOH保護基である、
の、中間体としての式(6)の対応するアルデヒドへの変換
Figure 0007266247000013

‐前記アルデヒド中間体とウィッティヒ試薬化合物(7)との反応。
Figure 0007266247000014

式中、Qは、置換若しくは非置換のC6‐10アルケニル若しくはシクロアルケニル、好ましくは置換若しくは非置換のトリメチル‐シクロアルケニル、又はより好ましくは置換若しくは非置換の2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニル、さらにより好ましくは非置換の2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル又は2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐2‐エン‐1‐イルであり、トリメチルシクロヘキセニルの場合、例えば、2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニル基は置換されており、それは好ましくはヒドロキシル置換又はオキソ置換、好ましくはオキソ置換であり、
Rは、式(5)の所望の化合物を得るために、リンイリド、好ましくはホスホニウム基、好ましくはトリフェニル‐ホスホニウム基を形成する基である。
好ましい実施態様において、9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐ベータ‐カロテンが製造され、ここで一般式(7)は一般式(8)の化合物である。
Figure 0007266247000015

Rは、9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐ベータ‐カロテンを与えるために、リンイリド、好ましくはホスホニウム基、好ましくはトリフェニル‐ホスホニウム基を形成する基である。
さらなる態様において、本発明はまた、一般式(3)の化合物、又は好ましくは一般式(4)の化合物、又は一般式(5)の化合物、又は9‐シス‐カロテノイド、又は食品成分又は栄養補助食品としての特定の選択肢のための上記定義の化合物の使用に関する。好ましくは、食品成分は機能性食品又は医療用食品の成分である。
本発明の一実施形態において、一般式(3)の化合物、又は好ましくは一般式(4)の化合物、又は一般式(5)の化合物、又は9‐シス‐カロテノイド又はその特定の選択肢についての上記定義の化合物は哺乳動物対象における治療に使用するためのものである。
好ましい態様において、化合物は医薬組成物の形態である。
さらに好ましい実施形態では、化合物は、本明細書で提供される適応症のために市販される認可を必要とする栄養補助食品組成物の形態である。
さらなる態様において、本発明は、一般化合物(2)について上で定義された化合物を含む医薬組成物に関し、該組成物はまた、1つ以上の薬学的に許容可能な担体、例えば添加剤及び/又は賦形剤を含む。
本発明はまた、一般化合物(2)について上で定義した化合物を含む栄養補助食品組成物にも関し、該組成物はまた1つ以上の栄養補助的に許容可能な添加剤及び/又は賦形剤を含む。好ましくは、前記組成物は栄養補助食品、機能性食品、医療用食品又は健康強調表示のある食品である。
さらなる態様において、本発明はまた、食品成分としての一般化合物(2)について上で定義されたような化合物の使用に関する。好ましくは、食品成分は機能性食品又は医療用食品の成分である。
本発明の一実施形態において、一般化合物(2)について上で定義された化合物は、哺乳動物対象における治療に使用するためのものである。
好ましい態様において、化合物は医薬組成物の形態である。
さらに好ましい実施形態では、化合物は、本明細書で提供される適応症のために市販される認可を必要とする栄養補助食品組成物の形態である。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は、RXRシグナル伝達媒介機能不全の予防及び/又は治療に使用するためのものである。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は、レチノイドX受容体シグナル伝達の障害に関連する又はそれに起因する疾患の予防及び/又は治療に使用するためのものである。前記疾患は、好ましくは、選択的レチノイドX受容体リガンドによって治療又は予防又は軽減することができる。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は、中枢神経系関連疾患及び末梢神経系関連疾患から選択される疾患の予防及び/又は治療に使用するためのものである。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は精神疾患の予防及び/又は治療に使用するためのものである。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は、記憶障害の予防及び/又は治療に使用するための、あるいは記憶能力を増強するために使用するためのものであり、好ましくは前記記憶は作業記憶である。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は、認知機能障害又は学習障害の予防及び/又は治療に使用するためのものである。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は鬱病の予防及び/又は治療に使用するためのものである。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は神経変性疾患の予防及び/又は治療に使用するためのものである。
好ましい実施形態では、化合物又は医薬組成物又は栄養補助食品組成物は、アルツハイマー病、パーキンソン病、軽度認知障害(MCI)、MCIを伴うパーキンソン病、ハンチントン病、レビー小体型認知症(DLB)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、及び加齢、疾患又は外傷によって引き起こされる脳の変化による他の神経変性関連の認知症;又は好ましくはアルツハイマー病及びパーキンソン病に由来する、脊髄損傷及び運動失調、播種性硬化症及び多発性硬化症又は他の神経学的状態から選択される神経変性疾患の予防及び/又は治療に使用するためのものである。
上記の医学的適応症の態様において、化合物は好ましくは一般化合物(2)、(3)又は(4)について上で定義した化合物から選択される。上記の医学的適応症の態様において、化合物は好ましくは一般化合物(3)又は好ましくは(4)について上に定義した化合物から選択される。
本発明はまた、本明細書又は上記で定義された医薬製剤又は医薬の調製における上記化合物のいずれかの使用に関する。
本発明はまた、栄養補助食品、好ましくは医療用食品又は本明細書又は上記に定義された健康強調表示を有する食品の調製における上記化合物のいずれかの使用に関する。
本発明はまた、本発明の化合物又は本発明の医薬組成物又は栄養補助食品組成物を有効量でそれを必要とする哺乳動物被験体、好ましくはヒトに投与する、上で定義した疾患の治療方法に関する。好ましい実施形態では、投与は定期的、例えば毎日の投与である。
本発明はまた、健康を維持するための、好ましくは食品成分、栄養補助食品としての、例えばビタミンやその前駆物質としての、あるいは栄養成分としての、本明細書で定義されるような化合物のいずれかの使用に関する。好ましい実施形態では、本発明は、本明細書で定義されているような状態を予防するために健康を維持するための使用に関する。一実施形態では、前記使用は、正常な視力の維持、正常な皮膚及び粘膜の維持、並びに正常な毛髪の維持のためのものである。
より好ましくは、前記使用は、正常な脳機能の維持又は精神的健康の維持又は精神的能力の維持又は正常な心理的機能又は認知機能の維持、又は神経系の機能の貢献のためである。一実施形態では、これらの用途は健康強調表示で定義されている。
本発明はまた、本発明の化合物又は本発明の栄養補助食品組成物を、それを必要とする哺乳動物被験体、好ましくはヒトに、食事の一部として投与する、上記で定義したような被験体の健康状態を維持する方法に関する。好ましい実施形態では、投与は定期的、例えば毎日の投与である。
本明細書では、RXR及びRAR受容体に関連して本明細書で説明されているように、非選択的前駆体を本発明によるRXRシグナル伝達媒介機能不全の治療及び予防に使用することはできない。
本発明はまた、ビタミンA5(9CDHROL)又はその前駆体としての栄養補助食品としての、上で定義された一般式(3)、(4)及び/又は(5)のいずれかによる化合物の使用に関する。特定の実施形態では、前駆体は9CDHBCである。さらなる特定の実施形態では、前駆体は9CDHROL‐エステルから選択される。
本発明はまた、9CDHRA前駆体としての栄養補助食品としての、上で定義されたような一般式(3)、(4)及び/又は(5)のいずれかによる化合物、及びRXR‐リガンドの使用に関する。特定の実施形態では、9CDHRA前駆体は9CDHBC、9CDHROL、9CDHROL‐エステル及び9CDHRA‐エステルから選択される。
好ましくは、前駆体は静脈内、局所又は経口経路で投与される。前駆体は全身的又は局所的に投与することができる。
これらの前駆体は、9CDHRA(RXR媒介シグナル伝達を可能にするための内因性RXRリガンド)への選択的代謝変換のために与えられ得る。
特定の実施形態では、本発明は、上で定義されたような状態を予防、治療又は改善するための9CDHBCの使用に関する。好ましい実施形態では、状態は以下からなる群から選択される:(a)うつ病、統合失調症などの精神障害を含む(ただしこれらに限定されない)ストレス関連障害における情動異常、(b)認知症に伴う記憶障害、及び特にアルツハイマー病。
特定の実施形態では、9CDHBCが記憶改善のために使用される。
特定の実施形態では、本発明は、上で定義したような状態を予防、治療又は改善するための本明細書で定義の9CDHROL又はその任意のエステルの使用に関する。好ましい実施形態では、状態は以下からなる群から選択される:(a)うつ病、統合失調症などの精神障害を含む(ただしこれらに限定されない)ストレス関連障害における情動異常、(b)認知症に伴う記憶障害、及び特にアルツハイマー病。
特定の実施形態では、9CDHROL又はその任意のエステルが記憶改善のために使用される。
特定の実施形態では、本発明は、9CDHBCのカロテノイド前駆体としての9CBCの使用に関する。
特定の実施形態では、本発明は、非治療的用途において人体中の9CDHBCのレベルを高めるための栄養補助食品としての9CBCの使用に関する。
9CDHROL処理は、遅延非場所合わせタスク(Delayed Non-Match to Place Task:DNMTP)の作業メモリのパフォーマンスを向上させる。(a)野生型C57BL6N雄マウス(n=5)についての増加する学習曲線は、作業記憶課題の獲得を例示する。試行間間隔(ITI)の増加について採点された記憶能力は、灰色の領域で示され、3分のITI及びマウスが記憶障害を示し、群全体で13分の平均値に達した平均ITI(gr13として示される)に対応する。(b)9CDHROL(ただしビヒクル処置ではない)は、治療の7~9時間後にgr13の平均ITIで試験したが、作業記憶性能を改善した。1又は2群のt検定で同定された統計的差異は、それぞれ以下のように示された:、チャンスレベルでの50%パフォーマンスと比較した場合はp<0.05、獲得フェーズの最終日のパフォーマンスとの比較は#、p<0.05(10日目)。
9CDHROL標準混合物(上部クロマトグラム)及びビヒクル処置後のマウスの肝臓中の内因性レベル(下部クロマトグラム)。
ビヒクル処置後の9CDHROLはマウスにおける内因性レベルを表し(青色)、マウスにおける9CDHROL処置後(赤色)。
ビヒクル処置後の9CDHRAのレベルは、マウスにおける内因性レベルを表し(青色)、及び9CDHROL処置後(赤色)。
ビヒクル処置後の9CDHRAのレベルはマウス肝臓における内因性レベルを表し(青色)、9CDHROL処置後(赤色)。上図:正常範囲(最大に設定);下図:内因性レチノイドの最大範囲の拡大範囲。
9CDHRA対照処置(内因性レベル)及び乏突起膠細胞へのレチノイドの補充後。上:内因性(青)、9CDHROL(オレンジ)、9CDHROL‐アセテート(ピンク)、下:9CDHRA‐アセテート(ピンク)
新しいビタミンA5クラスター前駆体の推定栄養前駆体の要約。内因性レチノイドとしてまだ同定されていないレチノイドは、青い文字でマークされている。略語:9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノール(9CDHROL)、9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチナール(9CDHRAL)及び9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノイン酸(9CDHRA)。)、全トランス‐13,14‐ジヒドロ‐レチナール(ATDHRAL)、全トランス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノール(ATDHROL)、全トランス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノイン酸(ATDHRA) )
(R)‐9CDHRAの増加する用量はRbpl‐/‐マウスの作業記憶障害を逆転させ、最小のITIで試験した場合にDNMTP課題においてWTマウス(n=8/群)において記憶促進活性を示した。このITIでは、マウスはチャンスレベル(50%)でパフォーマンスをし、Rbp1‐/‐では6分、又はWTマウスでは12分であった。濃度10‐5Mのttt:ATRAは細胞傷害性であった。同じ群のビヒクル処置と比較して、、p<0.05。#、p<0.05。##、p<0.01;$、p<0.05;$$、p<0.01;50%のチャンスレベルでのパフォーマンスとの比較のための1つのグループのスチューデントt検定。全てのエラーバーはS.E.M.を表す。
R‐9CDHRAはインビボでRXRアゴニスト様活性を示す。UVI2108及びR‐9CDHRAによる処置後の行動障害の逆転。 R‐9CDHRA(0.1、1、2mg/kg)の用量を増やすと、強制水泳試験でRbpl‐/‐マウスの絶望行動が減少する(ビヒクル群でn=26、残りの各群でn=6‐8)。PLSDフィッシャー検定によって明らかにされた統計学的差異は、それぞれの群におけるビヒクル処置WT対照との比較のために、***、p<0.001として示された。全てのエラーバーはS.E.M.を表す。
R‐9CDHRAは慢性的な社会的敗北ストレスモデルにおいて抗うつ効果を示す。 図10a:社会的敗北ストレスは、ストレスを受けていない対照(ctr;n=17)マウスと比較して、(ビヒクル;n=12)を受けたマウスにおける強制水泳試験における不動時間を有意に増加させた。9cDHRA処置は、用量依存的に(9cDHRAの、1mg/kgについてn=8及び3mg/kgについてn=6)、合成RXRアゴニストUVI2108(n=12)と同程度まで、ストレスマウスにおけるそのような不動を減少させた。 図10b:社会的敗北ストレスによって誘発されたスクロース嗜好性欠如は、UVI2108によって又は9cDHRA処置によって防止された。PLSDフィッシャー検定によって明らかにされた統計的差異は、以下のように示された:、対照マウスと比較した場合、p<0.1。#、ビヒクル処置ストレスマウスと比較してp<0.1。スクロース消費の50%の値に相当するスクロース嗜好の欠如と比較して、$$、p<0.01、$、p<0.1。全てのエラーバーはS.E.M.を表す。
レチノール適用後の細胞培養中のレチノールの測定:ROL標準(黒線)、ATROL適用(青い線)、9CROL適用(赤い線)
レチノール適用後の細胞培養物中のDH‐RAの測定:ROL標準(黒線)、ATROL適用(青線)、9CROL適用(赤線)。
レチノール適用後の細胞培養物中のRA測定:ROL標準(黒線)、ATROL適用(青線)、9CROL適用(赤線)。
A.9CDHROL標準混合物(上部クロマトグラム)とマウス脳における内因性レベル(中央クロマトグラム)及び9CDHROL処理後(下部クロマトグラム)、脳試料の両方のy軸スケールは同一であったが、標準のy軸は類似しておらず、関連するピークの最高値に適合した。B.ヒト血清中9CDHROL(上のクロマトグラム)と9CDHROL/ATDHROL標準混合物(下のクロマトグラム)、両方のy軸スケールが類似しておらず、関連するピークの最大値に適合した。C.ヒト食物連鎖/ウシ肝臓中の9CDHROL(上のクロマトグラム)及び9CDHROL/ATDHROL標準混合物(下のクロマトグラム)、両方のy軸スケールは類似せず、関連するピークの最大値に適合した。D.CTRL、9CBC、9CDHBC及び9CDHROL投与後のインビトロでのヒト乏突起膠細胞株における9CDHBC及び9CBCの9CDHROLへの変換。上部の3つのクロマトグラムのY軸スケールは似ており、関連するピークの最大値に適合したが、下部のクロマトグラムははるかに大きいスケールである。
ヒト食物連鎖中の9CDHBC、25.0分で溶出する標準9CDHBC(上図)及び25.0分で同時溶出するピークを有する缶から抽出されたモモ(下の図)及び同等のUV/VISスペクトル(データは示さず)。
カロテノイドの内部変換:A.インビトロでのヒト乏突起膠細胞株における投与された9CBCの9CDHBCへの変換。25.1分の保持時間を有するピークは、9CDHBC処後に存在し、並びに9CBC処理後にはより低レベル存在する。B.インビトロで乏突起膠細胞ヒト細胞株においてATBCの9CBC又は9CDHBCへの変換なし。ATBCは27.2分で溶出し(450nmのUVmaxを有しながら411nmで検出可能)、ATBC処理後に非常に高レベルで存在する(右パネルの上から2番目の図)。9CBCは9CBC処置後に主要な肩のピークとして存在するが、CTRL又は代替治療後には検出されない。
A.インビトロでのヒト乏突起膠細胞株における9CDHROL、9CDHROL‐エステル及び9CDHRA‐エステルの9CDHRAへの変換。材料及び方法のセクション、レチノイド勾配で説明したように、使用したHPLCシステム及び抽出手順が異なるため、誘導体の保持時間がわずかに異なることが観察された。B.9CDHBCの9CDHRAへの変換:同じy軸スケール寸法を用いたマウス肝臓における対照処置/内因性(上部クロマトグラム)及び9CDHBC補充(下部クロマトグラム)後の9CDHRA及びATDHRA標準レベル。C.9CDHROLから9CDHRAへの変換:関連器官(血清、脳、肝臓)あたり同じy軸スケール寸法を使用して、マウスにおいて対照処置/内因性後(上部クロマトグラム)及び9CDHROL補給後(下部クロマトグラム)の血清、脳及び肝臓における9CDHRA及びATDHRA標準レベル。
慢性社会的敗北ストレスモデルにおける9CDHROL及び9CDHBCの抗うつ活性。(a)社会的敗北ストレスは、ストレスを受けていない対照(CTR;n=6)マウスと比較して、(veh;n=6)を受けたマウスにおける強制水泳試験における不動時間を有意に増加させた。9CDHROL処置(n=5)は、9CDHBC(n =4)と同様に、ストレスを受けたマウスにおいてそのような不動性を減少させた。(b)社会的敗北ストレスによって誘発されたスクロース嗜好性欠乏は9CDHROL又は9CDHBC処置によって予防された。スチューデントt検定によって明らかにされた統計的差異は、以下のように示された:**、対照マウスと比較した場合、p<0.01;#、ビヒクル処置ストレスマウスと比較してp<0.05;スクロース嗜好性の欠如に対応するスクロース消費量の50%の値と比較して、$、p<0.05。全てのエラーバーはS.E.M.を表す。
定義
本発明は、本明細書に提供された特定の例及び実施形態に限定されず、当業者の技術の範囲内である代替物が含まれるべきであることが理解されるべきである。本明細書で使用される用語は特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものではないこともまた理解されるべきである。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「a」、「an」及び「the」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の言及を含む。
典型的には、本発明による化合物は、エナンチオマー(純粋なエナンチオマー又はそれらが本発明の方法によって得られるという条件で混合物)、それらの水和物及び溶媒和物、それらの固体形態、並びに前記形態の混合物に関する。
「エナンチオマー」は、異なる化合物であり、互いの鏡像である一対の光学異性体化合物のいずれかである。
