JPH11511456A - ピリジニウム誘導体及び該誘導体を含有する医薬組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ピリドスチグミン（ＰＹＲ）の構造に基づく一連のカルバメートを合成し、アルツハイマー病などにおけるコリン作動性混乱に関連する認識障害の潜在的治療薬として評価した。本発明により合成した一連の化合物をそのコリンエステラーゼ阻害、薬物動態、急性毒性、親油性、ラットのスコポラミン誘発記憶障害の回復（受動的回避）及びマウスの痛覚脱失症の回復について試験した。これらの化合物は、Ｎ−アルキル−ＰＹＲ複合体及び様々な糖−Ｎ−アルキル−ＰＹＲ複合体を包含する、一般式（Ｉ）の３位置換ピリジニウム誘導体である。本発明の新規な化合物のうちの幾つかはラットにおいてＰＹＲほど有毒でなく、卒中など他のＣＮＳ関連疾患及び重症筋無力症、緑内障、神経因性膀胱、神経痛といったＰＮＳ関連疾患の治療に、また有機リン中毒の前処置薬として有用であり得る。

Description

【発明の詳細な説明】 ピリジニウム誘導体及び該誘導体を含有する医薬組成物 発明の背景 中枢神経系におけるコリン欠乏（ｃｈｏｌｉｎｅｒｇｉｃ ｄｅｆｉｃｉｅｎ ｃｙ）は認識障害と関連する（１、２、３）。アルツハイマー病（ＡＤ）などの 病態では、Ｍｉｎｅｒｔの基底神経節、大脳皮質、及び海馬などの個別脳領域に おいて一様にコリン欠乏が観察されている（４、５）。従って、脳のアセチルコ リンレベルを上昇させることは上記のような認識障害の治療への合理的アプロー チとなろう。フィゾスチグミン（ＰＨＹ）及びタクリン（ＴＨＡ）などのコリン エステラーゼ（ＣｈＥ）阻害剤が潜在的ＡＤ治療薬として臨床試験された。ＰＨ Ｙは、まさに確実でかつ穏やかな効力を示した（６）。しかし、ＰＨＹは半減期 が短く、かつ急性毒性が比較的高いため、その臨床使用は制限される。長時間作 用する可逆的ＣｈＥ阻害剤であるＴＨＡは、ＡＤ患者の治療用としてＦＤＡがこ れまでに承認した唯一の薬物である（７）。しかし、ＴＨＡには、肝細胞毒性、 並びに悪心及び嘔吐などのＧＩ系に対する末梢性副作用を有し、加えて大量に投 与して初めて並の効力 が得られるという主要な欠点が有る（８）。ピリドスチグミン（ＰＹＲ）は、Ｐ ＨＹほど有毒でなく、かつＰＨＹより長い作用時間を有する可逆的ＣｈＥ阻害剤 である。ＰＹＲは有効な重症筋無力症（ＭＧ）治療薬として機能する（９）。Ｍ Ｇは機能性のニコチン性コリン受容体が減少する自己免疫疾患であり、アセチル コリンがシナプスに存在する時間をＰＹＲなどのＡＣｈＥ阻害剤で延長すること により治療可能である（９）。ＰＹＲは、有機リン系殺虫剤及び神経作用物質（ ｎｅｒｖｅ ａｇｅｎｔｓ）による中毒から保護するべくヒトを前処置（ｐｒｅ ｔｒ−ｅａｔ）するのにも用いられる（６）。ＰＹＲの血液脳関門（ＢＢＢ）透 過性がもっと高ければ、この物質を中枢神経系のコリン欠乏の治療にも用いるこ とができよう。しかし、ＰＹＲは正に荷電されたその第四級ピリジニウム窒素に よってＣＮＳ内への透過性を制限され、末梢神経系用のコリン様作動薬としてし か用いられない（６）。以前、ＰＹＲの第三級類似体の開発が試みられたが、得 られた類似体はＡＣｈＥ阻害剤としてＰＹＲより小さい効力しか示さなかった（ １０）。ＢＢＢを透過し得、しかも既存のＡＣｈＥ阻害剤のＰＨＹ、ＴＨＡ及び ＰＹＲより作用時間が長く、かつ 毒性が低いＰＹＲ誘導体を開発すれば、改善された効力及び安全性を具えた新規 な一連のコリン様作動薬が得られる。発明の概要 ＰＹＲの構造と関連する新規なＣｈＥ阻害剤の分子設計は、ＰＹＲの第四級ピ リジニウム窒素に様々な長さの脂肪族鎖（下記参照）が結合することに基づく。 ＰＹＲ構造に結合する前記のようなカルボヒドリル鎖は、ｎ−オクタノール中で の分布係数が水の場合と比較して大きいことによって示されたように（下記参照 ）、得られる新規な分子に親油性を付与する。ＡＣｈＥの三次元構造から、２０ ０位の活性部位セリン残基（Ｔｏｒｐｅｄｏ ＡＣｈＥ）は、その内側に多くの 芳香族残基が配置された深さ２０Åの狭い溝の中に位置することが判明した（１ １）。溝の内側に存在する芳香族残基Ｔｙｒ３３７及びＴｒｐ８４は基質（例え ばアセチルコリン）や阻害剤（例えばエドロホニウム及びＰＹＲ）の、正に荷電 された第四級窒素と相互作用する（１２）。ＡＣｈＥタンパク質の構造及びトポ ロジーに基づき、本発明者は、ＰＹＲ基本構造に結合した可撓性カルボヒドリル 長鎖はカルバメートの阻害能にさほど影響しないと仮定した。他方、上述のよう なカルボヒドリル鎖 の結合した化合物はその親油性が向上するため、ＰＹＲ、ＰＨＹその他の公知カ ルバメートに関して得られるものと比較してより長期の血液外排除動態（ｌｏｎ ｇｅｒ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｆｒｏｍ ｂｌｏｏｄ） を示す（下記参照）。