JPS61172821A - 医療用途を有する新規なヘミン錯化合物を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生理学的に活性な水溶性ヘミンアルギネート
またはヘミンリジネート化合物の調製方法に関するもの
であり、これらの化合物は、錠剤もしくはカプセルとし
て使用した９、又は例えば滅菌した食塩溶液を用いても
とにもどすことのできる注射用の乾燥物質として使用す
るためのものである。

ヘミンは、ヘモグロビンの補欠分子族として生物中に存
在するものであって、はとんどのチトクローム及びある
種の酵素中に存在している。ヘモグロビンは、骨髄で合
成されるものである。ヘミン蛋白が分解するとヘミンが
放出されるのであるが、通常の生理条件下では、新しい
ヘミン蛋白の合成には、放出されたへミンのごく一部の
みが使用されるに過ぎない。ヘミンはへミンオキシゲナ
ーゼの作用によってビリベルジンに分解され、ビリベル
ジンは更にビリルビンに還元される。当然のことながら
、無傷のままの天然のヘモグロビンは、ヘミンオキシゲ
ナーゼの基質としての役割は果さないものである。

ヘモグロビン合成における欠陥は、ヘミンまたはグロビ
ン鎖合成阻害に起因するものということができる。ヘミ
ン合成は、ａ）合成に必要なある種の成分の欠支、又は
ｂ）該合成を触媒する酵素の機能障害によって困乱する
ものということができる。

ａ）鉄欠乏はへミン合成における制限因子である。生物
は、毎日の鉄の必要量（１〜２１１１？）を食餌から摂
っている。鉄欠乏は、鉄が欠乏している食餌を摂ること
によって生じうるものであるし、場合によっては食餌中
に鉄と結合する化合物が存在することによって生じうる
ものである。また、食餌中に鉄が適量存在していても、
鉄分の吸収メカニズムが妨害されると、やはり同様に鉄
欠乏が生じ得る。理由はともあれ、鉄が欠乏すれば、遅
、かれ早かれ貧血につながっていくものである。

たまたまビタシンＢ６が欠乏すると、鉄の吸収は正常で
あっても、［ｉｌによる鉄の利用が阻害される。その結
果、ある種のシブロブラスト貧血が現われる。

鉄欠乏による貧血の処置は、鉄剤の経口投与（例えば、
誠咳第−鉄、又はグルコン酸第−鉄）、又はまれに、注
射（ソルビトール鉄）によって行われる。鉄の吸収メカ
ニズムが妨害されると、これら通常の経口剤は用をなさ
なくなる；つまり、鉄が腸粘膜細胞内にさえ浸透してい
かなくなるのである。無機の鉄とは著しく異なり、鉄か
へミンと結合しているところのヘミン鉄は、たとえ、鉄
吸収メカニズムが妨害されて通常の経口剤による治療が
出来ない場合でも、これらの腸粘膜細胞によって吸収さ
れるのである。したがって、ヘミン鉄は、経口治療が出
来ない場合における唯一既知の有効な経口治療薬という
ことになるのである。

全く健康な被検者においてでさえも、ヘミン鉄は無機鉄
よりも４〜５倍も良く吸収されることが知られている（
　５ｅｐｐａｎｅｎ　Ｈ及びＴａｋｋｕｎｅｎ　Ｈ：Ｓ
ｕｏｍｅｎ　Ｌａａｋａｒｉｌｅｈｔｉ　３６　：２０
７ｉ　〜２０７２＋１９８１）。

ｂ）ヘミンの合成は、酵素によって調節されている。ヘ
ミン合成を触媒する酵素の機能障害は、遺伝的にも行わ
れ得るし、外的因子によっても行われ得る。該酵素の機
能がそこなわれると、不変的にヘミンの生成が低下する
ことにつながり、それはポルフィリン症、ある種のシブ
ロブラストｆ血又は他の病気の発現となって現われてく
るのである。

ポルフィリン症は、酵素機能がそこなわれたことに起因
する病気のうちで、最も重要なグループに属するもので
ある。ポルフィリン症患者においては、ヘミン合成の中
間生成物であるポルフィリンが沈積し、そして、ポルフ
ィリンの尿及び排泄物中への分泌が増大してくるのであ
る。ポルフィリン症は、そのほとんどが急性の発作とし
て現われ、これを克服することは極めてむつかしい。

