JPWO2008016105A1 - 骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物、その組成物を含有する機能性食品もしくは健康食品、並びにその組成物を有効成分とする医薬製剤 - Google Patents

骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物、その組成物を含有する機能性食品もしくは健康食品、並びにその組成物を有効成分とする医薬製剤 Download PDF

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Abstract

本発明は、安全性の高い、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物、その組成物を含有する医薬製剤、健康食品、又は機能性食品を提供することを目的とする。下記式(I)で表されるアリールヘプタノイド化合物及びその類縁体を有効成分として含有することにより、骨疾患の予防及び/又は治療が可能である。(式(I)中、R1及びR5は、H、C1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基;R2、R3、及びR4は、H、OH、C1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基;R5は、また、他方のアリール基のヘプチレン基に対してメタ位に結合して環を形成してもよい。)

Description

本発明は、生薬由来のジアリールヘプタノイド類化合物のうち、下記式(I)で表される化合物、これらの類縁体、及びこれらの化合物及び類縁体を含む植物からの抽出物の用途に関する。
(式(I)中、R1は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R2、R3及びR4は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R5は、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であるか、他方のアリール基のヘプチレン基に対してメタ位に結合して環を形成してもよい。また、2つのアリール基が、それぞれ、ヘプチレン基に対してメタ位の炭素間で結合して、環を形成してもよい。)
より詳細には、上記式(I)で表されるジアリールヘプタノイド類化合物、又はこれらの類縁体を少なくとも1種以上含有する健康食品、機能性食品、骨疾患の予防及び/又は治療効果を有する医薬組成物、並びに前記医薬組成物を有効成分として含有する医薬製剤に関する。ここで、本明細書中、「類縁体」は、上記式(I)で表される化合物の生理学的に許容される塩、水和物及び配糖体を含むものとする。
骨に関する疾患は、外傷性骨折や疲労骨折等に代表される外因性疾患と、骨多孔症、骨粗鬆症、高カルシウム血症、高副甲状腺ホルモン(以下、「PTH」ということがある。)血症、骨ページェット病、関節炎、リウマチ、乳ガンの骨転移、骨軟化症、悪性腫瘍その他の疾病に起因する骨組織の脆弱化、及び栄養障害による骨組織の脆弱化といった内因性の疾患とに大別される。本明細書中においては、「骨に関する疾患」という用語には、上述した外因性疾患及び内因性疾患以外に、歯槽骨の吸収及びそれに起因する疾患が含まれるものとする。
ヒトの骨は、骨芽細胞による骨形成と破骨細胞による骨吸収とを絶えず繰り返しつつ、恒常性を維持している。しかし、加齢や炎症等により、恒常性が維持できなくなり、骨吸収が過剰になると、骨粗鬆症や関節リウマチ等の病態が生じる。
こうした内因性の骨疾患の中でも、骨粗鬆症の患者数は高齢者数の増加につれて増加しつつある。また、食生活の変化と運動量の低下に伴って、カルシウムの摂取量の低下や骨組織への定着率の低下が生じ、骨組織の脆弱化が加速されているといわれている。
骨折は、骨組織のある部分の連絡が外力によって断たれた状態をいい、骨折部位に著明な疼痛を伴う。健常人の場合には、例えば、交通事故等によってかなり大きな外力がかからない限り骨折は起こらないが、骨量が低下して骨組織が弱くなると、歩いたり走ったりしている最中にころんだ等、さほど大きくない外力がかかっただけでも骨折が起こる。また、上記のような骨粗鬆症等の内因性の疾患に起因して骨量が低下している場合には、階段で躓いたり、咳込んだりしたときにかかるわずかな外力によっても骨折が生じるようになる。
骨折が起こった場合には、一般的には、ずれている骨の位置を牽引等によって修正し、ボルトやピンで固定できる場合には固定し、その後は患者の自然治癒力に委ねるという治療方法が採用されている。
また、歯周炎に罹患することによって歯が失われると、歯を支える顎の骨である歯槽骨が吸収されて、他の歯を十分に支えることができなくなることにつながる。一般的に、歯が失われると、歯槽骨は歯を支える必要がなくなることから吸収され易くなり、さらに歯が失われ易くなる。そして、十分に食事が取れないことによって、骨形成に必要な栄養が摂取できず、骨形成と骨吸収のバランスが崩れるために、骨粗鬆症等の内因性の骨疾患を発症することにもつながる。
一方で、骨粗鬆症等の内因性の疾患では骨の石灰質と骨基質とがともに減少しているため自然治癒が遅れることが多く、高齢者の場合にはその間に骨折部位以外の関節が固まって動かなくなり、寝たきりになるといったケースも少なくない。
したがって、骨折の治療、特に高齢者における骨折の治療の際に、治癒に要する期間を短縮することについては、要介護者数を減少させるという観点からも、強い社会的な要請がある。一方で、治療に薬剤を使用する場合には、こうした薬剤には、治療効果の高さのみならず、副作用が少ない等、安全性の高さも要求される。
こうした治療には、従来、カルシウム代謝に重要な役割を果たすビタミンDの誘導体である活性型ビタミンD3、カルシトニン及びその誘導体、エストラジオールを初めとするホルモン剤、並びに各種のカルシウム製剤等が臨床的に使用されてきた。
しかし、こうした薬剤は、体内における吸収や代謝の関係から経口投与ができない場合もあり、また、受容体レベルの個人差が大きいために効果の予見性に欠けるといった問題もあった。このため、これらに代わる新たな治療剤が求められていた。
一方で、従来、和漢の生薬や民間薬(以下、「生薬等」という。)として使用されてきた植物の葉、全草、根、果実等からの抽出の分析によって、これらの中には多くの化合物が含まれており、また、従来知られていた効能以外の効能があることも次第に明らかになってきている。
例えば、メグスリノキ(Acer nikoense、別名、「長者の木」ともいう)は、古来、この木の樹皮を煎じて洗眼薬として用いてきたため、このように命名されているが、眼精疲労や肝臓によいとされてきている。さらに、近年では、この樹皮からの抽出物に、抗炎症作用(非特許文献1及び2参照)やメラニン合成抑制作用(特許文献1参照)、抗癌作用(非特許文献3及び4参照)があること等が報告されている。
また、歯槽骨の吸収により、歯が失われるという事態を防止又は改善するためには、GTR(Guided Tissue Regeneration)法や、エムドゲイン(登録商標)法が開発されている。GTR法とは、1980年代の半ばに開発された方法で、骨吸収により骨がなくなった部分に医療用のゴアテックスの皮膜を設置することにより、骨を再生させようとする方法である。しかし、この方法では、歯肉の下にそっとゴアテックスの膜をはさんで縫合しなければならないが、欧米人に比べて歯肉が薄いアジア系の人種の場合、手術が煩雑になるだけでなく、術後、何日かして膜が露出することもある。こうなると、感染症が生じたりするため、骨は形成されない。
エムドゲイン(登録商標)は、こうした問題点を改善すべく開発された生物由来の製剤である。この製剤は、幼弱豚の歯胚から抽出したタンパク質の1種を使用したものであり、歯が生えてくる時と同じ環境を作りだすことによって、再度骨を歯の周囲に呼び込んで骨を再生させようとするものである。
しかし、この製剤は、部分的に骨が吸収されてしまった場合、すなわち、1壁性の垂直性骨欠損の場合には効果はあるもの、歯の周囲360度の骨が水平的に下がってしまった様な場合は適用外となる。また、生物由来製剤であることから、将来的に何らの問題も生じないとは言い切れない。
特開2006-137679 T. Morikawa, J. Tao, K. Ueda, H. Matsuda and M. Yoshikawa, Medicinal Foodstuffs. XXXI. Structure of New Aromatic Constituents and Inhibitors of Degranulation in RBL-2H3 Cells from a Japanese Folk Medicine, the Stem Bark of Acer nikoense., Chem. Pharm. Bull., 51(1),62-67(2003). T. Morikawa, J. Tao, I. Toguchida, H. Matsuda and M. Yoshikawa, Structure of New Cyclic Diarylheptanoids and Inhibitors of Nitric Oxide Production from Japanese Folk Medicine Acer nikoense., J. Nat. Prod., 66,86-91(2003). J. Ishida, M. Kozuka, H. Tokuda, H. Nishino, S. Nagumo, K. H. Lee and M. Nagai, Chemopreventive Potential of Cyclic Diarylheptanoids., Bioorg. Med. Chem., 10, 3361-3365(2002). S. Okabe, M. Suganuma, Y. Imayoshi, S. Taniguchi, T. Yoshida and H. Fujiki, New TNF-a Releasing Inhibitors, Geraniin and Corilagin, in Leaves of Acer nikoense, Megusurino-ki., Biol. Pharm. Bull., 24(10), 1145-1148(2001). 「ブタ歯胚組織使用歯周組織再生材料 生物由来製品 エムドゲインゲル」(株式会社ヨシダ、生化学工業株式会社が作成したパンフレット)EMD5(RM)2005年6月作成
