JPWO2006075678A1 - 光感受性化合物 - Google Patents

Abstract

光線力学的療法に有用な新規光感受性化合物、それを含有する光線力学的療法用剤及びその製造方法の提供。 下記式１で示される化合物又は医薬的に許容可能なその塩。

Description

本発明は、新規光感受性化合物、光線力学的治療（Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ Ｔｈｅｒａｐｙ：ＰＤＴ）に有用なコプロポルフィリン−Ｉ 亜鉛を含有する光線力学的療法用剤及びその製造方法に関する。

光線力学的療法とは、薬剤とレーザー光によって引き起こされる光化学反応を利用した治療法であり、癌組織中に活性酸素を生成させることによって、癌組織を壊死させるものである。

具体的には、癌親和性光感受性薬剤を投与し、当該薬剤を癌組織に選択的に蓄積させ、蓄積された癌組織に特定波長の光を照射することによって光化学反応を起こさせ、標的組織中に活性酸素やラジカルを生成させ、癌細胞を壊死させて癌等の疾患を治療しようとするものである。

これらの光感受性薬剤としてはポルフィリン骨格を有する化合物が知られており、これらの化合物は、波長が６３５ｎｍ付近の光の照射により１重項基底状態から励起３重項状態となり、活性酸素を生成することにより癌細胞を壊死させる。

実際にこのような治療に用いられる光線力学的療法用剤としては、フォトフリン（（登録商標）武田薬品工業）が知られている。

フォトフリンは、ヘマトポリフィンがエーテル及びエステル結合したオリゴマー（２−８量体）である。しかし、このフォトフリンを投与された患者は、フォトフリンが患者の体内から排出されるまでに長期間（ヌードマウスやＨｅｌａ細胞で２〜３週間）を要するので、フォトフリン処置患者は、フォトフリンが患者の体内から排出されるまでのすくなくとも１ヶ月間は、直射日光などの強い光を浴びることができず、光の少ない場所で過ごさなければならないという問題があった。

最近、排出期間が改善された新しい光感受性薬剤であるＡＴＸ−Ｓ１０（Ｎａ）が開発されたが、この化合物は、投与された患者の体内から完全に排出されるまでが７〜８時間と極めて短く、光感受性薬剤投与と同時か直後に光線力学的療をしなければならないという問題を有していた（非特許文献１、２）。

また、コプロポルフィリン−ＩＩＩが細菌によって産生されること及びコプロポルフィリン−ＩＩＩが光感受性を有すること、光線照射により活性酸素を生じること、そして癌細胞に対する毒性効果がヘマトポルフィリンに比べて優れていることが見出された（特許文献１）。

また、妊婦の胎便中からコプロポルフィリン−Ｉ亜鉛が見出されているが、その光感受性やＰＤＴにおける効果、工業的な製造方法は知られていない（非特許文献３）。

また、従来、このようなポルフィリン類金属錯体については、ポルフィリン環中への遷移金属イオンのインサートが容易ではなく、高温や不活性雰囲気での反応にすることが必要である等の制約があった。

したがって、より簡便に、温和な条件下に、ポルフィリン環中に金属をインサートしたポルフィリン類錯体を合成することができないという問題があった（非特許文献４）。

特開平０５−２２９９４８号公報 Ｍ．Ｍｏｒｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊｐｎ．Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ．９１，８４５−８５２，２０００ Ｍａｓｕｍｏｔｏ Ｋ．ｅｔ ａｌ．，Ｌａｓｅｒｓ Ｍｅｄ Ｓｃｉ．１８，１３４−１３８，２００３ Ｋ．Ｈｏｒｉｕｃｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．３７，１１７３−１１７７，１９９１ 第４版 実験化学講座 第１７巻，３８５−３９５，１９９１

本発明は、新規な光感受性化合物、その製造方法及びそれを含む光線力学的治療用剤を提供する。

本発明は、下記のとおりである。
１．下記式１

で示される化合物又は医薬的に許容可能なその塩。
２．上記１に記載の化合物を含有する光線力学的療法用剤。
３．下記工程：
下記式２：

で示される化合物をブタノールに溶解する工程、
得られたブタノール溶液を、酢酸アンモニウム塩水溶液を用いて分別抽出し、式２の化合物を含む酢酸アンモニウム塩水溶液を得る工程、及び
式２の化合物を含む酢酸アンモニウム塩水溶液に塩化亜鉛水溶液を加える工程、
を含む、上記１に記載の化合物の製造方法。
４．さらに、下記工程：
あらかじめ酢酸アンモニウム塩水溶液で処理したフェニルセファロースカラムに、式１の化合物の水溶液を加え、カラムに式１の化合物を保持させる工程、
酢酸アンモニウムを用いてカラムを洗浄する工程、
超純水を用いて式１の化合物を溶出する工程、及び
式１の化合物を回収する工程
を含む、上記１に記載の化合物の製造方法。