時には、ヘミン合成に係る酵素の機能障害の結果、ポル
フィリン症が現われる代りに、這ったタイプのシブロブ
ラスト貧血が発現することがある。

シブロブラスト貧血は、また、先天的でもあるし後天的
なものでもある。

現在までのところ、ポルフィリン症（ ｐｏｒｐｈｙｒｉａ　）の処置は、主としである棟の薬
剤の忌避と急性発作時における含水炭素（ｃａｒｂｏｎ
ｈｙｄｒａｔｅｓ）の大量投与とに基いて行われてきた
が、その効果は微弱なものであった。ポルフィリン症の
病因が明らかにされたことＫよって、ヘミン化合物（ヘ
マチン）の静脈内投与による治療が、連続的に地歩を進
めてきた。ヘマチンがポルフィリン症の発作の治療には
有効であることは立証されたけれども、患者の５０１以
上に対しては、ヘマチンは血栓性静脈炎の病因となって
きた。また更に１ヘマチンは不安定なものであるので、
これを工業的スケールで製造するには安定性が欠けてい
る。したがって、ポルフィリン症患者の効果的治療の可
能性は、非常に低いということＫなるのである。

本発明の目的は水可溶性ヘミン鉄化合物（ｈｅｒｎｉｎ
　１ｒｏｎ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　）を製造することであ
り、この化合物は、ヘミン分子中にいわば手もとにおい
た鉄によっていくつかの種類の貧血を治療するためのも
のである。この化合物は、先ずはじめＫ、ある理由又は
他の理由によってヘモグロビンの正常な生成が妨げられ
た場合のポルフィリン症の治療を、その目的とするもの
である。この化合物は、注射のほかに、錠剤又はカプセ
ル剤として経口投与するだめのものであるから、それは
水溶性でなければならない。

ヘミンは水にごく少ししか溶けないので、溶血した赤血
球の水溶液を塩酸又は酢酸との混合物で抽出することＫ
より、血液から純粋な形で取得することができる。また
、例えばヒスチジルヒスチジン、ピロカルピンまたはイ
ミダゾールの存在下、ｐＪ４７．０でアセトンを用いて
ヘミンを抽出することに基づく方法も知られている（　
Ｗａｋｉｄ　Ｎ、　Ｗ、及びＨｅ１ｏｕ　Ｋ、Ｙ、　　
：　　Ｉｎｔ、　　Ｊ、Ｂｉｏｃｈｅｍ、４　　：　２
５９　−２６７．１９７３）。

ＰＣＴ特許出願第８１５７４９号（ＰＣＴ／ＦＩ８１１
０００２６）は、水溶性へミン濃縮物の調製方法を開示
してい慝が、この水溶性ヘミン濃縮物において、その約
４０Ｗ／Ｗ％はヘミンであるが、その残りの部分は性質
未知の［血液物質（ｂｌｏｏｄ　５ｕｂｓｔａｎｃｅ　
）　Ｊである。この製品は、凍結乾燥体の形で、食品中
への鉄補給成分として又は抗貧血剤として使用すること
を目的としている。

この方法の欠点は、最終生成物かへミンと「血液物質」
との混合物である点である。この後者の成分が均一でな
いために、この混合物は注射用には不適なのである。

病院では、ポルフィリン症は、滅菌した炭酸ナトリウム
溶液にヘミンを溶かしたもの（ヘマチン）を用時調製し
、この混合物を用いて治療してきた。

この溶液は不安定なものであるので、商品として大規模
に工業的に製造することはできない。そのうえ、症例の
約５０％は、ヘマチン投与忙よって注射部位に血栓性静
脈炎がひき起こされるが、恐らくそれは該溶液の…が高
いためであろう。これは重大な欠点であって、該製品の
有用性を相当低下せしめるものである。

本発明は、水溶性ヘミン化合物を製造する方法に関する
ものであって、その方法は、例えば水とアセトンを含有
する溶媒混合物中で、例えばＬ−リジンまたはＬ−アル
ギニンといったアミノ酸のような適当な塩基と低水溶性
の結晶化へミンとを反応させることによって行われるも
のである。最終製品の医学的価値を高めるためには、全
く驚くべきことに該溶媒の組成、すなわち有機溶媒と水
との比率が非常に重要なのである。溶媒混合物中での水
分含量が非常に低いので（約７チ）、ヘミンも溶けない
し、通常はかなり容易に溶解するし−アルギニンも溶け
ることがない。激しく攪拌することによって反応が起り
、溶液の−は常にコントロールしておく。生成した製品
は、これを分離しそして転機する；このようにして得ら
れたヘミン化合物は、乾様した形態となっており水溶性
であるが、この点は製薬技術上の観点のみでなく医薬と
いう面からも基本的に重要な点である。