十分に長いカルボヒドリル（脂肪族、脂環式、または脂肪 族と脂環式との混合）鎖は、分子のＣＮＳにおけるバイオアベイラビリティーを 更に高め、また分子の薬物動態プロフィールを改善し得る官能基の結合のための スペーサーもしくはアンカーとしても機能し得る。上記のような官能基は、血液 脳関門（ＢＢＢ）、細胞膜及び腎細管などの生物学的障壁を透過する様々な輸送 機序に特異的な担体認識因子を構成する。この新規な概念を明示するものとして 、本発明者は、グルコース輸送体によって認識される幾つかの糖部分を選択した 。加えて、カルボヒドリルスペーサーを介して親油性ＰＹＲ誘導体を生物分解性 多糖と共有結合させたものはＡＣｈＥ阻害剤の徐放出のための前駆体として用い ることができ、それによって前記阻害剤の作用時間延長が可能となる。 本発明は、一般式 〔式中 Ｒ¹は−Ｈ、低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキ ル、シクロアルキルアルキルであり、 Ｒ²は低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シ クロアルキルアルキルであり、 Ａはアルキレン、アルケニレンまたはアルキニレン基スペーサーであり、 Ｚはジアルキルカルバモイルまたは低級アルキルであり、 ｍは０または１であり、 Ｑは生体膜を経ての同族体（ｃｏｎｇｅｎｅｒｓ）の輸送を促進するべく構成さ れた輸送体認識部分であり、Ｑの実体は場合によっては置換され得るかまたは許 容可能な生理活性部分に結合し得、 Ｘ^-はアニオンである〕の３位置換ピリジニウム誘導体、 及び式 〔式中 Ｒ¹は−Ｈ、低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキ ル、シクロアルキルアルキルであり、 Ｒ²は低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シ クロアルキルアルキルであり、 Ａはアルキレン、アルケニレンまたはアルキニレン基スペーサーであり、 Ｚはジアルキルカルバモイルまたは低級アルキルであり、 ｍは０または１であり、 Ｑは−Ｈであるか、または生体膜を経ての同族体の輸送を促進するべく構成され た輸送体認識部分であり、Ｑの実体は場合によっては置換され得るかまたは許容 可能な生理活性部分に結合し得、 Ｘ^-はアニオンである〕の化合物を有効量で含有する医薬組成物に係わる。 本発明の包含する化合物は、図１に一般構造式によって示した二つのグループ に分割される。グループＡの化合物は、親油性を高める部分を有するＮ−カルボ ヒドリル置換ＰＹＲ誘導体である。前記部分には様々な長さの、例えばｎ＝２〜 ２４の脂肪族鎖（ＣＨ₂）_n、及び脂環式炭化水素鎖または脂肪族と脂環式との複 合型の炭化水素鎖が含まれる。図１に示したグループＢには、その基本構造とし てＰＹＲを有する化合物であって、Ｎ−置換ヒドロカルビル鎖が、様々な受容体 及び膜輸送体によって認識される糖残基などの官能性部分の結合のためのスペー サーアームとして機能するものが含まれる。 本発明で提供されるＰＹＰ誘導体は、低コリン性関連障害のために公知のムス カリンアゴニスト及びニコチンアゴニスト、又は高コリン性障害のために公知の ムスカリンアゴニスト及びニコチンアゴニストと一緒の治療用混合物として、薬 剤を別々に使用するよりも投与量を少なく使用できる。即ち、相乗効果がこのよ うな混合物で期待される。 グループＡのメンバーを得るために、３−カルバモイルピリジン上のアルキル 化を、化学合成セクション中の２_a-eで記載したのと同様の方法で行う（スキー ム１）。グループＢのメンバーはまた、イノシトール誘導体と同様に適切なアセ チル化又はベンジル化グリコシル残基を含む対応する前駆体も含む（１３）。糖 部分の導入は、前述のアノマー位置によるか（実験の項参照）、又は適切な脱離 基によって置換されたヒドロキシル基の一つによる糖誘導体の縮合により達成さ れる。新規化合物の合成方法の全ては、 簡単な方法でスケールアップができる。 炭化水素鎖を介し分子に結合できる種々の糖部分は以下のようである： １． アルドヘキソースを含むアルドース：例えば、グルコース、マンノース、 ガラクトース、アルドペントース、アルドテトロース及びグリセロース、並びに それらの対応するアルドン酸及びウロン酸。 ２． ケトヘキソース（例えばフルクトース、ソルボース）、ペントケトースを 含むケトース。 ３． ６−デオキシヘキソース、例えばフコース及びマンノース。 ４． マンニトール、ズシトール（Ｃ６）、リビトール（Ｃ５）、エリトリトー ル（Ｃ４）、及びグリセロール（Ｃ３）を含むアルジトール。 ５． シクロヘキシトール（例えば、イノシトール及びミオイノシトール）。 ６． アスコルビン酸及びその誘導体（例えばジヒドロアスコルビン酸）。 ７． 二糖（例えば、乳糖、マルトース及び砂糖）。 ８． シアル酸を含むか、又は含まないオリゴ糖。 ９． アミノ糖（例えばグルコサミン、Ｎ−アセチルグルコサミン）。 １０． ホスホリル化糖（例えば、ホスファチジルイノシトール）。 １１． 共有結合又は被覆によって、主に薬剤の放出の維持のために使用される 多糖（例えば、セルロース、アミロース）。化学合成 １． 臭化Ｎ−アルキル−３−ジメチルカルバモイルピリジニウム（図１、グル ープＡ）の一般的製造方法 ３−ジメチルカルバモイルピリジン０．０１Ｍを、アセトニトリル（５０ｃｃ ）中、対応する臭化アルキル０．０１５Ｍと混合した。特にハロゲン化高級アル キルの場合、最初にエマルションを得た。反応混合液を８０℃で約１６時間加熱 すると、溶液は徐々に均一になった。仕上げは、シリカカラムクロマトグラフィ ーによる精製を含んだ。酢酸エチル、次にクロロホルム−メタノールのグラジエ ント混合液によって、溶出を行った。タイプ２の６個のカルバメート全てを、油 状生成物として得た（スキーム１を参照されたい）。 ２ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅのｎ．ｍ．ｒデータ： ２． グリコシド−アルカノイル“伸長腕”結合体（図１、グループＢ）の製造 ２．１ クリコシド化 （スキーム２、化合物５） ３：２（ｖ／ｖ）ニトロメタン−ベンゼン（９０ｍＬ）中の１，８−オクタン ジオール０．０８Ｍの攪拌溶液を、完全に脱水するために、溶媒混合液３０ｍＬ が蒸発するまで煮沸し、次に室温に冷却した。シアン化水銀（０．０１２Ｍ）と ２，３，４，６−テトラ−ｏ−アセチル−α−Ｄ−グルコピラノシルブロマイド （０．０２Ｍ）を加え、反応混合液を２時間加熱還流し、その後更に７２時間室 温にした。反応混合液をベンゼン（３０ｃｃ）で希釈し、冷炭酸水素ナトリウム 飽和水溶液と水で順次洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、最後に真空濃縮し た。 粗生成物５（スキーム２）をシリカカラムで精製し、ジクロロメタン−酢酸エ チルの混合液で溶出した。 ２．２ トリフリル化（スキーム２、化合物６） 上記方法で得たグリコシド５（１．５ｇ）を、クロロホ ルム（２０ｍＬ）中で、２，６−ルチジン（１．８ｃｃ）とトリフル酸無水物(t riflic anhydride)（１ｇ）の添加によってトリフリル化した。反応混合液を室 温で２０時間攪拌した。その後、溶媒を真空濃縮した。残渣をエーテル（３０ｃ ｃ）に取り、トリフル酸塩から分離した。有機相を冷水で洗浄し、乾燥し、再度 真空濃縮し、粗生成物６（スキーム２）を得た。２．３ ４級化 （スキーム２、化合物７） アセトニトリル（２０ｃｃ）中の３−ジメチルカルバモイルピリジン１（１． ６ｇ）と化合物６（１．６ｇ）の溶液を８０℃で３時間攪拌し、更に２０時間室 温で攪拌した。反応混合液を真空濃縮し、シリカカラムで精製した。生成物７の 溶出を、クロロホルム：メタノール（４：１）の混合液で行った。２．４ アニオンの置換 （スキーム２、化合物８ａ） トリフレートアニオンのＣｌ^-による置換は、メタノール性溶液中のアニオン 交換樹脂（ＡＧ１−Ｘ８、塩素イオン型）を用いて行った。 ２．５ ケン化（スキーム２、化合物８ｂ） メタノール（３０ｃｃ）中の８（２５０ｍｇ）の溶液に水（１ｍＬ）を加え、 トリエチルアミン数滴を加え、ｐＨを１１に調整した。室温で２０時間後、反応 混合液を酸性カチオン交換樹脂（Dowex 50H⁺)で中和した。 粗ケン化生成物９を、小シリカカラムで精製し、メタノールで溶出して得た。 ＭＳ（ＦＡＢ）：ｍ／ｅ４５８（Ｍ⁺＋１）。３． ハロゲン化Ｎ−アルキル−３−ヒドロキシ−ピリジニウム （スキーム３、 ９ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ） 化合物９の６個のメンバー全てを、２ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ誘導体のために記載 したのと同様の方法で合成し特徴付け した。 ４． Ｎ−グルコシルオキシアルキル−３−ジメチルカルバモイルピリジニウム （スキーム４、１１ａ_1,2；ｂ_1,2） ブロモアルキルグリコシドを、５のために記載したのと同様のグリコシド化方 法で得た。通常の方法での化合物１０ａ_1,2；ｂ_1,2と化合物１間の４級化を行い 、１１ａ_1,2；ｂ_1,2を生成させた（スキーム４参照）。これらの４級化生成物を ＴＬＣとＮＭＲで特徴付けした。 スキーム１ スキーム２ スキーム３ スキーム４ インビトロでのＡＣｈＥ阻害と再活性化のキネティックス ピリドスチグミンなどのカルバメートはＡＣｈＥの強力な阻害剤である。