JPH04502020A - 腸内鉄吸収性を制御するための経口投与ポルフィリン類 - Google Patents
腸内鉄吸収性を制御するための経口投与ポルフィリン類Info
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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】
腸内鉄吸収性を制御するための経口投与ポルフィリン類関連出願
本願は、併行的に出願中の、同一出願人による米国特許出願第411.842号
(1989年9月25日出願)の部分継続出願である。
発明の背景
本発明は、金属プロトポルフィリン及び金属メソポルフィリンなどの金属ポルフ
ィリン類:医薬品として容認し得る担体と共にこれらの化合物を含有する治療薬
として有用な経口投与用組成物;ならびに、動物、特に哺乳類、とりわけ人の各
種疾病を治療するためのこれらの化合物及び組成物の使用:に関するものである
。
ヘムはピロールと呼ばれる4個の小単位から、なる赤色の色素であり、これらの
小単位は化学的に結合して一つの大きなテトラピロール(ポルフィリン)環構造
を形成している。このポルフィリンの中心に金属原子がキレート結合しており、
高等生物ではこの金属が鉄であって、このポルフィリン環構造はプロトポルフィ
リンIXと呼ばれている。
哺乳類及びその他のを椎動物では、プロトポルフィリンIX(以下ヘムと称する
)は酵素的に分解されて、一般に胆汁色素と呼ばれている開環テトラピロール(
例えばビリルビン、ビリベルジン)及び鉄を形成する。ヘム酸化酵素(heme
oxygenas:)は、ヘムの胆汁色素及び鉄への異化(cataboli
sm)における律速酵素(rate−1imiting enzyme)である
。この分解は動物のある種の器官で行われる。例えば、ヘモグロビン及びその他
のヘム蛋白質からのヘムの分解に関しては肝臓で行われる。消化器系では、小腸
上皮におけるヘム酸化酵素の作用によって、食物からのヘムは胆汁色素及び鉄に
分解される。次いでこの鉄はその動物によって吸収される。このことは、体内で
の過剰の鉄の蓄積をまねくことがあり、それは重大な、ときには致死的な結末を
まねく可能性がある。
例えば調理法(鉄製容器)または食餌療法による直接摂取〔例えば鉄過負荷誘発
皮膚ポルフィリン(iron−overload 1nduced低下した動物
を積極的に治療するための金属の過剰治療投与から、ある種の血液障害患者が受
ける高張輸注(hypertransfusion)から:集合的に[血色症」
と呼ばれている障害から自然発生的に;ある種の産業上の暴露から、慢性的鉄過
剰が招集されることがあるが、過剰鉄の組織沈着の最も通常の原因1.ならびに
それによって導かれる病理的結果は、鎌状赤血球症、種々の形式の地中海貧血症
、G−6−PD欠乏症、遺伝性球状赤血球症、などのような通常の先天性貧血症
の一つの結果である。これらの障害では、赤血球細胞の寿命が非常に短いために
、継続的に大量の鉄の組織沈着がおこり、その程度は、体の金属再活用の能力を
越えるものとなる。従って、組織中の鉄濃度は極めて高い、毒性レベルまで上昇
し、例えば心筋症、膵不全症(糖尿病)、及び乳化内分泌不全症によって明らか
になるような重要な臓器機能の損傷を導く。
異常鉄の主原因は、食物中の鉄、特に動物臓器の鉄である。本発明は、このよう
な過剰鉄の潜在源を中和するのに特に有用である。
このような過剰鉄を排泄する生理的機構は存在せず、この目的での唯一の一般に
活用可能な治療様式は、デスフェリオキサミン(desferrioxamin
e )として知られている薬剤である。しかし、この薬剤は鉄に対して特異的に
作用するものではなく、他の金属にも同様にキレート作用を示す。このものは、