ヘミン分子にはカルボキシル基が２個含まれておシ、こ
れらがＬ−リジンまたけＬ−アルギニンの塩基性アミノ
基と反応するのである。

本発明によって製造したヘミンアルギネート（ｈｅｍｉ
ｎ　ａｒｇｉｎａｔｅ　）及びヘミンリジネート（ｈｅ
ｍｉｎ　１ｙｓｉｎａｔｅ　）を水に溶かし、その溶液
について、そして、またヘミンとＬ−アルギニンとを水
に溶かしたものを機械的に混合したものについて、異な
った時間にそれぞれの−を測定し、両者を比較した。そ
の結果を第１表に示す ヘミンアルギネート　０．０２９５７ｆ／２５ｙｄ　　
８．２２　８．２２　８．２２ヘミンリジネート　０．
０２７６０ｆ／２５ｄ　　８．１０　７．９７　８．１
３−測定の結果から、ヘミンアルギネート及びヘミンリ
ジネートの…は、２４時間まで安定であること（−約８
）がわかる。他方、機械的に混合した方の−は非常にゆ
っくりと下がっているが、これはおそらく、ヘミンのカ
ルボキシルとＬ−アミノ酸のアミノ基との反応がきわめ
てゆっくり起こることに起因するものと思われる。した
がって、この方法では治療上有用な製品は得ることがで
きないということになる。本発明によって調製されたヘ
ミンアルギネート及びヘミンリジネートは、Ｌ−アミノ
酸とへミンのカルボキシルとが反応してなる錯化合物（
ｃｏｍｐｌ＠ｘ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　）から成っている
。

一方では、これら２つの反応物間の最適モル比を決定す
るために、そして他方では、溶媒混合物の最適組成を決
定するためＫ、ヘミン及びアルギニンについて次の試験
を行った： 有機溶媒と水との混合比率を各種かえた溶媒混合物中で
、激しく攪拌しながら、結晶ヘミ／とＬ−アルギニンと
を、モル比１：２及び１：３で反応せしめた。生成した
沈澱をＰ取し、洗滌し、そして乾燥した。

それぞれの試験で得られたヘミンアルギネート約１．Ｏ
ｆを、蒸留水５０５ｇ中で約１時間激しく攪拌して溶解
せしめ、水中での溶解度を測定した。

溶液を遠心分離しく約５５０　Ｏｒｐｍ　）　、残渣を
蒸留水１０ｍ及びアセトン１０ｍｇで洗滌し、しかる後
に乾燥し、重量を測定した。不溶性の残渣は主として未
反応のへミンから成っている。試験結果を第２表に示す
。

上記したいくつかの試験においてタール状の物質が形成
されたが、このタール状物質は粉末状にすることは出来
なかった。

ヘミン対アルギニンの実用に適したモル比は１：５であ
ることがわかった。そして、最適の溶媒混合物はアセト
ン３０〇−及び水２０−の混合物であることがわかった
。その理由は、ヘミンは、正確な反応量よシも少し過剰
量のＬ−アルギニンを要求するからである。

ヘミン化合物をカリフォルニア白兎の外耳静脈（ａｕｒ
ｉｅｕｌａｒ　ｖｅｉｍ　）Ｋ　５　Ｗ／に＆注入する
ことによって、ヘミン化合物の静脈内注入による周囲組
織の局所効果を検討した。参照溶液として、通常の炭酸
ヘミン（ｈｅｍｉｎ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ　）溶液（ヘ
マチン）を使用した。

ヘミンアルギネート溶液を注入した後、静脈の周囲の組
織は正常のままであった、すなわち、無菌炎症（ｌｌｔ
ｅｒｉｌｅ　ｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ）　（血栓性静
脈炎）は起らなかったのである。

対応するヘミンアルネート俗液を注入した後も、これと
同様の結果が見られた。したがって、これらのヘミン化
合物は、これを静脈内に注入しても血栓性静脈炎をひき
起すことがないと結論づけることができる。

同じ様にして炭酸へミン溶液を投与した場合には、静脈
の周囲の組織は赤くなり過敏なものとなった；すなわち
、明らかな無菌炎症（血栓性静脈炎）が発現したのであ
る。炭酸ヘミン溶液を注入して３日後も、血栓性静脈炎
は未だ発現していた。

ヘミン化合物を分解するヘミンオキシゲナーゼ能を試験
することによって、各種の水溶性ヘミン化合物の生理学
的性質を評価した。ヘミンオキシゲナーゼの生理学的基
質であるところのメトヘマルプミンは、この酵素によっ
てビリベルジンに分解され、これは更にビリベルジンレ
ダクターゼによってビリルビンに還元される。したがっ
て、先ず最初に、生物が利用することのできない過剰の
ヘミンは、ヘミンオキシゲナーゼによってビリルビン及
びその他の密接関連物質に分解され、そしてこれらは通
常の場合排泄される。したがって、反応速度制限酵素は
へミンオキシゲナーゼということになる。