ところで、骨疾患の患者数を減少させる最も有効な手段は、骨疾患の予防である。すなわち、健常人の場合には、骨量又は骨密度の低下を防止すること、ある程度骨量又は骨密度が低下しているが未発症の者(いわゆる、骨疾患患者予備軍)の場合には、骨量又は骨密度の低下を抑え、できる限り骨量又は骨密度を上昇させること、が有効な予防手段となり得る。
具体的には、その者がどの程度疾患の発症に近い段階にあるかによって、予防用医薬製剤を投与する、又は機能性食品等の摂取を行うといった予防策をとることになる。
以上のように、骨疾患においても、上述したようにすでに疾患を発症した患者に対する治療手段ばかりでなく、未発症者又は健常人が発症しないようにするための有効な予防手段に対する社会的な要請がある。
本発明は、上記のような状況の下で完成されたものである。すなわち、本発明の発明者らは、薬理効果の高さと安全性とに留意しつつ、古くから生薬等として使用されてきた植物に含まれる成分を中心として、骨形成促進作用を有する化合物のスクリーニングを進めた結果、公知の化合物に従来全く知られていなかった活性があることを見出し、本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、下記の一般式(I)で表されるジアリールヘプタノイド類化合物及びそれらの配糖体を有効成分として含有する、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物である。
各種のスクリーニングの結果、生薬由来のジアリールヘプタノイド類化合物及びそれらの配糖体のうち、下記の一般式(I)で表されるものが、骨芽細胞の分化促進及び石灰化の促進という新たな活性を有することが明らかになった。
ここで、式(I)中、R1は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R2、R3、及びR4は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R5は、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であるか、他方のアリール基のヘプチレン基に対してメタ位に結合して環を形成してもよい。また、2つのアリール基が、それぞれ、ヘプチレン基に対してメタ位の炭素間で結合して、環を形成してもよい。
上記式(I)で表されるジアリールヘプタノイド化合物は、下記式(Ia)で表されるものであることが、全身的な骨芽細胞の分化及び石灰化の促進という活性を有する面で好ましい。
また、上記式(I)で表されるジアリールヘプタノイド化合物及びその配糖体は、骨芽細胞の分化促進活性を有することから、下記式(II)又は(III)で表される化合物であることが好ましい。
上記式(II)及び(III)中、R1及びR5は上記と同様に、水素原子、炭素数1から3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基を表す。
ここで、上記式(II)で表される化合物及び配糖体としては、下記式(IIa)〜(IIg)及び(IIh)からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の化合物又は配糖体であることが好ましく、骨芽細胞の分化促進活性及び石灰化の促進活性の高さから、下記式(IIa)〜(IId)であることがさらに好ましい。
また、本発明の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物に有効成分として含まれる、上記式(III)で表される化合物及び配糖体としては、下記式(IIIa)で表されるジアリールヘプタノイド化合物の類縁体、その生理学的に許容される塩、又は水和物であることが好ましい。
さらにまた、本発明の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物に有効成分として含まれる化合物としては、下記式(IV)で表されるジアリールヘプタノイド化合物の類縁体、その生理学的に許容される塩、又は水和物であることが好ましい。
上記式(IV)中、R1は上記と同様に、水素原子、炭素数が1から3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれる官能基であり;R2は、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基を表す。
ここで、本発明の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物に有効成分として含まれる、上記式(IV)で表される化合物及び配糖体としては、下記式(IVa)で表されるジアリールヘプタノイド化合物、及びその類縁体、その生理学的に許容される塩、又は水和物であることが好ましい。
すなわち、本発明は、上記式(I)、(II)、(III)及び(IV)のいずれかで表される化合物又はそれらの配糖体のうち、少なくとも1種以上を有効成分として含有する骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物である。
これらの化合物又は配糖体のうち、上記式(Ia)、(IIa)〜(IIh)、(IIIa)及び(IVa)で表される化合物は、下記のような名称を有する化合物である。
*1:グルコース *2:アピオース
上記式(I)で表される化合物は、上記式(Ia)、(IIa)〜(IIh)、(IIIa)及び(IVa)で表される化合物のうち、アセロシドI(Aceroside I:・-D-Glucopyranoside, (12S)-12-hydroxy-2-oxatricyclo[13.2.2.13,7]eicosa-3,5,7(20),15,17,18 -hexaen-4-yl (9CI))、アセロシドB1(Aceroside B1:・-D-Glucopyranoside,(10R)-10-hydroxy-2-oxatricyclo[13.2.2.13,7]eicosa-3,5,7(20),15,17,18-hexaen-4-yl (9CI))、アセロゲニンA(Acerogenin A:2-Oxatricyclo[13.2.2.13,7]eicosa-3,5,7(20),15,17,18-hexaene-4,12-diol, (12R)- (9CI))及び(R)-アセロゲニンB((R)-Acerogenin B:2-Oxatricyclo[13.2.2.13,7]eicosa-3,5,7(20),15,17,18-hexaene-4,10-diol, (10R)- (9CI))からなる群から選ばれる化合物は、高い骨芽細胞の分化促進作用及び骨芽細胞の石灰化作用を有することから、好適に使用することができる。
以下、上記式(IIa)〜(IIh)で表される化合物は、それらの配糖体も含めて「アセロゲニン等」ということがある。こうした化合物及び配糖体は、必要に応じて生理学的に許容される塩、水和物として用いることができる。塩を使用すると、後述する健康食品、機能性食品又は医薬製剤の調製が容易となるという利点がある。
上述した上記式(Ia)、(IIa)〜(IIh)、(IIIa)及び(IVa)は、メグスリノキ(Acer nikoense Maximowicz)、三花槭(サンファチ、和名:オニメグスリ)(Acer triflorum)、血皮槭(シュエピチ、Acer griseum)、ダケカンバ(Betula ermanii Cham.)、シラカンバ(Betula platyphylla)、ウダイカンバ(Betula maximowicziana)、ヤエガワカンバ(コオノオレ、Betula davurica Pall.)、ハンノキ(Alnus japonica Steud.)、及びボスウェリア・オバリフォリオラータ(Boswellia ovalifoliolata)からなる群から選ばれるいずれかの樹木の乾燥樹皮の抽出物から得ることができる。
メグスリノキは、別名を長者の木ともいい、秋田県及び青森県を除く本州全域及び四国、並びに宮崎県・鹿児島県を除く九州の山地に自生する。日本固有のカエデ科に属する落葉高木で、雌雄異株である。この木の灰色の樹皮を乾燥させ、煎じて洗眼薬にするため、「メグスリノキ」と呼ばれている。
メグスリノキの歴史は古く、戦国時代に、北近江や播州で眼病の特効薬として評判になっていた。葉の部分には、トリペノイドであるβ−アミリン、ステロールであるβ−シトステロール配糖体、フラボノールであるクエルセチンやその配糖体、安息香酸誘導体であるエラグ酸、タンニンであるゲラニイン等が含まれる。
また、材の部分には、上記のβ−シトステロール及びその配糖体、クマリン誘導体であるスコポレチン、配糖体であるアセロシドI、エピ−ロドデンドリン等が含まれる。
さらに、樹皮の部分には、葉にも含まれているα−アミリン、β−シトステロール及びその配糖体、スコポレチン、メチルヘマトメート(Methyl hematommate)、ロドデンドロール、アセロゲニン、カテキン、エピ−ロドデンドリン等が含まれる。