カル バメートによるＡＣｈＥ阻害の型を、以下のキネティッタススキームで表す。 （式中、Ｅ、Ｉ、Ｅ−Ｉ、Ｅ_i及びＩ′はそれぞれ、遊離酵素、カルバメート阻 害剤、酵素とカルバメート間で形成された中間体の可逆的複合体、阻害された酵 素、阻害された酵素から自然に放出されたカルバメート分子のジメチルカルバモ イル部分である。）カルバメートによる阻害機構は、解離定数Ｋ_Iを有する可逆 的複合体Ｅ−Ｉの生成を含む。第２ステップは、一次反応速度定数ｋ′を有する 、ＰＹＲ分子のジメチルカルバモイル部分とＡＣｈＥ間の共有結合体Ｅ_iの生成 である。最後には、阻害酵素（Ｅ_i）は、一次速度定数ｋ_sをもって、自然に再活 性化される。ＡＣｈＥ阻害の時間経過を追跡し、以下の２個の式ＩとIIを用いて 、種々のカイネティックス速度定数を計算できる（１４）。 １． 定常状態への接近： Ln［E_t/E₀-E_t′/E₀(e/E)_ss］＝（k′/(1+K_I/I)＋K_s）ｔ II． 定常状態の式： (e/E)_ss＝（k_s/k′+k_sK_I/k′）×1/I 阻害の二分子速度定数Ｋ_i（Ｍ^-1分^-1）はｋ′／Ｋ_Iによって計算される。阻害 キネティックスは、エルマン法（２１）で精製ウシ胎児血清ＡＣｈＥを用い測定 した。種々のＰＹＲ誘導体によるＡＣｈＥ阻害のために得られた種々のキネティ ックスパラメーターを表１に要約する。Ｋ_I値は１．２×１０^-7〜２．３×１０^{- 5} Ｍの範囲である。全ての化合物のために得られた自然再活性化速度定数（ｋ_s） は０．０１１〜０．０１８分^-1であり、そのことは、ＰＹＲ誘導体全てによる阻 害で、同一のジメチルカルバモイル−ＡＣｈＥ結合体が生成されたことを示して いる。ｋ_S値から得られる半減期値は、ジメチルカルバモイル−ＡＣｈＥの自然 再活性化速度から予想されるように３８〜６３分である。全体の二分子速度定数 は、４．８×１０⁴〜２．９×１０⁶Ｍ^-1分^-1である。これらの結果は、ヒドロカ ルビル鎖（糖残基のある場合もない場合も）の付加はＡＣｈＥ阻害剤としてカル バメートの固有の活性を変化さ せないという本発明者らの予測と一致する。 急性毒性 新規化合物の急性毒性をマウスに対して筋肉内注射で測定し、幾つかの化合物 の場合、ラットに対し皮下注射で測定した。ＬＤ₅₀値はSpearman−Kerber法（１ ５）により計算した。種々のＰＹＲ誘導体とそれらの対応する臭化３−ヒドロキ シ−Ｎ−アルキルピリジニウム誘導体のマウスでのＬＤ₅₀値をそれそれ表２と３ に要約してある。３種の化合物ＰＯ、ＰＤ及びＰＯＧＡは、ＰＹＲより顕著に低 い毒性を示す。即ち、ＰＹＲで得た２．１３ｍｇ／ｋｇ（ｉ．ｍ．）と比較して 、それそれ３７．６、３６．６、３３．９である。ＰＯ、ＰＯＧＡ及びＰＤで得 たＬＤ₅₀値は、ＰＹＲで得たものより、それそれ１７．６、１６及び１７．２倍 高い。ラットでのＰＯで得た皮下ＬＤ₅₀（表２の脚注参照）２３４．８ｍｇ／ｋ ｇはＰＹＲで得た５．１５ｍｇ／ｋｇより４７倍高い。これらの３種の化合物は 、ＰＹＲのものと同等の速度定数を有するＡＣｈＥの効果的阻害剤であるとする ことは妥当である（表１）。しかし、それらのインビボ毒性は他の全てのカルバ メート誘導体より顕著に低い（表２）。相対的に低い毒性は、これらの化合物が 種々のコリン作動性障害疾患のための可能性 のある薬剤として良好な候補薬であることを示す。全てのＰＹＲ誘導体によるＡ ＣｈＥのカルバミル化の後、３−ヒドロキシ−Ｎ−ヒドロカルビルピリジニウム 部分の化学量論的放出が起る。これらの脱離基はインビボで親化合物の椎定代謝 産物であるので、本発明者らはこれらの化合物を合成し、急性毒性とＡＣｈＥに 対する阻害力価を測定した。３−ヒドロキシアルキルピリジニウム化合物（脱離 基）は、親化合物である３−カルバモイル化合物よりかなり毒性が低く、ＬＤ₅₀ 値は６００〜１０００ｍｇ／ｋｇの範囲であった（表３）。脱離基はミリモルレ ベルでのみＡＣｈＥを阻害できた（データは示さない）。化合物ＰＯ、ＰＯＧＡ 及びＰＤを、相対的に低毒性のために更なる薬理学的研究のために選択した。 ^★ＬＤ₅₀ラットs.c.ｍｇ／ｋｇ5.15(4-6.6)^★★ ＬＤ₅₀ラットs.c.ｍｇ／ｋｇ234.8(139.7-394.4) 薬動学 ＰＹＲやＰＨＹなどの現存のカルバメートの欠点の一つは作用持続の短さであ る。カルボヒドリル鎖又は親油性カルボヒドリル鎖を介しＰＹＲに結合している 種々の糖部分を含むＰＹＲ誘導体はより長い作用持続を示す。ラットに注射した ＰＯやＰＤは、全血のＣｈＥ活性の用量依存性阻害を引起すが、２４時間後でさ え１７〜４７％の阻害レベルを維持した（表４）。文献のデータによると、血液 からのＰＹＲ排除の時間経過はi.v.注射後、かなり短く、その半減期は１．２〜 １．８時間である（１６）。 親油性試験としてのｎ−オクタノール／水への分配 ＢＢＢを通っての小分子（最大分子量１０００ダルトン）の透過性は親油性と よく連関している（１７）。