合理的な効果を与えるためには、筋肉内に投与せねばならず、注射個所に強い局
所的炎症を生じる。さらには、当初無毒性といわれたことが正しくないことが証
明され、治療患者における多数の毒性反応が、その使用によって生じたことが現
在報告されており、それには低血圧症、アレルギー反応などが含まれる。
原因の如何を問わず、慢性鉄過剰症に患っている動物に対しては、小腸における
食品からのヘムの異化を阻止して、食物からの鉄化合物の吸収を防ぐような方法
と材料を入手することが望ましい。特に、食物からのヘムの腸ヘム酸化酵素によ
る異化と、その食物からの鉄化合物の付随的吸収とを阻止するための経口投与用
組成物が、特に、原因の如何を問わず、慢性鉄過剰症に患っている人たちにとっ
て必要である。
併行的に出願中の、同一出願人による合衆国特許出願第07/325186号(
1989年3月16日出願)に記述されているSn−プロトポルフィリン(5n
PP)は、小腸内容物への鉄の胆汁分泌を大幅に増強して、それによって鉄を除
去するというきわめて有利な性質を発揮する。5nPPは非経口的に投与される
もので、ヘムとヘム酸化酵素との結合を阻止することによってこのような補助的
様式で作用し、それによって、通常はヘムの異化行程中で生じる鉄の放出を阻害
し、非異化ヘムの各分子をもって鉄の1原子を腸内に排泄させるのである。
同一出願人による合衆国特許第願第4.657.902号では、人を含む哺乳類
に、治療の必要のある場合、非経口的にSn−メソポルフィリン(SnMP)が
用いられて、ヘム排泄速度を増大させ、ヘムの同化(metabolism)速
度を減少させ、肝臓中のトリプトファン同化速度を制御している。
同一出願人による合衆国特許第4.619.923号は、有効量の錫を非経口的
に投与して、人の肝臓におけるトリプトファン同化速度を、それを増大させる必
要のある場合、増大させる方法に関するものである。さらに、同一出願人による
合衆国特許第4.782.049号は、乾癖の治療に当たって、紫外線と共に、
5nPP及びSnMPを非経口的に投与することに関するものである。
同一出願人による合衆国特許第4.684.637号は、錫プロトポルフィリン
及びクロムプロトポルフィリンの非経口投与を通じてヘム同化速度を減少させる
ことによって、哺乳類の過ビリルビン血症を阻止することに関する。
これらの特許は全て、非経口投与について述べるものである。
知られる限り、何らかの目的に対してこれらの製品を経口的に投与することを教
示ないし示唆したものはこれまでに存在しない。
これまでのところ、金属ポルフィリン類あるいはこれらの化合物を含む経口投与
用組成物を用いて、腸ヘム酸化酵素の活性を阻害し、それによって、動物による
食物からの鉄の吸収を、それを阻止する必要のある場合、減少させるような提案
は存在しない。さらには、5nPPの投与後、実験室的にも、生体内でも、腸ヘ
ム酸化酵素の阻害は存在しない、とこれまで信じられていた。()lintz等
、Ped、Res、23:50−53 (1988)を参照。〕本発明の要旨
ある種の金属ポルフィリン類を動物に経口的に投与して、小腸中の腸ヘム酸化酵
素の活性を阻害し、それによって、食物からの鉄の吸収を減少させることができ
ることが、ここに発見された。
本発明の実施に特に有用な金属ポルフィリン類には、錫プロトポルフィリン(S
nPP) 、錫メソポルフィリン(SnMP) 、クロムプロトポルフィリン(
CrPP)及びクロムメソポルフィリン(CrMP)が含まれる。
従って、本発明は、動物における鉄の吸収を、それを阻止する必要のある場合、
阻止するための経口投与用組成物を提供するものであり、その組成物は、有効量
の錫プロトポルフィリン、錫メソポルフィリン、クロムプロトポルフィリン、ク
ロムメソポルフィリン、またはこれらの混合物を包含するものである。錫の化合