中国の北部及び朝鮮を原産とする三花槭(オニメグスリ)(Acer triflorum)及び中国の四川、湖北を原産とする血皮槭(Acer griseum)の材の樹皮からは、アセロシドIX及びアセロシドXが得られる。アセロシドIXを酸加水分解することによりアセロゲニンG、及びグルコース及びアピオースといった糖が得られる。
ダケカンバ(Betula ermanii Cham.)、シラカンバ(Betula platyphylla)、ウダイカンバ(Betula maximowicziana)、及びヤエガワカンバ(コオノオレ、Betula davurica Pall.)は、いずれもカバノキ科カバノキ属(Betula)に属する。カバノキ属には35種が含まれ、北半球の温帯〜亜寒帯にかけて広く分布することが知られている。
シラカンバ(Betula platyphylla)は、北海道(海抜0〜700m)及び岐阜県以東の本州(海抜700m〜1600m)に分布する落葉高木である。シラカンバからは、ロードデンドリン(rhododendrin、ベツロシド(betuloside)ともいうことがある)、アセロシドVII、アセロシドVIII、アセロゲニンE、(-)-ロードデンドロール、15-メトキシ-17-O-メチル-7-オキソアセロゲニンE、及びアセロゲニンK等が得られる。
北海道及び本州中部分布するウダイカンバ(Betula maximowicziana)は、別名、マカバ又はマカンバとも呼ばれる。ウダイカンバの内皮からは、アセロゲニンE、16-ヒドロキシ-17-O-メチルアセロゲニンE等が得られる。
ダケカンバ(Betula ermanii Cham.)は、国内では、北海道、中部以北の本州、四国に分布する、また、国外では、朝鮮半島、中国東北部、内蒙古、樺太、千島、カムチャツカに分布する。ダケカンバの材の内皮からは、アセロゲニンE((3R)-3,5'-ジヒドロキシ-4'-メトキシ-3',4”-オキソ-1,7-ジフェニル-1-ヘプテノン)等が得られる。また、ヤエガワカンバ(コオノオレ、Betula davurica Pall.)は、国内では、北海道、本州に、国外では、朝鮮、中国、ウスリー、アムール等に分布する。ヤエガワカンバの内皮からは、アセロゲニンE、17-O-メチル-7-オキソアセロゲニンE、15-メトキシ-17-O-メチル-7-オキソアセロゲニンE等が得られる。
ハンノキ(Alnus japonica Steud.)は、カバノキ科ハンノキ属に属し、日本全国に分布する。ハンノキの実からは、アセロゲニンL等が得られる。インド全域に分布するボスウェリア・オバリフォリオラータ(Boswellia ovalifoliolata)からは、アセロゲニンC(3α-ヒドロキシャス-12-エン (3α-hydroxyous-12-ene))等が得られる。
本発明はまた、上述した式(I)で表されるジアリールヘプタノイド化合物及びその類縁体を、有効成分として含有する、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬製剤である。ここで、「類縁体」には、上記のジアリールヘプタノイド化合物及びその半量体、これらの配糖体、これらの生理学的に許容される塩、若しくは水和物が含まれる。また、本発明の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物は、歯槽骨の増加作用をも有するものである。
本発明はさらにまた、上述した式(IV)で表されるジアリールヘプタノイド化合物及びその類縁体化合物を有効成分として含有する、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬製剤である。ここで、「類縁体」は上記と同様である。また、この骨疾患の予防及び/又は治療用医薬製剤も、歯槽骨の増加作用を有するものである。
ここで、前記骨疾患の予防及び/又は治療用医薬製剤中における前記有効成分の含量は、製剤の1用量当たり0.1〜100mgであることが好ましく、0.1〜50mgであることがより好ましく、0.3〜10mgであることが特に好ましい。
また、前記骨疾患の予防及び/又は治療用医薬製剤は、経口投与可能な剤形であることが好ましく、錠剤、散剤、カプセル剤、顆粒剤、丸剤、トローチ剤、液剤、及び液剤を含浸させた球状のゲル剤からなる群から選ばれるものであることが好ましい。
本願発明のこうした剤形の製剤が効果を有する骨疾患としては、内因性骨疾患、外因性骨疾患、又は栄養障害のいずれに起因するものも挙げることができる。前記内因性骨疾患の場合には、骨多孔症、骨粗鬆症、高カルシウム血症、高PTH血症、骨ページェット病、関節炎、関節リウマチ、乳癌の骨転移、骨軟化症、悪性腫瘍、及び栄養障害からなる群から選ばれる疾患に起因する骨組織の脆弱化に起因するものである場合に、本発明の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬製剤を好適に使用することができる。また、前記外因性骨疾患の場合には、外傷性骨折又は疲労骨折等の場合に好適に使用することができ、歯槽骨の減少に対しても好適に使用することができる。
特に、骨芽細胞の分化が促進されることにより骨形成が促進されるため、こうした骨疾患の発症を予防し、又は症状を緩和させる上で治療効果が高い。
本発明はさらにまた、上述した各化合物、これらの配糖体、これらの生理学的に許容される塩及び水和物からなる群から選ばれる1種以上を含有する機能性食品である。本発明の機能性食品は、メグスリノキをはじめとする上述した植物からの抽出物を含んでいてもよい。ここで、これらからの抽出物に含まれるこうした化合物の生理学的に許容される塩及び水和物は、上述したとおりである。
本発明の機能性食品はまた、骨疾患の予防及び/又は治療を補助するために使用されるものであることが好ましい。ここで、前記化合物、それらの生理学的に許容される塩及び水和物からなる群から選ばれるものの含有量は、100g当たり0.1〜5mgであることが好ましく、0.1〜3mgであることがより好ましい。これらの含有量を0.3〜1mgとすると、骨疾患の予防及び/又は治療を補助する効果が最も高くなる。
本発明はさらにまた、上述した各化合物、これらの配糖体、これらの生理学的に許容される塩及びこれらの水和物からなる群から選ばれる1種以上を含有する健康食品である。本発明の健康食品は、メグスリノキをはじめとする上述した植物からの抽出物を含んでいてもよい。ここで、これらからの抽出物に含まれるこうした化合物の生理学的に許容される塩及び水和物は、上述したとおりである。
上記健康食品は、骨疾患の予防及び/又は治療を補助するために使用されるものであることが好ましい。前記化合物、それらの生理学的に許容される塩及び水和物からなる群から選ばれるものの含有量は、100g当たり0.1〜5mgであることが好ましく、0.1〜3mgであることがより好ましい。これらの含有量を0.3〜1mgとすると、骨疾患の予防及び/又は治療を補助する効果が最も高くなる。
上述した化合物、これらの配糖体、これらの生理学的に許容される塩及びこれらの水和物からなる群から選ばれる1種以上のもの、又はメグスリノキをはじめとする上述した植物からの抽出物を、機能性食品や健康食品とすることにより、日常生活の中において骨芽細胞の分化を促進し、骨形成促進作用を有する素材を容易に摂取することができることになる。
本発明によれば、優れた骨芽細胞の分化を促進し骨形成を促進するという作用を有する、機能性食品、健康食品、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物、並びに骨疾患の予防及び/又は治療剤が提供される。
図1Aは、MC3T3-E1細胞を用いた骨芽細胞分化に対するアセロシドIの効果(ALPの活性の変化)を示す図である。 図1Bは、図1Aと同じ細胞を用いたときのアセロシドB1の効果(ALPの活性の変化)を示す図である。 図1Cは、図1Aと同じ細胞を用いたときのアセロゲニンAの効果(ALPの活性の変化)を示す図である。 図1Dは、図1Aと同じ細胞を用いたときの(R)‐アセロゲニンBの効果(ALPの活性の変化)を示す図である。 図2Aは、図1Aと同じ細胞を用いたときのアセロシドIの細胞毒性(全細胞数の変化)を示す図である。 図2Bは、図1Aと同じ細胞を用いたときのアセロシドB1の細胞毒性(全細胞数の変化)を示す図である。 図2Cは、図1Aと同じ細胞を用いたときのアセロゲニンAの細胞毒性(全細胞数の変化)を示す図である。 図2Dは、図1Aと同じ細胞を用いたときの(R)‐アセロゲニンBの細胞毒性(全細胞数の変化)を示す図である。 図3は、図1Aと同じ細胞を用いたときのアセロシドI、アセロシドB1、アセロゲニンA及び(R)‐アセロゲニンBのカルシウムの石灰化に対する影響を示す図である。 図4Aは、後述する陰性対照群(ダルベッコ変法リン酸緩衝生理食塩水を含浸させたアガロースビーズローズ(以下、「D-PBS含浸ビーズ」という。)を埋入した群)において、摘出歯の移植培養後の状態を示す実体顕微鏡写真像である。 図4Bは、試料投与群(アセロゲニンAを含浸させたアガロースビーズ(以下、「アセロゲニンA含浸ビーズ」という。)を埋入した群)において、摘出歯の移植培養後の状態を示す実体顕微鏡写真像である。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の第一の態様は、下記式(I)で表されるジアリールヘプタノイド化合物及びその類縁体からなる群から選ばれる少なくとも1種以上を有効成分として含有する、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物である。
式(I)中、R1は水素原子、炭素数が1から3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R5は水素原子、炭素数が1から3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であるか、他方のアリール基のヘプチレン基に対してメタ位に結合して環を形成してもよい。また、2つのアリール基が、それぞれ、ヘプチレン基に対してメタ位同士で結合して環を形成してもよい。