本発明は、体内滞留時間が光線力学的治療に好適であり、安価かつ安全であることから、光線力学的治療に好適に使用することができる

亜鉛化コプロポルフィリンＩの吸収スペクトルである。なお、縦軸が吸光度、横軸が波長である。 亜鉛化コプロポルフィリンＩの吸収スペクトルである。なお、縦軸が吸光度、横軸が波長である。 亜鉛化コプロポルフィリンＩのインビボでの薬物動態である。なお、縦軸が蛍光の相対値、横軸が亜鉛化コプロポルフィリンＩをマウスに静注後の時間である。

式１の化合物の製造方法
本発明の式１の化合物は、以下に示す方法にしたがって製造することができる。
出発物質である式２の化合物（コプロプロフィリン Ｉ）は、フナコシ株式会社より市販されている。

まず、式２の化合物をブタノールに溶解し、得られたブタノール溶液を、酢酸アンモニウム塩水溶液を用いて分別抽出し、式２の化合物を含む酢酸アンモニウム塩水溶液を得る。得られた式２の化合物を含む酢酸アンモニウム塩水溶液に塩化亜鉛水溶液を加えることによって、式１の化合物を得ることができる。

式１の化合物は、光感受性であることから、上記の操作は、遮光環境で行うことが好ましい。

本発明の光線力学的療法用剤は、式１の化合物又は医薬的に許容されるその塩を含む。

式１の化合物および薬理上許容されるその塩をヒトに投与する場合には、例えば、１日あたり５０〜１００ｍｇ／ｋｇ（体重）、好ましくは１日あたり１５０〜３００ｍｇ／ｋｇ（体重）の投与量で、１回または数回に分けて静脈投与するとよいが、その投与量、投与回数及び投与経路は、疾患の種類、症状、年齢、投与方法などにより適宜変更することができる。

式１の化合物および薬理上許容されるその塩は、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ剤などの製剤にして、経口投与してもよいし、注射剤などの製剤にして、腹腔内や静脈内へ注射する、あるいは坐剤などの製剤にして直腸内投与するような態様で非経口投与することもできる。式１で表される化合物または薬理上許容されるその塩（有効成分）の含有率は、１〜９０重量％の間で変動させることができる。例えば、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤などの形態をとる場合には、有効成分を５〜８０重量％含有させるのが好ましい。シロップ剤などの液剤の場合には、有効成分を１〜３０重量％含有させるのが好ましい。さらに、非経口投与する注射剤の場合には、有効成分を１〜１０重量％含有させるのが好ましい。

式１の化合物および薬理上許容される塩の製剤化は、賦形剤（乳糖、白糖、ブドウ糖、マンニトールなどの糖類、バレイショ、コムギ、トウモロコシなどのデンプン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸水素ナトリウムなどの無機物、結晶セルロースなど）、結合剤（デンプンのり液、アラビアゴム、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルメロースなど）、滑沢剤（ステアリン酸マグネシウム、タルク水素添加植物油、マクロゴール、シリコーン油）、崩壊剤（デンプン、寒天、ゼラチン末、結晶セルロース、ＣＭＣ・Ｎａ、ＣＭＣ・Ｃａ、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、アルギン酸ナトリウムなど）、矯味矯臭剤（乳糖、白糖、ブドウ糖、マンニトール、芳香性精油類など）、溶剤（注射用水、滅菌精製水、ゴマ油、ダイズ油、トウモロコシ油、オリーブ油、綿実油など）、安定剤（窒素、二酸化炭素などの不活性ガス、ＥＤＴＡ、チオグリコール酸などのキレート剤、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸、ロンガリットなどの還元物質など）、保存剤（パラオキシ安息香酸エステル、クロロブタノール、ベンジルアルコール、フェノール、塩化ベンザルコニウムなど）、界面活性剤（水素添加ヒマシ油、ポリソルベート８０、２０など）、緩衝剤（クエン酸、酢酸、リン酸のナトリウム塩、ホウ酸など）、希釈剤などの製剤添加物を用いて、公知の方法で行うことができる。

式１の化合物およびその薬理上許容される塩は、例えば、３５０ｎｍの光照射下において、ＤＮＡを効果的に切断することができる。さらに、これらの化合物は、そのもの自身では、抗細胞活性を示さないが、ＤＮＡ切断を引き起こす光照射下において、高い抗細胞活性を示すことが、マウスを用いたインビトロの系で確認された。したがって、これらの化合物を全身に投与した後、癌組織だけに光照射を行うことで、癌組織を選択的に死滅させ、癌を副作用なく治療することができる。従って、これらの化合物は、光線力学的療法剤として、表存型の癌（例えば、乳癌、皮膚癌、食道癌））のみならず、深部型の癌（例えば、胃癌、肺癌）の治療に用いることができる。

以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に説明する。なお、これらの実施例は、本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

式１の化合物の合成
市販のコプロポルフィリンＩ・２ＨＣｌ（１０ｍｇ、１４μｍｏｌ）を３００ｍｌの１−ブタノールに溶かした。得られた溶液を１ｌの分液ロートに加え、４Ｍ酢酸アンモニウムを用いて分別抽出した（３００ｍｌ及び２００ｍｌの２回）。併せたコプロポルフィリン Ｉ酢酸アンモニウム溶液５００ｍｌに０．１Ｍ塩化亜鉛水溶液１４０ｍｌ（１４ｍｍｏｌ）を加え、粗亜鉛化コプロポルフィリンＩ水溶液を得た。（収率１００％）

