JPH10509976A - ホスホコリン薬物誘導体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ホスホコリンとの結合により薬剤の生物学的利用能を高める方法を開示する。またホスホコリン誘導体化されたステロイド、ペプチドまたはその他の生物活性薬剤、およびこれら化合物を含有する医薬製剤を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】 ホスホコリン薬物誘導体発明の分野 本発明は、生物活性薬剤をホスホコリンと結合させることにより、その生物学 的利用能（バイオアベイラビリティ）を高める方法及び組成物に関する。発明の背景 製薬及び治療上の薬剤を哺乳動物へ送達するための従来の方法は、吸収に対す る化学的及び物理的障害のみならず、吸収に続く代謝による急速な不活性化に対 する投与薬剤の感受性により、しばしば厳しく制限される。生物学的に活性な薬 剤の多くの経口送達は、胃の極端なｐＨ、腸内のタンパク質加水分解性やその他 の消化酵素の作用、及び活性成分に対する胃腸膜の不透過性がなければ最良の経 路であるだろう。 攻撃されやすい薬剤を経口投与するための方法は、腸壁の透過性を人工的に高 めるための補助剤（たとえば、レゾルシノール類、ポリオキシエチレンオレイル エーテルやn-ヘキサデシルポリエチレンエーテルなどの非イオン性界面活性剤） との共投与；酵素による分解を避けるための酵素阻害剤（たとえば膵臓トリプシ ン阻害剤、フルオロリン酸ジイソプロピル（ＤＦＰ）やトラシロール）との共投 与；リポソームまたはその他の送達ビヒクル中への活性薬剤のカプセル化に頼っ ていた。 多くの治療化合物の投与様式にかかわらず、いったんそれらが体組織または体 液に接近すると、肝臓内で速やかに不活性化され、これは「初回通過効果」（fi rst-pass effect）と呼ばれる。特に経口投与された化合物は門脈循環を経て肝 臓に速やかに運ばれる。多くの化合物は混合機能オキシダーゼ、Ｉ相酵素（Phas e I enzymes）やその他の肝臓酵素による作用を受け、不活性なグルクロニド、 馬尿酸、グリシルアセチル誘導体となり、腎臓により速やかに排泄される。 そのために当技術分野においては、潜在力のある治療薬剤が、腸で速やかに吸 収されかつ肝臓での初回通過不活性化を避けることを可能にする方法及び組成物 を必要としている。発明の要約 今回、多くの生物学的に活性な薬剤をホスホジエステル結合を介してホスホコ リンと結合させると、そのような薬剤の生物学的活性及び／または生物学的利用 能が顕著に高まることが予期せず発見された。 一面において、本発明は、薬剤を１またはそれ以上のホスホコリン成分と結合 させ、ホスホコリンと結合した生物学的に活性な薬剤を回収する工程を包含する 、薬剤の生物学的利用能を高める方法を提供する。 もう一つの面において、本発明は、テストステロン、エストラジオール、エチ オコラノロンから成る群から選ばれた、ホスホコリンと結合した活性薬剤と製薬 上許容できる担体または希釈剤を含有する、低ステロイド症（hyposteroidism） を患っている哺乳動物を治療するための医薬製剤を提供する。 別の面において、本発明は、エストラジオールのホスホコリン誘導体を含有す る物質の組成物を提供する。 なお別の面において、本発明は、テストステロンのホスホコリン誘導体を含有 する物質の組成物を提供する。 さらに別の面において、本発明は、エストラジオールのホスホコリン誘導体と 製薬上許容できる担体または希釈剤を含有する、骨粗しょう症を患っている哺乳 動物を治療するための医薬製剤を提供する。 さらにもう一つの面において、本発明は、テオフィリンのホスホコリン誘導体 と製薬上許容できる担体または希釈剤を含有する、喘息を患っている哺乳動物を 治療するための医薬製剤を提供する。 さらにもう一つの面において、本発明は、テオフィリンのホスホコリン誘導体 を含有する物質の組成物を提供する。 本発明のこれらやその他の面は、本説明、特許請求の範囲及び図面に照らして 、当業者に明らかであろう。発明の詳細な説明 本明細書中に引用するすべての特許出願、特許、参考文献は、ことごとく参考 としてこの中に組み入れる。矛盾する場合には、定義を含む本説明が優先する。 