また、R5がもう一方のアリール基と結合して環を形成していない場合には、R3はヒドロキシ基であり、R1、R2、R4及びR5は、いずれも、水素原子であることがさらに好ましい。
ここで、上記式(I)のR5が他のアリール基のヘプチレン基に対してメタ位に結合して環を形成している場合には、下記式(II)で表される化合物となり、上記式(I)の2つのアリール基が、それぞれ、ヘプチレン基に対してメタ位の炭素間で結合して環を形成している場合には、下記式(III)で表される化合物となる。
ここで、式(II)中、R1は水素原子又はグリコシル基であることが好ましく;R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であることが好ましい。
ここで、式(III)中、R1及びR5は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基であることが好ましい。
また、こうした化合物は必要に応じて生理学的に許容される塩、水和物及び配糖体を用いることができるが、特に、水溶性の高い塩、例えば、塩酸塩等、を形成する場合には、こうした塩を使用すると、より高い骨芽細胞の分化及び骨形成の促進という効果が発揮される。
本発明はまた、下記式(IV)で表される半量体化合物、これらの生理学的に許容される塩、及びこれらの水和物からなる群から選ばれる少なくとも1種以上を有効成分として含有する、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物である。
ここで、式(IV)中、R1は水素原子、R2は、ヒドロキシル基又はメチル基であることが好ましい。
上記式(I)で表される化合物としては、下記式(Ia)で表される化合物であることが好ましい。
また、上記式(II)で表される化合物及びその類縁体としては、下記式(IIa)で表されるアセロゲニンA(Acerogenin A)、下記式(IIb)で表される(R)-アセロゲニンB((R)-Acerogenin B)、下記式(IIc)で表されるアセロシドI(Aceroside I)、下記式(IId)で表されるアセロシドB1(Aceroside B1)、下記式(IIe)で表されるアセロシドIII(Aceroside III)、下記式(IIf)で表されるアセロシドD(Aceroside D)、下記式(IIg)で表されるアセロシドIV(Aceroside IV)、下記式(IIh)で表されるアセロシドM(Aceroside M)を挙げることができ、骨芽細胞分化を促進して骨形成を促進する活性が高いことから、これらを好適に使用することができる。
上記式(III)で表される化合物及びその類縁体としては、下記式(IIIa)で表されるアセロゲニンK(Acerogenin K)、また、下記式(IVa)で表される(+)-ロドデンドロール(Rhododendrol)を、好適に使用することができる。
なお、生理学的に許容されるこれらの塩、これらの水和物、これらの配糖体は、上述のとおりである。
上述した各種のジアリールヘプタノイド化合物、それらの半量体化合物、及びそれらの類縁体(化合物等)は、単独で本発明の医薬組成物の製造に使用することもでき、必要に応じて2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
上述した式(I)〜(IVa)で表される化合物及びそれらの類縁体は、公知の方法又はそれに準ずる方法によって製造し、入手してもよく、市販品を購入して使用してもよい。また、上記のジアリールヘプタノイド化合物、それらの半量体化合物、生理学的に許容されるこれらの塩、これらの水和物、及びこれらの配糖体は、上述した植物材料から抽出、単離することによって入手することもできる。メグスリノキから、Aceroside I、Aceroside III、Aceroside B1等を単離する方法の一例を示す。
メグスリノキの樹皮を採取し、乾燥する。これを粉砕して、n−ヘキサン等の他疎水性の高い有機溶媒で脂溶性の高い成分の抽出を行った後、抽出残渣をメタノール等の溶媒で抽出を行う。抽出は室温にて行うことが好ましい。抽出物を、例えば、水と酢酸エチル等の有機溶媒に分配して有機相と水相とを得る。
有機相をシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーに供し、例えば、n−ヘキサン−酢酸エチル及び酢酸エチル−メタノールを溶離液として用いて、順次溶離液の極性を上げて溶出を行い、分画する。ここで得られた画分のうちの一の画分(例えば、画分9)から、以下のような手法を用いることにより、上述した式(IIc)〜(IIe)及び(IIg)に示すような配糖体を得ることができる。また、配糖体が得られる画分とは別の画分(例えば、画分7)から、上述した式(Ia)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)及び(IVa)に示すような化合物を、以下のような手順を採用することにより、得ることができる。
上記の配糖体を得るためには、上記一の画分(画分9)を、さらに酢酸エチル−メタノールを溶離液とするシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーに供する。得られた画分のうちの一部(例えば、画分9−2)を、オクタデシルシリル(ODS)化シリカを用いたカラムクロマトグラフィーに供した後、さらにODS化シリカゲルカラム−高速液体クロマトグラフィー(HPLC)(展開溶媒 アセトニトリル:水=3:7、流速 3.0mL/mL)にて分離することで、上述した式(IIc)〜(IIe)及び(IIg)で表されるような化合物を得ることができる。
また、上記他の画分(画分7)を、再度、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて分画し、この画分のうちの一部(例えば、画分7−1と7−2)とを、HPLC(ODS化シリカゲルカラム使用)に供し、メタノール−水を溶離液として用いると、上述した式(Ia)、(IIa)、(IIb)、(IIIa)及び(IVa)で表されるような化合物を分取することができる。
以上のようにして、メグスリノキの抽出物から、上記各式で示すような化合物及びその類縁体を得ることができる。上述した他の植物を用いる場合にも、同様にして上記各式で示すような化合物及びその類縁体を得ることができる。
得られた成分は、質量分析(MS)、核磁気共鳴分析(NMR)等に供して各種スペクトルデータを得、これらを文献値と比較することにより、どのような化合物等であるかを同定することができる。
以上のようにして得られた上記式(I)〜(IVa)で表される化合物、生理学的に許容される塩若しくは水和物、及びこれらの混合物は、以下のようにして医薬組成物とすることができる。
アセロシドIを単独で医薬組成物とする場合には、上述したように得られた化合物、生理学的に許容される塩若しくは水和物、及びこれらの混合物を常法に従って処理し、後述する賦形剤等と混合し、医薬組成物とすればよい。
また、アセロシドIと他のジアリールヘプタノイド化合物等、とりわけ、各種アセロゲニンを組み合わせて使用する場合には、アセロシドIを1としたときに、他のアセロゲニン0.1〜10の割合として適宜混合し、この混合物をアセロシドI単独の場合と同様にして医薬組成物とすればよい。
本発明の第二の実施態様は、上述した医薬組成物を有効成分として含有する医薬製剤である。こうした医薬製剤としては、注射剤、坐剤、エアゾール剤、経皮吸収剤その他の非経口剤、錠剤、散剤、カプセル剤、丸剤、トローチ剤、液剤その他の剤形の製剤を挙げることができる。ここで、上記の錠剤には、糖衣錠、コーティング錠、バッカル錠が含まれ、カプセル剤には、硬カプセル剤、軟カプセル剤の双方が含まれる。また、顆粒剤には、コーティングされた顆粒剤も含まれる。さらに、上記の液剤には、懸濁剤、乳剤、シロップ剤、エリキシル剤等が含まれ、シロップ剤にはドライシロップも含まれる。
その他の剤形の製剤には、上記の医薬組成物を液状にしたもの、又は上記の液剤を、アガロースビーズに含浸させたゲル剤等も含まれる。なお、上述した各製剤には、徐放化されていないもの、徐放化されたものの双方が含まれる。
こうした製剤は、公知の製剤学的製法に従い、製剤の製造に際して薬理学的に許容され得る日本薬局方に記載の担体、賦形剤、崩壊剤、滑沢剤、着色剤等を用いて製造することができる。
こうした担体や賦形剤としては、例えば、乳糖、ブドウ糖、白糖、マンニトール、馬鈴薯デンプン、トウモロコシデンプン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、結晶セルロース、カンゾウ末、ゲンチアナ末等を挙げることができる。
結合剤としては、例えば、デンプン、トラガントゴム、ゼラチン、シロップ、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。
崩壊剤としては、例えば、デンプン、寒天、ゼラチン末、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、結晶セルロース、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、滑沢剤としては例えばステアリン酸マグネシウム、タルク、水素添加植物油、マクロゴール等を使用することができる。
着色剤、医薬品に添加することが許容されているものであれば使用することができ、特に限定されない。また、これら以外に、矯味剤、矯臭剤等も、必要に応じて適宜使用することができる。
