KR20030083108A

KR20030083108A - 활성 산소 스캐빈저

Info

Publication number: KR20030083108A
Application number: KR1020020021512A
Authority: KR
Inventors: 홍기환
Original assignee: 오츠카 세이야쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-10-30

Abstract

본 발명은 하기 화학식(1)의 테트라졸릴알콕시-디하이드로카보스티릴 또는 그 염 화합물을 활성 성분으로 포함하는 새로운 활성 산소 스캐빈저 및 동일한 활성 성분을 포함하는 급성 뇌경색 예방 또는 치료제에 관한 것이다.

화학식 1

식중, R은 시클로알킬 그룹이고, A는 저급알킬렌 그룹이고, 카보스티릴 핵의 3번과 4번 사이의 결합은 단일 결합 또는 이중 결합이다

Description

활성 산소 스캐빈저{Active Oxygen Scavenger}

본 발명은, 신규한 활성 산소 스캐빈저에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 하기 화학식(1)의 테트라졸릴알콕시-디하이드로카보스티릴 화합물 또는 그염을 활성 성분으로 포함하는 활성 산소 스캐빈저, 및 급성 뇌경색 예방 및 치료제에 관한 것이다.

식중, R은 시클로알킬 그룹이고, A는 저급알킬렌 그룹이고, 카보스티릴 핵의 3번과 4번 사이의 결합은 단일 결합 또는 이중 결합을 의미한다.

산소는, 예컨대 정상적인 에너지의 생성과 대사를 유지하는 등, 삶을 유지하는데 있어 생체에 필수적이다. 이 산소는, 에너지 생성계에서의 반응, 산소 반응, 자외선 또는 X-레이 등과의 반응으로 소위 산소 음이온 라디칼, 과산화 라디칼, 하이드록실 라디칼로 불리는 활성 산소종으로 변하기도 한다. 이 활성 산소는, 예컨대 산소 부가 효소 또는 백혈구의 항균 작용 등 생체에 유용하지만, 한편으로는 생체막의 인지질을 구성하는 올레산, 리놀레산 또는 아라키돈산과 같은 불포화 지방산의 과산화를 촉진한다. 지질의 과산화는 전술한 활성 산소종과 같은 알콕시 라디칼 또는 하이드록실 라디칼을 생성시켜 생체막을 공격하여 막 손상 또는 다양한 효소의 불활성화를 초래한다 (cf. "TAISHA (대사)", 15(10), 1978, "활성 산소의 특성"). 그러나, 생체는 전술한 바와 같은 활성 산소종의 대사 불활성화에 참여하는 수퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD), 카탈라아제, 글루타티온 퍼옥시다아제 등 다양한 효소를 함유하고, 또한 항산화 활성이 있는 알파-토코페롤(비타민 E)을 함유한다. 생체는 통상적으로 이러한 효소들과 비타민들의 작용으로 정상 상태를 유지한다. 그러나, 이러한 효소와 비타민의 생체 방어 기전의 결함 또는 활성 산소종의 과잉생성으로 인한 생체 방어 기전의 제어 불능 또는 지질 과산화의 생성 및 침착이 발생할 수 있다. 생체 방어 기전에 결함이 발생하면, 과산화 반응이 연쇄 반응으로 이어져 예컨대 급성 뇌경색과 같은 심각한 장애를 초래한다.

본 발명자들은 활성 산소를 없애는(scavenging) 새로운 약물을 개발하기 위한 심도 있는 연구를 한 결과, 전술한 화학식(1)의 카보스티릴 화합물 또는 그 염, 구체적으로는 6-[4-(1-시클로헥실-1H-테트라졸-5-일)부톡시]-3,4-디하이드로-카보스티릴 또는 그 염이 활성 산소종을 잡아 먹는 활성이 있고 따라서 활성 산소 스캐빈저로서 유용하다는 것을 발견하였고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.

도 1은, 하이드록실 라디칼을 없애는 실로스타졸 (6-[4-(1-시클로헥실-1H-테트라졸-5-일)부톡시]-3,4-디하이드로-카보스티릴의 상표명)의 효과를 나타내는, 5,5-디메틸-1-피롤린-N-옥사이드(DMPO)와 하이드록실 라디칼의 스핀-애덕트인 DMPD/·OH의 전자 상자기 공명(EPR) 스펙트럼이다.