「エナンチオマー」は、本明細書において、好ましくは、エナンチオ選択的方法により、好ましくはエナンチオ選択的調製方法により、非常に好ましくはエナンチオ純粋又はエナンチオマー的に純粋な化合物として得られるものとして本発明の化合物として理解される。「エナンチオ純粋」又は「エナンチオマー的に純粋な」は、分子が(本発明の方法によって得られる程度まで)同じキラリティーを有する化合物である。好ましくはエナンチオ純粋又はエナンチオマー的に純粋とは、光学的に純粋、より好ましくは少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%、さらに好ましくは少なくとも98%又は99%の光学純度を有することを意味する。非常に好ましくは、「エナンチオ純粋」又は「エナンチオマー的に純粋」の分子は、検出限界内で同じキラリティーを有する。
「アルキル」とは、本明細書では、飽和で、最大25個(好ましくは23個又は21個又は19個)の炭素原子を有する、炭素原子及び水素原子のみからなる直鎖又は分岐の炭化水素鎖基を指す。特定の実施形態において、アルキルは、1~25個の炭素原子を含み得(C1‐25アルキルと称される)、又は好ましくは、それは、C13‐25アルキル、C13‐23アルキル、C13‐21アルキル、C13‐19アルキル又はC13‐17アルキルであり得る。あるいは、それは短鎖アルキル、例えば、C1‐3アルキル、C1‐4アルキル、C1‐5アルキル、C1‐6アルキル、C1‐7アルキル又はC1‐8アルキルであり得る。さらにあるいは、いくつかの実施形態では、それは、C8‐17アルキル、C8‐15アルキル又はC8‐13アルキルであり得る。アルキルは、単一の共有結合によって分子の残りの部分に結合している。アルキルは、好ましくは、非分岐の直鎖炭化水素鎖である。あるいは、それは分岐炭化水素鎖を含んでもよいが、分岐側鎖は典型的にはメチル、エチル又はプロピル基、好ましくはメチル又はエチル基である。アルキル鎖は、以下の置換基:ハロ(‐F、Br、Cl又はIを含む)、シアノ、ニトロ、オキソ、C1‐3アルコキシル又はヒドロキシルのうちの1つ以上で場合により置換されていてもよい。好ましくはアルキルは非置換である。
「アルケニル」とは、本明細書において、不飽和である、すなわち、少なくとも2個から25個まで(好ましくは23個又は21個又は19個)の炭素原子を有する、少なくとも1個の二重結合(すなわちC=C)を含む、炭素原子及び水素原子のみからなる直鎖又は分岐炭化水素鎖基を指す。特定の実施形態では、アルキルは、2~25個の炭素原子を含み得る(C2‐25アルキルと呼ばれる)。必要な変更を加えれば、鎖長はアルキルと同じであり得るが、最も短い鎖は少なくとも2個の炭素原子を含む。分岐及び置換に関しては、アルキル鎖の場合と同じことが当てはまる。
本発明の(R)9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノールのエステルは脂肪酸エステルであり得る。ここで、用語「脂肪酸」は、飽和(アルキル)又は不飽和(アルケニル)であり得る長い脂肪族(非芳香族)鎖を有するカルボン酸を指す。好ましくは、本発明において使用される脂肪酸中のアルキル鎖は、直鎖又は分岐鎖のいずれかである開鎖化合物である。典型的には、脂肪酸アルキル鎖は少なくとも11個、最大25個、好ましくは23、22又は21個の炭素を含む。
本発明の化合物は同様に医薬的(薬用)及び栄養的用途を有する。
「医薬組成物」は、健康を回復又は維持するために人体又は動物の体の治療に使用するための組成物に関し、前記組成物は、(1以上の)活性剤及び担体として有用な1以上の追加の物質を含む。用語「担体」とは、それと共に剤が投与用に製剤化される希釈剤、アジュバント、充填剤、賦形剤、安定剤、又はビヒクルをいう。
「栄養補助食品」(neutraceutical)とは、その基本的な栄養価に加えて健康上の利益を提供する食品を指す。栄養補助食品は生理学的利益を有するか、又は生理学的障害若しくは不快感に対する保護を提供する。栄養補助食品組成物は、本発明の組成物と少なくとも1つの追加の物質、例えば栄養補助食品キャリア又は食品成分を含む。
用語「栄養補助食品」(dietary supplement)は、栄養補助食品(neutraceutical)、例えば摂取しなければ十分な量で消費されない可能性がある栄養素を提供することを目的とした栄養補助食品組成物(neutraceutical composition)を指す。
「機能性食品」は栄養補助食品(neutraceutical)、例えば栄養補助食品組成物(neutraceutical composition)でもあり、それが含む伝統的な栄養素を超えて、生理学的障害又は不快感に抗する利益を提供し得る又は保護を提供し得る任意の改質食品又は食品成分を指す。
「健康強調表示」は栄養補助食品の健康上の利益を定義し、国内法又は同等の法律に従って規制上の承認(医薬品の場合の適応症に類似)の対象となる。「健康強調表示」とは、食品ラベルとして、食品マーケティングにおいてである。
本明細書で使用される「含む」という用語は、含有する、すなわち他の実体又は要素の存在を可能にすることを意味する。この用語は、「列挙された必須成分又は成分及び場合により他の非必須成分又は成分を含むことを意味する「から本質的になる」;又は任意の追加成分を排除することを意味する「からなる」に限定されることができる。
「治療」(therapy)は予防及び/又は処置(治療)(treatment)を含み得る。
疾患又は状態の発症の「予防すること」又は「予防」とは、少なくとも、疾患又は障害を獲得する危険性又は獲得のしやすさの可能性の減少、又は好ましくは疾患又は障害の臨床症状の少なくとも1つを引き起こし、疾患にさらされているか、又はその素因がある可能性があるが、まだその疾患の症状を経験していないか又は表示していない患者において発症しないことを指す。
いくつかの実施形態では、任意の疾患又は障害の「治療すること」(「処置すること」)又は「治療」(「処置」)は、少なくとも1つの疾患、障害又は状態の改善、又は好ましくは疾患又は障害又はそれらの少なくとも1つの臨床症状の発症の軽減を指す。特定の実施形態では、「治療すること」(「処置すること」)又は「治療」(「処置」)とは、疾患の少なくとも1つの身体的パラメータを改善することを指す。特定の実施形態では、「治療すること」(「処置すること」)又は「治療」(「処置」)は、物理的又は生理学的のいずれかで、疾患又は障害又は状態を阻害することを指す。特定の実施形態では、「治療すること」(「処置すること」)又は「治療」(「処置」)は、疾患又は障害の発症を予防又は遅延させることを指す。
特に中枢又は末梢神経系治療の疾患の場合、特に変性障害の場合又は精神障害の場合、必要に応じて、変性速度又は衰退速度を遅くすること;変性の衰弱を少なくする;対象の身体的又は精神的な健康状態を改善する;記憶及び/又は認知機能を改善又は保存すること:覚醒状態及び集中する能力を回復及び/又は改善すること、又は状況によっては認知症の発症を予防することを含み得る。
したがって、「予防」及び「治療」(「処置」)という用語は、後者が疾患又は障害の発症を予防又は遅延させることを含む場合、そして含む限り、上記の定義から以下のように重複してもよい。
被験体は、任意の動物被験体又はヒト被験体、特に脊椎動物被験体、より具体的には温血動物被験体又は哺乳動物被験体である。
本明細書で使用される「哺乳動物被験体」は、任意の哺乳動物、好ましくは実験動物、ペット、家畜動物又は家畜であり得る。哺乳動物被験体は、例えば、げっ歯類、霊長類、類人猿又はヒトであり得る。好ましくは哺乳動物は、新皮質(脳の領域)、毛髪及び乳腺を有する哺乳類クラス内の任意の脊椎動物である。
本発明による化合物及び医薬組成物は治療方法に使用することができる。
本発明による化合物及び医薬組成物は、レチノイン酸受容体(RAR)及びレチノイドX受容体(RXR)を含む疾患を治療するための治療方法において使用される。好ましくは、この疾患はレチノイドX受容体を含み、本発明のリガンドはそれに対して選択的である。そのような疾患は、RXRシグナル伝達の障害による疾患であり得る。
本発明による化合物及び医薬組成物は治療方法、特に精神障害/疾患の治療のために使用される。
「中枢神経系関連疾患」という用語は、中枢神経系(CNS)、すなわち脳又は脊髄のいずれかに影響を及ぼし、好ましくはRAR又は他の核内受容体とのRXR複合体に関連する神経又は精神障害をもたらす疾患又は障害である。CNS疾患の原因は、例えば、外傷、感染症、変性、自己免疫疾患、構造上の欠陥、腫瘍、及び脳卒中であり得る。ここでは、神経変性疾患、気分障害、統合失調症、自閉症に焦点を当てている。
用語「末梢神経系関連疾患」は、末梢神経系に影響を及ぼす疾患であり、好ましくはRAR又は他の核内受容体とのRXR複合体に関連している。しかしながら、本発明のリガンドは、好ましくはRXRに対して選択的である。
用語「精神障害」は、とりわけ、強迫性障害、心的外傷後ストレス障害、不安、パニック発作、統合失調症、統合失調症性障害、うつ病、躁病、躁うつ病(双極性障害)、無関心、せん妄、恐怖症、健忘症、摂食障害(例、過食症、食欲不振)などを含む。一実施形態では、精神障害には、強迫神経症、心的外傷後ストレス障害、パニック発作、統合失調症、統合失調症性障害、うつ病、躁病、躁うつ病(双極性障害)、無関心、せん妄、恐怖症、健忘症、及び摂食障害(例えば、過食症、食欲不振)が含まれる。別の実施形態では、精神障害は、強迫神経症、統合失調症、統合失調性感情障害、鬱病、躁病、躁鬱病(双極性障害)、無関心、せん妄、及び恐怖症を含む。別の実施形態では、精神障害は、強迫神経症、統合失調症、統合失調症性感情障害、鬱病、躁病、及び躁鬱病(双極性障害)を含む。好ましくは、又は特に本明細書で使用される「精神障害」という用語は、疾病及び関連健康問題のWHO国際統計分類、10版のセクションF06‐F50に記載されている「精神障害」を意味し、当業者によって理解されるであろう。一実施形態では、神経変性障害は精神障害又は精神障害の範囲から除外される。
「作業記憶又は同義語短期記憶」は、数分から数時間、場合によっては数日に及ぶ短期間の情報の取得、保存、保持及び想起を特徴とし、対象の行動を修正するために使用される。
「記憶喪失」とは、過去の経験、知識及び思考を含む情報を獲得、保存、保持及び/又は想起する能力の低下を指す。
用語「うつ病」又は「うつ病性障害」又は「気分障害」は、当業者によって理解され得る医学分野を指す。「気分障害」とは、長期間にわたって個人が経験している感覚の緊張又は感情的状態の混乱を指す:気分障害には、大鬱病障害(すなわち、単極性障害)、躁病、不快気分、双極性障害、気分変調症、気分循環症及び他の多くのものが含まれる。例えば、精神障害の診断及び統計マニュアル、第4版、(DSM IV)を参照のこと。「大うつ病障害」、「大うつ病性障害」、又は「単極性障害」は、以下の症状のいずれかを含む気分障害を指す。持続的な悲しい、不安、又は「空の」気分;絶望や悲観論の感情;罪悪感、無価値、又は無力感;セックスを含む、以前は楽しまれていた趣味や活動に対する興味や喜びの喪失;エネルギーの低下、疲労、「減速」;集中、覚え、決断をするのが難しい;不眠、早朝の目覚め、又は寝過ごし;食欲及び/又は体重減少、又は過食及び体重増加;死、自殺、又は自殺企図の考え;落ち着きのなさやいらいら;頭痛、消化器疾患、慢性疼痛など、治療に反応しない持続的な身体症状。うつ病の様々なサブタイプが、例えばDSM IVに記載されている。
本明細書で使用される「神経変性疾患又は障害」という用語は、進行性神経系機能不全によって、又は神経組織、好ましくはニューロンの構造又は機能の進行性喪失(ニューロンの死を含む)によって特徴付けられる疾患又は障害を指す。「神経変性疾患又は障害」は、好ましくは、パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、タンパク質TDP‐43に関連する前頭側頭葉変性症(FTLD‐TDP、レビー小体型認知症(DLB)、血管性認知症、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、軽度認知障害(MCI)、MCIを伴うパーキンソン病、及び加齢、疾患又は外傷による脳の変化による神経変性関連認知症、又は脊髄損傷及び運動失調、播種性硬化症及び多発性硬化症又は他の神経学的状態からなる群から選択される。
本発明による化合物及び医薬組成物は、治療方法において、特にアルツハイマー病の治療のために使用される。
「アルツハイマー病」という用語は、臨床的によく認識されている最も一般的な形態の認知症を指す。記憶喪失もまたこの疾患において重要な役割を果たす。
発明の詳細な説明
ビタミンAは、ビタミンA欠乏症候群を完全に回復させることができる物質である(IUPAC‐IUB、1982年;Moore、1929年;Ruhl、2007年)。本明細書では、ビタミンA1は、レチノール、レチニルエステル及びレチナール、並びにβ‐カロテン、α‐カロテン及びβ‐クリプトキサンチンのようなプロビタミンA誘導体及び同等のビタミンA2誘導体(3,4‐ジデヒドロ‐レチノイド及びカロテノイドアンヒドロルテイン)に適用される用語として用いられ、これは主に鳥類や魚種に存在し(Cama et al.、1952;Moise et al.、2007)、このビタミンA1はこの範疇に属する。これまで脊椎動物に関連していなかったビタミンA3及びA4クラスターからの視覚色素のヒト関連性もまた批判的に考慮されるかもしれない(Babino et al.、2016)。
成体動物では、RXRヘテロ二量体、主にRXR‐VDR、RXR‐PPAR、RXR‐FXR及びRXR‐LXRヘテロ二量体は、RXR‐RARと共に、恒常性脂質代謝及び炎症を調節する(Chawla et al.、2001;Desvergne、2007年;Evans及びMangelsdorf、2014年;Mangelsdorf及びEvans、1995年;Mangelsdorfら、1995年;Shulman及びMangeldsdorf、2005年)に概説されている。この受容体媒介シグナル伝達の変化は、重度の代謝性及び免疫学的疾患をもたらす(((Szanto et al.、2004a)及び(Desvergne、2007)に概説されている。)これらの生理学的効果のいくつかは、炎症反応や脂質シグナル伝達のようなRXR媒介プロセスに依存し、それにより、それらは成体ビタミンA欠乏動物において同定された種々の病態生理学的作用に関連する(Nunezら、2010;Stephensenら、2007;Wanら、2003)。
内因性RXRリガンドは、哺乳動物生物においてRXRヘテロ二量体媒介シグナル伝達を可能にするための主要なスイッチとして機能する。ビタミンA欠乏動物で観察された様々な効果は、RXR‐KO動物で見られた効果に匹敵した(Kastnerら、1997a;Kastnerら、1997b)。本発明者らは、視覚における非核ホルモン受容体媒介効果に加えて、RAR媒介経路、特にRXR媒介経路がビタミンA活性の主要経路であり、これらは内因性RAR及び/又はRXRリガンドに依存すると考える。
ATRAが内因性の関連性のあるRARリガンドであることは広く認められているが、他のリガンドもまた記載されている(Moiseら、2005年;Ruhlら、2015年)。9‐シス‐レチノイドは、全トランス‐レチノイドに変換することができ、内因性RARリガンドATRAの追加の前駆体として機能することができる。
Shirley MAらは1996年に、ラットでは9‐シス‐RAは13,14‐ジヒドロ‐9‐シス‐RAに還元され、後者はタウリンと結合して新規の代謝産物を形成することを見出した(Shirley MA et al.1996)が、それにもかかわらず、これをβ酸化をもたらす初期段階と考えた。
最近、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸(9CDHRA)がマウスの内因性レチノイドとして同定されている。本発明者らは、9CDHRAは、レチノイドX受容体(RXR)、脳内の様々な生理学的関連経路の調節、脂質代謝、炎症、分化、増殖、及び細胞周期に関与する核内ホルモン受容体の内因性関連リガンドであると結論づけた。RXRシグナル伝達に関連した脂質恒常性の調節異常及び炎症が関与する神経機能障害、心血管疾患及び皮膚/免疫関連疾患に及ぶ様々な疾患において、RXR媒介シグナル伝達が調節不全になることが報告されている。本発明者らはさらに、リガンドのレベルの低下によるRXRの機能不全におそらく関連するシグナル伝達脂質分子として、内因性のRXRリガンドである9CDHRAを同定した。それによって、ビタミン5経路と呼ばれる新しいビタミンA経路が同定された。
本発明は、9CDHRAの生理学的前駆体並びに栄養前駆体に関する。主な前駆体は9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール(9CDHROL)、すなわちビタミンA5及びそのエステル、9‐シス‐13、14‐ジヒドロレチニルエステル(9CDHROL‐エステル)並びに9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸エステル(9CDHRA‐エステル)であると主張されている。これらの分子に加えて、9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐β‐カロテン(9CDHBC)のようなプロビタミンA(5)前駆体としての新規カロテノイド。9CDHBCのさらなる上流前駆体(9‐シス‐β‐カロテン(9CBC)のような)が企図される。
本研究の目的は、有機化学合成によってこれらの追加の誘導体を見つけて合成し、マウスモデルにおけるうつ病について動物モデルにおいてこれらの前駆体の代表例を試験することであった。
実施例に記載されている一連の実験において、本発明者らはエチル9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノエートを介した9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール及び9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチニルアセテートの新規化学合成を開発した。他の9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸及び9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールのエステル(パルミチン酸塩など)は、基本的に同じ方法を用いて容易に調製することができる。
9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐β‐カロテン及び合成された9‐シス‐β‐カロテンの新規合成方法もまた開発されている。
あるいは、長鎖レチニルエステルの化学酵素的合成もまた選択肢である。これらの合成法の一部は出発物質としてレチノールを利用している[O’Connor et al.Ausl..1.Chem.1992,45,641;Maugard et al.Biolechnol.Prog.2002,18,424)。特定の著者は、長鎖レチニルエステルの生体触媒調製のための出発物質としてレチニルアセテートのようなレチニルエステルを利用している(例えば、未審査の日本特許出願JP 62‐248495、1987参照)。US7566795B2は、短鎖レチニルエステル及び適当な長鎖酸又はエステルから、酵素及び有機溶媒の存在下で、そして任意にレチニルエステルを形成するための少なくとも1つのモレキュラーシーブ及び/又は少なくとも1つのイオン交換樹脂の存在下での化学酵素処理によるレチノールの長鎖エステルの改良製造方法を記載している。
いくつかの特許出願は、様々なビタミンA型前駆体及びそれらの変種に向けられてきた。
酸型のエステルに関しては、WO95/04018A1は9‐シス‐レチノイン酸エステルの製造に関する。化合物は、炭素11と12の間、及び炭素原子13と14の間に二重結合を含み、シス又はトランス配置のいずれかを有することができる。本明細書において方法を利用することができるが、化合物は必ずしも13,14ジヒドロ誘導体であることはできない。WO95/32946A1はまた、9‐シス‐レチノイン酸エステルの調製に関する。化合物は、シス異性体とトランス異性体の両方であり得る、炭素11‐12と13‐14の間の二重結合を含まなければならない。
レチノールのエステルに関して、WO2013134867A1は、9‐シス又は11‐シス‐レチニルエステル(請求項17参照)を用いた網膜色素変性症の治療を記載している。その記載は代謝産物として9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸を述べているが、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール誘導体への示唆はない。(「薬物動態学的分析により、主な代謝産物は9‐シス‐レチニルオレエート又は9‐シス‐レチニルパルミテートのいずれか、及び13,14‐ジヒドロ‐9‐シス‐レチノイン酸であることが示された。投与後4時間で、これらの化合物の濃度は、9‐シス‐レチニルアセテート及び9‐シス‐レチノールの濃度よりも高かった。」70ページの最後から2番目の段落を参照。)
WO2011/034551A2は、脂質ビヒクル中に1つ以上の9‐シス‐レチニルエステル(アセテート、パルミテートなど)を含む医薬製剤及び眼科目的のためのそれらの使用を記載している。その記載は9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール誘導体の使用については言及していない。