錠剤又は顆粒剤とする場合には、必要に応じて、白糖、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロース、精製セラック、ゼラチン、グリセリン、ソルビトール、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、フタル酸セルロースアセテート、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、メチルメタクリレート、メタアクリル酸重合体等を用いてコーティングしても良く、複数層でコーティングすることもできる。
さらに、顆粒剤や粉剤をエチルセルロースやゼラチンのようなカプセルに詰めてカプセル剤とすることもできる。
上記の化合物、又はそれらの生理学的に許容される塩、若しくは水和物を用いて、注射剤を調製する場合は、必要に応じて、pH調整剤、緩衝剤、安定化剤、可溶化剤などを添加することもできる。
上述したような骨疾患予防及び/又は治療剤を患者に投与する場合には、投与量は、患者の症状の重篤さ、年齢、体重、及び健康状態等の諸条件によって異なる。一般的には、成人1日当たり1mg/kg〜2,000mg/kg、好ましくは1mg/kg〜1,000mg/kg程度を、経口又は非経口的に、1日1回若しくはそれ以上の回数にわたって投与すればよい。上記のような諸条件に応じて、投与の回数及び量を適宜増減すればよい。
また、歯槽骨を形成させる必要のある患者に投与する場合には、例えば、アガロースビーズ等に上述した精製物及び粗精製物を液状にするか、又は液剤を含浸させ、患部に外科的に埋め込めばよい。
アセロシドI単独、またはアセロシドIと他のジアリールヘプタノイド化合物等、例えば、ロドデンドロールとを含有する医薬組成物が有効成分として製剤中に含まれる場合には、当該組成物中におけるアセロシドIの含有量は、0.1〜100mgであることが好ましく、より好ましくは0.1〜50mg、さらに好ましくは0.3〜10mgである。
有効成分であるアセロシドIや他のジアリールヘプタノイド化合物等の含有量が下限値未満では骨吸形成促進作用が十分に発揮されず、逆に上限値を越えて添加しても、添加量に見合う効果が発揮されない。また、上限値を越えると、生体に対して望ましくない副作用を惹起するおそれがあることによる。
上述した本発明の組成物を必要に応じて適宜添加することにより、本発明の第三の実施形態である骨疾患の予防及び/又は治療効果を有する機能性食品、若しくは本発明の第四の実施形態である健康食品を提供することができる。
本明細書において、「機能性食品」とは、その食品自体が本来含有している栄養素によって、その食品を摂取した者に供与できる以上の利益を与え得る成分を含有する食品をいう。
また、「健康食品」とは、健康の維持・増進に役立つ成分を抽出し、製造した粗生成物又は精製物を主成分とする粉末、顆粒剤、錠剤、カプセル剤をいい、日頃不足しがちな栄養成分の摂取を補助するサプリメントも含むものとする。
上述した本発明の組成物は、例えば、パン、クッキー及びビスケット、米飯添加用麦及び雑穀、うどん、そば、パスタその他の麺類、チーズ、ヨーグルトその他の乳製品、ジャム、マヨネーズ、味噌、醤油その他の大豆製品、茶、コーヒー及びココア、清涼飲料、果実飲料その他の非アルコール性飲料、薬用酒その他のアルコール性飲料、キャンディー、チョコレートその他のスナック菓子、チューインガム、せんべい、羊羹その他の大豆を原料とする菓子等に添加して、機能性食品とすることができる。
なお、上記のヨーグルト、醤油、飲料等に添加する場合には、これらの中で本発明の組成物が結晶化して沈殿しないようにするために、溶解助剤や安定化剤を適宜加えることもできる。
また、本発明の組成物を単独で、又は2種以上を混合し、常法に従って粉剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤とすることにより、健康食品とすることができる。
ここで、本発明の組成物を粉末とするためには、生成過程で得られた抽出物を濃縮し、凍結乾燥、スプレードライ、真空乾燥等の方法を用いて乾燥させ、サンプルミル、ブレンダー、ミキサー等によって乾燥固体を粉砕すればよい。また、必要に応じて、コーンスターチ、馬鈴薯デンプン、デキストリン、シクロデキストリン、牡蠣殻粉末などを添加してもよい。
また、上記のようにして得た粉末に、適宜、上述した結合剤を加えて打錠し、錠剤とすることもできる。錠剤とした後に、上述した白糖又はゼラチン等のコーティング剤を用いて、糖衣錠としてもよく、他のコーティング剤を用いて腸溶剤等にすることもできる。
さらに、上述のようにして得た粉末を常法に従って顆粒とし、顆粒剤を製造することもできる。また、上記の粉末や顆粒を上述したカプセルに適当量充填することによって、カプセル剤とすることもできる。
以下に、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何等限定されるものではない。
(実施例1) ジアリールヘプタノイド化合物等の精製及び同定
アセロシドI、アセロシドB1、アセロゲニンA及び(R)−アセロゲニンBを、以下のようにして精製した。
(1−1)カラムクロマトグラフィー用抽出物の調製
メグスリノキの乾燥樹皮(450g)をn−ヘキサン 2.5Lにて3回抽出し、ろ過にて残渣を除去した。次いで、減圧下にてろ液の溶媒を留去し、n−ヘキサン抽出物(3.4g)を得た。n−ヘキサンで抽出し、ろ過した残渣をさらにメタノール 2.5Lにて3回抽出し、ろ過して残渣を除去した。ついで、減圧下にてろ液の溶媒を留去し、メタノール抽出物(63.6 g)を得た。
メタノール抽出物を、酢酸エチル:水=1:1の混合溶媒で抽出し、有機相(酢酸エチル相、26.2g)と水相とを得た。水相を、n−ブタノールでさらに抽出し、有機相(n−ブタノール相、26.6g)及び水相(4.5g)を得た。
(1−2)アセロシドI、アセロシドIII、アセロシドB1の精製
酢酸エチル相(25g)をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに供し、グラジエント溶出用の溶離液を用いて、溶出を行った。溶離液としては、n−ヘキサン:酢酸エチルと酢酸エチル:メタノールとを用いた。最初に、n−ヘキサン:酢酸エチルを用いて、n−ヘキサン:酢酸エチル=1:0〜0:1まで、順次溶離液の極性を上げて溶出を行い、次いで、酢酸エチル:メタノールに代えて、酢酸エチル:メタノール=1:0〜0:1まで、順次溶媒の極性を上げて溶出を行った。
Fr.1〜9に分画し、Fr.9を、再度、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに供した。溶離液として、酢酸エチル:メタノールを用い、酢酸エチル:メタノール=4:1〜0:1まで、順次、溶離液の極性を上げて溶出を行った。Fr.9-1〜9-5に分画した。
Fr.9-2をODSカラムクロマトグラフィーに供し、Fr.9-2-1と9-2-2とに分画した。Fr.9-2-2を、再度、ODSカラムクロマトグラフィーに供し、Fr.9-2-2-1〜Fr.9-2-2-5に分画した。そのうちFr.9-2-2-4及びFr.9-2-2-5をHPLCに供し、下記の溶出条件1で溶出させ、アセロシドI、アセロシドIII、アセロシドB1を分離した。
<溶出条件1>
カラム:Pegasil ODS-II 10φ×250 mm
溶離液:MeCN:H2O=3:7
流 速:3.0mL/min
酢酸エチル相であるFr.7を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに供しFr.7-1〜7-11に分画した。これらの画分のうち、Fr.7-1及び7-2をHPLCに供し、以下の溶出条件2で溶出させ、アセロゲニンA、(R)-アセロゲニンB、アセロゲニンK、(-)-セントロロボール、及び(+)-ロドデンドロールを分離して得た。
<溶出条件2>
カラム:PEGASIL ODS-II 10φ×250 mm
溶離液:MeOH:H2O=65:35(AcOH 0.1%)
流速 3.0 mL/min
(1−3)得られた化合物及び配糖体の同定
上記のようにして得られた各化合物及び配糖体は、各種スペクトルを文献値と比較することにより同定した。
(1−3−1)アセロシドIのスペクトルデータ
HR-FAB-MS及び1H-NMR (400MHz, C5D5N)による分析で得られたスペクトルデータを、参考文献(1)に記載のデータと対照し、同定した。
HR-FAB-MS: C25H32O8Na [M+Na]+ 483.19950, m/z 297 [M-C6H11O5]-,
1H-NMR (400MHz, C5D5N) δ:1.00 (1H, m, 9-H), 1.12 (1H, m, 10-H), 1,26 (2H, m, 8,9-H), 1.39 (1H, m, 10-H), 1.50 (1H, m, 8-H), 1.71 (1H, m, 12-H), 2.13 (1H, m, 12-H), 2.42 (2H, m, 7-H2), 2.75 (1H, m, 13-H), 2.94 (1H, m, 13-H), 3.53 (1H, m, 11-H), 4.18 (1H, m, 5'-H), 4.43 (4H, m, 2',3',4',6'-H), 4.59 (1H, dd, J = 11.8, 1.7 Hz, 6'-H), 5.85 (1H, d, J = 6.6 Hz, 1'-H), 5.94 (1H, d, J = 1.0 Hz, 6-H), 6.69 (1H, dd, J = 8.0, 1.0 Hz, 4-H), 6.97 (1H, dd, J = 8.1, 2.2 Hz, 16-H or 18-H), 7.21 (1H, d, J = 3.7 Hz, 15-H or 19-H), 7.24 (1H, d, J = 2.2 Hz, 16-H or 18-H), 7.29 (1H, dd, J = 8.3, 1.7 Hz, 15-H or 19-H), 7.55 (1H, d, J = 8.3 Hz, 3-H).