物が特に好ましい。
また、本発明は、有効量の錫プロトポルフィリン、錫メソポルフィリン、クロム
プロトポルフィリン、クロムメソポルフィリン、マンガンを経口投与することに
よって、小腸内のヘムの異化、及び鉄の付随的吸収を減少させる方法を提供する
ものである。
本発明の範囲内における現在好ましい具体例は、以下の詳細な記述によって明ら
かであろう。
図面の簡単な説明
第1図は、腸ミクロソームのヘム酸化酵素活性に対する5nPPの活性を測定し
た。各点は、′4匹の動物個体の平均±SEを示す。
本発明の範囲の他の金属ポルブイリン類について同様の結果を得る。
第2図は、5nPPによる実験室内での腸ミクロソームのヘム酸化酵素の競合的
阻止を示す。
5nPP (0)・は、0.0.05MMの濃度で腸ミクロソームに加えた。
ヘム濃度は50MMであった。゛ヘム酸化酵素は、後記の[資材及び方法Jの項
に記述したようにして測定した。各点は、少くとも3個体の試験値の平均である
。本発明の範囲内の他の金属ポルフィリン類について向様な結果を得る。
ヘム酸化酵素は、ヘム(例えば肝臓における)の胆汁色素及び鉄化合物への異化
作用における律速酵素である。小腸上皮におけるヘム酸化酵素活性は、肝臓のそ
れに匹敵することが現在知られている。さらに、腸ヘム酸化酵素は、ヘム及びヘ
ム源(例えばヘム含有食物)から放出される無機鉄の量を調節するという役目の
故に、鉄吸収における生理的役割りを有する。
従って、腸ヘム酸化酵素の活性を調節することによって、ヘム及びヘム源(例え
ばヘム含有食物)からの鉄の吸収をも調節することができる。このような腸ヘム
酸化酵素活性の調節は、原因の如何を問わず、慢性的な鉄過剰に患っている動物
の治療にきわめて有用である。
ここに、ある種の合成金属ポルフィリン類が、これを経口投与した場合に、すぐ
れた腸ミクロソームヘム酸化酵素阻害作用を発揮することが見いだされた。さら
に、このように投与された合成金属ポルフィリン類は、肝臓や肺臓から分離した
ヘム酸化酵素の場合と同様に、Ki(阻害率)をもって、ヘム酸化酵素の競合的
阻害剤として作用する。
本発明を、以下の非限定的実施例によって実証する。
資材及び方法
雄のスプラグドーリ−(Sprague−Dawley)ラット(175−22
5グラム)をTaconic Farms (Germantown、ニューヨ
ーク州)から購入した。5nPP (合成ヘム類似体)は、Porphyrin
ProductCo、、 PhilIipsburg、ペンシルバニア州)を
用いた。その他すべての試薬は、市販品の最高グレードのもので、Sigma
ChemicajCo。
(St、 Louis、ミズーリ州)から購入した。
動物の治療 ゛・ ・
ラットは5tandard Puri’na Rodent Chow (St
、Loujs、ミズーリ州)で養い、研究に先立つ少くとも1週間、光照サイク
ル室(12時間明/暗サイクル)て順化させた。S nPPを少量の0.2とし
た。5nPPは、25 μmoles/体重kg (4,Om//体重kg)の
1回薬量で、皮下注射または強制食餌として投与した。対照ラットは同等量の希
釈剤を与えられた。全てのラットは、食物及び水を自由に摂取できるようにした
。
で殺し、左心室を通じて氷冷0.9%NaCI!を用いて、その場で徹底的に潅
注を行った。小腸を幽門接合部て切断し、腸の全長を氷冷0.9%NaCl!を
用いてその場で潅水して、腸の内容物を除去した。端から5cmのところで、小
腸の20Cm長の片を切開し、もう一度塩水で潅水した。次いでステンレス鋼小
刃を用いて粘膜をそっと掻き取り、5tohs等、Arch、 Bioches
r Biophys、±77 : Io5−116 (’+ 976)か述べて