したがって、明らかに、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール又はそのエステル誘導体の医学的用途、特に栄養学的用途を記載している文書はないようである。さらに、我々は9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールのエステル誘導体に関するデータを見いだしていない。
RXR‐リガンド結合はビタミンA媒介効果に関与する非常に重要なメカニズムである。
RXR前駆体経路は、ATRA及び選択的RAR媒介シグナル伝達をもたらすRAR前駆体経路とは異なる。あるいは、ATBCについて証明されているようなプロビタミンA1カロテノイドは、人間の体内で9‐シス誘導体に変換することができず、それによってRXR選択的リガンドの前駆体ではない。ビタミンA1アルコール全トランス‐レチノールは、弱くかつ非異性体選択的に9CDHROLに変換され、それによってRXR選択的リガンドの弱い前駆体及び非選択的前駆体である。ATROLは、レチニルエステルとして貯蔵され、一般的な恒常性のために血清及び細胞中のタンパク質を結合することによって厳密に制御され、RAR及びRXRリガンド合成並びにRXR選択性なしでさらにRAR及びRXR媒介シグナル伝達を可能にする多機能前駆体として主に役立ち得る。
本明細書では、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイドをRXRリガンドの特異的及び/又は選択的前駆体と見なすことができると考えられる。上記で概説した情報に基づいて、ビタミンA1及びA2経路から生じる可能性のあるRXRリガンドは、内因性関連性が全くないか又は非常に限られているように思われる。しかしながら、本発明者らは、RXR活性化に関連するこの新たなシグナル伝達経路もまた、一般的なビタミンA機能に対する重要な基準として含まれるべきであることを示した(図7)。この図では、9CDHRALとATDHRALの存在はまだ識別されていない。類似のアルコール型9CROL及びATROLは本質的に細胞培養で、例えば、乏突起膠細胞で対応する酸に変換されないため、この経路はビタミンA経路に特異的であるように思われる。まとめると、ビタミンA1経路に由来する非内因的に関連のない9CRAは内因性の関連するRXR活性化因子として除外されるべきであるため、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイド及びそれらの栄養前駆体は新規ビタミンAシグナル伝達経路を表し、ビタミンA5経路と呼ばれる。
本発明者らは、インビトロ細胞系における哺乳動物生物における補給実験におけるこのビタミンA5経路の化合物の代謝変換を解明し、マウス及びヒト生物においてそれらを内因性誘導体として同定し、これらの誘導体をヒト食物連鎖内で直接的又は間接的に同定する。さらに、9CDHROL及び9CDHBCがRXR媒介プロセスとして社会的ストレス敗北プロトコルにおいて抗うつ活性を示すことが調査され、驚くべきことに発見された。したがって、本発明は、RXR‐リガンド又はビタミンA5(9CDHROL)並びに9CDHBCのようなRXR‐リガンドプレ前駆体又はビタミンA5前駆体(プロビタミンA5誘導体)の投与による鬱病の新規治療方法に関する。
RXRシグナル伝達調節不全疾患の中で、RXRシグナル伝達効果を示す例として、うつ病は、病因が明確に同定されていない精神障害の異種群として選択されてきた。それは、無快感症及び絶望感を含む多くの中核的な情動的症状、並びに作業記憶の不足などのそれほど具体的ではない認知症状によって特徴付けられる。細胞性レチノール結合タンパク質1(Rbp1)についてヌル突然変異を有するマウスにおける9CDHRAのバイオアベイラビリティの低下は、鬱病様の行動をもたらすのに対して、9CDHRAによる薬理学的治療はこれらのマウスにおける正常な行動を回復させることが示されている。鬱病については、選択的RARリガンドの投与はいかなる改善及びこの機能不全ももたらさず、それは選択的RXRシグナル伝達関連機能不全であるように思われる。本明細書に開示される9CDHRA前駆体による治療は、合成RXRリガンドと同様に、9CDHRA及び9CDHRA‐前駆体が鬱病行動の慢性ストレス動物モデルにおける鬱病様行動の予防に有効であったので、鬱病の研究に直接関連する。
具体的には、本発明者らは、9CDHRA前駆体9CDHROLがマウスに経口投与された場合に、マウスの記憶能力に対する好ましい効果も誘発することができると判断した。さらに彼らは、マウスに経口投与したときに9CDHROLが9CDHRAの前駆体であると決定した。
これは、類似体である9‐シス‐レチノール(9CROL)及び全トランス‐レチノール(ATROL)が、インビトロ実験では(図13参照)、9‐シス‐レチノイン酸(9CRA)及び全トランス‐レチノイン酸(ATRA)に変換されないか又はわずかにしか変換されないため、驚くべき発見である。したがって、それらは対応する酸型の優れた前駆体基質ではない。
同様に、類似体9‐シス‐レチノール(9CROL)及び全トランス‐レチノール(ATROL)は、インビトロ実験では、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸(9CDHRA)及び全トランス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸(ATDHRA)に変換されていないか、又はわずかにしか変換されていない(図13参照)。したがって、それらは、活性RARリガンド及びRXRリガンドのどちらに対しても良好な前駆体基質ではない。
したがって、本発明者らは、9CDHRA前駆体9CDHROL並びにそのエステルが活性RAR及びRXRリガンドの特別な前駆体であることを示すことによって、予想外の新規ビタミンA経路を見出した。
本結果は、9CDHROLがマウスにおいて新規の内因性レチノイドであり、一度投与されると動物又は人体において9CDHROLをもたらす誘導体が、この新しいタイプのビタミンAの供給源と見なすことができるという結論を可能にする。
本発明者らはまた、9CDHROLエステル及び9CDHRAエステルが9CDHRAの前駆体として9CDHROLに代わるものであることを決定した。
したがって、9CDHROL及び9CDHROLエステル及び9CDHRAエステルは9CDHRAの生理学的及び栄養学的前駆体であり、(特定の)組織においてより高い9CDHRAレベルに達するための代替治療として使用することができる。
一連の精神疾患モデルの動物実験では、R‐9CDHRAがインビボでRXRアゴニスト様活性を示し、マウスの行動障害を回復させるというさらなる証拠が提供されている。
9CDHRAエステル及び9CDHROL並びにそのエステルが、脳及び乏突起膠細胞において驚くべき様式で9CDHRAレベルを増加させるという証拠と一緒に、Rbpl‐/‐マウスにおける行動障害の逆転、野生型マウスにおける認知能力の改善、慢性の社会的敗北ストレスモデルにおける抗うつ効果の逆転を示すということは、中枢及び末梢神経系の広範囲の疾患における本発明の化合物の有用性を支持する。Rbp1‐/‐マウスは、それらがRXRg‐/‐と同じタイプの欠損を示すために使用されたものであり、これは、RXRgシグナル伝達が下方制御されていることを示唆している。それらの記憶を正常化することは、これらのマウスが受容体自体(又は受容体機能性)ではなく、RXRリガンドを欠いているという証拠である。RXRg‐/‐マウスの使用は、9cDHRAが記憶を改善するためにRXRgで作用することを示す陰性対照であり、その結果、RXRgが存在しない場合、それは記憶を改善することはできない。結果は野生型動物において確認された。
9CDHRAによるRXRリガンド化は、選択的RXR活性化経路並びにRXR‐LXR、RXR‐NR4A、RXR‐VDR、RXR‐FXR及びRXR‐PPAR媒介シグナル伝達をもたらす。これらのRXR媒介シグナル伝達経路は、RARリガンドによってではなく、RXRリガンドによってのみ改変され得る。
本発明者らは、内在性RXRリガンド9CDHRA及びその有効な前駆体9CDHROL(ビタミンA5)並びに上流の前駆体を見出した。このビタミンA5/プロビタミンA5経路は、我々の特許請求する選択的RXR前駆体の製薬上の又は栄養上の又は皮膚局所的な用途を含む。
RXR媒介シグナル伝達が様々な神経変性疾患、並びにアテローム性動脈硬化症、肥満及び糖尿病のようなRXR媒介改変脂質恒常性及び免疫調節が関与する皮膚及び心臓血管系のさらなる疾患のように増強される疾患に対するこれらのビタミンA5/プロビタミンA5化合物の予防及び使用。機能不全RXR媒介シグナル伝達を有するこれらの疾患は、本発明者らのRXR選択的前駆体によって予防及び/又は治療することができる。
この研究で使用された例として、うつ病は、積極的な治療/予防戦略として、9CDHRA並びに9CDHRA前駆体として9CDHROL及び9CDHBCで、RXR媒介シグナル伝達機能不全として治療された。しかしながら、RXR‐KO表現型が主に肥満、糖尿病、アテローム性動脈硬化症及び食欲調節のような心臓血管系における神経変性疾患及び機能不全に及ぶ範囲で存在する多くの他の疾患が当該分野で報告されていた。
我々は、サプリメント/医薬品として、9CDHROL及び9CDHBCに与えることもできるa)選択的生理的リガンド(9CDHRA)又はb)食品中に存在する栄養前駆体によって選択的にスイッチオンすることができる重要な生理学的スイッチメカニズムをヒト生物において見いだしたと主張する。このスイッチは、RXR媒介シグナル伝達を可能にし、それによってRXR依存性の機能不全及び疾患を予防することができる。
驚くべきことに、選択的9CDHRA前駆体9CDHBCがRXR媒介シグナル伝達を可能にするためのプロビタミンA5カロテノイドであることも見出された。
ここに示すように、9CBCではなく9CHBCだけが9CDHROL(ビタミンA5)の優れた前駆体である。インビボの補給試験でマウスに経口投与する場合、カロテノイド9CDHBCはマウス血清、肝臓、脳の9CDHRAの優れた前駆体である。これは9CDHBCであり、9CBCではなく、特にATBCではなく、9CDHROLのそしてまた9CDHRAの優れた前駆体であることが示されている。
9CBC(すでに知られている)と9CDHBCは、人間の食物連鎖(桃の場合とブロッコリーの場合は追加で示されている)に存在するだけでなく、藻類に存在する食物連鎖の全体的な前駆物質にもなる。プランクトンは、主に藻類を含むが、プランクトン/藻類、魚類、大型の水生生物、そしてその後の陸生動物から始まり、ヒトの視点から選択的に評価される関連性のあるグローバルな食物連鎖の終わりとして最終的にヒトに至るこの地球上のすべての食物の出発物質である。
本発明によれば、9CDHBC又は他の化合物又は本発明に従って使用するための化合物のような、単離されたビタミンA5又はその任意の前駆体を添加した機能性食品が特許請求される。好ましくは、本発明による機能性食品は加工食品であり、好ましくは保存食品である。
本発明の選択的RXR前駆体リガンドは、非選択的化合物よりも驚くほど効果的である。例えば、既知の内因性レチノイドビタミンA1アルコール、ATROLは、インビトロでのヒト乏突起膠細胞培養において、9CDHROLの単なる弱くて非異性体選択的な前駆体であり、9CDHRAの前駆体ではない。補給マウスでは、それは弱くそして部分的に有意に9CDHRAに変換されない:経口補給後にマウスで試験した血清中のファクター2(有意でない)、肝臓中のファクター2,7(有意)及びマウス脳中のファクター7(有意)、それによって、選択的RXR‐リガンド前駆体としての使用のための前駆体基質の可能性が全くないか又は単に不十分であると決定される。比較のために同量のこれらのレチノイドをマウスに補給した場合、我々の新規クレームされたビタミンA5アルコールとしての9CDHROLは、インビトロでヒト乏突起膠細胞培養において9CDHRAに卓越して、非常に効率的に変換される(血清でファクター98、肝臓でファクター76、及びマウス脳でファクター1294、すべて有意)。ここに示されているように、9CDHROLは、ヒト血清中及び市販の牛肉肝臓中で調べられたヒト食物連鎖中に存在することが確認されている。
それにより9CDHROLは9CDHRAの優れた生理学的及び栄養学的前駆体であり、マウスの行動研究で証明されたより高い9CDHRAレベル及び選択的RXR媒介シグナル伝達に選択的に到達するための代替治療として使用することができる。9CDHROLは、インビトロ及びインビボでのサプリメント試験で示されているように、9CDHRAに非常に効率的に変換される。9CDHROL(9CDHROL‐エステル)及び9CDHRA(9CDHRA‐エステル)のエステルもまた優れており、さらにより安定な誘導体であり、代替的に与えて9CDHRAへのさらに高い変換をもたらすことができる。我々は9CDHROLが選択的RXRリガンド前駆体として機能する新規の選択的ビタミンAファミリーに属し、ビタミンA5ファミリーと命名されると主張する。
9CDHBCは、ヒトの食物連鎖において様々なレベルで大量に同定されている新規の内因性誘導体である。それゆえ我々は、9CDHBCが選択的RXRリガンド9CDHRAの選択的前駆体としてプロビタミンA5と命名された新規の選択的プロビタミンであると主張する。
我々はまた9CBCがRXR‐リガンド及びプロ‐プロビタミンA5の前駆体であると主張する。9CBCは、食物成分又は栄養補給誘導体として、ここで選択的なRXRリガンド/RXR媒介性神経変性疾患としてのうつ病によって代表的に示される、我々の有機体のRXR依存性機能障害を予防するための、VA5欠乏症の予防及び一般的なVA5補給のための非常に弱く非選択的な誘導体と共に、代替的に使用できる。
13,14‐ジヒドロ‐カロテノイドは、リコペン、フィトエン及びフィトフルエンのような非環式カロテノイドの場合を除いて、今日まで報告されていない。13,14‐二重結合の形式的水素化は、不飽和前駆体レチノールに対するレチノール‐サチュラーゼ(RETSAT)の作用又は古典的に知られているレチノイドの別の代謝から生じ得る(Moiseら、2004)。全トランス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノイン酸は、本発明者らの研究グループによって、若い野生型非ビタミンA補給マウスの血清、肝臓及び脳中に高濃度(それぞれ96ng/ml;352ng/mg;38ng/g)で同定されている。
要約すると、9‐シス‐ジヒドロ‐カロテノイド、好ましくは9‐シス‐13、14‐ジヒドロ‐カロテノイドからの経路は、食事性カロテノイドから始まる内因性9CDHRA合成に生理学的に関連性がある。したがって、9CDHROL及び9CDHBCは、内因性RXRリガンド9CDHRAの栄養的及び内因性の関連性のある前駆体であると考えられる。
したがって、本発明はまた、本明細書に開示されている目的のための9‐シス‐ジヒドロ‐カロテノイド(9CDHBC)の使用に関する。
実験は、本発明の化合物が9cDHRAを提供することができ、そして健康、特に中枢神経系又は末梢神経系の健康の維持及び/又は本明細書に記載の疾患に対する健康の維持又は実質的に誰でも前記疾患の予防又は治療に働き得ることを示す。特に、この疾患は、本明細書に列挙されているような中枢又は末梢神経系疾患である。
本発明の特定の態様及び実施形態を以下に詳述し、次いで本発明を本発明の一部である実施例によって説明する。しかしながら、当業者は、本明細書に提供された具体的かつ一般的な教示に基づいて、他の変形形態及び実施形態が手元にあり実行可能であることを理解するであろう。
本発明の化合物の調製
出発化合物は市販されているか、又は標準的な方法に従って合成することができる。
9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸とそのエステルの調製
実施例に示される実施形態において、(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸の(R)‐4エチルエステル[(R)‐1]の調製は、エナンチオ純粋なトリエニルヨージド3とボロン酸2の鈴木カップリングに基づいた(実施例1のスキーム1参照)。3の合成は(Z)‐スタンニルジエノール5から開始し、これは対応するチオールとの光延反応によりベンゾチアゾリルアリルスルフィド6に変換され、続いてH及びペルオキシモリブデート(VI)試薬を用いてスルホン7に酸化された。Julia‐Kocienskiオレフィン化は、わずかに過剰の塩基及び過剰のエナンチオ純粋なアルデヒド(R)‐8(エチルエステルである)を用いて行われた。アリルスルホンとアルデヒドとの反応の立体化学的結果に関する以前の知見から予想されるように、トリエニルエステル(R)‐9の新たに形成されたオレフィンはZ‐幾何学的配置のものである。前駆体スタンナンをCHCl中のヨウ素溶液で処理すると、Sn‐1交換及び9Z、11Zジエンの所望の9Z、11E幾何異性体へのヨウ素促進異性化を介してヨウ化物(R)‐3が生成した。幾何異性体は、NOE実験によって確認することができる。
新たに調製されたボロン酸2及びヨウ化ジエニル(R)‐3の鈴木反応、それに続く即時処理により、エチル(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノエート(R)‐4が得られた。(R)‐4の鹸化は、立体化学的完全性の検出可能な損失なしに所望のカルボン酸(R)‐1を与えた。(反応スキーム1参照)
一般スキームに従って、エナンチオマー(S)‐1も同様の効率で調製した。
本発明の化合物の調製は実施例1により詳細に記載されている。
代替の9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸エステルは、(R)‐8化合物の対応するエステル変異体を用いて調製することができる。
さらに、カルボン酸9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸は、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)及びジメチルアミノピリジン(DMAP)と両化合物との混合物の処理などの標準的な手順を用いて他のアルキル又はアルケニル含有アルコールでエステル化することができる。
さらに、エチルとは異なるエステルを用いて、対応するアルデヒド(R)‐8から出発してさらなるエステルを調製することができた。
9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールとその9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチニルエステルの調製
9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールは、エチル13,14‐ジヒドロレチノエートのDIBAL‐H(水素化ジイソブチルアルミニウム)還元により、本明細書に記載されるように調製されている。
エステル還元はまた、テトラヒドロフラン(THF)又はジエチルエーテル中の水素化アルミニウムリチウム(LiAlH)を用いて、又は溶媒としてのTHF/ジエチルエーテル中の水素化ホウ素リチウム及びアルコール(EtOH、MeOH)を用いて達成することができる。
9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチニルアセテートは、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールから、DMAPの存在下で過剰のAcO及びピリジンを添加することによって調製した。得られたエステルを単離し精製した。
合成方法はエナンチオマーの立体配置光学純度を維持した。
この方法により、Rはカルボン酸であるカルボン酸無水物試薬ROを用いて、又はカルボン酸から誘導された対応する塩化物を用いて、又は例えばDCC及びDMAPを用いて調製される活性化カルボン酸を用いて代替エステルを調製できる。
9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールのエステルは、エステルのエステル交換反応によって調製することができ、それによってアシル基を置き換えることができる。
あるいは、レチニルエステルは、適切なエステル化剤を使用して9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールから調製することができる。
さらなる方法は選択的酵素反応であり得る。
例えば、レシチン:レチノールアシルトランスフェラーゼ(LRAT)は、エステル交換を触媒し、膜二重層ホスファチジルコリンのsn‐1位に存在する長鎖脂肪酸アシル部分(主にパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸及びリノール酸)をレチノールに転移し、レチニルエステルを形成する(O’Byrne、Sheila M. et al.2013)。リパーゼは、脂肪酸エステルのような、エステルの合成に適したさらなる酵素群を形成する(Kai Z J 2011、Yin Chunhua 2006)。あるいは、化学‐酵素複合法を使用することができる(Liu ZQ 2015)。