次に、粗亜鉛化コプロポルフィリンＩ水溶液約６５０ｍｌを４Ｍ酢酸アンモニウムであらかじめ平衡化させておいた、フェニルセファロースＣＬ−４Ｂカラム（φ４．１×３８ｍｍ、５００ｍｌ）に加え、さらに、４Ｍ酢酸アンモニウム１．５ｌ以上でカラムを洗浄した。次いで、超純水を用いて亜鉛化コプロポルフィリンＩを溶出し、着色帯（濃赤紫色）をフラクションコレクターで回収し、精製亜鉛化コプロポルフィリンＩを得た。（収率１００％）

同様の操作により市販フォトフリンから亜鉛化フォトフリンを、また市販ＡＴＸ−Ｓ１０から亜鉛化ＡＴＸ−Ｓ１０を得ることができた。（それぞれ、収率１００％）

精製亜鉛化コプロポルフィリンＩ水溶液をＳＰセファデックス（Ｎａ型陽イオン交換樹脂）カラムに加え、超純水を用いて溶出し、これを凍結乾燥し、粉末精製亜鉛化コプロポルフィリンＩ（Ｎａ^＋）を得た。（収率１００％）

亜鉛化コプロポルフィリンＩの光物理的特性の測定
吸収
実験結果
亜鉛化コプロポルフィリンＩの吸収スペクトルは図１Ａ及びＢに示すとおりである。吸収のピークは、４０３、５３５及び５７１ｎｍにおいて認められた。
また、一重項酸素生成は、５６３ｎｍ励起、１２７０ｎｍの近赤外線の発光で確認した。

亜鉛化コプロポルフィリンＩのインビボでの薬物動態
実験方法
（ＢＡＬＢ／ｃ）ヌードマウスの背部皮内に、ＨｅＬａ細胞５×１０^６個／０．１ｍｌを移植した。直径が１２〜１７ｍｍに増殖した腫瘍に対し、２５ｍｇ／ｋｇの亜鉛化コプロポルフィリンＩ／生理食塩水を静注し、図２に示してある時間ごとにマウスを屠殺し、３種の組織（腫瘍部、背部、筋肉部）中の亜鉛化コプロポルフィリンＩを４０５ｎｍ励起、５８０ｎｍ蛍光で測定した。
実験結果
亜鉛化コプロポルフィリンＩは、３〜４日で体内から排出された（図２）。

光線力学的治療用剤の薬効
実験方法
（ＢＡＬＢ／ｃ）ヌードマウスの背部皮内に、ＨｅＬａ細胞５×１０^６個／０．１ｍｌを移植した。直径が１２〜１７ｍｍに増殖した腫瘍に対し、２０３ｍｇ／ｋｇの亜鉛化コプロポルフィリンＩ／生理食塩水を静注し、２８分後に繰り返し周波数３０Ｈｚ、８０ｍＶ／ｃｍ^２、全照射量１００Ｊ／ｃｍ^２で、ＹＡＧ−Ｄｙｅレーザーを照射した。波長は、５８０ｎｍの波長を用いた。光は、腫瘍の横から水平方向に照射した。壊死層の観察は、レーザー照射２４時間後に、腫瘍を摘出し、２０％のホルマリンで固定し、パラフィン包埋後、切片を作成、ＨＥ染色し、標本を作成し、観察した。
結果
観察所見
ＨｅＬａ腫瘍に光を照射した結果、毛細血管内に血栓が見られ、組織内出血も見られた。ＨｅＬａ細胞に関しては、核がない細胞、クロマチンが凝集した細胞、空胞破壊を生じた細胞等が見られ、死んでいると考えられる細胞が、全体の細胞の約１０％見られた。

本発明の化合物は、光線力学的治療に有用である。

Claims (4)

1. 下記式１
   

   

   で示される化合物又は医薬的に許容可能なその塩。
2. 請求項１に記載の化合物を含有する光線力学的療法用剤。
3. 下記工程：
   下記式２：
   

   

   で示される化合物をブタノールに溶解する工程、
   得られたブタノール溶液を、酢酸アンモニウム塩水溶液を用いて分別抽出し、式２の化合物を含む酢酸アンモニウム塩水溶液を得る工程、及び
   式２の化合物を含む酢酸アンモニウム塩水溶液に塩化亜鉛水溶液を加える工程、
   を含む、上記１に記載の化合物の製造方法。
4. さらに、下記工程：
   あらかじめ酢酸アンモニウム塩水溶液で処理したフェニルセファロースカラムに、式１の化合物の水溶液を加え、カラムに式１の化合物を保持させる工程、
   酢酸アンモニウムを用いてカラムを洗浄する工程、
   超純水を用いて式１の化合物を溶出する工程、及び
   式１の化合物を回収する工程
   を含む、請求項１に記載の化合物の製造方法。

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