いるように、蔗糖(0,25M)、M、 pH7,4)中に置いた。超音波処理
及び均質化処理に続いて、Rosenberg等、BiocheM Pharm
acol、38 : 1155−1161(1988)が述へているように、分
画遠心分離によって腸ミクロソームを調製した。このミクロソーム粒を洗滌し、
1.5mlの燐酸カリウム緩衝液(o、IM、 pH7,4>中に再懸濁させて
、蛋白質濃度を約5−10■/ mlとした。全てのその後の評価分析におい述
へられているようにして測定した。すなわち、ビリベルジン還元酵素源として正
常なラット肝臓から導かれた105.000xg上澄液−4297(1974)
を参照。〕蛋白質濃度は、ウシ血清アルブミンを用いて、Lowry等、J、B
iol、Chem、 + 93 : 265−275(1951)の方法によっ
て測定した。
錫分析
全ての錫分析は、Perkin−Elmer Corp、 (Norwalk、
コネチカット州)のHGA−500グラフアイト炉を備えたZeeman/ 5
000原子吸収分光光度針を用いて実施した。このグラファイト炉は、適切な波
長(286,4nm)、ならびに、メーカーが推奨し、我々の研究室で錫測定用
に最適条件にした器械操作条件をもって、L。
vovプラットフォーム(Slavin等、At、5pectrosc、2 :
137−145 (1985)を参照〕を利用した。全ての錫分析は、改変マ
トリックスとして、20%硝酸中に硝酸マグネシウム及び燐酸アンモニウムを含
んでいた。
結果
5nPPの1回薬量(25μmoles /体重kg)をラットに経口的に、あ
るいは非経口的に投与し、第1図に示した時点で小腸上皮中のヘム酸化酵素レベ
ルを測定した。この薬量は、他の研究参者たちが以前に用いたものに整合するよ
う選んだ。(Hintz等、Ped。
Res、23:50−53 (+988)を参照。〕経口処置後、ヘム酸化酵素
活性は急激に(3時間以内)阻害(対照の50%)されたが、このレベルは処置
後16−24時間内に正常値に戻った。
非経口処置後、酵素活性はさらに大幅に(65%阻害)阻害され、このような酵
素活性の顕著な減少レベルは金属ポルフィリンの1回薬量の後少くとも48時間
維持された。
CrMPを用いて同様な試験を行った。結果を第1表に示す。
第1表
CrMP25 μmol /kgの経口投与後の腸内ヘム酸化酵素活性
平均 2価0
対照 2.70+0.09
3時間 0.64+0.38 P <0.0116時間 1.04+0.02
P <0.00124時間 1.85+ 0.07 P < 0.00148時
間 2.57 + 0.07
* スチューデントのt−検定
第2図に示されているように、腸ミクロソーム中の基質、ヘムの見かけ上のKm
は、線型回帰分析によって測定して、8.21μMであった。これは、肝ミクロ
ソーム及び牌ミクロソームにおけるヘムについて報告されているKmと同様であ
る。〔にappas等、J。
5nPPを腸ヘム酸化酵素培養混合物に添加すると、驚くべきことに、酵素活性
の顕著な競合的阻害が起こり、ヘムのKmで3倍ないし7倍の増加(それぞれ2
3.92μM及び56.18μM)が見られた。腸ミクロソームにおける5nP
PのKiは、0.017μMと測定された。
5nPPの1回投与(25μmoles /体重kg)後48時間目に、肝臓、
腎臓及び膵臓中の組織錫レベル(μg/体重gm)を測定した。以下の第■表に
示すように、金属ポールフィリンの1回非経口、投与の後、錫は、肝臓及び腎臓
に同程度蓄積(それぞれ14.43+ 1.50及び14.39+0.45μg
/gm)されたが、この時点では、膵臓中にかなり少い量の錫が(1,78±0
.03μg/gm)見いだされた。しかし、経口処置の後は、肝臓及び腎臓は、
非経口処置後にこれらの臓器に見いだされた錫の量のそれぞれ1.5%及び3.