そのような酵素は、組換え技術によって調製され得、所望のエステルを選択的に調製するために使用され得る。あるいは、酵素を適切な宿主細胞にクローニングし、活性型で過剰発現させ、この組み換え細胞を用いて所望のエステルを調製することができる。
本発明の特定の好ましいエステル
好ましい9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸エステル
好ましい9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸エステルは、典型的には9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸のメチル、エチル又はプロピルエステルのような低級アルキルエステルである。長鎖脂肪族アルコールと9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸とのエステルは、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールの長鎖脂肪酸のエステルよりも好ましさが劣る。
さらに好ましい9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチニルエステル化合物
さらに好ましい9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチニルエステル化合物としては、ギ酸エステル(メタノエート)、エタノエートエステル及びプロピオン酸エステル、さらに好ましさは劣るが酪酸エステル及び吉草酸エステルが挙げられる。
長鎖脂肪酸も9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールとエステルを形成することができる。
長鎖脂肪酸(LCFA)は、13から21個の炭素の脂肪族尾部を有する脂肪酸を含む。
長鎖脂肪酸は、飽和及び不飽和脂肪酸から選択することができ、後者は一価不飽和及び多価不飽和脂肪酸を含む。
飽和脂肪酸
飽和脂肪酸との典型的なエステルは、例えば、以下の長鎖脂肪酸を用いて形成され得る。
ミリスチン酸 CH(CH12COOH 14:0
パルミチン酸 CH(CH14COOH 16:0
ステアリン酸 CH(CH16COOH 18:0
アラキジン酸 CH(CH18COOH 20:0。
飽和脂肪酸はしばしば食事には不利であると言われているが、それらは本発明のエステルのヒト組織中の9CDHROLの前駆体としての有用な成分であり得る。
一価不飽和脂肪酸(MUFA)
一価不飽和脂肪酸は1つの炭素‐炭素二重結合を有し、それは異なる位置に存在し得る。最も一般的なモノエンは、16~22の鎖長及び好ましくはシス配置の二重結合を有する。
本発明に適用可能な好ましいMUFAはオレイン酸、CH(CH(HC=CH)(CHCOOH及びパルミトレイン酸CH(CH(HC=CH)(CHCOOHである。
多価不飽和脂肪酸(PUFA)
多価不飽和脂肪酸(PUFA)では、最初の二重結合は、最初のカルボン酸の炭素から3番目と4番目の炭素原子の間に見出すことができ、これらはω‐3脂肪酸と呼ばれる。最初の二重結合が6番目と7番目の炭素原子の間にある場合、それらはω‐6脂肪酸と呼ばれる。
本発明に適用可能な好ましいPUFAは、例えばω‐3及びω‐6脂肪酸である。
PUFAの中でアラキドン酸(ARA)及びドコヘキサン酸(DHA)はアルツハイマー病の治療に有用である(例えばEP1419780B1参照)。
この場合、PUFAは、一旦加水分解されると、問題の器官においてそれらの有利な効果を発揮することもできる。
一実施形態では、必須脂肪酸エステルが好ましい。2つの必須脂肪酸はリノール酸(LA)及びアルファ‐リノレン酸(ALA)である。人体は、ALAをより長鎖のオメガ‐3脂肪酸‐エイコサペンタエン酸(EPA)及びドコサヘキサエン酸(DHA)(これらも好ましい)に変換する能力が限られている。
分岐鎖脂肪酸(BCFA)
分岐鎖脂肪酸(BCFA)は生物活性食品成分である[Ran‐Ressler R.R.et al.”Branched‐chain fatty acid content of foods and estimated intake in the USA.”(「食物の分枝鎖脂肪酸含有量と米国における推定摂取量」) Br J Nutr.2014 Aug 28;112(4):565‐72。]これは、牛乳や大豆に含まれているほか、反すう動物の脂肪や特定の魚には(フィタン酸のように)存在する場合がある。天然に存在する分枝鎖脂肪酸は潜在的な健康特性を示し、そして本発明のエステルの好ましい成分である。
そのような好ましいBCFAは、例えば、天然に存在する13‐メチルテトラデカン酸、15‐メチルパルミチン酸及びフィタン酸(3,7,11,15‐テトラメチルヘキサデカン酸)である。
脂肪酸及びそれらの生物学における役割は、例えば、以下の文献に見出すことができる。
(Ching Kuang Chow”Fatty Acids in Foods and their Health Implications”(「食品中の脂肪酸とその健康への影響」)2007;Arild C et al.Fatty Acids:Structures and Properties ENCYCLOPEDIA OF LIFE SCIENCES(脂肪酸:構造と性質ライフサイエンスの百科事典)2005)
本発明による化合物及び/又は医薬組成物は治療方法に使用することができる。好ましい治療は神経系の疾患に関する。
神経系及び神経組織における本発明の化合物
本発明の化合物は、神経組織又は神経系においてそれらの活性形態に変換することができる。好ましくは、化合物が動物又はヒトの被験体に投与される場合、神経系又は神経組織(この好ましい実施形態では脳内)におけるこの変換は優先的である。
本発明の好ましい態様において、化合物は加水分解により9CDHROLに変換される。あるいは、化合物は9CDHROLである。神経系において9CDHROLはさらにそのRXRアゴニスト作用を発揮する9CDHRAに変換される。
本明細書で使用される神経系は、中枢神経系(CNS)及び末梢神経系(PNS)からなる。中枢神経系(CNS)は脳と脊髄で構成されている。
末梢神経系(PNS)は、全ての(分岐している)末梢神経を含み、身体の機能及び活動を調節及び制御する。
本発明によれば、in situで形成された9CDHRAは神経組織においてそのRXRアゴニスト効果を発揮してCNS又はPNSの疾患を予防又は治療する(本明細書で詳述するように、そのような疾患が検討される)。
神経系組織(又は神経組織)は、神経系の上記2つの部分、すなわちCNS及びPNSの主な組織成分である。それは、インパルスを送受信するニューロン、すなわち神経細胞、及び(神経)グリア細胞(グリア)としても知られている神経膠細胞から構成され、神経インパルスの伝播を補助し、ニューロンに栄養分を提供する。
神経膠細胞は、例えば、次の細胞である
ミクログリア細胞、アストロサイト、乏突起膠細胞、NG2グリア、シュワン細胞、サテライトグリア細胞、腸グリア。
もう少し詳しく説明すると、乏突起膠細胞は、ニューロンの軸索上にミエリン鞘を形成する中枢神経系構造であり、これは軸索に沿った神経インパルスの効率的な伝導を促進する脂質ベースの絶縁体である。NG2グリアは、乏突起膠細胞の発生前駆体として働くCNS細胞である。シュワン細胞は乏突起膠細胞と同等のPNSであり、それらは軸索を維持し、PNSにミエリン鞘を形成するのを助ける。
再ミエリン化の制御における合成RXRアゴニストの役割を報告するデータと共に乏突起膠細胞を用いた実験は、CN及びPNS並びにNG2グリアにおける乏突起膠細胞形成及びミエリン鞘機能の制御のための特許に記載された化合物の役割及び有用性を支持する。
したがって、RXRアゴニストによって治療、予防又は軽減することができるCNS及びPNSの疾患は、9CDHRAのエステル、9CDHROL及び後者のエステルで治療することができる。
脳内のRAR/RXR、RXR/PPAR又はRXR/LXRシグナル伝達は、例えば以下の刊行物において概説又は誘発されている:(van Neerven 2008;Shudo K et al.2009;Skerrett R et al.2015)。
3つのレチノインX受容体(RXR):それぞれRXRA、RXRB、RXRG遺伝子によってコードされる、RXR‐アルファ、RXR‐ベータ、及びRXR‐ガンマがある。RXR‐リガンド結合はビタミンA媒介効果に関与する非常に重要なメカニズムである。RXRは、それが複数のNRの共通のヘテロ二量体化パートナーとして働くので、核内受容体(NR)シグナル伝達において中心的な位置を占める。これらのヘテロ二量体は、それぞれRXRの役割が活性転写パートナーとしてのものか、サイレント転写パートナーとしてのものかによって、許容型又は非許容型と呼ばれる。許容RXR‐NRヘテロ二量体は、RXRリガンド又はパートナーのリガンドによって活性化され、ヘテロ二量体の両方のパートナーがそれらのリガンドに結合している場合、相乗効果が通常観察される。ヘテロ二量体の一つはRXR‐RARヘテロ二量体である。
本発明者らは、RXRアゴニストとしての9CDHRAが、おそらく対応する許容ヘテロ二量体を介して、いくつかの核内受容体シグナル伝達経路の転写活性を調整することを実証した(Ruhl et al.、2015)。
本発明の化合物は、RXRアゴニストとして、そして特にRXR‐RARだけでなく、RXR‐PPAR又はRXR‐LXRによるRXRのアゴニストが健康を維持又は回復するのに有用である状態において特に有用である。
好ましい実施形態では、化合物は、認知機能障害及び/又は学習障害の治療に使用することができる。
本発明による化合物及び/又は医薬組成物は、治療方法において、特に記憶障害(記憶喪失)、特に作業記憶障害、例えば、欠陥や喪失、又は短期間の記憶障害、例えば欠陥や喪失、例えば健忘症等の治療のために使用することができる。記憶障害、学習能力障害、認知機能障害は、軽度認知障害、健忘症症候群、統合失調症における記憶及び認知障害、双極性情動障害及びうつなどの気分障害、部分的及び完全な健忘症、解離性健忘症などのストレス関連及び不安障害に関連している可能性がある。
三環系抗うつ薬、ドーパミン作動薬、抗ヒスタミン薬、ベンゾジアゼピン、スタチン、β遮断薬、バルビツレート、オピオイド、THC、アルコールなど、いくつかの精神活性物質及び薬物療法は記憶喪失、学習能力障害及び認知機能障害を引き起こすことが知られている。
本発明による化合物及び/又は医薬組成物は、上記の疾患又は投薬によってもたらされるそのような記憶障害を元に戻すのに特に有用である。
本発明による化合物及び/又は医薬組成物は、短期記憶障害の予防及び/又は治療に特に有用である。本発明による化合物及び/又は医薬組成物は、作業記憶性能を改善するか又は作業記憶喪失を減少させるのに特に有用である。
本発明による化合物及び/又は医薬組成物は、軽度、中等度及び重度のうつ病エピソード並びに双極性疾患、気分循環症又は気分変調のうつ相、混合不安‐うつ障害、統合失調症、癌、代謝性疾患などの他の疾患に関連したうつ病又はうつ病エピソードなどのうつ病の治療に有用である。
本発明による化合物及び/又は医薬組成物は、神経変性障害の予防及び/又は治療に有用である。好ましくは、神経変性障害は、アルツハイマー病、パーキンソン病、軽度認知障害(MCI)、MCIを伴うパーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、レビー小体型認知症(DLB)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、及び加齢、病気又は外傷によって引き起こされる脳の変化による他の神経変性関連認知症;又は脊髄損傷及び運動失調、播種性硬化症及び多発性硬化症又は他の神経学的状態から選択される。
特定の実施形態によれば、本発明はまた、上記の方法による治療に適したキットに関する。
一実施形態では、これらのキットは、適切な投与量で本発明の化合物を含む組成物と、気分安定剤、抗鬱剤、抗不安剤などを含む第二の組成物とを含む。
さらなる実施形態では、キットは、適切な投与量で本発明の化合物を含む組成物と、本明細書で定義又は列挙されるような神経変性疾患に対する活性剤を含む第二の組成物とを含む。
本発明はまた、上に列挙したようなキットの構成要素を含む組み合わせに関する。
本発明の化合物を試験することは、抑うつ行動の慢性社会的敗北ストレスモデル、アミロイドーシス又はアルツハイマー病及びパーキンソン病の動物モデルのような動物モデル(及び非動物モデル)において可能である。
栄養使用
本発明の化合物は、栄養補給食品又は栄養補助食品として、機能性食品組成物、栄養補助食品組成物(dietary supplement composition)、又は栄養補助食品組成物(nutraceutical composition)において使用することができる。そのような栄養補給食品又は栄養補助食品、機能性食品組成物、栄養補助食品組成物(dietary supplement composition)又は栄養補助食品組成物(nutraceutical composition)は、本明細書に開示されるような状態を予防、逆転及び/又は軽減するという利点を有する。好ましい実施形態では、状態は、記憶喪失、特に作業中又は短期間の記憶障害、特に医薬の投与を伴わない、すなわち非医学的方法での記憶喪失であり、及び/又は学習障害及び/又は認知機能の低下の予防、逆転及び/又は軽減という利点を有する。非医学的治療とは、本明細書で定義される状態が非病理学的であるか又は病理学的レベルに達していない正常な身体機能が維持されるべきであるという適用の目的のためのものを意味する。好ましくは、非医学的治療において、栄養補給食品又は栄養補助食品、機能性食品組成物、栄養補助食品組成物(dietary supplement composition)又は栄養補助食品組成物(nutraceutical composition)を使用して、まだ病気ではない、又は病気と見なすことができない状態において、記憶喪失、学習障害及び/又は認知機能の低下を予防、解消及び/又は軽減する。
栄養補助食品組成物は、「栄養補助的に許容可能な担体」を含んでもよく、担体がヒトの摂取に許容され、活性剤の生物学的特性を保持又は改善することを意味する。
本発明に基づく他の食事性ビタミンA組成物と同様に、ビタミンA5経路のレチノイドの量は、9CDROL当量で測定することができる。
本発明の組成物は、栄養補助食品組成物、例えば、栄養補助食品、機能性食品、医療用食品又は健康強調表示のある食品に使用するのに適している。
本明細書に示されるように、脂溶性形態は肝臓に貯蔵され、体の供給はそれから達成され得る。
製剤
組成物は、活性剤の他に少なくとも1つの担体を含む。
担体は、例えば、薬剤が投与のために処方される希釈剤、アジュバント、賦形剤、安定剤、又はビヒクルであり得る。医薬担体は、ピーナッツ油、大豆油、鉱油、ゴマ油などの石油、動物、植物又は合成起源のものを含む、水及び油などの滅菌液体であり得る。医薬組成物を静脈内投与する場合、水は典型的な担体である。生理食塩水溶液並びにデキストロース及びグリセロール水溶液も、特に注射用溶液のための液体担体として使用することができる。
一実施形態では、薬剤は、哺乳動物又はヒトへの静脈内投与に適合した医薬組成物として日常的な手順に従って製剤化される。典型的には、静脈内投与用の組成物は滅菌等張水性緩衝液中の溶液である。必要に応じて、組成物は可溶化剤も含み得る。
固形製剤では、適切な医薬賦形剤としては、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、グリセロールモノステアレート、タルク、塩化ナトリウム;乾燥スキムミルク、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどが挙げられる。組成物は、所望であれば、脂質のような少量の湿潤剤又は乳化剤も含み得る。
医薬組成物又は栄養補助組成物は、液剤、懸濁剤、乳剤、錠剤、丸剤、カプセル剤、粉末、徐放製剤などの形態をとることができる。
特により長いアルキル鎖エステルの場合、脂質ビヒクルが有利である。本発明の化合物は光と酸素に敏感である。したがって、適切なビヒクルの選択は、本発明の化合物を安定化させるその能力に依存し得る。そのような製剤は、例えば、WO2011034551A2(Bochら、脂質ビヒクル中に9‐シス‐レチニルエステルを含む医薬製剤)に記載されている。例示的な製剤及び投与量は、WO2011034551A2及びWO2013134867A1に記載されている。
適切な経口剤形には、例えば、錠剤、丸剤、サシェ剤、又は硬若しくは軟ゼラチン、メチルセルロース、又は消化管に容易に溶解する他の適切な材料のカプセルが含まれる。例えば、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、タルク、セルロース、グルコース、スクロース、炭酸マグネシウムなどを含む適切な無毒の固体担体を使用することができる。(例えば、Remington ”Pharmaceutical Sciences”、第17版、Gennaro(編)、Mack Publishing Co.、Easton、ペンシルベニア州、1985年を参照のこと)。
導入方法としては、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、眼内、硬膜外及び経口経路が挙げられるが、これらに限定されない。薬剤は、例えば注入又はボーラス注射、上皮又は粘膜内層(例えば、口腔粘膜、直腸及び腸粘膜)を通した吸収などによる任意の都合のよい経路によって投与することができ、他の機能的に活性な薬剤と同時に投与することができる。
投与量
薬剤の投与量は、臨床状態、対象の状態及び年齢、剤形などに応じて慎重に選択することができる。
例えば、ヒトの有効量は、例えば2005年7月の米国FDAガイドラインの第5章(ステップ2:ヒト等価用量計算)及び表1に記載されているように動物の用量から計算することができる。これは、ヒトにおいて開始する用量の値を与えるためには、動物の用量は体表面積に基づいて計算された係数、例えば、ラットとヒトの間の体重キログラム用量の6.2倍のファクター、及びマウスとヒトの間の体重キログラム用量の12.3倍のファクターで割られるべきであることを示している。
したがって、少なくとも上限は、種に依存する動物モデルに基づいて安全に与えられ得る。
副作用は投与量に依存し、本発明の化合物はこの点で好ましいと考えられる。
説明のための例を挙げると、点眼薬の場合、試験の対象となる薬剤は、例えば、単回投与あたり約0.01mg、約0.1mg、又は約1mgから約25mg、約50mg、約90mgまで投与することができる。点眼薬は、必要に応じて1日1回以上投与することができる。注射の場合、適切な用量は、例えば、1週間に1~4回、約0.0001mg、約0.001mg、約0.01mg、又は約0.1mgから約10mg、約25mg、約50mg、又は約90mgの薬剤であり得る。他の実施形態では、より頻繁に必要に応じて、約1.0~約30mgの薬剤を週に1~3回以上、例えば毎日投与することができる。経口投与量は同程度のオーダーになり得る。例えば、被験体において約1mg又は5mgから約10mg、約25mg、約50mg、又は約100mgの薬剤を毎日又は1週間に1から6回投与する。
実施例1:化学合成‐ジヒドロレチノイドの合成
303>207m/zで検出された相対MS‐MSシグナルが9CDHRAに対応するかどうかを確認するために、9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸の両方のエナンチオマーの立体選択的合成を、パラジウム触媒Csp2‐Csp2鈴木カップリング(Pazos Y et al.2001)に基づいて先に記載された戦略に従って実施した。9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸の(R)‐及び(S)‐エナンチオマーの立体制御合成、精製及び特徴付けの詳細を以下に提供する。
(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸(R)‐4のエチルエステルの調製は、エナンチオ純粋なトリエニルヨージド3とボロン酸2との鈴木カップリングに基づいた(スキーム1)。3の合成は、(Z)‐スタンニルジエノール5で開始し(Dominguez B. et al.2000、Pazos Y et al.1999)、対応するチオールとの光延反応によりベンゾチアゾリルアリルスルフィド6に変換され、続いて-10℃でH及びペルオキシモリブデート(VI)試薬(Schultz HSら、1963年)を用いてスルホン7に酸化された。わずかに過剰の塩基(NaHMDS、1.15当量)及び1.7当量のエナンチオ純粋アルデヒド(R)‐8を使用して、ジュリア‐コシエンスキオレフィン化(Blakemore PR.2002;Aissa C2009)を行った(Moise ARら、2008年、Leonard J.ら、1995年)。アリルスルホンとアルデヒドとの反応の立体化学的結果に関する以前の知見から予想されるように(Sorg Aら、2005年、Vaz Bら、2005年)、トリエニルエステル(R)‐9の新たに形成されたオレフィンはZ‐幾何学的形状である(これはNOE実験により確認された)。前駆体スタンナンをCHCl中のヨウ素溶液で処理することにより、Sn‐I交換及び9Z、11Zジエンの所望の9Z、11E幾何異性体へのヨウ素促進異性化を介してヨウ化物(R)‐3が生成された(NOE実験により確認)。