(1−3−2)アセロシドIIIのスペクトルデータ
ESI-MS及び1H-NMR (400MHz, C5D5N)による分析で得られたスペクトルデータを、参考文献(2)に記載のデータと対照し、同定した。
ESI-MS: m/z 615 [M+Na]+, 591 [M-H]-,
1H-NMR (400MHz, C5D5N) δ:0.86 (1H, m, 9-H), 1.08 (2H, m, 9,12-H), 1.22 (1H, m, 8-H), 1.43 (1H, m, 8-H), 1.54 (2H, m, 10,12-H), 2.36 (2H, m, 7,10-H), 2.50 (1H, m, 7-H), 2.87 (1H, m, 13-H), 3.14 (1H, m, 13-H), 3.57 (1H, m, 11-H), 4.02 (1H, m, 2'-H), 4.11 (2H, m, 4',5'-H), 4.14 (2H, s, 5''-H), 4.23 (2H, m, 3',6'-H), 4.35 (1H, d, J = 9.3 Hz, 4''-H), 4.60 (1H, d, J = 9.3 Hz, 4''-H), 4.77 (1H, d, J = 2.1 Hz, 2''-H), 4.80 (2H, m, 1',6'-H), 5.75 (1H, d, J = 2.4 Hz, 1''-H), 5.99 (1H, d, J = 2.1 Hz, 6-H), 6.72 (1H, dd, J = 7.9, 2.1 Hz, 4-H), 7.22 (3,16,18-H), 7.27 (1H, d, J = 7.9 Hz, 15-H or 19-H), 7.75 (1H, d, J = 8.2 Hz, 15-H or 19-H).
(1−3−3)アセロシドB1のスペクトルデータ
ESI-MS及び1H-NMR (400MHz, C5D5N)による分析で得られたスペクトルデータを、参考文献(3)に記載のデータと対照し、同定した。
ESI-MS: m/z 483 [M+Na]+, 495 [M+Cl]-,
1H-NMR (400 MHz, C5D5N) δ:0.96 (1H, m, H-10), 1.18 (1H, m, H-11), 1.48 (3H, m, H-10,11 and 12), 1.66 (1H, m, H-8), 1.68 (1H, m, H-12), 1.73 (1H, m, H-8), 2.48 (1H, m, H-13), 2.64 (1H, m, H-13), 2.69 (1H, m, H-7), 2.99 (1H, m, H-7), 5.82 (1H, d, J = 4.4 Hz, H-1'), 6.73 (1H, d, J = 8.1 Hz, H-4), 6.91 (1H, d, J = 8.3 Hz, H-16 or 18), 7.11 (1H, d, J = 8.3 Hz, H-15 or 18), 7.54 (1H, d, J = 8.3 Hz, H-3).
(1−3−4)アセロゲニンAスペクトルデータ
ESI-MS及び1H-NMR (400MHz, C5D5N)による分析で得られたスペクトルデータを、参考文献(1)に記載のデータと対照し、同定した。
ESI-MS: m/z 321 [M+Na]+, 297 [M-H]-,
1H-NMR (400 MHz, C5D5N) δ:1.01 (1H, m, H-9), 1.13 (1H, m, H-10), 1.28 (2H, m, H-8 and 9), 1.40 (1H, m, H-10), 1.53 (1H, m, H-8), 1.72 (1H, m, H-12), 2.14 (1H, m, H-12), 2.47 (2H, m, H2-7), 2.76 (1H, m, H-13), 2.95 (1H, m, H-13), 3.54 (1H, m, H-11), 5.97 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-6), 6.75 (1H, dd, J = 8.1, 2.0 Hz, H-4).
(1−3−5)(R)-アセロゲニンBのスペクトルデータ
ESI-MS及び1H-NMR (400MHz, C5D5N)による分析で得られたスペクトルデータを、参考文献(3)に記載のデータと対照し、同定した。
ESI-MS: m/z 321 [M+Na]+, 297 [M-H]-,
1H-NMR (400 MHz, C5D5N) δ:0.79 (1H, m, H-10), 1.00 (1H, m, H-11), 1.23 (1H, m, H-10), 1.30 (1H, m, H-11), 1.50 (2H, m, H2-8), 1.53 (1H, m, H-12), 1.76 (1H, m, H-12), 2.57 (1H, m, H-7), 2.63 (2H, m, H-7 and 13), 2.80 (1H, m, H-13), 3.07 (1H, m, H-9), 5.57 (1H, d, J = 1.8 Hz, H-6), 6.63 (1H, dd, J = 8.2, 1.8 Hz, H-4), 6.84 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-3), 6.93 (1H, dd, J = 2.5, 8.2 Hz, H-16 or 18), 7.13 (1H, dd, J = 2.5, 8.2 Hz, H-18 or 16), 7.23 (1H, dd, J = 2.1, 8.2 Hz, H-15 or 19), 7.30 (1H, dd, J = 2.1, 8.2 Hz, H-19 or 15).
(1−3−6)アセロゲニンKのスペクトルデータ
ESI-MS及び1H-NMR (400MHz, C5D5N)による分析で得られたスペクトルデータを、参考文献(4)に記載のデータと対照し、同定した。
ESI-MS: m/z 297 [M-H]-,
1H-NMR (400MHz, C5D5N) δ:1.45 (1H, m, 11-H), 1.74-1.83 (2H, m, 11, 12-H), 1.90 (1H, m, 10-H), 1.95-2.10 (3H, m, 8,10,12-H), 2.46 (1H, m, 8-H), 2.51 (1H, m, 13-H), 2.88 (1H, d, J = 16.8 Hz, 13-H), 3.00 (1H, d, J = 17.1 Hz), 3.34 (1H, m, 7-H), 4.49 (1H, t, J = 9.5 Hz, 9-H), 7.13-7.22 (4H, m, 4,5,15,16-H), 7.48 (1H, br.s, 18-H), 7.6 (br.s, 19-H: overlapped with solvent signal).
(1−3−7)(-)-セントロロボールのスペクトルデータ
ESI-MS及び1H-NMR (400MHz, C5D5N)による分析で得られたスペクトルデータを、参考文献(5)に記載のデータと対照し、同定した。
ESI-MS: m/z 323 [M+Na]+, 299 [M-H]-,
1H-NMR (600 MHz, C5D5N) δ:1.58 (1H, m, 5-H), 1.68 (2H, m, 4 and 6-H), 1.72 (3H, m, 4, 5 and 6-H), 1.98 (2H, m, 2-H2), 2.61 (2H, m, 7-H2), 2.89 (1H, m, 1-H), 3.04 (1H, m, 1-H), 3.88 (1H, br.d, J = 3.8 Hz, 3-H), 7.16 (2H, d, J = 8.6 Hz, 3'' and 5''-H), 7.18 (2H, d, J = 8.6 Hz, 3' and 5'-H), 7.19 (2H, d, J = 8.9 Hz, 2'' and 3''-H), 7.29 (2H, d, J = 8.2 Hz, 2' and 6'-H), 13C-NMR (150MHz, C5D5N) δ26.0 (5-C), 31.9 (1-C), 32.5 (6-C), 35.5 (7-C), 38.4 (4-C), 40.8 (2-C), 70.3 (3-C), 116.2 (3' and 5'-C or 3'' and 5''-C), 116.3 (3'' and 5''-C or 3' and 5'-C), 129.9 (2' and 6'-C or 2'' and 6''-C), 130.3 (2'' and 6''-C or 2' and 6'-C), 133.5 (1''-C), 133.8 (1'-C), 157.0 (4' and 4''-C).
(1−3−8)(+)-ロドデンドロールのスペクトルデータ
ESI-MS及び1H-NMR (400MHz, C5D5N)による分析で得られたスペクトルデータを、参考文献(6)に記載のデータと対照し、同定した。
<参考文献>
(1) M. Nagai, M. Kubo, M. Fujita, T. Inoue and M. Matsuo, Studies on the Constituents of Aceraceae Plants. II. Structure of Aceroside I, a Glucoside of a Novel Cyclic Diarylheptanoid from Acer nikoense Maxim., Chem. Pharm. Bull., 26, 2805-2810 (1978).
(2) M. Nagai, M. Kubo, K. Takahashi, M. Fujita, and T. Inoue, Studies on the Constituents of Aceraceae Plants. V. Two Diarylheptanoid Glycosides and an Arylbutanol Apiosylglucoside from Acer nikoense., Chem. Pharm. Bull., 31, 1923-1928 (1983).