定義 「ホスホコリン複合体化」または「ホスホコリン誘導体化」は、ホスホジエス テル結合を介してホスホコリン成分と共有結合したものとして、本明細書中で定 義される。 本発明のホスホコリン複合体化薬物に関し「顕著に高められた生物学的活性」 は、同一経路により投与された時の、複合体化してない親化合物に比し少なくと も５から１０倍増大した生物学的活性として、本明細書中で定義される。 本発明は、薬学的に活性な薬剤の生物学的利用能を、特にホスホジエステル結 合を介してホスホコリン成分と該薬剤とを結合することによって、増大すること に関する。 ホスホコリンは生物学的膜の至る所にある成分で、ホスファチジルコリンの形 で通常存在し、すなわちホスホジエステル結合を介してジアシルグリセロールに 結合している。二つの最もありふれたホスホコリン含有分子はレシチンとスフィ ンゴミエリンである。これら化合物は共にホスホコリンのホスホジエステル結合 でホスホリパーゼＣにより加水分解され、各々ジアシルグリセロールとセラミド を遊離する。さらに重大なことには、レシチンとスフィンゴミエリンは共に食物 中に存在し、胃腸管中で吸収され、ＨＤＬ−とＬＤＬ−コレステロールに組み入 れられ、肝臓内での有意な初回通過代謝なしに血液を通じて運ばれる。 本発明によると、１またはそれ以上のホスホコリン成分と親油性化合物との結 合は、生物学的膜を通過する能力を保持したままでその親油性化合物をより親水 性にするだろう。理論に縛られるものではないが、ホスホコリン結合は多くの場 合、複合体化された化合物の生物学的活性を覆い隠すと予測される。ホスホコリ ン複合体は、循環系中や標的組織上に存在するホスホリパーゼＣ、スフィンゴミ エリナーゼ、非特異的なエステラーゼなどの酵素に出会うまでは複合体形で存在 するだろう。その後これら酵素はホスホコリン部分を分離し、生物活性を持つ元 の化合物をうまく遊離させるだろう。こうしてホスホコリンの付加は、肝臓内で の初回通過不活性化から化合物を保護し、それらを血液または末梢の組織中の作 用部位に到達させるものと期待される。 本発明での使用に適する薬剤は、限定するものではないが、生物学的液体にほ とんど溶解しない親油性化合物のみならず、肝臓内で馬尿酸、グルクロン酸、ま たはその他の誘導体に速やかに代謝される化合物を含む。適当な化合物の非限定 的例は、現在医薬品の分野で、特に溶解度、吸収、代謝の問題故に経口投与可能 な薬剤として利用されていないものを含む。本発明で使用される薬剤に求められ ることは、(1)ホスホコリンが結合できる遊離のアルコール官能基の存在と、(2) ホスホリパーゼＣまたはその他の哺乳動物のエステラーゼによる開裂に対する、 生成したホスホジエステル結合の感受性だけである。 本発明での使用に適する薬剤の例は、限定するものではないが、ステロイド、 エピネフリンまたはノルエピネフリンなどのカテコールアミン、プロスタグラン ジンＥ１またはＥ２などのプロスタグランジン、ロイコトリエンＢ４、Ｃ４、ま たはＤ４などのロイコトリエン、そしてペプチドを含む。本発明で使用するペプ チドは、セリンまたはスレオニンを含むもので、黄体形成ホルモン放出ホルモン （ＬＨＲＨ）（１０アミノ酸ペプチド）やその類似体のように、長さが１０−１ ５アミノ酸残基より長くない方がよい。好ましい出発化合物または薬剤としては 、テストステロン（Sigma,St.Louis,MO より入手可）、エチオコラノロン（Sigm a）、エストラジオール（Sigma）、デヒドロエピアンドロステロン（Sigma）な どがある。これらのステロイドは経口的に投与されると、ほんのわずかの活性し か示さない。 本発明によると、当技術分野で知られたいずれかの方法を用いて、出発化合物 をホスホコリン誘導体に変換することができる。一つの好適な実施態様では、ホ スホコリン（Sigma Chemicals,St.Louis,MO より入手可）を可溶性カルボジイミ ド、好ましくは１−エチル−３（３−ジメチル−アミノプロピル）カルボジイミ ド塩酸塩（ＥＤＡＣ、Sigma）と活性エステル縮合反応をおこなわせる。このカ ルボジイミドは、ホスホコリンと同様に水溶性であるので好ましい。その活性な ホスホエステル中間体を次に活性薬剤と反応させて、所望のホスホコリンエステ ルを製造する。