Figure 0007266247000016
スキーム1。試薬と条件
(a)PPh,BTSH,DIAD,CHC1,2h(98%)。
(b)(NHMo24・4H0,30% H,EtOH,-10℃,17時間(66%)。
(c)NaHMDS,THF,-78℃,30分(93%)。
(d)I,CHCl,25℃,30分。
(e)Pd(PPh,10%aq.TlOH,THF,25℃,3時間(42%)。
(f)2M KOH,MeOH,80℃,45分(84%)。
触媒としてPd(PPhとTHF中の塩基として10%TlOH水溶液を用いて、周囲温度で、新しく調製したボロン酸2とヨウ化ジエニル(R)‐3のSuzuki反応、それに続く即時処理により78%の収率でエチル(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノエート(R)‐4を得た。
((R)‐4から、対応するカルボン酸(R)‐1を、立体化学的完全性の検出可能な損失なしに84%の収率で提供することができる。
一般スキームに従って、エナンチオマー(S)‐4も同様の効率で調製することができる。
化合物の調製及び特徴付け‐一般手順
溶媒は公表されている方法に従って乾燥し、使用前に蒸留した。他の全ての試薬は入手可能な最高純度の市販化合物であった。特記しない限り、全ての反応はアルゴン雰囲気下で行われ、水性試薬を含まないものはオーブン乾燥ガラス器具中で行われた。分析用薄層クロマトグラフィー(TLC)は、Merck Kieselgel 60F254を用いてアルミニウムプレート上で行い、UV照射(254nm)によって、又はホスホモリブデン酸のエタノール溶液で染色することによって可視化した。フラッシュカラムクロマトグラフィーは、加圧下でMerck Kieselgel 60(230~400メッシュ)を使用して実施した。電子衝撃(EI)質量スペクトルは、70eVで作動するHewlett‐Packard HP59970機器で得た。あるいは、7T能動遮蔽磁石を備えたAPEX III FT‐ICR MS(Bruker Daltonics)を使用し、(イオン化効率を最適化するために)1800~2200Vの電圧を針に印加し、450Vの対向電圧をキャピラリーに印加して、アポロAPIエレクトロスプレーイオン化(ESI)源を使用してイオンを生成した。ESIスペクトルについては、試料を70:29.9:0.1(v/v/v)CHOH/水/ギ酸のスプレー溶液を1~5%のv/v比で試料の溶液に添加することによって調製し、最良の信号対雑音比を得た。高分解能質量スペクトルはVG Autospec機器で取った。H NMRスペクトルは、内部標準として残留プロトン性溶媒を用いて400MHzでBruker AMX‐400分光計でC及びアセトン‐d中で周囲温度で記録した。
(2Z,4H)‐1‐(ベンゾチアゾール‐2‐イル)スルファニル‐5‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)‐3‐メチルペンタ‐2,4‐ジエン(6)
(2Z,4E‐3‐メチル‐5‐(トリブチルスタンニル)ペンタ‐2,4‐ジエン‐1‐オール(1.0g、2.58mmol)、2‐メルカプトベンゾチアゾール(0.65g、3.87mmol)及びPPh(1.10g、4.21mmol)のTHF(14mL)中の溶液を0℃で5分間撹拌した。THF(5mL)中のDIAD(0.77mL、3.87mmol)の溶液を滴下し、混合物を25℃で30分間撹拌した。溶媒を除去し、残渣をカラムクロマトグラフィー(C18‐シリカゲル、CHCN)により精製して、(2Z,4E)‐1‐(ベンゾチアゾール‐2‐イル)スルファニル‐5‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)‐3‐メチルペンタ‐2,4‐ジエン6と同定された1.11g(78%)の無色の油状物を得た。
Figure 0007266247000017
(2Z、4E)‐1‐(ベンゾチアゾール‐2‐イル)スルホニル‐5‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)‐3‐メチルペンタ‐2,4‐ジエン(7)。
EtOH(9mL)中の(2Z、4E)‐1‐(ベンゾチアゾール‐2‐イル)スルファニル‐5‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)‐3‐メチルペンタ‐2,4‐ジエン6(0.48g、0.89mmol)の溶液へ,-10℃で、過酸化水素水溶液(35%、7.7mL)中の(NHMo24・4HO(0.44g、0.36mmol)の溶液を加えた。-10℃で17時間撹拌した後、混合物をHOでクエンチし、EtO(3×)で抽出した。合わせた有機層をブライン(3×)で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、溶媒を除去した。残留物をクロマトグラフィー(C18‐シリカゲル、MeOH)により精製して、(2Z、4E)‐1‐(ベンゾチアゾール‐2‐イル)スルホニル‐5‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)‐3‐メチルペンタ‐2,4‐ジエン7として同定される0.33g(66%)の無色の油状物を得た。
Figure 0007266247000018
(3S、4Z、6Z、8E)‐エチル3,7‐ジメチル‐9‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)ノナ‐4,6,8‐トリエノエート((S)‐9)。
THF(9mL)中の(2Z、4E)‐1‐(ベンゾチアゾール‐2‐イル)スルホニル‐5‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)‐3‐メチルペンタ‐2,4‐ジエン(0.115g、0.20mmol)の冷却(-78℃)溶液をNaHMDS(0.23mL、THF中1M、0.23mmol)で処理した。この温度で30分間撹拌した後、THF(4.5mL)中の(S)‐エチル3‐メチル‐4‐オキソブタノエート(0.044g、0.30mmol)の溶液を加え、得られた混合物を-78℃で1時間撹拌し、3時間温度を室温に到達させるために放置した。EtO及び水を低温で加え、混合物を室温に温めた。それを次いでEtOで希釈し、層を分離した。水層をEtO(3×)で抽出し、合わせた有機層を乾燥し(NaSO)、溶媒を除去した。残渣をカラムクロマトグラフィー(C‐18シリカゲル、MeOH)で精製して、(3S、4Z、6Z、8E)‐エチル3,7‐ジメチル‐9‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)ノナ‐4,6,8‐トリエノエート(S)‐9として同定される0.94g(93%)の淡黄色油状物を得た。
Figure 0007266247000019
(3R,4Z,6Z,8E)-エチル3,7-ジメチル-9-(トリ-n-ブチルスタンニル)ノナ-4,6,8-トリエノエート((R)-9)。[α]29 -10.3°(c1.25,MeOH)。
(3R,4E,6Z,8E)‐エチル9‐ヨード‐3,7‐ジメチルノナ‐4,6,8‐トリエノエート((R)‐3)。
CHCl(5.3mL)中の(3R,4Z,6Z,8E)‐エチル3,7‐ジメチル‐9‐(トリ‐n‐ブチルスタンニル)ノナ‐4,6,8‐トリエノエート(R)‐9(0.060g、0.121mmol)の溶液へ、CHCl(2.8mL)中のヨウ素(0.046g、0.182mmol)を滴下して加え、得られた混合物を25℃で30分間撹拌した。飽和Na溶液を添加し、反応混合物をEtO(3×)で抽出し、合わせた有機層を乾燥させ(NaSO)、溶媒を除去した。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、97:3ヘキサン/EtN)で精製して、(3R,4E,6Z,8E)‐エチル9‐ヨード‐3,7‐ジメチルノナ‐4,6,8‐トリエノエート(R)‐3として同定される0.037g(92%)の淡黄色油状物を得た。
Figure 0007266247000020
(3S,4E,6Z,8E)‐エチル9‐ヨード‐3,7‐ジメチルノナ‐4,6,8‐トリエノエート((S)‐3)。[α]23 -16.7°(c0.72、MeOH)。
(9Z,13R)‐エチル13,14‐ジヒドロレチノエート((R)‐4)。THF(2.3mL)中の(3R,4E,6Z,8E)‐エチル‐ヨード‐3,7‐ジメチルノナ‐4,6,8‐トリエノエート(R)‐3(0.036g、0.107mmol)の溶液へ、Pd(PPh(0.013g、0.011mmol)を加えた。室温で5分後、2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エニルボロン酸2(0.027g、0.161mmol)を一度に加えた後、TlOH(10%水溶液、0.75mL、0.407mmol)を加えた。25℃で3時間撹拌した後、EtOを添加し、反応混合物をCelite(登録商標)の短いパッドを通して濾過した。ろ液をNaHCO(飽和)で洗浄し、有機層を乾燥し(NaSO)、溶媒を除去した。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、97:3ヘキサン/EtN)により精製して、0.028g(78%)の(9Ζ,13R)‐エチル13,14‐ジヒドロレチノエート(R)‐4として同定される淡黄色油状物を得た。
Figure 0007266247000021
(9Z,13S)‐エチル13,14‐ジヒドロレチノエート((S)‐4)。[a]22 -15.5°(c0.51、MeOH)。
(9Z,13R)‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸((R)‐1)。MeOH(4.7mL)中の(9Z,13R)‐エチル13,14‐ジヒドロレチノエート(R)‐4(0.023g、0.069mmol)の溶液へ、KOH(2M水溶液、1.1mL、2.27mmol)を加え、反応混合物を80℃で45分間撹拌した。反応物を室温に冷却した後、CHCl及びブラインを加え、層を分離した。水層をHO(3×)で洗浄した。合わせた水層を10%HClで酸性化し、CHCl(3×)で抽出した。合わせた有機層を乾燥し(NSO)、溶媒を除去した。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、95:5~90:10のCHCl/MeOHの勾配)で精製して、(9Z、13R)‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸(R)‐1として同定される0.017g(84%)の淡黄色油状物を得た。
Figure 0007266247000022
(9Z,13S)‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸((S)‐1)。[α]24 -6.9°(c0.26、MeOH)。
実施例2.1:(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール及び(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールアセテート
(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールは、-78℃でTHF中の(9Z,13R)‐エチル13,14‐ジヒドロレチノエート((R)‐4)のDIBAL‐H還元によって収率95%で合成した(スキーム1)。
ジメチルアミノピリジン(DMAP)の存在下、無水酢酸及びピリジンを用いて(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールをアセチル化することにより、(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチニルアセテート]を86%の収率で調製した。
Figure 0007266247000023
スキーム2
(3R,4E,6Z,8E)‐3,7‐ジメチル‐9‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐4,6,8‐トリエン‐1‐オール((R)‐10)
エチル(3R,4E,6Z,8E)‐3,7‐ジメチル‐9‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐4,6,8‐トリエノエート[エチル(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノエート、(R)‐4](32.0mg、0.097mmol)のTHF(1.0mL)中の冷却(-78℃)溶液へ、DIBAL‐H(0.242mL、0.242mmol、ヘキサン中1.0M)を加え、得られた混合物を-78℃で30分間撹拌した。混合物を2.5時間で-20℃まで温めた。HOを加え、混合物をEtO(3×)で抽出した。合わせた有機層を乾燥し(NaSO)、溶媒を除去した。残渣のフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、最初に98:2のヘキサン/EtNで中和し、次いで95:5のヘキサン/EtOAcからEtOAcへの勾配)により、(3R,4E,6Z,8E‐3,7‐ジメチル‐9‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐4,6,8‐トリエン‐1‐オール(26.5mg、95%)を無色の油状物として得た。
Figure 0007266247000024
(3R,4E,6Z,8E)‐3,7‐ジメチル‐9‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐4,6,8‐トリエン‐1‐イルアセテート((R)‐11)
(3R,4E,6Z,8E)‐3,7‐ジメチル‐9‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐4,6,8‐トリエン‐1‐オール(5.7mg、0.020mmol)のCHCl(0.5mL)中の溶液へ、AcO(0.009mL、0.099mmol)、ピリジン(0.008mL、0.099mmol)及びDMAP(0.5mg、0.004mmol)を順次加えた。得られた混合物を25℃で1時間撹拌した。次いで、EtOを加え、得られた溶液をCuSOの飽和水溶液(2×)で洗浄した。有機層を乾燥し(NaSO)、蒸発させた。残渣のフラッシュクロマトグラフィー(シリカゲル、ヘキサンから85:15のヘキサン/EtOAcの勾配)により、無色の油状物として、(3R,4E,6Z,8E)‐3,7‐ジメチル‐9‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐4,6,8‐トリエン‐1‐イルアセテート(5.6mg、86%)を得た。
Figure 0007266247000025
実施例2.2:9‐シス‐β,β‐カロテンの合成(スキーム3、追加の計算を含む)
9‐シス‐エチルレチノエート(III)。THF(2.0mL)中のエチル(E)‐4‐(ジエトキシホスホリル)‐3‐メチルブタ‐2‐エノエート(II)(0.227g、1.10mmol)の冷(0℃)溶液に、nBuLi(0.63mL、1.00mmol、ヘキサン中1.6M)及びDMPU(0.15mL、1.24mmol)を加えた。1時間撹拌した後、反応物を-78℃に冷却し、THF(2.5mL)中の(2Z,4E)‐3‐メチル‐5‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ペンタ‐2,4‐ジエナール(I)(0.100g、0.46mmol)を加え、2時間撹拌した。水を添加し、混合物をEtO(3×)で抽出した。合わせた有機層を乾燥し(NaSO)、溶媒を蒸発させた。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、95:5ヘキサン/EtOAc)で精製して、エチル9‐シス‐レチノエート(III)として同定される0.144g(96%)の黄色の固体を得た。
9‐シス‐レチノール(IV)。THF(2.3mL)中のエチル9‐シス‐レチノエート(III)(0.154g、0.47mmol)の冷(-78℃)溶液に、DIBAL‐H(1.08mL、1.08mmol、トルエン中1.0M)を加え、反応物を2時間撹拌した。次いで水を添加し、混合物をEtOAc(3×)で抽出した。合わせた有機層を乾燥し(NaSO)、溶媒を蒸発させた。粗生成物をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、95:5から80:20へのヘキサン/EtOAcの勾配)で精製して、9‐シス‐レチノール(IV)として同定される0.080g(60%)の黄色油状物を得た。
9‐シス‐レチナール(V)。CHCl(9.1mL)中の9‐シス‐レチノール(IV)(65mg、0.23mmol)の溶液に、MnO(197mg、2.27mmol)及びNa CO(240mg、2.27mmol)を加え、反応物を25℃で1.5時間撹拌した。混合物をCHClで洗浄しながらCelite(登録商標)のパッドを通して濾過した。溶媒を蒸発させると、9‐シス‐レチナール(V)として同定される38mg(58%)の黄色油状物が得られた。
(2E,4E,6E,8E)‐ブロモ‐(3,7‐ジメチル‐9‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐2,4,6,8‐テトラエン‐1‐イル)トリフェニル‐ホスファン(VII)。MeOH(2.7mL)中のビタミンA/全トランス‐レチノール(VI)(1.370g、4.78mmol)の溶液に、PPh(1.443g、5.5mmol)及びHCl(1.4mL、ジオキサン中4M)の溶液を加え、反応物を25℃で2時間撹拌した。次いで、混合物を水に注ぎ入れ、EtO(2×)で抽出した。水層をAcOEt(3×)で抽出し、合わせた有機層を乾燥し(NaSO)、溶媒を蒸発させた。明橙色の残渣をEtOAcで3回粉砕して、(2E,4E,6E,8E)‐ブロモ‐(3,7‐ジメチル‐9‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐2,4,6,8‐テトラエン‐1‐イル)トリフェニル‐ホスファンVIIとして同定された1.390g(52%)の黄色泡状物を得た。
Figure 0007266247000026
9‐シス‐β,β‐カロテン(VIII)。-78℃のTHF(0.20mL)中のホスホニウム塩(VII)(24.9mg、0.044mmol)の溶液に、nBuLi(0.027mL、0.044mmol、ヘキサン中1.6M)を加え、混合物を30分間撹拌した。次いで、THF(0.13mL)中の9‐シス‐レチナールV(9.0mg、0.031mmol)の溶液を添加し、混合物を-78℃で1時間、25℃で30分間撹拌した。水を添加し、混合物をEtO(3×)で抽出した。合わせた有機層をブライン(2×)で洗浄し、乾燥し(NaSO)、溶媒を蒸発させた。残渣をカラムクロマトグラフィー(C18‐シリカゲル、CHCN)により精製して、9‐シス‐β,β‐カロテン(VIII)として同定される11.3mg(67%)の赤色の泡状物を得た。分光学的データは以前に公表されたもの(LIT)と同一である。
Figure 0007266247000027
スキーム3
実施例2.3:(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐β,β‐カロテンの合成(計算を含むスキーム4)
(Z)‐3‐ヨード‐3‐メチルプロパ‐2‐エン‐1‐オール(X)。CuI(0.34g、1.78mmol)をプロパルギルアルコール(IX)(1.00g、11.84mmol)のEtO(13.2mL)中溶液に添加した。MeMgBr(17.8mL、53.51mmol、EtO中3M)の溶液を-20℃で加えた。この温度で2時間撹拌した後、溶液を25℃に到達させ、さらに12時間撹拌した。EtO(40.0mL)中のI(9.10g、35.67mmol)の溶液を0℃で添加し、冷却浴を取り外した。25℃で24時間撹拌した後、得られた混合物を0℃に冷却し、氷水を加えた。有機層をNaの飽和水溶液(3×)で洗浄し、次いでセライト(登録商標)のパッドを通して濾過した。残渣を蒸留(0.2mmHg、60℃)により精製して、(Z)‐3‐ヨード‐3‐メチルプロパ‐2‐エン‐1‐オール(X)として同定された黄色油2.10g(60%)を得た。
Figure 0007266247000028
(Z)‐3‐ヨード‐2‐メチルアクリルアルデヒド(XI)。CHCl(53.0mL)中の(Z)‐3‐ヨード‐3‐メチルプロパ‐2‐エン‐1‐オール(IIX)(0.21g、1.06mmol)の溶液にMnO(0.93g、10.65mmol)及びNaCO(1.13g、10.65mmol)を加え、反応物を25℃で1時間撹拌した。次いで、混合物を、CHClで洗浄しながらセライト(登録商標)のパッドを通して濾過した。溶媒を蒸発させて、0.15g(73%)の(Z)‐3‐ヨード‐2‐メチルアクリルアルデヒド(XI)として同定された黄色油状物を得た。