我々は、先ず一例をあげるならば、ヘミンオキシゲナー
ゼの基質としての役割を果すヘミンアルギネート及びヘ
ミンリジネートの能力を発見するために酵素分析を行っ
たが、その分析において、参照基質であるところのメト
ヘマルプミンの活性を１００と表わすととくした。ヘミ
ンアルギネート及びヘミンリジネートについて得られた
上記に対応する価は、１０６であった。他のヘミンのア
ミン誘導体、すなわち、アミン成分がジェタノールアミ
ン、エチルアミン、シクロヘキシルアミンまたはビはリ
ジンであるところの該誘導体の活性は、それぞれ１３．
２１．３１及び７８であることが、わかった。これらの
試験は、ヘミンアルギネート及びヘミンリジネートが、
ヘミンオキシゲナーゼに対しては、通常の生理学的化合
物と同じ様に生物体内で行動することを示すものである
。

本発明は、次の実施例によって最も良く説明される。

実施例１ ！械スターラーを備え、アセトン３００　ｍ及ヒ水２０
Ｍからなる溶媒混合物を入れたビーカーに、結晶ヘミン
６．５２ｒ（０，０１Ｍ）及び結晶Ｌ−アルギニン３，
４８？（０，０２Ｍ）を加えて、１０〜１５時間激しく
攪拌した。生成した製品をＦ取し、アセトンで洗い、そ
して転機した。

ヘミンアルギネートの収ｚ：９．５ｒ（９ｓ％）。

先に述べた方法によって定量した不溶性残渣：０．１４
ｆ（１４チ）。

実施例２ 結晶性へミン６．５２ｆｔ０．０１Ｍ）及び結晶性Ｌ−
アルギニ：ｙ４．５６　ｔ　（０，０２５Ｍ）を、実施
例１に記載したとおりに処理した。

ヘミンアルギネートの収ｔ：１１．９１（約１００チ）
。不溶性残渣二Ｑ、０４２Ｆ（４，２チ）。

実施例３ 結晶ヘミン６．５２ｆ（０，０１Ｍ）及び結晶Ｌ−アル
ギニン５．２５　？　（０，０３Ｍ）を、実施例１１Ｃ
記載したとおシに処理した。

ヘミンアルギネートの収ｉ二１２．ｏｆ（約１０２チ）
。不溶性残渣：０．００１ｆ（０，１％）。

実施例４ 結晶ヘミン６．５２Ｆ（０，０１Ｍ）及び結晶Ｌ−アル
ギニン６．１　Ｏｆ　（０，０５５Ｍ）を、実施例１に
記載したとおりに処理した。

ヘミンアルギネートの収量：１２．０ｆ（９５１）。

不溶性残渣：０．０［］０５ｆ（α０５ｔｓ）。

実施例５ 結晶ヘミン６．５２ｆ（α０１Ｍ）及び結晶Ｌ−リジン
４．３９Ｆ（０，０３Ｍ１を、実施例１に記載したとお
りに処理した。

ヘミンリジネートの収ｔ：１αａｔ（９９チ）。

不溶性残渣：０．０２０ｆ（２，８チ）。

ヘミン対アルギネー゛トの最適モ＾比は１：３（実施例
３）であるように思われる。その理由は、このモル比の
場合に、ヘミンアルギネートの収量が最高となり、一方
、不溶性残渣の量の方は最低となるからである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各種貧血、特にポルフィリン症と連合した貧血治療
   用の、錠剤若しくはカプセル剤の原料として又は注射剤
   調製用の乾燥物質として使用するための、新規にして生
   理学的に活性な水溶性ヘミン化合物を調製する方法であ
   って、 有機溶媒と水、好ましくはアセトンと水との混合物中で
   、ヘミンと塩基性アミノ酸、好ましくはＬ−アルギニン
   またはＬ−リジンとを、激しく攪拌しながら室温で１０
   〜１５時間反応させて、それぞれヘミンアルギネートま
   たはヘミンリジネートからなる錯化合物を生成せしめる
   ことを特徴とする方法。 ２、ヘミン対Ｌ−アルギニンのモル比が１：１〜１：４
   、好ましくは１：３であること、を特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の方法。 ３、ヘミン対Ｌ−リジンのモル比が１：１〜１：４、好
   ましくは１：３であること、を特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ４、該溶媒混合物が、アセトンと水とから成り且つその
   混合比率が３００：１０〜３００：２５Ｖ／Ｖ、好まし
   くは３００：２０であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。 ５、各種貧血、特にポルフィリン症と連合した貧血（ａ
   ｎｅｍｉａ　ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｏｒ
   ｐｈｙｒｉａ）を治療するために、ヘミンとＬ−アルギ
   ニンまたはＬ−リジンとの反応で生成した該水溶性ヘミ
   ンアルギネートまたはヘミンリジネートを、カプセル中
   で粉末形態として使用すること、または無菌塩類溶液で
   還元した後に注射するための乾燥物質として使用するこ
   と、または、錠剤中で担体と一緒に使用すること、を特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。