5%程度を蓄積した。この組織錫レベルは、胃腸管からのこの化合物への吸収の
程度が非常に低いことを示しており、この知見は、人について以前に報告されて
いるものと一致する。(Anderson等、C11n、Pharm、Ther
apeut、39 : 510−520(1986)を参照。〕
第■表
48時間後の組織錫レベルに対する
5nPPの経口及び非経口投与の影響
組織 非経口 経口
錫(μm/乾重量grn)
肝臓 14.34±1.50 0.50±o、ti腎臓 14.39±0.45
0.14±0.02牌臓 1.78±0.03 0.32±0.05第■表に
ついて:経口または皮下注射によって1回薬量(25μmoles /体重kg
)でラットに5nPPを投与した。組織錫レベルは、グラファイト炉原子吸収分
光計によって48時間後に測定した。
前記の[資材及び方法」の項に述べたように、4匹の動物個体の平均上・SEと
して報じた。対照動物の組織錫レベルは、検知レベル以下であった。これらの例
は、ヘム類似体である金属ポルフィリン類、特に5nPP、 SnMP、 Cr
PP、 CrMP、及びこれらの混合物の、小腸上客における、特にヘム誘導鉄
吸収個所におけるミクロソームヘム酸化酵素を阻害する潜在能力を示すものであ
り、鉄吸収阻害のための新規な物質及び方法を提供し、このようにして、[初回
通過」チトクロームP−450依存薬物代謝及び、食餌源からのヘムから導かれ
る鉄を含めて、栄養摂取の調節の両者にとって重要な、これらの化合物の組織へ
の生物作用を展開する。小腸の基部は高レベルのヘム酸化酵素活性を含む。(R
affin等、J、 CI in。
Invest、54 :1344−1352 (1974)を参照。〕加えて、
腸のこの領域は、ヘム酸化酵素を必要とする行程であるヘモグロビン−鉄摂取の
最も活発な部位である。〔同上参照。〕従ついる人を含めて、特に動物の治療に
おいて臨床的応用性を有する。
本発明の金属ポルフィリン類を投与するには、処置すべき人または動物の年齢、
体重、処置しようとする状態の型及び重度、及び直ちに評価し得る諸要因を、担
当医師または獣医師が考慮するだろう。
本発明の金属ポルフィリン類は、純固型、稀釈溶液または懸濁液、あるいは濃厚
液として経口投与すればよく、単位薬量または複数薬量の投与用に調製すること
ができる。
本発明の金属ポルフィリン含有医薬用組成物については、担体及びその他の成分
は、金属ポルフィリン類の治療効果を減殺しないようなものでなければならない
。経口投与用の適切な投与形式は、錠剤、分散性粉剤、顆粒剤、カプセル剤、カ
ブレット剤、トラガカントゴム、懸濁液、シロップ、エリキシル、及びこれらの
類似物である。投薬の容易さを考えれば、液状の組成物が好ましい投薬量形成で
ある。カプセルは、固型または液状のいずれかて本発明の金属ポルフィリン類を
含有させることができる。
本発明の金属ポルフィリン類含有医薬品組成物は、適切な医薬用組成物を提供す
るために、甘味剤、芳香剤、着色剤、及び保存剤などの通常の助剤を1種または
それ以上含有させることができる。本発明の金属ポルフィリン類含有固型投薬量
形体(例えば錠剤、カプセル剤、カブレット剤、など)には、炭酸カルシウム、
炭酸ナトリウム、燐酸カルシウム、乳糖、タルク、カオリン、及びそれらの類似
物、などの顆粒化−崩壊剤、澱粉、ゼラチン、アカシア、及びそれらの類似物、
及び、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、タルク、及びそれらの類似物
二などを含む通常認められた賦型剤と混合した形で本活性成分(すなわち金属ポ
ルフィリン)を含有させることができる。このような固型投薬量形体のものは、
被覆しなくともよく、あるいは、既知の技術によって被覆して、有効成分の効果
を遅延させて、継続的作用を持たせることもできる。
同様に、懸濁液、シロップ、エリキシル、などには、懸濁化剤(例えば、メチル
セルローズ、トラガカンター、及びアルギン酸ソーダ)、湿潤剤(例えば、レシ
チン、ステアリン酸ポリオキシエチレン)、及び保存剤、のような組成物調製に