(3) T. Morikawa, J. Tao, I. Toguchida, H. Matsuda and M. Yoshikawa, Structures of New Cyclic Diarylheptanoids and Inhibitors of Nitric Oxide Production from Japanese Folk Medicine Acer nikoense, J. Nat. Prod., 66, 86-91 (2003).
(4) S. Nagumo, S. Ishizawa, M. Nagai and T. Inoue, Studies on the Constituents of Aceraceae Plants. XIII. Diarylheptanoids and Other Phenolics from Acer nikoense, Chem. Pharm. Bull., 45, 1086-1089 (1996).
(5) M. Nagai, N. Kenmochi, M. Fujita, N. Furukawa and T. Inoue, Studies on the Constituents of Aceraceae Plants. VI. Revised Stereochemistry of (-)-Centrolobol, and New Glycosides from Acer nikoense, Chem. Pharm. Bull., 34, 1056-1060(1986).
(6) B. Das, P. S. Rao, K. V. N. S. Srinivas and J. S. Yadav, Stereospecific Synthesis and Absolute Configuration of (+)-Rhododendrol, Phytochemistry, 33, 1529-1530 (1993).
(実施例1) 骨芽細胞分化の検討
(1)試薬等
アセロシドI、アセロシドB1、アセロゲニンA及び(R)−アセロゲニンBは、上記のようにして精製し、同定したものを使用した。MC3T3-E1細胞(マウス前骨芽細胞株)は、RIKEN Cell Bankより購入した。アスコルビン酸、β−グリセロリン酸、塩化マグネシウムは、SIGMA社より購入した。また、α−MEMは、INVITROGEN社(カタログ番号11900-024)より購入した。96ウェルマイクロプレート及び100mmφディッシュは、Nunc社(カタログ番号161093、同172958)より購入した。
p−ニトロフェニルリン酸、ナフトールAS-MXリン酸、ファストブルーBB塩及びアリザリンレッドSはSIGMA社より購入した。アスコルビン酸、グリセロリン酸、メタノール、酒石酸、クエン酸、酢酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、ホルマリン、及びエタノールは、和光純薬工業(株)より購入した。MTT(3-(4,5-Dimethyl-2-thizaolyl)-2,5-diphenyl- 2H-tetrazolium Bromide)試薬は和光純薬工業(株)より購入した。セルカウンティングキット−8は、同仁化学(株)より購入した。
(2)骨芽細胞分化に対する検討
マウス前骨芽細胞株であるMC3T3-E1細胞をα−MEMに縣濁して96ウェルマイクロプレートの各ウェルに、4×103cells/wellとなるようにまき、37℃、5%CO2インキュベータ中にて2日間前培養した。前培養開始3日目に、各濃度の試験サンプルと、50μg/mlアスコルビン酸及び10mMのβ−グリセロリン酸を含むα−MEMに培地を交換して7日間から21日間、本培養した。また、本培養中も、3〜4日ごとに培地を交換した。
培養終了後、メタノールで細胞を固定してディッシュを乾燥後、骨芽細胞の初期の分化マーカー酵素であるアルカリホスファターゼ(ALP)の活性を測定するとともに、ALP染色を行った。
ALP活性の測定には、6.7mMのp−ニトロフェニルリン酸を基質として含み、2mMの塩化マグネシウムおよび100mMのトリス−塩酸を含有するpH8.5の緩衝液を使用した。この緩衝液を各ウェルに100μlずつ入れて、37℃にて、30分反応させた後に、100μlの0.1N水酸化ナトリウムを加えて反応を停止させた。プレートリーダーにて405nmの吸光度を測定し、その吸光度をALP活性とした。
ALP染色は0.1mg/mlナフトールAS-MXリン酸、0.6mg/mlのファストブルーBB塩を含み2mMの塩化マグネシウム及び100mMのトリス−塩酸を含有するpH8.5の緩衝液を、各ウェルに50μlずつ入れて、室温にて30分から1時間反応させて染色した。
また、細胞毒性は上記と同じ条件で培養後、セルカウンティングキット−8又はMTTを用いて定法により測定した。
骨芽細胞の石灰化は、アリザリンレッドS染色にて確認した。
骨芽細胞分化に対するアセロシドI、アセロシドB1、アセロゲニンA、(R)‐アセロゲニンBの効果を図1A〜Dに示す。これら4種類の化合物及び配糖体は、いずれもALP活性を上昇させ、骨芽細胞の初期分化を促進することが示された。
図1Aに示すように、アセロシドIを添加すると、濃度依存的にALP活性が上昇したが、他の3種類を添加した場合には、30μMまでは濃度依存的にALP活性が上昇したが、100μMでは、活性の低下が見られた。
(3)細胞毒性についての検討
細胞毒性は上記(2)と同じ条件でMC3T3-E1細胞を培養した後、セルカウンティングキット−8又はMTTを用いて定法により測定した。結果を図2A〜Dに示す。
図2A及びCに示すように、アセロシドI及びアセロゲニンAを添加しても、細胞数にはほとんど影響は見られなかったが、高濃度になるとわずかに細胞数が減少する傾向が見られた。これは、骨芽細胞の分化が促進された結果、細胞の増殖が抑制されたものであり、細胞毒性によるものではないと考えられた。
また、図2B及びDに示すように、アセロシドB1及び(R)‐アセロゲニンBを添加した場合には、30μMまでは細胞数の減少は見られず、100μMまでは、細胞数にはほとんど影響は見られなかった。したがって、上記のALP活性の上昇は、これらの化合物が骨芽細胞の分化を選択的に促進したことを示している。
(4)骨芽細胞によるカルシウムの石灰化に対する検討
骨芽細胞によるカルシウムの石灰化に対する上記4種類の化合物及び配糖体の効果を、図5に示す。図5に示されるように、コントロールではアリザリンレッドSによっても、ほとんど染色されなかった。一方、上記の化合物及び配糖体で処理を行うと、顕著な染色が認められ、これらは骨芽細胞分化を促進してカルシウムの石灰化も亢進させることが示された。
また、これらのカルシウムの石灰化活性の強さは、(R)‐アセロゲニンB>アセロシドI≒アセロゲニンA>アセロシドB1の順番となっていた。
なお、染色を行ったときの染色の濃さにより、これらによるこのカルシウムの石灰化の亢進は、濃度依存的な傾向があることが示された。
以上より、アセロシドI、アセロシドB1、アセロゲニンA及び(R)‐アセロゲニンBは、骨芽細胞の分化を促進することによって骨形成を促進すると考えられる。したがって、骨減少性の多くの疾患、例えば、骨粗鬆症、関節リウマチ、歯周病、ページェット病、がんの骨転移等の予防に有用であり、また、これらに対して治療を行う際に、ほとんど副作用がなく、高い治療効果を発揮することが期待できる。
(実施例2)
(1)試薬等
ダルベッコ変法リン酸緩衝生理食塩水(Dulbecco's phosphate buffered saline, 以下「D-PBS」ということがある。)は、大日本製薬(株)より購入した。Affi-Gelアガロースビーズ(アフィゲルヘパリン カタログ番号:15306173)は、BioRad社より購入した。
生後5日齢のC57BL/6マウスは、三協ラボサービス(株)より購入した。また、ホストマウスとしては、成体マウスの器官において、腎臓及び前眼房は免疫応答の非常に少ない組織であることが知られており、前記移植培養実験においては特にヌードマウスを用いる必要はないため、三協ラボサービス(株)より購入した生後10〜15週齢のC57BL/6マウス(雌)を2匹一群として使用した。
(2)アセロゲニンA含浸アガロースビーズの調製
アセロゲニンAを含浸させたアガロースビーズ(以下、「アセロゲニンA含浸ビーズ」という。)を、以下のようにして調製した。
アセロゲニンAを100μM(終濃度)となるように、D-PBSを用いて希釈した。Affi-Gelアガロースビーズを、PBSを用いて洗浄した。洗浄後のアガロースビーズを1.5ml角底エッペンドルフ型チューブに入れ、上記のように希釈した前記アセロゲニンA溶液を100μlの量で添加した。室温で45分間、インキュベートすることにより、アセロゲニンAをアガロースビーズに含浸させた。得られたアセロゲニンA含浸アガロースビーズを下記の歯髄への埋入に供した。
また、陰性対照として、アセロゲニンAを含まないD-PBSに含浸した以外は、アセロゲニンA含浸ビーズと同様にして調整したアガロースビーズ(以下、「D-PBS含浸ビーズ」という。)を使用した。
(3)歯髄への埋入
歯根-歯周組織形成直前の、生後5日齢のC57BL/6マウスを、エーテル麻酔後に断頭屠殺した。下顎を摘出後、下顎第1臼歯を、歯小嚢ごと摘出した。試料投与群には、アセロゲニンA含浸アガロースビーズを3粒、摘出歯(下顎第1臼歯)の歯髄に埋入した。また、対照群には、D-PBS含浸ビーズを3粒、摘出歯(下顎第1臼歯)の歯髄に埋入した。
(4)移植培養
アセロゲニンA含浸ビーズを埋入した摘出歯、及び、陰性対照としてD-PBS含浸ビーズを埋入した摘出歯を、ホストマウスの腎臓皮膜下に移植して培養した。ホストマウスは、12時間点灯、室温25℃の条件下におき、水と飼料は自由に摂取させて3週間飼育した。