도 2는, 실로스타졸의 존재 또는 부존재하(블랭크)에서 베타-피코에리트린 형광발색의 시간 의존적 감소를 보여주는데, 이는 실로스타졸의 과산화 라디칼 흡수 능력을 보여주는 것이다.

본 발명은, 화학식(1)의 테트라졸릴-알콕시-카보스티릴 및 그 염 화합물을 활성 성분으로 함유하는 새로운 활성 성분 스캐빈저에 관한 것이다.

화학식(1) 또는 그 염은 활성 산소를 잡아 먹는 활성이 우수하므로 지질 과산화 생성을 억제할 수 있다. 따라서, 화학식(1) 또는 그 염을 활성 성분으로 포함하는 본 발명의 활성 산소 스캐빈저는 활성 산소의 과잉 생성, 지질 과산화 침착 또는 이에 대항하는 생체 방어 기전의 손실로 인한 다양한 손상 또는 질환을 예방 또는 치료하는데 유용하다. 특히, 본 발명의 화합물은 활성 산소종 중에서도 조직에 가장 큰 독성을 갖는 하이드록실 라디칼을 잡아 먹는 매우 강한 효능을 갖는다.

보다 구체적으로, 본 발명의 활성 산소 스캐빈저는 다양한 조직내 세포들을 허혈, 특히 재관류와 관련된 손상으로부터 예방하는 약제로서 유용하며, 따라서 기관내 재관류 손상; 이식으로 인한 간/신장 기능부전 또는 미세순환 기능부전; 전간; 급성 뇌경색; 또는 허혈 이외의 다른 원인, 예컨대 관절염 등으로 인한 활성 산소의 비정상적 생성을 예방 또는 치료하는데 유용하다.

화학식(1)의 테트라졸릴알콕시-디하이드로카보스티릴 화합물 및 그 제조 방법은 JP-63-20235에 개시되어 있다.

화학식(1)에서, "사이클로알킬 그룹"은 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 등을 포함하고, 바람직한 것은 사이클로헥실이다. "저급 알킬렌 그룹"은 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등을 포함하고, 바람직한 것은 부틸렌이다.

특히 바람직한 화합물은 6-[4-(1-사이클로헥실-1H-테트라졸-5일)부톡시]-3,4-디하이드로카보스티릴로서, 이는 혈관 이완제인 "실로스타졸"이라는 상표명으로 판매되어 왔다.

본 발명의 화학식(1)의 화합물은 원료 상태로 사용될 수 있고 바람직하게는 통상적인 약제학적 담체 또는 희석제와 함께 약제학적 제제로 사용될 수 있다. 투여 형태는 특정형으로만 제한되지는 않고, 예컨대 정제, 캡슐제, 과립제와 같은 경구 투여제, 경구 투여에 적합한 다양한 액제, 또는 주사제, 좌제와 같은 비경구 투여제 등 통상적인 투여형태일 수 있다. 급성 뇌경색의 예방 또는 치료를 위해서는, 주사제 형태가 바람직하다. 투여량은 특정 범위로 제한되는 것은 아니나 통상적으로 성인(체중 50kg)의 경우 1일 100mg 내지 400mg 범위이고 1일 한번에 복용하거나 1회 내지 수회로 분복할 수 있다. 바람직하기로는 활성 성분은 1회 투여 단위에 50 내지 100mg 포함된다.

주사제는 통상 액제형, 유제 또는 현탁제형으로 제조되어 멸균된 후 바람직하게 혈액과 등장으로 제조된다. 액제, 유제 또는 현탁제들은 통상 통상적인 약제학적 희석제들, 예컨대, 물, 에틸 알콜, 프로필 글리콜, 에톡실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시테일렌 소르비탄 지방산 에스테르를 사용하여 제조한다. 이 제제들은 염화 나트륨, 글루코오스, 글리세린과 같은 등장화제를 등장화에 충분한 양으로 포함할 수 있고 이외에도 통상적인 용해화제, 완충제, 무통화제를 포함할 수 있으며, 경우에 따라서는 착색제, 보존제, 향기제, 향미제, 감미제 및 기타 약제들을 포함할 수 있다.