化合物の親油性の指標として、本発明者らは、ＰＹ Ｒ誘導体の幾つかのｎ−オクタノールと水溶液の分配係数を測定した。両相での 化合物濃度を、２６６−２７２ｎｍの光学密度（ＯＤ）で測定した。検量線を、 範囲０．１２５−２５ｍＭでリン酸緩衝化生理食塩水（ＰＢＳ）ｐＨ７．４中の ＰＹＲで作製した。ＰＢＳ中のＰＹＲ溶液又はＰＹＲ誘導体 溶液５ｍＬをｎ−オクタノール５ｍＬと徹底的に混合した。１分間の遠心分離後 、分離が観察され、水相を有機相から分離した。各相の吸収スペクトルを２４０ −３１０ｎｍのＵＶで走査した。ＰＹＲで得た検量線による濃度の測定のために 、各化合物のピーク値を用いた。分配係数を、ｎ−オクタノール／ＰＢＳ中の濃 度比と定義する。２桁の大きさ異なるＰＹＲ誘導体の少なくとも２種の濃度（０ ．２５−２５ｍＭ）で同一の分配係数を得た。試験化合物の分配係数（ｋ）を表 ５に要約する。 表５のｋ値から分るように、ＰＹＲはｎ−オクタノールに溶解せず、一方ドデ シル−ＰＹＲ（ＰＤＯＤ）は実質的にｎ−オクタノールにのみ溶解する。４級ピ リジニウム窒素に結合したアルキル鎖がだんだん長くなると、得られた 誘導体の親油性が増加する。これらの結果は、誘導体ＰＨ、ＰＯ、ＰＤ及びＰＤ ＯＤはＢＢＢを十分に透過できることを示す。水とｎ−オクタノールの両方へＰ Ｈ、ＰＯ及びＰＯＧＡが溶解することは（表５）、一方で末梢からＣＮＳへの薬 剤の輸送や、他方ではＢＢＢを通る透過にとって有利である。ＰＹＫ−アルキル 誘導体（ＰＯＧＡ）へのアセチル化グルコシル部分の付加はＰＯの親油性を１． ６８０から０．２７５に減少させる。しかし、ＰＯＧＡで得たｋ値はＰＨとＰＯ のｋ値の間であり、ＰＨよりもＢＢＢ透過性が高いことを示している。これらの 結果は、より長い又はヘキシルに等しいアルキル鎖を含む化合物は、中枢活性薬 剤としての良い候補薬であることを示す。鎖の長さが長くなるにつれ親油性が増 加する傾向は、糖がデシル又はドデシル基を介して結合するＰＹＲ誘導体はＢＢ Ｂを透過し、ＣＮＳにより利用できることを示す。 グリコシドなどの官能基を有する化合物は、脳への透過性の機構の点で二機能 （即ち、親油性及び膜障壁を横切るための内因性膜輸送体を利用すること）を有 するように考えられる。マウスにおける痛覚脱失 ＢＢＢ透過性を表す一つの指標は、ＰＹＲ誘導体の中枢活性である。痛覚脱失 は、コリン擬似物がＢＢＢを通過するならば、そのコリン擬似物によって誘導で きることが以前に報告されていた。例えば、ＰＨＹは強力な鎮痛剤であるが（１ ８）、ＰＹＲは、恐らくその４級という性質故に、一般的な痛覚脱失を誘導しな い。本発明者らは、ｎ−オクタノールに溶解するＰＹＲ誘導体ＰＯやＰＤはマウ ス−ホットプレート、尾振り、及び尾クリップの３種の異なる試験で痛覚脱失を 誘導する（１８）。３種の試験全部を、体重２５±４ｇのオスのアルビノＣＨＲ マウスを用いて行った。ホットプレート試験では、マウスに試験薬（i.m.）又は 対照として生理食塩水を注射し、注射後１５−２０分にホットプレート（５９℃ ）に載せ、最初の反応（脚上げ）に必要な時間を、反応潜伏期として測定記録し た。尾クリップでは、上記のようにマウスに薬剤又は生理食塩水を注射し、１５ −２０分後、紙クリップを尾につけ、最初の反応（クリップを除去しようとの試 み）の時間を反応潜伏期として測定、記録した。尾振り試験では、上記と同様に 注射し、マウスを５０ｍＬの円錐形遠心分離管に入れ、尾を外に出した。５９℃ に熱した水浴に尾を入れ、熱 水を避けるために尾を振る時間を反応潜伏期として測定、記録した。ＰＨＹ（０ ．２５ｍｇ／ｋｇ）、ＰＹＲ（１．５ｍｇ／ｋｇ）、及び２種のＰＹＲ誘導体： ＰＯとＰＤ（両方共、８ｍｇ／ｋｇ）で得た平均反応潜伏期を表６に示す。表６ から分るように、ＰＯとＰＤは３種の試験全てで活性があり、中枢鎮痛効果を示 した。 ^★ＮＤ＝測定せずラットにおけるスコポラミン誘導認識障害の除去 中枢コリン作動性系の薬理学的操作により、動作と行動に顕著な変化をもたら すことができる。中枢活性抗ムスカリン性薬剤であるスコポラミンは、学習と記 憶に顕著な減少を誘導する（１９）。抗コリンエステラーゼ剤は、ＣＮＳに接近 できれば、この障害を除去できる（１９）。本発明者らは、受身回避行動労作で の習得のスコポラミン誘導 障害を除去するためのＰＹＲ誘導体であるＰＯの効力を試験した（２０）。ラッ ト（体重２２５−２７５ｇのウイスターのオス）にＰＹＲ誘導体（ＰＯ）又は生 理食塩水を皮下注射し、６０分後、スコポラミン０．３ｍｇ／ｋｇを皮下注射し た。最後の注射１５分後、該動物を標準的シャトルケージの照明をつけた区画に 入れた。シャトルケージの暗区画に入る潜伏期を、順応時間の３分後測定した。 該動物が暗区画に入ると、足電気ショックを金属グリッド床を通してかけた。