用いる通常の補助剤のいずれかと混合した形で本活性成分を含ませることができ
る。
人の治療も含めて、成年動物への本活性成分の日薬量は、単一投薬または複数個
投薬の量として、好ましくは約0.1ないし50μM/体重kgの範囲内であろ
う。人を含めて、成年動物に投与するための医薬用組成物中の活性成分の投薬量
単位は、好ましくは約0.07ないし40.0■/gの範囲であろう。治療しよ
うとする状態の本質及び重度に応じて、また、患者の大きさ及び質量(成人の平
均を70kgとする)に応じて、例えば、新生児、幼児、若年者の治療など、成
年者の投薬量より少い薬量とすることができる。同様に、本活性成分は、単一投
薬量または複数個投薬量として、例えば12時間に1回の投薬量として投与する
ことができる。
これらの範囲からの多少の変更も可能であり、有害作用は見られない。従って、
本発明の医薬用組成物は、包括的に、存効量の5nPP、 SnMP、 CrP
P5CrllP、またはこれらの混合物、好ましくは5nPPまたはSnMP
(すなわち、小腸ヘム酸化酵素活性を阻害し、ヘム、ならびに、食物などのヘム
源、からの鉄の吸収を防ぐのに実用的に有効な量)を含む経口投与用組成物を包
含し:また幡この組成物は、水、アルコール、などの担体、充填剤、安定剤、湿
潤剤など、医薬品として容認されるもの、ならびに、使用可能ないくつかの通常
の担体、助剤、及び湿潤剤を含むことができる。
同様に、本発明方法は、小腸内におけるヘム酸化酵素によるヘムの異化作用を阻
害または減少させるためのものであり、存効量のSnSnPP5Sn、 CrP
P、 CrMP、 MnMP、またはそれらの混合物、好ましくは5nPPまた
はSnMPを経口的に投与することによって鉄の吸収を減少させるためのもので
ある。
本発明の精神及び範囲から逸脱することなく可能な本発明の多少の変更は、本発
明に含まれるものである。本明細書に記述した全ての特許、特許出願、及び論文
は、これらを引用して本明細書に組み込まれたものとする。
FIGURE 1
国際調査報告
Claims (16)
- 1.動物における鉄の吸収を、その必要がある場合に阻止するのに有用な経口投 与用の医薬用組成物であって、そのような阻止の阻止に有用な量の錫プロトポル フィリン、錫メソポルフィリン、クロムプロトポルフィリン、クロムメソポルフ ィリン、またはこれらの混合物と共に、医薬品として容認される担体を包含する ものである医薬用組成物。
- 2.錫プロトポルフィリンを含有するクレーム1で請求する医薬用組成物。
- 3.錫メソポルフィリンを含有するクレーム1で請求する医薬用組成物。
- 4.クロムプロトポルフィリンを含有するクレーム1で請求する医薬用組成物。
- 5.クロムメソポルフィリンを含有するクレーム1で請求する医薬用組成物。
- 6.動物が哺乳類であるクレーム1で請求する組成物。
- 7.動物が人であるクレーム6で請求する組成物。
- 8.組成物が、投薬量単位形体であるクレーム1で請求する組成物。
- 9.約0.07ないし40.0mg/gの投薬量単位を含有するクレーム8で請 求する組成物。
- 10.阻止を達成するに有効な量の錫プロトポルフィリン、錫メソポルフィリン 、クロムプロトポルフィリン、クロムメソポルフィリン、またはそれらの混合物 を経口投与することによって、動物における鉄の吸収を、その必要のある場合に 阻止するための方法。
- 11.動物が哺乳類であるクレーム10で請求する方法。
- 12.動物が人であるクレーム11で請求する方法。
- 13.有効量を投薬量単位形体で投与するクレーム12で請求する方法。
- 14.各投薬量単位が、約0.07ないし40.0mg/gを含有するクレーム 13で請求する方法。
- 15.化合物が錫プロトポルフィリンであるクレーム10ないし14のいずれか で請求する方法。
- 16.化合物が錫メソポルフィリンであるクレーム10ないし14のいずれかで 請求する方法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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