경구투여를 위한 정제, 캡슐제, 액제등의 제제들은 통상의 방법에 따라 제조된다. 정제는 젤라틴, 전분, 락토즈, 마그네슘 스테아레이트, 탈크, 아라비아 고무와 같은 통상의 약제학적 담체들과 혼합하여 제조될 수 있다. 캡슐제는 불활성 약제학적 부형제 또는 희석제와 혼합한 후 경질 젤라틴 캡슐 또는 연질 캡슐에 충전시켜 제조할 수 있다. 시럽제나 엘릭실제와 같은 경구용 액제의 경우에는 활성 성분을 감미제(예, 수크로오즈), 보존제(예, 메틸파라벤, 프로필파라벤), 착색제, 향미제등과 혼합하여 제조할 수 있다. 비경구 투여제의 제조 또한 통상적인 방법, 예컨대 화학식(1)의 화합물을 멸균 수용액, 바람직하게는 물 또는 식염수 용액에용해시켜 제조할 수 있다. 비경구 투여에 바람직한 액제는 약 50 내지 100mg의 활성 화합물(1)을 물 또는 유기 용매에 용해시키고 다음 분자량이 300 내지 5000인 폴리에틸렌 글리콜에 용해시켜 제조하는데, 바람직하게는 소듐 카르복시메틸셀룰로오즈, 메틸셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리비닐 알콜과 같은 활택제를 포함한다. 전술한 액제는 바람직하게는 방부제(예, 벤질 알콜, 페놀, 티메로살), 안정화제, 완충제 등을 더 포함한다. 안정성을 유지하기 위해서 비경구 투여 제제를 통상의 동결 건조 수성 매질을 제거한 후 캡슐에 채울 수 있는데 이는 사용시 수성 매질에 용해시켜 다시 액제로 만든다.

실시예

본 발명을 본 발명 화합물의 하기 제제예 및 활성 산소 스캐빈저 활성 실험으로 예시하나, 본 발명이 이에 국한되는 것으로 해석되어서는 안된다.

제제 1

6-[4-(1-시클로헥실-1,2,3,4-테트라졸-5-일)부톡시]

-3,4-디하이드로카로보스티릴 5g

폴리에틸렌 글리콜 (분자량: 4000) 0.3g

염화 나트륨 0.9g

폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 0.4g

소듐 메타비설파이트 0.1g

메틸파라벤 0.18g

프로필파라벤 0.02g

주사제용 증류수 10.0ml

상기 파라벤, 소듐 메타비설파이트 및 염화 나트륨을 80℃에서 저으면서 상기 증류수 반 분량에 용해시킨다. 혼합물을 40℃에서 냉각시키고, 여기에 활성 화합물을 녹인 다음, 폴리에틸렌 글리콜과 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트를 녹인다. 남은 주사제용 증류수를 혼합물에 첨가하고, 필터지로 여과 멸균시켜 원하는 주사제를 얻는다.

제제 2

정제 제조

화합물 분량(g)

6-[4-(1-시클로헥실-1,2,3,4-테트라졸-5-일)부톡시]

-3,4-디하이드로카로보스티릴 100

락토즈 (일본 약전) 40

옥수수 전분 (일본 약전) 40

결정형 셀룰로오즈 (일본 약전) 20

하이드록시프로필셀룰로오스 (일본 약전) 4

마그네슘 스테아레이트 (일본 약전) 2

상기 본 발명의 화합물, 락토오즈, 옥수수 전분 및 결정형 셀룰로오즈를 잘혼합하고 혼합물을 하이드록시셀룰로오즈 5% 수용액으로 과립화 한 후, 과립화한 혼합물을 200메쉬체로 걸러 과립을 조심스레 건조시킨다. 그 다음, 과립을 통상의 방법으로 타정하여 정제를 얻는다 (1000정).

약리 실험

본 발명 화합물의 활성 산소 스캐빈저 활성: 실로스타졸을 시험하였다.

실험 1

실로스타졸의 하이드록실 라디칼 스캐빈저 효율:

실로스타졸의 하이드록실 라디칼 스캐빈저 효율을 실온 공기-포화된 인산염 완충제(10mM)에서 측정하였다. 실로스타졸, H₂O₂(0.12mM) 및 5,5-디메틸-1-피롤린-N-옥사이드 (DMPO) (1mM)을 포함하는 완충액에 소량(5μL)의 Fe²⁺용액 (10mM HCl 중의 10mM FeSO₄) 을 첨가하여 반응을 시작하였다. 샘플을 신속히 편수정 전자 상자기 공명 (EPR) 세포로 옮겨, 바로 측정을 시작하였다.