ラ ットが暗区画に行くのに必要な時間を最初の潜伏期として記録した。２４時間後 、再度、ラットが暗区画に入るための潜伏期を試験した。６００秒のカットオフ を用いた。安全でない暗区画に入るのに必要な時間を２４時間保持潜伏期として 記録した。各々１０ラットからなる４群を以下のように本研究で用いた：１）生 理食塩水−生理食塩水（ＳＡ／ＳＡ）；２）生理食塩水−スコポラミン−（ＳＡ ／ＳＣ）；３）ＰＯ−生理食塩水−（ＰＯ／ＳＡ）；４）ＰＯ−スコポラミン− （ＰＯ／ＳＣ）。変数データを平均±ＳＤとして表し、群間の有意差を、Mann-W hitney-U テストを用い分析した。群間の差をｐ<０．０５で有意であると考え た。表７は、ＰＯの３種の異なる投 与量１５、２０、２５ｍｇ／ｋｇでの４種の試験群で得られた最初の潜伏期と保 持潜伏期の平均を要約する。試験群間の差をMann-Whitney-U テストに基づき分 析し、表８に示した。これらの結果は、ＰＯ １５ｍｇ／ｋｇと２０ｍｇ／ｋｇ で受身回避試験でのスコポラミンの効果を除去できたことを明瞭に示す（ＳＡ／ ＳＣ対ＰＯ／ＳＣ，表７と８）。更に、これらの結果は、ＰＯは、ｎ−オクタノ ール／水の分配係数から実際に期待されるようにＢＢＢを通って浸入することを 示す。ＰＯ投与量 ２５ｍｇは、スコポラミンによる減少効果を除去するが、こ の投与量ではある毒性兆候が観察された（表７と８のＰＯ−ＳＡ対ＳＡ−ＳＡを 参照されたい）。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１１月２９日 【補正内容】請求の範囲 １． 一般式 〔式中 Ｒ¹は−Ｈ、低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキ ル、シクロアルキルアルキルであり、 Ｒ²は低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シ クロアルキルアルキルであり、 Ａはアルキレン、アルケニレン、アルキニレン基スペーサーであり、 Ｚはジアルキルカルバモイルまたは低級アルキルであり、 ｍは０または１であり、 Ｑは、血液脳関門を経て、細胞膜を通過して、腎細管を通過して、及び胃腸管壁 を通過しての極性化合物の輸送を促進するべく構成された糖及びホスホリル−糖 基輸送体認識 部分であり、Ｑの実体は場合によっては置換され得るかまたは許容可能な生理活 性部分に結合し得、 Ｘ^-はアニオンであり、 輸送体認識部分Ｑは アルドヘキソースを含むアルドース、ケトヘキソースを含むケトース、６−デオ キシヘキソース、アルジトール、シクロヘキシトール、アスコルビン酸とその誘 導体、二糖、シアル酸を有するかまたは有しないオリゴ糖、アミノ糖、リン酸化 糖、及び多糖 の中から選択される〕の３位置換ピリジニウム誘導体。 ２． Ａが（ＣＨ₂）_n〔式中ｎは４〜２４である〕であることを特徴とする請求 項１に記載の化合物。 ３． 糖がグルコース、マンノース、ガラクトース、アルドペントース、アルド テトロース及びグリセロース並びにこれらの対応するアルドン酸及びウロン酸の 中から選択されたアルドースであることを特徴とする請求項１または２に記載の 化合物。 ４． 糖がケトースである場合はフルクトース、ソルボース及びペンタケトース の中から選択され、デオキシヘキソースである場合はフコース、マンニトールま たはマンノー スであり、アルジトールである場合はマンニトール及びズルシトール（Ｃ６）、 レビトール（Ｃ５）、エリトリトール（Ｃ４）並びにグリセロール（Ｃ３）の中 から選択され、シクロヘキシトールである場合はイノシトール及びｍｙｏ−イノ シトールの中から選択され、二糖である場合はラクトース、マルトース及びスク ロースの中から選択され、オリゴ糖である場合は当該オリゴ糖はシアル酸を有す るかまたは有せず、アミノ糖である場合はグルコースアミン及びＮ−アセチルグ ルコースアミンの中から選択され、リン酸化糖である場合はホスファチジルイノ シトールであり、薬物徐放形態をもたらす多糖である場合はセルロース及びアミ ロースの中から選択され、前記多糖はＰＹＲ−ヒドロカルビル部分に共有結合、 またはイオン結合や被覆などの物理的相互作用によって結合し得ることを特徴と する請求項３に記載の化合物。 ５． 式 〔式中 Ｒ¹は−Ｈ、低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキ ルまたはシクロアルキルアルキルであり、 Ｒ²は低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シ クロアルキルアルキルであり、 Ａはアルキレン、アルケニレンまたはアルキニレン基スペーサーであり、 Ｚはジアルキルカルバモイルまたは低級アルキルであり、 ｍは０または１であり、 Ｑは−Ｈであるか、または生体膜を経ての同族体の輸送を促進するべく構成され た輸送体認識部分であり、Ｑの実体は場合によっては置換され得るかまたは許容 可能な生理活性部分に結合し得、 Ｘ^-はアニオンである〕の化合物を有効量で含有する医薬組成物。 ６． Ａがヒドロカルビル基（ＣＨ₂）_n〔式中ｎは１〜２４である〕であること を特徴とする請求項５に記載の組成物。 ７． ｎが４〜１２であることを特徴とする請求項６に記載の組成物。 ８． 請求項１から４のいずれか１項に記載の化合物または請求項５に定義され た化合物を有効量で含有し、コリン作動性障害に関連するＣＮＳ疾患の諸症状の 治療及び軽減用、並びに抗ムスカリン性三環系抗鬱薬によって誘発される副作用 の軽減用であることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の組成物 。 ９． アルツハイマー病、晩期無動症、卒中後遺症、神経痛及び全身性痛覚脱失 症後遺症の治療用であることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載 の組成物。 １０． 請求項１から４のいずれか１項に記載の化合物または請求項５に定義さ れた化合物を有効量で含有し、公知の抗ムスカリン薬、抗ニコチン薬、及びグル タメート受容体などの興奮性アミノ酸受容体の拮抗薬と組み合わせてコ リン作動性末梢神経系障害の諸症状、緑内障、重症筋無力症の治療及び軽減、膀 胱ドーム（ｕｒｉｎｅ ｂｌａｄｄｅｒ ｄｏｍｅ）（神経因性膀胱）の治療並 びに有機リン中毒の前処置に用いられることを特徴とする請求項５から７のいず れか１項に記載の組成物。 １１． 作用時間が長く、ＣＮＳ及び末梢神経系の疾病に対して用いられ、ピリ ジニウム部分が適当なアルキル鎖、多糖またはオリゴ糖残基に結合していること を特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の組成物。 １２． ピリジニウム部分が活性成分の徐放出を実現する生物分解性多糖に結合 しており、末梢及び中枢神経系へのカルバメートの持続的送達のための生物分解 性デバイスに用いられることを特徴とする請求項１１に記載の組成物。 １３． コリン欠乏症治療用に３位置換ピリジニウム化合物が、いずれも単独使 用時より高い効力をもたらすニコチン作動薬及び／またはムスカリン作動薬と配 合されていることを特徴とする請求項５に記載の組成物。 １４． 化学戦用神経作用物質である可逆的及び不可逆的コリンエステラーゼ阻 害剤によって惹起される中毒などの高コリン作動性障害の治療用である、請求項 ５に定義され た３位置換ピリジニウム化合物及び請求項１０に定義された該化合物を含有する 組成物と、いずれも単独使用時より高い効力をもたらすニコチン拮抗薬及び／ま たはムスカリン拮抗薬及び／またはグルタメート拮抗薬とを配合した医薬。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，Ｂ Ｂ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｋ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ (72)発明者 アダニ，ラケル イスラエル国、76885・モシヤブ・ギアリ ア（番地なし) (72)発明者 アミタイ，ガブリエル イスラエル国、76229・レホボート、サイ レニ・ストリート・36

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 一般式 〔式中 Ｒ¹は−Ｈ、低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキ ル、シクロアルキルアルキルであり、 Ｒ²は低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シ クロアルキルアルキルであり、 Ａはアルキレン、アルケニレンまたはアルキニレン基スペーサーであり、 Ｚはジアルキルカルバモイルまたは低級アルキルであり、 ｍは０または１であり、 Ｑは生体膜を経ての同族体の輸送を促進するべく構成された輸送体認識部分であ り、Ｑの実体は場合によっては置換され得るかまたは許容可能な生理活性部分に 結合し得、 Ｘ^-はアニオンである〕の３位置換ピリジニウム誘導体。 ２． Ａが（ＣＨ₂）_n〔式中ｎは１〜２４である〕であることを特徴とする請求 項１に記載の化合物。 ３． 輸送体認識部分Ｑが、血液脳関門を経て、細胞膜を通過して、腎細管を通 過して、及び胃腸管壁を通過しての同族体の輸送を促進するように選択されるこ とを特徴とする請求項１に記載の化合物。 ４． ｎが４〜１２であることを特徴とする請求項２に記載の化合物。 ５． Ｑが糖部分であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載 の化合物。 ６． 糖がグルコース、マンノース、ガラクトース、アルドペントース、アルド テトロース及びグリセロース並びにこれらの対応するアルドン酸及びウロン酸の 中から選択されたアルドースであることを特徴とする請求項１から５のいずれか １項に記載の化合物。 ７． 糖がケトースである場合はフルクトース、ソルボース及びペンタケトース の中から選択され、デオキシヘキソースである場合はフコースマンニトールまた はマンノースであり、アルジトールである場合はマンニトール及びズシ トール（Ｃ６）、レビトール（Ｃ５）、エリトリトール（Ｃ４）並びにグリセロ ール（Ｃ３）の中から選択され、シクロヘキシトールである場合はイノシトール 及びｍｙｏ−イノシトールの中から選択され、二糖である場合はラクトース、マ ルトース及びスクロースの中から選択され、オリゴ糖である場合は当該オリゴ糖 はシアル酸を有するかまたは有せず、アミノ糖である場合はグルコースアミン及 びＮ−アセチルグルコースアミンの中から選択され、リン酸化糖である場合はホ スファチジルイノシトールであり、薬物徐放形態をもたらす多糖である場合はセ ルロース及びアミロースの中から選択され、前記多糖はＰＹＲ−カルボヒドリル 部分に共有結合、またはイオン結合や被覆などの物理的相互作用によって結合し 得ることを特徴とする請求項６に記載の化合物。 ８． 式 〔式中 Ｒ¹は−Ｈ、低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキ ル、シクロアルキルアルキルであり、 Ｒ²は低級アルキル、アルケニル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シ クロアルキルアルキルであり、 Ａはアルキレン、アルケニレンまたはアルキニレン基スペーサーであり、 Ｚはジアルキルカルバモイルまたは低級アルキルであり、 ｍは０または１であり、 Ｑは−Ｈであるか、または生体膜を経ての同族体の輸送を促進するべく構成され た輸送体認識部分であり、Ｑの実体は場合によっては置換され得るかまたは許容 可能な生理活性部分に結合し得、 Ｘ^-はアニオンである〕の化合物を有効量で含有する医薬組成物。 ９． Ａがヒドロカルビル基（ＣＨ₂）_n〔式中ｎは１〜２４である〕であること を特徴とする請求項８に記載の組成物。 １０． ｎが４〜１２であることを特徴とする請求項９に記載の組成物。 １１． 請求項１から６のいずれか１項に記載の化合物または請求項８に定義さ れた化合物を有効量で含有し、コリン作動性障害に関連するＣＮＳ疾患の諸症状 の治療及び軽減用、並びに抗ムスカリン性三環系抗鬱薬によって誘発される副作 用の軽減用であることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の組 成物。 １２． アルツハイマー病、晩期無動症（ｔａｒｄｉｖｅｄｉｓｋｉｎｅｓｉａ ）、卒中後遺症（ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｔｒｏｋｅ）、神経痛及び全身性痛 覚脱失症の治療用であることを特徴とする請求項８に記載の組成物。 １３． 請求項１から７のいずれか１項に記載の化合物または請求項８に定義さ れた化合物を有効量で含有し、公知の抗ムスカリン薬、抗ニコチン薬、及びグル タメート受容体などの興奮性アミノ酸受容体の拮抗薬と組み合わせて用いられる 、コリン作動性末梢神経系障害の諸症状、緑内障、重症筋無力症の治療及び軽減 、膀胱ドーム（ｕｒｉｎｅ ｂｌａｄｄｅｒ ｄｏｍｅ）（神経因性膀胱）の治 療並びに有機リン中毒の前処置用の医薬組成物。 １４． 作用時間が長く、ＣＮＳ及び末梢神経系の疾病に対して用いられ、ピリ ジニウム部分がアルキル鎖、多糖ま たはオリゴ糖残基に結合していることを特徴とする請求項８に記載の組成物。 １５． ピリジニウム部分が活性成分の徐放出を実現する生物分解性多糖に結合 しており、末梢及び中枢神経系へのカルバメートの持続的送達のための生物分解 性デバイスに用いられることを特徴とする請求項８に記載の組成物。 １６． 実質的にいずれかの実施例を参照して本明細書に開示したものである３ 位置換ピリジニウム化合物及び該化合物を含有する組成物。 １７． いずれも単独使用時より高い効力をもたらすニコチン作動薬及び／また はムスカリン作動薬と一緒にコリン欠乏症（ｃｈｏｌｉｎｅｒｇｉｃ ｄｅｆｉ ｃｉｅｎｃｙｄｉｓｅａｓｅｓ）の治療に用いられることを特徴とする請求項８ に記載の組成物。 １８． いずれも単独使用時より高い効力をもたらすニコチン拮抗薬及び／また はムスカリン拮抗薬及び／またはグルタメート拮抗薬と一緒に、可逆的及び不可 逆的コリンエステラーゼ阻害剤中毒によって惹起されるような高コリン作動性障 害の治療に用いられることを特徴とする請求項８に記載の組成物。