この反応は下記の実施例１に示す。水中のホスホコリンはＥＤＡ Ｃと反応して活性なエステルを生じる。これが次にたとえばテストステロンまた はその他の生物学的に活性な出発化合物などと反応して、最終生成物 エステル化生成物を生じる。この生成物は本質的に水溶性であり、従って当業者 に知られているような、たとえばフラッシュクロマトグラフィー、薄層クロマト グラフィー、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）などの従来の抽出および ／または分離方法によって、出発化合物から容易に分離されるものと期待される 。 ホスホコリン誘導体合成のもう一つの方法は、ステロイド、ペプチドなどをＤ ＰＰＰでリン酸化してリン酸エステル、たとえばリン酸テストステロンとし、さ らに複合体化剤としてのＥＤＡＣを用いてコリンと結合させる。 本発明のホスホコリン誘導体化薬物は向上した生物活性及び／または増大した 生物学的利用能を示すものと期待される。たとえばエチオコラノロンは、哺乳動 物の肝臓でグルクロニドの形成により代謝される。経口投与後、全遊離エチオコ ラノロンの約９９％が肝臓の通過毎に不活性化される。エチオコラノロンが経口 投与されると、胃腸管中で吸収され、門脈循環を経て肝臓へ直接運ばれる。その 後、投与された薬物の１％分だけが生物学的に有効に利用される。対照的に、ホ スホコリン複合体化エチオコラノロンは結合して低密度リポタンパク質（ＬＤＬ ）や高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）コレステロールとなり、肝臓の初回通過で 分解されないと予想される。そのホスホコリン誘導体化形態では、エチオコラノ ロンの約８０％が通過毎に代謝されないと考えられる。ホスホコリン部分が、ホ スホリパーゼＣ、スフィンゴミエリナーゼなどのエステラーゼにより分離される と、その後その親化合物は標的組織内での結合や作用に利用可能となるだろう。 グルクロニド化は、ホスホコリン部分の分離後肝臓に戻ったときにだけ起こるだ ろう。 本発明のホスホコリン複合体化化合物は、当技術分野で知られた経路で、たと えば経口的に、静脈注射で、筋肉内注射で、皮下注射で、吸入によりまたはエア ゾール形で、また局所的に治療上投与できる。本発明は特に、複合体化しない状 態では経口的に効果的に投与できない化合物に適用される。 本発明のホスホコリン複合体化化合物は下記のように有効性を試験できる。出 発化合物とそのホスホコリン誘導体を、たとえばラット、マウス、ウサギ、モル モットなどの試験動物に上記経路のいずれかにより投与する。その後投与後の時 間経過につれて血清試料を集め、出発化合物と複合体化化合物のレベルを測定し 比較する。測定方法は出発化合物によって決まることが、当業者には理解される だろう。ステロイドまたはペプチドの場合には、高速液体クロマトグラフィー、 薄層クロマトグラフィーまたは免疫測定法が血清レベルを定量するのに用いられ る。出発化合物が性腺ステロイドであるときには、試験化合物の内因性生産を抑 制するために、薬物投与に先立ち試験動物の性腺を摘出する必要があるかもしれ ない。合格する化合物は、出発化合物の投与に比べホスホコリン誘導体の投与に よって、または代わりの経路たとえば経口的に投与されたときに治療上有意な血 清レベルに到達する能力によって、その血清レベルが有意に増大するものである 。 第二の面においては、出発化合物とそのホスホコリン誘導体を試験動物に投与 し、化合物の生理学的効果を時間経過とともに測定する。たとえば、エチオコラ ノロンとそのホスホコリン誘導体に関して、体重増加率と基底代謝率の変化を測 定する。エストラジオールとそのホスホコリン誘導体を、卵管切除したマウスま たはラットに胃管栄養により投与し、子宮重量、胸部の発達とエストラジオール の血中濃度の変化を測定する。テストステロンとそのホスホコリン誘導体を、去 勢したマウスまたはラットに経口的に投与し、精のう、前立腺の大きさ、肛門挙 筋の変化を測定する。テオフィリンとそのホスホコリン誘導体をラットに経口的 に与え、その後６時間にわたって血中濃度を測定する。これらの試験から、ホス ホコリン誘導体が非誘導体化親化合物よりもどの程度効力があるかが測定される 。