2‐(1E,3Z)‐4‐ヨード‐3‐メチルブタ‐1,3‐ジエン‐1‐イル)‐1,3,3‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン(XIII)。THF(2.5mL)中のホスホニウム塩(XII)(150mg、0.31mmol)の冷(-30℃)溶液に、nBuLi(2.5mL、0.36mmol、ヘキサン中2.36M)を加え、混合物を0℃で45分間撹拌した。-30℃に冷却した後、THF(2.5mL)中の(Z)‐3‐ヨード‐2‐メチルアクリルアルデヒド(XI)(70mg、0.36mmol)の溶液を加え、反応混合物を1.5時間撹拌した。水(5mL)を添加し、混合物をヘキサン(3×)で抽出した。有機抽出物を乾燥し(NaSO)、溶媒を蒸発させた。残渣をカラムクロマトグラフィー(C18‐シリカゲル、CHCN)により精製して、2‐(1E,3Z)‐4‐ヨード‐3‐メチルブタ‐1,3‐ジエン‐1‐イル)‐1,3,3‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン(XIII)として同定される65mg(64%)の黄色油状物を得た。
Figure 0007266247000029
シリルエーテル(XV)。THF(0.2mL)中の2‐(1E,3Z)‐4‐ヨード‐3‐メチルブタ‐1,3‐ジエン‐1‐イル)‐1,3,3‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エンXIII(161mg、0.510mmol)の溶液に、Pd(PPh(45mg、0.039mmol)を加えた。25℃で5分間撹拌した後、THF(1.0mL)中の(R)‐ボロランXIV(150mg、0.392mmol)の溶液及びTlOH(4.26mL)の10%水溶液を加え、反応混合物を2時間撹拌した。混合物をEt O(3×)で抽出し、合わせた有機層をブライン(3×)で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、溶媒を蒸発させた。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、95:5ヘキサン/EtOAc)により精製して、(3R,4E,6Z,8E)‐{[3,7‐ジメチル‐9]‐(2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イル)ノナ‐4,6,8‐トリエン‐1‐イル]オキシ}トリイソプロピルシラン(XV)として同定される120mg(71%)の無色油状物を得た。
Figure 0007266247000030
(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノールXVI。THF(3.5mL)中のシリルエーテル(XV)(91.2mg、0.212mmol)の冷(0℃)溶液に、BuNF(0.32mL、0.32mmol)を加え、混合物を25℃で0.5時間撹拌した。NaHCOの飽和水溶液を添加し、混合物をEtO(3×)で抽出した。合わせた有機層をブライン(3×)で洗浄し、乾燥し(NaSO)、溶媒を蒸発させた。残渣をカラムクロマトグラフィー(95:5から70:30へのヘキサン/EtOAcの勾配)で精製して、(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチノール(XVI)として同定された41mg(67%)の無色の油を得た。
Figure 0007266247000031
(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐β,β‐カロテン(XIX)。CHCl(3.7mL)中のアルコール(XVI)(25mg、0.087mmol)の溶液に0℃でデス‐マーチンペルヨージナン(Dess-Martine periodinane)(73.5mg、0.173mmol)及びピリジン(0.014mL、0.173mmol)を加え、反応物を0℃で30分間及び25℃で2時間撹拌した。次いで、EtO(5mL)、NaHCOの飽和水溶液(3mL)及びNaの飽和水溶液(3mL)を加えた。層を分離し、水層をEtO(3×)で抽出し、合わせた有機層をNaHCOの飽和水溶液(2×)及びブライン(2×)で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、溶媒を蒸発させた。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、95:5から70:30へのヘキサン/EtOAcの勾配)で精製して、(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチナール(XVII)として同定した14mg(57%)の無色油状物を得た。この生成物は非常に不安定で容易に異性化されることが観察された。IR(NaCl):v 2927(m、C‐H)、2864(m、C‐H)、1461(s)、1105。HRMS(ESI+):計算値C20H31O([M+H])、287.2362。測定値、287.2369。-78℃のTHF(0.2mL)中のホスホニウム塩VII(24.9mg、0.044mmol)の溶液に、nBuLi(0.027mL、0.044mmol、ヘキサン中1.6M)を加え、反応物を30分間撹拌した。次いで、THF(0.13mL)中の(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐レチナールXVII(9.0mg、0.031mmol)の溶液を加え、混合物を-78℃で1時間、25℃で30分撹拌した。水を添加し、混合物をEtO(3×)で抽出した。合わせた有機層をNaClの飽和水溶液(2×)で洗浄し、乾燥した(NaSO)。溶媒を蒸発させ、残渣をカラムクロマトグラフィー(C18‐シリカゲル、CHCN)によって精製して、(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐β,β‐カロテン(XIX)として同定される11.3mg(67%)の赤色の泡状物を得た。
Figure 0007266247000032
Figure 0007266247000033
Figure 0007266247000034
実施例3:動物実験
動物:
雄マウス(Charles River、フランス)を、個々に換気されたケージ(Techniplast、イタリア)内の午前7時~午後7時の明/暗サイクルで、ケージあたり3匹のマウスの群に収容した。食物(標準食餌、フランスのSAFEからのD04)及び水は自由に入手可能であった。すべての実験は、1986年11月24日の欧州共同体評議会指令(86/609/EEC)に従い、CNRS及びフランスの農林省の指針(法令87848)に従って行われた。
社会的敗北ストレスプロトコルのために、我々は6~7週齢のC57BL/6Nマウス(Charles River、フランス)を使用した。社会的敗北ストレスに適応したMICEケージで実施されるストレスプロトコール(下記参照)まで、個々の換気されたケージ(Techniplast、イタリア)において、午前7時~午後7時の明/暗サイクルでケージ当たり4~5匹のマウスのグループにすべてのマウスを収容した。Charles River(France)から購入したCD1雄マウスをこの試験の攻撃者として使用した(下記参照)。
食料と水は自由に手に入るようにした。すべての実験は、1986年11月24日の欧州共同体評議会指令(86/609/EEC)に従い、CNRS及びフランス農林省の指針(法令87848)並びにフランス研究省の承認に従って行われた。
行動手順及び組織試料採取:
行動学的にナイーブなマウス群を、薬理試験を容易にするための修正を加えて(Wietrzych‐Schindler et al.、2011)、以前に記載されたプロトコール(Wietrzych et al.、2005)に従ってT‐迷路のDNMTPで試験した。具体的には、本プロトコルでは、動物を最初に約15秒の最小試行間間隔(ITI)で10連続日にわたって訓練した。これは4連続日(9‐10日目)の間に正しい選択の90%以上という基準を達成するために必要であった。この期間の後、5日間連続して(11~15日目に示す)6分のブロックずつITIを半ランダムに増加させて、各動物について「試験ITI」を決定し、これはマウスがチャンスレベルで行動する最短ITIとして定義した。16日目から、マウスを16日目のビヒクル注射後(ビヒクル単独の効果について試験するため)及び17日目の9CDHROL(40mg/kg)注射後に対応する「試験ITI」遅延を用いて試験した。保持期間中に腕を選択するための潜伏期間が3日連続で1日2回以上の試行で3分を超えたため(除外基準)、3匹のマウスを試験から除外した。18日目にマウスに再度9CDHROL(40mg/kg)を注射し、9時間後に化学分析のために殺した。3日連続してビヒクル注射を受けたマウスを9CDHROL代謝の分析のためのビヒクル処置対照として使用した。急性処置後の9CDHROL代謝について試験するために、3匹の未処置マウスのさらなる群にも9CDHROL(40mg/kg)を注射した。
強制水泳試験:強制水泳パラダイムは、22~23℃(水深17cm)で水を半分満たした3リットルのガラスビーカー中で午後1時~午後4時の間に行われた。全てのマウスはこの課題において一度だけ試験された。この目的のために、各マウスを穏やかに水中に下げ、6分間の試験期間中に不動時間を記録した。マウスは直立姿勢で浮遊しているときに動けないと判断され、頭を水面上に保つためにわずかな動きしかしなかった。6分後、マウスを水から取り出し、赤色灯の下で乾燥させ、そのホームケージに戻した。各動物の不動スコアを絶望行動の指標として用いた。
スクロース選好試験:マウスの快楽行動を測定するために設計されたこの作業は、多くのマウス系統で観察されたスクロースの明白な性質に基づいている。試験の初日に、スクロースナイーブマウスを午前11時に個々のケージに入れ、そこに水及び食物と共に慣らし期間の間置いた。午後5時に、1本の水のボトルを2本のボトルと交換した。1本は水を含み、もう1本は0.8%スクロース溶液を含む。3時間後(午後8時)、ボトルを計量して液体の消費量を測定し、朝までケージに入れた。その後、ショ糖の嗜好性を評価するために、一晩消費量の測定をさらに1日実施した。自発的なスクロースの嗜好性を測定し、水分欠乏のストレスによって引き起こされる潜在的な感情的交絡を排除するために、マウスはいかなる時点でも水分を奪われていなかった。スクロースの嗜好性は、総液体消費量に対する消費されたスクロース溶液の百分率として表された。
社会的敗北ストレス:社会的敗北ストレス手順は、以前に記載されたプロトコルの修正版であった(Berton、McClung et al.2006)。C57BL/6Nマウスを10日間連続して慢性的に敗北させた。毎日、彼らは、ホームケージで見慣れないCD1アグレッサーとの物理的な接触を最大5分の相互作用時間で行った。各回の身体的ストレスの後、C57BL/6N及びCD1マウスを穴のあいた壁で分離し、24時間感覚的接触を維持した。最後のストレスセッションの後、マウスを新しいケージに移し、行動試験期間を通して別々に収容した。実験動物と同様に、C57BL/6N対照マウスを、金属製の穴のあいた壁によって隔てられたケージあたり2匹収容した。毎日、彼らは5分間物理的な接触にさらされた。
動物の治療
行動分析のために、9CDHROL及び9CDHBCをエタノールに溶解し、次いでひまわり油と混合し、最終溶液は3%のエタノールを含んでいた。ビヒクル処置は、ヒマワリ油中の3%エタノール溶液からなった。午前7時から試験開始前の7時間の間に、3ml/kgの容量/重量比で腹腔内注射により処置を施した。ストレスプロトコールの1日目から始まるストレスセッション直後のストレスプロトコールの2日目毎に5~6pmの間に、各物質について10mg/kg、体重/重量比3ml/kgで経口投与した。
代謝分析のために、ATROL、9CDHROL、9CDHBC及び対照溶液を上記のように調製した。40mg/kgの用量の各物質の単回経口投与を用いて夕方にマウスを処置し、試料を遮光した状態で11時間後に集め、秤量し、液体窒素中で凍結し、分析まで-80℃で保存した。血清を調製し、さらなる分析まで直ちに茶色のバイアル中に-80℃で保存した。
統計分析
学習段階中の行動成績の比較は、従属パラメータとしての時間と独立パラメータとしての正しい選択の割合を用いて、反復測定における一元配置分散分析(ANOVA)を用いて行われた。薬理学的データは、反復測定で一元配置分散分析を用いて、ビヒクル処置後及び9CDHROL処置後の動物の能力を比較することによって分析した。事後統計分析を行って、一群スチューデントt検定を用いて動物の能力を50%のチャンスレベルと比較した。重要な違いは対応する図に示されている。
動物補給試験の結果
9CDHROLがインビボで9CDHRAを産生するための基質として作用し得る可能性を試験するために、我々は9CDHRAの活性を検出するのに敏感な行動パラダイムとして作業記憶を遅延非場所合わせ(DNMTP)で試験した(Ruhl et al、2015)。この目的のために、我々は4日間連続して最大性能(90%超)の基準を達成するためにDNMTP課題においてC57BL6J雄マウスのコホートを訓練した(図1a)。野生型C57BL6N雄マウスは、15秒間の試行間隔(ITI)で訓練を受けたときに訓練日の有意な効果によって示されるように作業記憶課題を獲得した(F[9,39]=8,28;p<0.001、反復測定で一元配置分散分析)。マウスを3分というより長いITIで試験したとき、記憶能力は低下した。しかしながら、ITIが平均13分(グラフ中にgrl3として示される全群の平均)に達したとき、それらの能力は50%のチャンスレベルと変わらなかったので、マウスはDNMTP課題において完全な記憶喪失を示した(p<0.05、1群t検定)。各動物が完全な忘却を示したITIは、各個々の動物について「試験ITI」として同定され、9CDHROLの記憶促進活性(pro-mnemonic activity)を試験するときに使用された(図1b)。そのような試験の間、9CDHROL処置は記憶性能を有意に向上させたが、正しい選択の割合は50%のチャンスレベル(p=0.2、ns;1群t検定)に匹敵したので、ビヒクル適用は記憶を改善しなかった(F[1,4]16;p<0.05、治療効果の反復測定に関する一元配置分散分析)。9CDHROL処置マウスは、50%のチャンスレベルよりも有意に良好に機能した(p<0.05;一群のt検定)。
実施例4:分析手順並びにHPLC及びLC‐MS分析
組織試料のLC‐MS分析
A.レチノイド分析のみ:分析手順:高速液体クロマトグラフィー質量分析(Agilent 1260 Infinity LCシステム;Madrid、Spain)‐質量分析(SCIEX Triple Quad 3500 System;Sciex、Madrid、Spain)は、以前に検証されたプロトコルを使用して濃い黄色/琥珀色の光で行った(Ruhl、2006;Ruhl et al.、2015)。13,14‐ジヒドロレチノイン酸の検出についてはMS‐MS設定は303→207m/zであり、13,14‐ジヒドロレチノールの検出についてはMS‐MS設定はMS‐MS特有のレチノイン酸の設定に匹敵する同じ滞留時間及び衝突エネルギーを用いて290→69m/zであった。したがって、試料調製のために、100mgの材料(試料が100mg未満の場合、使用される標準重量:100mgまで水を添加した)又は100μlの血清を3倍容量のイソプロパノールで希釈し、組織をハサミで刻み、10秒間ボルテックスし、5分間超音波浴に入れ、6分間振盪し、+4℃でHeraeus BIOFUGE Fresco中で13000rpmで遠心分離した。遠心分離後、上清を30℃のエッペンドルフ濃縮器5301(エッペンドルフ、ドイツ)で乾燥した。乾燥抽出物を60μlのメタノールで再懸濁し、40μlの60mM酢酸アンモニウム水溶液で希釈し、オートサンプラーに移して、引き続いて分析した。
B.レチノイドとカロテノイドの組み合わせ分析:分析手順:高速液体クロマトグラフィー質量分析(Agilent 1260 Infinity LCシステム;スペイン、マドリッド)‐質量分析(SCIEX Triple Quad 3500システム;スペイン、マドリード、Sciex)プラス追加のオンラインダイオードアレイ検出器(Waters 966 DAD、Waters、ES、Santiago de Compostella、ES)分析を、以前に確認されているプロトコル(LIT)に加えて20分の溶出時間後に第3及び第4の溶出液を添加して暗黄色/琥珀色の光の下で行った。20分20%(イソプロパノール:メタノール:メチル‐tert‐ブチルエーテル(MTBE)/30:30:40)~80%(イソプロパノール:メタノール/50:50)、25分40%(イソプロパノール:メタノール:メチル‐tert‐ブチルエーテル(MTBE)/30:30:40)~60%(イソプロパノール:メタノール/50:50)、29分70%(イソプロパノール:メタノール:メチル‐tert‐ブチルエーテル(MTBE)/30:30:40)~30%(イソプロパノール:メタノール/50:50)、30分0%(イソプロパノール:メタノール:メチル‐tert‐ブチルエーテル(MTBE)/30:30:40)~100%(イソプロパノール:メタノール/50:50)、30.1分20%(イソプロパノール:メタノール:メチル‐tert‐ブチルエーテル(MTBE)/30:30:40)~80%(イソプロパノール:メタノール/50:50)の直線勾配。13,14‐ジヒドロレチノイン酸の検出については、MS‐MS設定は303‐>207m/zであり、13,14‐ジヒドロレチノールの検出についてはMS‐MS設定は290‐>69m/zであり、9CDHBCの検出については405‐>405/405→95m/z。したがって、試料調製のために、100mgの材料(試料が100mg未満の場合、使用される標準重量:100mgまで水を添加した)又は100μlの血清を3倍容量のイソプロパノールで希釈し、組織をハサミで刻み、10秒間ボルテックスし、5分間超音波浴に入れ、6分間振盪し、+4℃でHeraeus BIOFUGE Fresco中13000rpmで遠心分離した。遠心分離後、上清をILMAC MPC301‐Z真空ポンプ(CONTROLTECNICA、Madrid、ES)を備えたGYOZEN遠心分離真空濃縮機で30℃で乾燥した。乾燥抽出物を30μlのメタノール‐MTBE(50‐50)で再懸濁し、オートサンプラーに移し、続いて10μlを分析した。
統計分析
行動分析及びレチノイド/カロテノイド分析のための統計分析は、2群比較のそれぞれについてスチューデントt検定を用いて行った。重要な差は対応する図に示されている。
HPLC及びLC‐MS分析の結果
内因性9CDHROLの初期同定及び9CDHROLのマウスへの処置後の9CDHROLの同定
最初に、LC‐MS分析を使用して9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール(9CDHROL)と全トランス‐ジヒドロレチノール(ATDHROL)の混合標準を分析し(図2の上図)、ビヒクル処置マウスからの肝臓試料を分析した(図2の下図)。標準9CDHROLとATDHROLの両方のピークは、LC‐MSシステムの同じMS‐MS分画チャンネルを使用して、肝臓試料で同定されたピークと共溶出している。共溶出に基づいて同じLC‐MSパラメータと同じ分画パターンチャンネル(290‐>69m/z)を使用して、9CDHROLとATDHROLを哺乳動物の内因性レチノイドと主張して同定する。さらに、これらの共溶出ピークはマウスの血清及び脳でも低レベルで観察することができ、9CDHROLは9CDHROL処置後に強く増加する(図3)。
マウス、ヒト及びヒト食品マトリックス中の内因性9CDHROLの同定:
マウス脳を上記の手順に従って調製した。簡単に言うと、夕方のマウスに40mg/kgの用量の9CDHROL(又は他の引用物質)を単回経口投与した後、11時間後に屠殺し、脳を含む組織試料を遮光条件下で解剖し、秤量し、液体窒素中で凍結し、分析まで-80℃で保存した。血清を調製し、さらなる分析まで、直ちに茶色のバイアル中に-80℃で保存した。
ヒト血清試料を全ての被験者の書面によるインフォームドコンセントを得て、健康な志願者の血液から得た。
食品試料:スペインのビーゴの地元の肉屋で牛レバーを購入した。缶詰の桃の保存品(Metades、Pessago em calda、Auchan/Alcampo‐home‐brand/420g缶)は、Alcampo、Vigo、スペインで購入した。
最初に我々はLC‐MS分析を用いて標準の9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール(9CDHROL、図14Aの上のクロマトグラム)を分析し、その後我々は対照処置マウスからの対照脳試料を分析した(図14Aの中央クロマトグラム)。9CDHROL標準のピークは、LC‐MSシステムの同じMS‐MS分画チャネルを使用して、脳試料で同定されたピークと同時に溶出している。