DMPO가 펜톤계(Fenton system)에 의해 생성된 하이드록실 라디칼과 반응할 때 하이드록시 라디칼을 가진 DMPO의 스핀-애덕트 DMPO/ㆍOH의 EPR 스펙트럼을 관찰하였다. 이 EPR 스펙트럼(ㆍOH)을 첨부 도면 1에 도시하였다. 하이드록실 라디칼 스캐빈저 활성은 카탈라아제(0.510 U/ml)를 사용하여 확인하였다.

도 1에서 보는 바와 같이, 실로스타졸은 농도-의존적 방식으로 DMPO/ㆍOH 애덕트 생성을 억제하였다. 신호들이 실로스타졸 10^-5M에서 거의 호전되었는데, 이는 하이드록실 라디칼의 강한 스캐빈저라는 것을 드러내는 것이다. 하이드록실 라디칼 형성을 억제하는데 요하는 농도(IC₅₀)는 2.58 ±0.07 μL 이었다.

실험 2

퍼옥시 라디칼 흡수능 (PRAC) 분석:

카오 등이 저술한 방법(Cao G, Alessio HM, Cutler RG (1993), 항산화제의 산소-라디칼 흡수능 분석, Free Radic. Biol Med. 14:303-311)에 따르면, 분석은 24 웰 플레이트에서 퍼옥시 라디칼 생성제인 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)하이드로클로라이드 (3mM)에 의한 퍼옥시 라디칼 생성과 뒤이은 리포터 단백질 베타-피코에리트린 (16.7nM)의 산화에 기초한다. 각 샘플 웰에 20μL의 인산염 완충액 또는 20μL의 실로스타졸을 포함시켰다. 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 하이드로클로라이드를 첨가한 후, 반응 혼합물을 37℃에서 항온배양 하였다. 형광 플레이트 판독기(Fluorescence Plate Reader: 미국, 위노스키, 바이토텍 인스트루먼츠사)를 사용하여 매 5분 마다 590nm에서의 방출과 485nm에서의 여기를 측정하였다. 화합물의 PRAC 값은 형광발광 대 시간 곡선하 면적의 증가로 나타내진다. PRAC 분석의 대조군으로 트롤록스를 사용하였다. 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 하이드로클로라이드를 첨가하기 직적의 형광발광을 그 샘플의 100% 값으로 계산하였다. PRAC 값은 하기 공식으로 계산하였다:

PRAC = [화합물 면적 - 블랭크 면적]/[1 μM 트롤록스 면적 - 블랭크 면적]

여기서, 1 PRAC 단위는 1 μM 프롤록스 값이다.

상이한 농도의 실로스타졸의 존재하 및 부존재하(블랭크)의 베타-피코에리트린 형광발색의 시간-의존적 감소를 첨부 도면 도 2에 나타내었다. 도 2에서 보는 바와 같이, 베타-피코에리트린은 유리 라디칼원에 노출되는 경우 그 형광발색을 신속히 상실하는 능력을 특징으로 한다. 베타-피코에리트린 형광발색의 감소는, 125분 동안의 시간 동안, 지연된 시간-항산화제의 농도 의존성을 보여주었다. 10^-6내지 10^-4M 실로스타졸 존재하에서는, 흡광 곡선이 오른쪽으로 이동하였는데 이는 그 스캐빈저 효과를 드러내는 것이다. 실로스타졸 (10^-6내지 10^-4M)에 대해 계산한 PRAC 값 (단위)은 각각 1.325와 1.983 이었다.

본 발명의 화학식(1)의 카보스티릴 화합물 또는 그 염은 활성 산소종을 없애는 활성이 우수한 바 활성 산소 스캐빈저로서 유용하다. 따라서, 이를 활성 성분으로 포함하는 약제는 활성 산소의 과잉 생성, 지질 과산화 침착 또는 이에 대항하는 생체 방어 기전의 손실로 인한 다양한 손상 또는 질환을 예방 또는 치료하는데 유용하다.

Claims

화학식(1)의 테트라졸릴알콕시-디하이드로카보스티릴 또는 그 염 화합물을 활성 성분으로 포함하는 활성 산소 스캐빈저.

식중, R은 시클로알킬 그룹이고, A는 저급알킬렌 그룹이며, 카보스티릴 핵의 3번과 4번 사이의 결합은 단일 결합 또는 이중 결합이다
제1항에 있어서, 활성 성분이 6-[4-(1-사이클로헥실-1H-테트라졸-5-일)부톡시]-3,4-디하이드로카보스티릴 또는 그 염인 활성 산소 스캐빈저.