すなわち、親化合物よりも少ない誘導体化化合物の投与量で同じ応答が達成さ れるだろう。これはより大きい効力の尺度となろう。合格する化合物は、その作 用終点が出発化合物よりホスホコリン誘導体の方が有意に低いものである。 本発明の好ましい実施態様において、テストステロンをテストステロン−１７ −ホスホコリンに、エストラジオールをエストラジオール−３−ホスホコリンま たはエストラジオール−１７−ホスホコリンに変換する。同様に、テオフィリン をテオフィリンホスホコリンに変換する。これら化合物は種々のホルモン欠乏症 の置換療法として、またその他の場合の薬理療法としてしばしば投与されるだろ う。テオフィリンは喘息の治療に投与され、エストラジオールは骨粗しょう症の 治療に投与され、エチオコラノロンは体重の減量を助長したり糖尿病の血糖値を 下げるための造血剤（haemapoetic agent）として投与される。これら誘導体は エピネフリンレベルを高めるために用いることもできる。 本発明は、本発明のホスホコリン誘導体化薬物を含有する医薬製剤及び剤形を も提供する。本発明の医薬製剤は、任意の成分として、製薬上許容できるビヒク ル、担体、希釈剤、可溶化剤または乳化剤、当業者によく知られた種類の塩類を 含んでいてもよい。 本発明のホスホコリン誘導体化薬物は、哺乳動物治療に用いられる医薬製剤中 に配合することができる。本発明のホスホコリン複合体化薬物を活性成分の少な くとも１つとして含有する医薬製剤は、さらに任意に、製薬上許容できる担体、 希釈剤、充填剤、塩類や利用される剤形に応じて当技術分野でよく知られたその 他の材料を含む。たとえば、好適な非経口的剤形は、無菌の等張塩溶液、０．５ Ｎ塩化ナトリウム、５％デキストロースなどを含むことができる。メチルセルロ ースまたはカルボキシメチルセルロースは、溶解度を高めるために緩衝塩溶液ま たはシクロデキストラン水溶液の懸濁化剤として、経口剤形に用いることができ る。 個々の剤形に含まれる活性成分の単位含有量は、本質的に、本発明のホスホコ リン誘導体化薬剤の種々の使用法に有効な量である必要はなく、必要な有効量は そのような剤形の複数の投与により達成できることが理解されるだろう。 次の実施例は、本発明をさらに例示するものであって限定するものではない。実施例１ ：ホスホコリン誘導体の合成 方法１ ホスホコリン（Sigma）（０．１mol）をピリジン（Fisher，ＶＷＲ）（１００ ml）中でモルホリン（Sigma）０．１molと ＤＤＣ（Sigma）０．１mol と共に６ 時間窒素またはアルゴン下で攪拌する。この時点でその反応複合体を攪拌し ながら、ステロイド（エチオコラノロン、エストラジオール、テストステロン） ０．１mol を加える。さらに３時間攪拌した後、その反応混合物を冷水１リット ルで希釈する。不溶のＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシルウレアを濾過して除き、水性 画分を４×０．５倍容量の酢酸エチルで抽出する。その酢酸エチルを飽和食塩水 （０．１倍容量）で洗ってピリジンを除き、硫酸ナトリウム上で乾燥させる。溶 媒を濾過して除き、生成物をＬＨ−２０カラムクロマトグラフィーまたは分離用 ＨＰＬＣにより分離する。 方法２ 上記のようにホスホコリン（０．１mol）、ステロイド（０．１mol）とＤＤＣ （０．１２mol）をピリジン（ＶＷＲ）１００ml中８０℃で６時間窒素下で攪拌 する。その溶液を水６００mlで希釈し上述のように処理する。 方法３ テストステロンまたはその他のステロイド、プロスタグランジンなど（０．１ mol）をピリジン中でＰＯＣｌ₃と反応させてステロイド硫酸エステルを製造する 。この生成物をピリジン中で乾燥させた後、ｐＨを７．０に保つのに十分な速度 でＥＤＡＣ０．１mol と反応させる。その後生成物を上述のように精製する。 その後化合物をＨＰＬＣにより分析して反応生成物の純度を決定し、ＮＭＲに よりその構造を確認し、ＵＶとＩＲスペクトルにより同定する。その後ホスファ ターゼ（リパーゼＣ）で処理してジエステルを開裂させると、さらに構造の同一 性が確立される。