さらに、我々は、ヒト血清中(図14B)及び関連のヒト食品/牛肉肝臓中(図14C)に9CDHROLを同定した。共溶出に基づいて、同じLC‐MSパラメータと同じ分画パターンチャンネル(290‐>69m/z)を使用して、9CDHROLを、哺乳類の生物であるマウスとヒトにおける、並びにこれも哺乳類の生物である牛肉の肝臓に代表されるヒトの食べ物に存在する新規内因性レチノイドとして主張し同定する。
ヒトの食品マトリックス中の9CDHBCの同定(図15):
9CDHBCは、缶の中のモモ(砂糖煮)における共溶出及び匹敵するUV/VISスペクトルを用いて同定された。
実施例5:マウスにおける処置後の化合物の同定
マウスにおける9CDHROL処置後の9CDHRAの同定
最近我々は9CDHRAがマウス(Ruhl et al.、2015)及びヒト(まだ未発表のデータ)において内因性の誘導体であることを確認した。次のステップは、インビボ及びインビトロモデルで9CDHRAの前駆体を同定することである。
動物処置、9CDHROLの投与及び試料分析は実施例3及び4に記載のように実施した。
マウス補充実験を用いて、我々はn=6のマウスに100mg/kg体重の9CDHROLを経口投与し、処置の9時間後にマウスを殺し、血液、脳及び肝臓を採取した。採血した血液を遠心分離した後、血清を得た。
血清中、脳及び肝臓の9CDHRA及びATDHRAは内因的に低レベルで見出された。さらに9CDHROL処置後、血清、脳及び肝臓の分析試料で9CDHRAレベルの大幅な増加が確認された(図4)。比較として、我々は肝臓試料中の9CDHRAの増加レベルを図5に示した。
マウスにおける9CDHROLの同定
9CDHROLは9CDHROL処置マウス及び9CDHBCインビトロ乏突起膠細胞培養からの代謝産物に蓄積される:経口投与マウスにおける9CDHROLによる処置は、対照処理脳(図14Aの中央クロマトグラム)と比較してマウス脳における9CDHROLを増加させる(図14Aの下のクロマトグラム)。本明細書では、9CDHBC及び9CDHROLの投与はヒト乏突起膠細胞培養物中の9CDHROLレベルを増加させるが、ATBCは増加を示さなかったことに留意する。9CBC(及びATROL)は、乏突起膠細胞培養において、9CDHROLの増加を全く示さなかったか、又はわずかな非異性体選択的増加を示しただけである(図14D)。まとめると、9CDHBCは、インビトロでのヒト乏突起膠細胞培養における9CDHROLの優れた前駆体基質である。
実施例6:細胞培養実験
細胞培養実験
正常な不死化乏突起膠細胞系158Nを以前に報告されたように培養した(Feutzら、2001)。細胞が70%の集密度に達したとき、それらを以下の化合物のうちの1つの10‐2Mエタノール溶液で処理した:9CDHROL、9CDHROL‐アセテート、9CDHRA‐エチルエステル。対照としての9CDHRA及びエタノール、ビヒクル処置。処理の18時間後、細胞をアンバーエッペンドルフチューブに集め、分析まで-80℃で保存した。レチノイドの光分解を避けるために、光制限条件下で処理及び細胞収集を行った。
高速液体クロマトグラフィー質量分析(LC‐MS)は実施例4に記載されているように実施した。
ATROLと9CROLの変換
同様の実験において、我々は以下のレチノール種を必要な変更を加えて同じ細胞培養に適用した:ATROL及び9CROL。標準として通常のROL標準が適用された(黒い線)。種は矢印でも示されている(図11)。
レチノール種の変換もまた追跡された。図12では、13,14‐ジヒドロ‐レチノイン酸(DH‐RA)種9CDHRA及びATDHRAの測定が、同じレチノール種ATROL及び9CROLの投与後に示されている(それぞれ青い線及び赤い線)。細胞中にはせいぜい非常に少量のジヒドロ酸が存在するか又は全く存在しない(9CROL)ことが明らかに示されている。
同様の実験において、レチノイン酸種13‐シス‐レチノイン酸(13CRA)並びに9CRA及びATRAの測定は、同じレチノール種ATROL及び9CROLの投与後に示される(それぞれ青線及び赤線)。細胞内に存在するとしても、ごくわずかな量のこれらの酸形態が、ノイズの多い背景に対しては見られないことが明らかに示されている。したがって、アルコールの対応する酸形態への変換は非常に弱く、アルコール形態は前駆体として確かに不適切である。
分析手順は上記の通りに実施した。
乏突起膠細胞への9CDHROL、9CDHRET‐アセテート又は9CDHRA‐エチル‐エステルの添加後の9CDHRAの同定
我々は、9CDHRAがマウスの血清、脳及び肝臓における9CDHROL補給の代謝産物であることを確認した。さらに、乏突起膠細胞株を10‐5Mの9CDHROL、9CDHRET‐アセテート又は9CDHRA‐エチルエステルで18時間処理した。我々は9CDHROL、9CDHRET‐アセテートの投与後に9CDHRAレベルの強い増加が見られたことを観察した(図6上)。加えて、我々は9CDHRA‐エチル‐エステル適用後に非常に強い増加が確認されたことを見出した(図6下)。
9CDHBC及び9CDHROL投与後の9CDHROLの同定
9CDHBC及び9CDHROLの投与は、ヒト乏突起膠細胞培養物中の9CDHROLレベルを増加させるが、ATBCは増加を示さなかった。9CBC(及びATROL)は、乏突起膠細胞培養において9CDHROLの増加を全く示さないか、又はほんのわずかな非異性体選択的増加を示す(図14D)。要約すれば。9CDHBCは、インビトロでのヒト乏突起膠細胞培養における9CDHROLの優れた前駆体基質である。
9CDHBC、9CBC及びATBC投与後の9CDHBCの同定
9CDHBC及び9CBC投与後、ただしインビトロでの乏突起膠細胞培養へのATBC投与後ではない9CDHBCの同定(図16A及び16B):9CBC投与時の乏突起膠細胞培養では、これらの処理した細胞における411nmの検出波長で、保持時間26.1分で9CBCを検出でき(図16A、411nmの検出)、一方、ATBC又は9CDHBC処置後のいずれかと同様に、9CBCは対照処置では検出できなかった。この存在は、ダイオードアレイ検出器によって取られたUV/Visスペクトルによっても確認された(データはここには示されていない)。
366nmでのUV検出を有する9CDHBCに焦点を合わせると(図16B)、我々は対照処置又はATBC処置後の9CDHBCの非常に小さいピークを検出することができ、9CBC処置後に9CDHBC処置後にやや高いピーク及びさらに高いピークを検出することができ(25、1分の保持時間で)、それはダイオードアレイ検出器によって取られた比較のUVスペクトルによって確認された(データはここには示されていない)。
乏突起膠細胞培養物への9CDHROL、9CDHROL‐エステル、9CDHRA及び9CDHRA‐エステル投与後の9CDHRAの同定
10‐5Mの9CDHROL、9CDHROL‐アセテート、9CDHRA又は9CDHRA‐エチル‐エステルで18時間処理した乏突起膠細胞株では、9CDHROLの後、9CDHROL‐アセテートは9CDHRAレベルの強い増加を見いだした(図17A)。さらに、9CDHRA‐エチル‐エステル(及び9CDHRA、データは示されていない)の適用後、非常に強い増加が確認された(図17Aの下のクロマトグラム)。9CDHROL及び9CDHROL‐エステルは9CDHRAの優れた前駆体であるが、我々はまた、ATROL、9CDHBC、9CBC及びATBCは、9CDHRAに変換されないことを確認した(データは示されていない)。要約すると、9CDHROL、9CDHROL‐エステル及び9CDHRA‐エステルは、インビトロヒト乏突起膠細胞培養における優れた選択的かつ異性体特異的なRXR‐リガンド前駆体である。
実施例7 マウスにおける9CDHROL、9CDHBC補給後の9CDHRAの同定
実験は実施例5に記載したものと類似していた。
インビトロ実験に加えて、本発明者らは、経口補給マウスに9CDHBC及び9CDHROLを用いてインビボ補給実験も行った(図17B及び17C)。対照と比較して、9CDHBC補給後に9CDHRAの中程度だが有意な増加が観察された(図17B)。低レベルの9CDHRA及びその異性体ATDHRAは、マウスの対照マウス(図17Cの上のクロマトグラム)の血清、肝臓及び脳でも観察され、特に9CDHRAは9CDHROL補給後に著しく増加する(図17Cの下のクロマトグラム)。
実施例8:実験手順‐動物試験における試験(R)‐9CDHRA
例8.1:方法
動物:
Rbpl‐/‐及びRxry‐/‐変異体並びにそれらの野生型(WT)対照マウスを、記載のようにヘテロ接合性交配から混合遺伝的背景(60%C57BL/6J及び40%129SvEms/j)で飼育し(Ghyselinck NB 1999);Krezelら、1996)、3~6ヶ月の年齢で試験した。全てのマウスを、個々に換気されたケージ(Techniplast、イタリア)中で午前7時~午後7時の明/暗サイクルでケージ当たり4~5匹のマウスの群に収容した。食料と水は自由に手に入るようにした。すべての実験は、1986年11月24日の欧州共同体評議会指令(86/609/EEC)に従い、CNRS及びフランスの農林省の指針(法令87848)に従って行われた。
社会的敗北ストレスプロトコルとして、我々は、6週齢でTaconic(フランス)から移され、1ケージあたり4匹のグループに収容されたC57BL/6Nマウスを使用した。馴化期間の1週間後、彼らは社会的敗北ストレスにさらされた。この試験では、Charles River(France)から購入したCD1を攻撃者として使用した。
行動手順:すべての行動試験は、標準的な操作手順に従ってInstitute Clinique de la Souris(http://www.ics-mci.fr/)で実施した。
強制水泳テスト:
強制水泳パラダイム(Dalvi and Lucki、1999)は、22~23℃の水で半分満たされた2リットルのガラス製ビーカー中で午後1時~午後4時の間に行われた(水深は17cm)。全てのマウスはこの課題において一度だけ試験された。このために、各マウスを穏やかに水中に下げ、不動時間を6分間の試験期間中に記録した。マウスは直立姿勢で浮遊し、頭を水面上に保つためにわずかな動きしかしなかった場合に動けないと判断された。6分後、マウスを水から取り出し、赤色灯の下で乾燥させ、そのホームケージに戻した。各動物の不動スコアを絶望行動の指標として用いた。
スクロース嗜好性試験:マウスにおける快楽行動を測定するために設計されたこの作業(Moreau,1977)は、多くのマウス系統で観察されたスクロースの口当たりの良い性質に基づいている。試験の初日に、スクロースナイーブなマウスを午前11時に個々のケージに入れ、そこに水及び食物と共に慣らし期間の間放置した。午後5時に、1本の水のボトルを2本のボトルと交換した。1本は水を含み、もう1本は0.8%スクロース溶液を含む。3時間後(午後8時)、ボトルを秤量して液体消費量を測定し、朝までケージに入れた。その後、スクロースの嗜好性を評価するために、一晩消費量の測定をさらに1日実施した。自発的なスクロースの嗜好性を測定し、水分欠乏のストレスによって引き起こされる潜在的な感情的交絡を排除するために、マウスはいかなる時点でも水分を奪われていなかった。スクロースの嗜好性は、総液体消費量に対する消費されたスクロース溶液の百分率として表された。
社会的敗北ストレス:社会的敗北ストレス手順は、以前に記載されたプロトコルの修正版であった(Berton et al.2006)。C57BL/6Nマウスを10日間連続して慢性的に敗北させた。毎日、彼らはそのホームケージで見慣れないCD1アグレッサーとの最大で5分間の相互作用時間で物理的な接触に晒された。各回の物理的ストレスの後、C57BL/6N及びCD1マウスを穴のあいた壁で分離し、24時間感覚的接触を維持した。最後のストレスセッションの後、マウスを新しいケージに移し、行動試験期間を通して別々に収容した。実験動物と同様に、C57BL/6N対照マウスを、金属製の穴のあいた壁によって隔てられたケージあたり2匹収容した。毎日、彼らは5分間物理的な接触にさらされた。
次に動物を強制水泳及びスクロース試験で試験した。
実施例7.2:R‐9CDHRA補給はRbp1‐/‐マウスの行動変化を元に戻す
インビボでのRXR機能の調節における9CDHRAの関連性に取り組むために、本発明者らは、R‐9CDHRAがRbp1‐/‐マウスにおける行動障害を逆転させることができるかどうかを試験した。R‐9CDHRAによる急性処置は、強制水泳試験において用量依存的にノックアウトマウスの不動性を低下させ、すでに1mg/kgで最大効果を達成し、これは同用量又は5mg/kgでのATRAによる処置で合成RXRアゴニストUVI2108の抗致死効果に匹敵した(図9)。処置の効果はWTマウスでは明白ではなかったが、それはこの系統における低いベースラインの不動性及びその結果としての床効果に関連しているかもしれない。R‐9CDHRAでの2mg処置はRxrγ‐/‐マウスの能力を改善しなかったので、そのような活性はRXRγによって媒介され、ビヒクル処置Rxrγ‐/‐動物における119±19秒間と比較して120±25秒間不動のままであった。
強制水泳試験における抗致死効果と同様に、1又は2mg/kgのR‐9CDHRAも記憶試験におけるRbpl‐/‐マウスのパフォーマンスを改善した。そのような治療は、Rbpl‐/‐の成功した選択の割合を増加させ、これはDNMTP試験において6分の試験間間隔で試験した場合、50%のチャンスレベルより有意に良好に機能した(図8)。2mg/kgのR‐9CDHRAでの処置はまた、ビヒクル処置の場合に同じWTマウスがチャンスレベル(50%の正確な選択)で実行される12又は18分の長い試験間間隔で試験した場合、WTマウスの能力も正しい選択の約70%まで上昇させた。そのような処置は、57±7%の正しい選択で機能したRxrγ‐/‐マウスの性能を改善せず、これは9CDHRAレベルの低下に関連するRXRγ機能の低下がRbp1‐/‐動物で観察される欠損の原因であるというさらなる証拠を提供する。
実施例7.3:R‐9CDHRAは慢性的な社会的敗北ストレスモデルにおいて抗うつ効果を示す。
本発明者らは、R‐9CDHRA補給が、鬱病の慢性ストレスモデルにおいて鬱病行動を治療することを見出した。ストレスは、うつ病の病因における重要な環境要因である。ストレスによって誘発される鬱病行動の治療のための9cDHRAの効率を試験するために、我々は社会的敗北ストレス動物モデルを使用した(Berton et al.、2006、Hollis and Kabbaj、2014)。支配的な優性CD1雄との10日間の短い毎日の物理的接触とそれに続くその後の感覚的接触は、強制水泳課題における絶望を効率的に誘発した(図10.a)。ストレスプロトコール中の1又は3mg/kgの9cDHRAによる処置は、コントロールのストレスを受けていないマウスに匹敵する不動時間を効率的に標準化した。より低い用量とは対照的に、3mg/kgの9cDHRAでの治療は、ストレスを与えられた非処置マウスで観察された無動時間よりも有意に低いので抗絶望効果を示し、したがって9cDHRAはこの行動パラメータの制御において用量効果を示す。9cDHRAの効果は合成panRXRアゴニストUVI2108の活性と同等であり、9cDHRAによる抗絶望活性の達成におけるRXR活性化の重要な役割を示唆している。絶望行動に加えて、慢性的なストレスも無作為選択を反映して50%と有意に異ならないレベルで消費された甘味飲料の嗜好の欠如によって反映される無快感症を誘発した(図10.b)。無快感症は、低用量の9cDHRA(1mg/kg)ですでに処置されたストレスマウスでは、チャンスレベルの50%を有意に超えるスクロースの嗜好性によって示されるようになくなったが、この嗜好性は3mg/kgの9cDHRAの用量を上げて処置すると、さらに顕著であったのである。anRXRアゴニストUVI2108は9cDHRAと同様の活性を示し、抗うつ活性における9cDHRAによるRXR活性化の関与を支持した。
以前の特許において、RXRg‐/‐の使用は、9cDHRAが記憶を改善するためにRXRgで作用することを示す陰性対照であり、結果としてRXRgが存在しない場合、それは記憶を改善することはできない。Rbpl‐/‐はRXRg‐/‐がRXRgシグナル伝達が停止していることを示唆しているのと同じタイプの欠損を示すために使用された。9cDHRAがそれらの記憶を正常化できることを示すことは、これらのマウスがRXRリガンドを欠いており、受容体それ自体(又は受容体機能性)を欠いているのではないという概念の証明であった。以前の実験でさえ、我々は9cDHRAがWTマウスの記憶を改善することができることを示し、それはそれが健康な対象において記憶増強剤として働くことができるがADにおいて記憶増強剤としても使用できることを示唆する。しかしながら、9cDHRAは催奇形性効果を有する可能性があるので、我々は、おそらくそのような催奇形性活性が引き出される前駆体を試験する。
例7.4:9CDHROL又は9CDHBCは慢性ストレスモデルのうつ病における抑うつ行動を予防する(図18)。
ストレスは、うつ病の病因における重要な環境要因である。ストレスによって誘発される鬱病行動の治療のための9cDHROL及び9cDHBCの効率を試験するために、我々は社会的敗北ストレス動物モデルを使用した(Berton et al.、2006、Hollis and Kabbaj、2014)。支配的な優性CD1雄との10日間の短い毎日の物理的接触とそれに続くその後の感覚的接触は、強制的な水泳課題において効率的に絶望を誘発した(図18.8A)。ストレスプロトコール中の10mg/kgの9CDHROL又は10mg/kgの9CDHBCによる治療は、対照のストレスを受けていないマウスに匹敵する不動時間を正常に標準化した。絶望行動の慢性的なストレスは無作為選択を反映して50%と有意に異ならないレベルで消費された甘味飲料の嗜好の欠如によって反映される無快感症を誘発した(図18.B)。ストレスプロトコルの間に10mg/kgの9CDHROL又は10mg/kgの9CDHBCで処置されたストレスマウスにおいては、スクロース嗜好性が50%のチャンスレベルを有意に超えたことにより示されるように、無快感症はなくなった。
まとめと産業上の利用可能性
ビタミンAは体内で視覚色素と核ホルモン受容体のリガンドに変換されることができる誘導体の集まりである。ビタミンA1(レチノール)はRARリガンド全トランス‐レチノイン酸(ATRA)の前駆体であることがよく知られているが、最近発見されたレチノイドX受容体(RXR)の内因性のリガンドである9‐シス‐13,14ジヒドロレチノイン酸(9CDHRA)の前駆体の同一性は知られていない。本研究では、9cDHRAの栄養前駆物質は9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール(9CDHROL)と9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐βカロテン(9CDHBC)であり、それぞれ新しいタイプのレチノイドとカロテノイドであって、これまで記載されてはいないが、食品マトリックス中及びヒトを含む哺乳動物生物中に内因的に高レベルで存在する。インビトロ及びインビボ実験を用いて、我々はそのような前駆体が直接又は間接的に9CDHRAに代謝され得ることを実証する。対照的に、全トランス‐レチノール、9‐シス‐レチノール及び全トランス‐β‐カロテンのような周知の内因性レチノイド/カロテノイドは、9CDHRAの弱い選択的な又は非選択的な前駆体にすぎない。我々はまた、既知の内因性カロテノイド9‐シス‐β‐カロテン(9CBC)が脱水素化によって9CDHBCに弱く変換されるだけであることを実証する。しかしながら、9CDHBCは容易に9cDHRAに変換され、それ自体RXRリガンド‐9cDHRAの間接的な前駆体として提案することができる。我々の代謝スクリーニングを通して、我々は初めて9CDHRAエステル、9CDHROL、9CDHROLエステル、9CDHBCが内因性RXRリガンド9CDHRAの栄養学的及び生理学的に関連のある選択的前駆体を元の形に戻すのに優れ、RXR媒介シグナル伝達を誘導することを証明した。我々はさらに、この新しいクラスの物質を、9cDHROLの場合はビタミンA5、9CDHBCの場合はプロビタミンA5と命名された新しい独立した選択的な新しいタイプのビタミンAとして説明した。これらの化合物の予防的/医薬的使用のための概念の証明は、うつ病の慢性ストレス動物モデルにおけるうつ病様行動の治療に示されている。これらの化合物の同様の使用は、RXR媒介シグナル伝達が影響を受けるか又は治療標的として提案されている様々な疾患に対して想定することができる。そのような疾患には、神経変性疾患及び代謝疾患、皮膚機能障害及び免疫機能障害(炎症を含む)、並びに心血管疾患が含まれ得るが、記憶亢進効果のような生活様式の用途にも関係し得る。
参考文献
Figure 0007266247000035
Figure 0007266247000036
Figure 0007266247000037
Figure 0007266247000038
Figure 0007266247000039
Figure 0007266247000040
Figure 0007266247000041