上記の摘出歯の移植3週間後、ホストマウスを頸骨脱臼にて屠殺し、腎臓を摘出して、各群の培養後の摘出歯(移植歯)を回収した。
回収された培養後の移植歯における歯根-歯周組織形成(伸長)、歯根膜、及び骨を、実体顕微鏡下にて観察し、CCDカメラにて撮影した。前記移植培養後の各群における移植歯の観察結果を、図4に示す。
図4に示すように、陰性対照群(図4A、「PBS」と表示した)では、わずかな歯根の伸長と周囲における骨の形成が観察された。骨形成部分は、右上から左下に向かう斜線で示した。一方、試料投与群(図4B、「アセロゲニンA」と表示した)では、陰性対照群と比較して、顕著な骨形成の促進が認められた。
なお、骨形成部分とは逆向きの斜線で示された部分は、歯根膜領域を示し、白色の部分は歯を示す。
これらの結果から、アセロゲニンAを有効成分とする本発明の医薬組成物は、優れた歯槽骨形成(伸長)促進作用を有していることが示された。以上より、アセロゲニンAを有効成分として含有する本発明の医薬組成物は、歯槽骨等の歯の周囲組織の形成を促進し、こうした組織のおける傷害の予防及び/又は治療において、非常に有効であることが示された。
(製剤例)
次に、本発明の組成物を含有する製剤例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(製剤例1 錠剤)
上記の成分をそれぞれ秤量し、均一に混合した後に圧縮打錠して重量300mgの錠剤を製造することができる。
(製剤例2 硬カプセル剤)
上記の成分をそれぞれ秤量し、均一に混合した後、硬カプセルに300mgずつ充填することにより、硬カプセル剤を製造することができる。ここで、組成物1は、(R)‐アセロゲニンBと乳糖とを1:1で混合したものである。なお、製剤例3〜6で使用する組成物1は上記と同じものである。
(製剤例3 軟カプセル剤)
上記の成分をそれぞれ秤量し、均一に混合した後、軟カプセルに100mgずつ充填することにより、軟カプセル剤を製造することができる。
(製剤例4 顆粒剤)
上記の成分をそれぞれ秤量し、均一に混合した後、常法に従って顆粒剤を製造することができる。
(製剤例5 シロップ剤)
上記の成分をそれぞれ秤量し、糖及びサッカリンを注射用蒸留水60mLに溶解した後、グリセリン及びエタノールに溶解された組成物2及び調味料の溶液を加える。この混合物に精製水を加えて、最終容量を100mLにすることにより、経口投与用のシロップ剤を製造することができる。
(製剤例6 顆粒剤)
上記の成分をそれぞれ秤量し、組成物3を常法によって珪酸カルシウムに吸着させて微粒子とし、散剤を製造することができる。
以上より、本発明の骨疾患の予防及び又は治療用医薬組成物は、広く応用の可能性が期待されるものであり、例えば、以下のような用途において、特に、歯槽骨の維持や形成促進が望まれる様々な場面において有用性が高いと考えられる。
本発明によれば、本発明の化合物(I)〜(IVa)、これらの配糖体、生理学的に許容されるこれらの塩、これらの水和物、及びこれらを含む抽出物からなる群から選ばれる1種以上を有効成分として含有する医薬組成物、健康食品、機能性食品及び医薬製剤は、医薬及び食品の分野において有用である。

Claims (13)

  1. 下記式(I)で表されるジアリールヘプタノイド化合物及びその類縁体化合物を有効成分として含有する、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物。
    (式(I)中、R1は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R2、R3、及びR4は、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R5は、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であるか、他方のアリール基のヘプチレン基に対してメタ位に結合して環を形成してもよい。また、2つのアリール基が、それぞれ、ヘプチレン基に対してメタ位の炭素間で結合して、環を形成してもよい。)
  2. 上記式(I)で表されるジアリールヘプタノイド化合物は、下記式(Ia)で表されるものであることを特徴とする、請求項1に記載の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物。
  3. 前記式(I)で表されるジアリールヘプタノイド化合物及びその類縁体は、下記式(II)又は(III)で表される化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物。
    (式(II)及び(III)中、R1及びR5は上記と同様に、水素原子、炭素数1から3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基であり;R2、R3、及びR4は、それぞれ独立に、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基を表す。)
  4. 前記式(II)で表されるジアリールヘプタノイド化合物及びその類縁体は、下記式(IIa)〜(IIg)及び(IIh)からなる群から選ばれるものであることを特徴とする、請求項1又は3に記載の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物。

  5. 下記式(IV)で表されるジアリールヘプタノイドの半量体化合物及びその類縁体化合物を有効成分として含有する、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物。
    (式(IV)中、Rは上記と同様に、水素原子、炭素数が1から3のアルキル基、単糖及び二糖からなる群から選ばれる官能基であり;Rは、水素原子、酸素原子、ヒドロキシ基、単糖及び二糖からなる群から選ばれるいずれかの官能基を表す。)
  6. メグスリノキ(Acer nikoense Maximowicz)、三花槭(サンファチ、和名:オニメグスリ)(Acer triflorum)、血皮槭(シュエピチ、Acer griseum)、ダケカンバ(Betula ermanii Cham.)、シラカンバ(Betula platyphylla)、ウダイカンバ(Betula maximowicziana)、ヤエガワカンバ(コオノオレ、Betula davurica Pall.)、ハンノキ(Alnus japonica Steud.)、及びボスウェリア・オバリフォリオラータ(Boswellia ovalifoliolata)からなる群から選ばれるいずれかの樹木の乾燥樹皮から抽出され、請求項1〜5のいずれかに記載のジアリールヘプタノイド化合物又はこれらの類縁体を含有する抽出物を含む、骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物。
  7. 歯槽骨の増加作用を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の骨疾患の予防及び/又は治療用医薬組成物。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載の医薬組成物を含有する骨疾患の予防及び/又は治療用医薬製剤。
  9. 請求項1〜7のいずれかに記載の医薬組成物を少なくとも1種以上含有する、骨疾患の予防及び/又は治療を補助するための機能性食品。
  10. メグスリノキ(Acer nikoense Maximowicz)、三花槭(サンファチ、和名:オニメグスリ)(Acer triflorum)、血皮槭(シュエピチ、Acer griseum)、ダケカンバ(Betula ermanii Cham.)、シラカンバ(Betula platyphylla)、ウダイカンバ(Betula maximowicziana)、ヤエガワカンバ(コオノオレ、Betula davurica Pall.)、ハンノキ(Alnus japonica Steud.)、及びボスウェリア・オバリフォリオラータ(Boswellia ovalifoliolata)からなる群から選ばれるいずれかの樹木の乾燥樹皮から抽出され、請求項1〜5のいずれかに記載のジアリールヘプタノイド化合物又はこれらの類縁体を含有する抽出物を含む、機能性食品。
  11. 請求項1〜7のいずれかに記載の医薬組成物を少なくとも1種以上含有する、健康食品。
  12. メグスリノキ(Acer nikoense Maximowicz)、三花槭(サンファチ、和名:オニメグスリ)(Acer triflorum)、血皮槭(シュエピチ、Acer griseum)、ダケカンバ(Betula ermanii Cham.)、シラカンバ(Betula platyphylla)、ウダイカンバ(Betula maximowicziana)、ヤエガワカンバ(コオノオレ、Betula davurica Pall.)、ハンノキ(Alnus japonica Steud.)、及びボスウェリア・オバリフォリオラータ(Boswellia ovalifoliolata)からなる群から選ばれるいずれかの樹木の乾燥樹皮から抽出され、請求項1〜5のいずれかに記載のジアリールヘプタノイド化合物又はこれらの類縁体を含有する抽出物を含む、健康食品。
  13. 骨疾患の予防及び/又は治療を補助するために使用されるものであることを特徴とする、請求項10〜12のいずれかに記載の健康食品。
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