実施例２ ：テストステロンとそのホスホコリン誘導体の薬物速度論 テストステロンのホスホコリン誘導体（約５mg）を緩衝塩溶液２０mlまたは４ ０％シクロデキストランの入った塩溶液２０mlに溶かし、ヒトのボランティアに 経口的に与える。一方、テストステロン（５mg）をカルボキシメチルセルロース 懸濁媒体に懸濁させ、ボルテックス混合した後で経口的に与える。投与後３０、 ６０、１２０、２４０、３６０、７２０分に血液試料を採り、頭部が緑色の遠心 管に集める。その血液試料を遠心分離して、血漿を集め、微量遠心管にアリコー トとして貯える。その後その試料を標準ＲＩＡキット（Diagnostics Products C orp.,Tarzana,CA）を用いてテストステロンに関し２回の反復実験で分析する。実施例３ ：ホスホコリン誘導体の生物活性の測定 経口投与されたエストラジオールとエストラジオールホスホコリンの生物活性 を卵巣切除したマウスまたはラットで測定する。さらに、他の動物に一時的に麻 酔をかけ、ステロイドホスホコリン誘導体または遊離のステロイドを腹腔内（Ｉ Ｐ）投与する。２日後その動物を犠牲にし、４番目と９番目の鼠径部の胸部組織 を取り出す。同時に子宮を取り出し計量する。ホスホコリン誘導体化ステロイド は、経口的にまたＩＰ注射により投与するとき、親化合物よりも活性であると期 待される。 またエストラジオールとそのホスホコリン誘導体を卵巣切除したマウスまたは ラットに胃管栄養により投与し、子宮重量、胸部の発達、エストラジオール血中 濃度の変化を測定する。エストラジオールはDiagnostics Products Corp．(Tarz ana,CA)のＲＩＡキットにより測定する。 テストステロンとそのホスホコリン誘導体も去勢したマウスまたはラットに経 口的に投与し、精のう、前立腺の大きさ、肛門挙筋の変化を測定する。テストス テロン血中濃度もDiagnostics Products Corp．(Tarzana,CA)のキットを用いＲ ＩＡにより測定する。化合物はＵＫＶにより特性付けする。ＩＰ注射後の応答も 測定する。 テオフィリンとそのホスホコリン誘導体をラットに経口的に与え、テオフィリ ンの血中濃度をその後６時間にわたってＲＩＡキット（Diagnostics Products C orp.,Tarzana,CA）を用いて測定する。 これらの試験から、ホスホコリン誘導体が非誘導体化親ホルモンよりもどの程 度効力があるか測定できる。すなわち、親化合物よりも少ない誘導体化化合物の 投与量で同じ応答が達成されるだろう。このことはより大きい効力の尺度となる 。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．薬剤を１またはそれ以上のホスホコリン成分と結合させる工程、およびホス ホコリンと結合した生物学的に活性な薬剤を回収する工程を含んでなる、薬剤の 生物学的利用能を高める方法。 ２．該薬剤は複合体を形成していない形では受容哺乳動物の肝臓の初回通過で不 活性化される、請求項１に記載の方法。 ３．該薬剤が、ステロイド、ペプチド、プロスタグランジン、カテコールアミン およびロイコトリエンから成る群から選ばれる、請求項１に記載の方法。 ４．該ステロイドが、テストステロン、エチオコラノロン、エストラジオールお よびデヒドロエピアンドロステロンから成る群から選ばれる、請求項３に記載の 方法。 ５．該ステロイドがテストステロンである、請求項４に記載の方法。 ６．該ステロイドがエストラジオールである、請求項４に記載の方法。 ７．テストステロン、エストラジオールおよびエチオコラノロンから成る群から 選ばれるホスホコリン複合体化活性薬剤および製薬上許容できる担体または希釈 剤を含有する、低ステロイド症を患った哺乳動物を治療するための医薬製剤。 ８．エストラジオールのホスホコリン誘導体および製薬上許容できる担体または 希釈剤を含有する、骨粗しょう症を患った哺乳動物を治療するための医薬製剤。 ９．エストラジオールのホスホコリン誘導体を含有する物質の組成物。 １０．テオフィリンのホスホコリン誘導体および製薬上許容できる担体または希 釈剤を含有する、喘息を患った哺乳動物を治療するための医薬製剤。 １１．テストステロンのホスホコリン誘導体を含有する物質の組成物。 １２．テオフィリンのホスホコリン誘導体を含有する物質の組成物。