特許公報
WO95/04018Al
WO95/32946Al
WO2011/034551A2
WO2013/134867Al

Claims (27)

  1. 一般式(I)の化合物を含む、投与後の哺乳動物の組織又は器官又は細胞における(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノイン酸の前駆体としての医薬組成物又は栄養補助食品組成物であって、
    Figure 0007266247000042


    式中、Rは、一般式(A)及び‐CHORの群から選択され、
    Rは一般式Aの基であり、
    Figure 0007266247000043


    式中、Q2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イルであり、及び/又は
    はH又は哺乳動物の組織又は器官における加水分解により除去され、(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノール及び生物学的に許容可能な耐容性の化合物を生じるアシル基であり、
    前記組成物は1つ又は複数の薬学的に又は栄養補助食品的に許容可能な添加物及び/又は賦形剤をも含み、レチノイドX受容体(RXR)関連疾患の予防又は治療に使用するための、上記医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  2. 一般式(I)の化合物を含む請求項に記載の医薬組成物又は栄養補助食品組成物:
    Figure 0007266247000044


    式中、Rは、一般式(A)及びCHORの群から選択され、
    Rは一般式Aの基であり、
    Figure 0007266247000045


    式中、Qは、2,6,6‐トリメチルシクロヘキサ‐1‐エン‐1‐イルであり、
    及び/又は
    はH又はアシル基C(O)Rであり、ここでRはC1‐25アルキル又はC2‐25アルケニルである。
  3. 一般式(3)の化合物
    Figure 0007266247000046


    式中、Rは、H又はアシル基C(O)Rであり、ここで、Rは、
    1‐23アルキル、及びC2‐25アルケニルから選択される、
    を含む、請求項に記載の医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  4. 一般式(5)の化合物
    Figure 0007266247000047

    (5)
    式中、Q は、2,6,6‐トリメチルシクロヘキセニルである、
    を含む、請求項1又は2に記載の栄養補助食品組成物。
  5. 一般式(4)の化合物を含む、請求項に記載の医薬組成物又は栄養補助食品組成物:
    Figure 0007266247000048


    式中、Rは、
    ‐C1‐4アルキル、
    ‐C11‐21アルキル、及び
    ‐C11‐23アルケニル
    から選択される。
  6. は、C1‐6アルキル、C9‐23アルキル、C2‐6アルケニル、及びC13‐23アルケニルから選択される、請求項又はに記載の組成物。
  7. 前記化合物は、投与後に哺乳動物の組織又は器官において(R)‐9‐シス‐13,14‐ジヒドロレチノールに変換される、哺乳動物におけるレチノイドX受容体(RXR)関連疾患の予防又は治療に使用するための、請求項のいずれか一項に記載の医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  8. 哺乳動物の組織は中枢神経系若しくは末梢神経系のものである、請求項に記載の医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  9. ‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ,ベータ‐カロテン又は9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ,アルファ‐カロテンである、9‐シス‐カロテノイドを含む、RXR関連疾患又はビタミンA5欠乏症に罹患した哺乳動物被験体における治療に使用するための、請求項に記載の組成物。
  10. タミンA5欠乏症の予防及び/又は治療に使用するための、請求項1~のいずれかに記載の化合物を含む医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  11. 中枢神経系関連疾患から選択される疾患の予防及び/又は治療に使用するための、請求項1~のいずれかに記載の化合物を含む、組成物。
  12. 末梢神経系関連疾患から選択される疾患の予防及び/又は治療に使用するための、請求項1~6のいずれかに記載の化合物を含む、医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  13. ‐記憶障害、
    ‐作業記憶欠陥又は喪失、
    ‐認知機能障害
    ‐学習障害、及び/又は
    ‐うつ病
    の予防及び/又は治療に使用するための、請求項1~のいずれかに記載の化合物を含む、医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  14. 神経変性疾患であるレチノイドX受容体(RXR)関連疾患の予防及び/又は治療における使用のための、請求項1~のいずれかに記載の化合物を含む、医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  15. 神経変性疾患が、アルツハイマー病、パーキンソン病、軽度認知障害(MCI)、MCIを伴うパーキンソン病、ハンチントン病、レビー小体型認知症(DLB)、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、及び加齢、疾患又は外傷によって引き起こされる脳の変化による他の神経変性関連認知症;又は脊髄損傷及び運動失調、播種性硬化症及び多発性硬化症(MS)又は他の神経学的状態から選択される、請求項14に記載の医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  16. 記憶能力を増強するための、請求項1~のいずれかに記載の化合物を含む、医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  17. 被験体の健康を維持するための、食品成分としての、請求項1~のいずれかに記載の化合物を含む、医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  18. 精神的健康又は性能を維持するため、又は請求項1015のいずれかに定義された状態を予防するために健康を維持するための、請求項1~のいずれかに記載の化合物を含む、医薬組成物又は栄養補助食品組成物。
  19. 非治療的応用における化合物9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ‐カロテン(9CDHBC)のレベルを増加させるための栄養補助食品としての、対応する自然環境又は食品マトリックス中に存在する量よりも多い量で9-シス-ベータ-カロテン(9CBCを含む、栄養補助食品組成物。
  20. 請求項1115のいずれかに定義された疾患治療又は予防に使用するための、請求項19に記載の栄養補助食品組成物。
  21. VA5欠乏症の予防に使用するための、及び/又は一般的なVA5補給のための、又はRXR依存性機能障害を予防するための、請求項19に記載の栄養補助食品組成物。
  22. 記憶能力を増強するための、請求項19に記載の栄養補助食品組成物。
  23. 一般式(4)の化合物:
    Figure 0007266247000049


    式中、Rは、
    ‐C1‐23 アルキル、及
    ‐C‐23 アルケニル
    から選択される。
  24. 一般式(4)の化合物:
    Figure 0007266247000050


    式中、Rは、
    ‐C1‐4アルキル、
    ‐C11‐21アルキル、及び
    ‐C11‐23アルケニル
    から選択される。
  25. は、C1‐6アルキル、C9‐23アルキル、C2‐6アルケニル、及びC13‐23アルケニルから選択される、請求項23に記載の化合物。
  26. 9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ,ベータ‐カロテン又は9‐シス‐13,14‐ジヒドロ‐ベータ,アルファ‐カロテンである、9‐シス‐カロテノイド化合物。
  27. 哺乳動物の被験体の治療に、RXR関連疾患又はビタミンA5欠乏症に使用するための請求項26に記載の9‐シス‐カロテノイド化合物であって、該9‐シス‐カロテノイド化合物は栄養補助食品組成物中に存在し、該栄養補助食品組成物は、天然の食品マトリックス中に存在するよりも多い量又は濃度で該化合物を含有する、及び/又は追加量の化合物を含む、上記9‐シス‐カロテノイド化合物。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6696060B1 (ja) * 2019-08-23 2020-05-20 リファインホールディングス株式会社 新規ビタミンa誘導体およびその製造方法
WO2021224634A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-11 Noordeen Mohamed Hamza Vitamin a for use in the treatment of traumatic brain injury
CN112522331B (zh) * 2020-12-09 2024-03-22 上海克琴科技有限公司 一种生物酶催化的羟基频哪酮视黄酸酯的合成方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62248495A (ja) 1986-04-23 1987-10-29 Mihama Hisaharu ビタミンaエステルの製法
US5310554A (en) * 1992-10-27 1994-05-10 Natural Carotene Corporation High purity beta-carotene
ATE264099T1 (de) 1993-06-09 2004-04-15 Martek Biosciences Corp Für die behandlung neurologischer erkrankungen nützliche methoden und pharmazeutische zusammensetzungen
US5508456A (en) 1993-07-30 1996-04-16 Ligand Pharmaceuticals Incorporated 9-cis tritium-labeled retinoids and intermediates, methods for their synthesis and methods for their use in discovering retinoid X receptor ligands
AU2603095A (en) 1994-05-27 1995-12-21 Ligand Pharmaceuticals Incorporated Methods for the synthesis of 9-(cis) retinoids and their novel intermediates
US7566795B2 (en) 2006-10-06 2009-07-28 Eastman Chemical Company Preparation of retinyl esters
JP5663025B2 (ja) 2009-09-15 2015-02-04 キューエルティー インコーポレイテッド 9−cis−レチニルエステルを脂質ビヒクル中に含む医薬製剤
WO2013134867A1 (en) 2012-03-01 2013-09-19 Qlt Inc. Therapeutic regimens and methods for improving visual function in visual disorders associated with an endogenous retinoid deficiency
EP3294711B1 (en) * 2015-05-08 2020-01-08 University of Debrecen Stereoselective synthesis of 9-cis-13,14-dihydroretinoic acid and its ethyl esters

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANGEL R DE LERA,AN ENDOGENOUS MAMMALIAN RETINOID X RECEPTOR LIGAND, AT LAST!,CHEMMEDCHEM,2016年05月06日,VOL:11, NR:10,PAGE(S):1027 - 1037,http://dx.doi.org/10.1002/cmdc.201600105
Atherosclerosis,2006年,Vol.189,p.215-221
PLOS Genetics,2015年,Vol.11, No.6,e1005213(p.1-16)

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