説明

アンヒドロフルクトースおよびその誘導体の血小板凝集抑制剤

【課題】新たなタイプの血小板凝集抑制剤を提供する。
【解決手段】1,5−アンヒドロ−D−フルクトースまたはその一定の誘導体を有効成分とする血小板凝集抑制剤。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は1,5−アンヒドロ−D−フルクトースおよびその誘導体の製薬学的なまたは機能性食品上の使用ないしは用途に関する。
【0002】
【従来の技術】
1,5−アンヒドロ−D−フルクトース[1,5−anhydro-D-fructose(以下、1,5−AFと略記する場合あり)は、澱粉やグリコーゲン等の多糖類からα−1,4−グルカンリアーゼ反応により生成され、哺乳類をはじめ種々の植物に存在し、分子内に二重結合を持つユニークな糖である。生体内ではアンヒドロフルクトース経路によりグリコーゲンからα−1,4−グルカンリアーゼによって1,5−AFが生じ、その後、1,5−AF特異的レダクターゼにより1,5−アンヒドロ−D−グルシトール(以下、1,5−AGと略記する)に還元される。1,5−AGは1,5−AFの最終産物とされているが、糖尿病では1,5−AGの血中濃度が下がることが知られており、糖尿病のマーカーとして利用されている。このような変換過程等を考慮し、1,5−AFおよびその類似環状エーテルを耐糖能が障害された患者(例えば糖尿病)の治療に用いることが提案されている(WO 01/51058 A1)。
【0003】
本発明者らの一部は、1,5−AFがラジカルスカベンジャー様の活性を持ち、銅イオンによる低密度リポタンパク質(LDL)の酸化反応系で1,5−AFが有意にLDLの酸化を抑制することを明らかにした(Yamaji et al., Antioxidant Effects of・・・・Planta Medica. 2002;68:16−19)。また、1,5−AFの抗酸化作用を食品を初めとする広範な技術分野で利用することも提案されている(WO 98/50532)。
【0004】
他方、上記のごとき、1,5−AFの機能を保持したアシル誘導体(WO 00/56745)およびグルコシル化誘導体またはそれらの使用(JP 2001−204490A、JP 2001−213891A、JP 2001−333712A、JP 2002−58477A)も提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記の1,5−AFおよびその誘導体は、上記したような興味深い活性または作用を有することのみならず極めて毒性が低いものである。したがって、本発明はさらなる有用な生理学的活性または作用を奏する製薬学的製剤および食品(ヒトを初めとする哺乳動物へ施用することを意図する)を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上述のLDL酸化系およびその他の系での1,5−AFのより詳細な作用機序を検討してきたところ、1,5−AFおよびそのある一定の誘導体がヒト血小板の凝集を有意に抑制しうることを見出した。したがって、本発明はこのような知見に基づくものであり、製薬学的に許容されうるキャリヤー、希釈剤または賦形剤と、有効成分として、1,5−アンヒドロ−D−フルクトースおよび下記の一般式(I)で表されるその誘導体からなる群より選ばれる1種またはそれ以上を含んでなる血小板凝集抑制剤を提供する。
【0007】
一般式(I):
X−AF
上式中、AFは1,5−アンヒドロ−D−フルクトース残基を表し;
Xは、式G−(G)n−またはRCO−の基を表し、ここで、Gはグルコース残基であり、(G)n
【0008】
【化2】

【0009】
であることができ、nは0〜20の整数であり、mは0〜3の整数であり、
RCOは炭素原子2〜20個の脂肪酸由来の基であり、そして
G−(G)n−またはRCO−は、それぞれ、AFの非還元性部(3位、4位および6位から選ばれるいずれか少なくとも一つの部位)のヒドロキシル基を介してグルコシド結合(1→3、1→4および1→6から選ばれるいずれか少なくとも一つの結合様式である)またはエステル結合している。
【0010】
【発明の具体的な態様】
本発明に従う有効成分1,5−AFは、例えば、下記式で示されるとおり、数種の互変異性体として存在することが知られているアンヒドロフルクトースである。
【0011】
【化3】

【0012】
また、1,5−AFは水溶液中では水和され、次式で示される水和型として存在することも知られている。
【0013】
【化4】

【0014】
また、非水溶液中では、次式で示される二量体として存在する可能性があることも示唆されている(J. Carbohydrate Chemistry, 1998,17,1027−1035)。
【0015】
【化5】

【0016】
またさらに、1,5−AFは弱塩基性(例えば、NaHCO3)下で異性化され、次式で示される構造異性体(もしくは位置異性体)となることも知られている。
【0017】
【化6】

【0018】
なお、上述したとおり、1,5−AFは哺乳類および種々の植物に存在するが、グルコースからの化学的合成法、また酵素を用いる合成法(例えば、J. Appl. Glycosci., Vol.46.439−444,1999)により製造できる。
【0019】
本発明に関して、1,5−アンヒドロ−D−フルクトース(1,5−AF)と称する場合は、上記のいずれの形態をもつ異性体、水和物および異性化後の構造異性体をも包含する概念で使用している。
【0020】
したがって、一般式(I):X−AFにおいて、1,5−アンヒドロ−D−フルクトース残基を表すAFは、上記の二量体を除く、1,5−AFにおける3位、4位または6位のヒドロキシル基から水素原子または該ヒドロキシルを除去した状態にある糖残基を意味する。
【0021】
一般式(I)におけるXが、G−(G)n−を表す1,5−AF誘導体は、本発明者らの一部によって初めて提供されたものであり(上述の、JP 2001−204490A参照)、またこれらの文献に記載された方法に従って容易に製造することができる。式G−(G)n−における、(G)nは、
【0022】
【化7】

【0023】
の形態をとる分岐を有してもよい。G−、−G−のグルコース残基は、限定されるものでないが、1位ヒドロキシル基および/または4位、6位もしくは3位ヒドロキシル基の1乃至2個のヒドロキシル基から、水酸原子または該ヒドロキシル基が除去された状態にある糖残基であり、これらの残基間またはこれらの残基と1,5−アンヒドロ−D−フルクトース残基との間でグルコシド結合(またはエーテル結合)を形成するものである。上式中のnは理論上、いかなる整数であることもできるが、本発明の用途を考慮すると、0〜20、好ましくは0〜11、より好ましくは0〜6、特に好ましくは0〜2であり、mは0〜3、好ましくは0[すなわち(G)nは分岐鎖をもたない]である。
【0024】
一般式(I−a):
G−(G)n−AF
[式中、G、(G)n、AFおよびnは、一般式(I)について定義したのと同義である]
で表される1,5−AF誘導体の一例としては限定されるものでないが、上述のJP 2001−204490Aに記載された1,5−AFとβ−シクロデキストリンの混合物にシクロデキストリン合成酵素を作用させて取得できる、1個の1,5−AF残基と1〜10個のグルコース残基からなる、それぞれ重合度が2〜11であり、還元末端が1,5−AF残基で、非還元末端がグルコース残基である1,5−AFの糖誘導体の各単離物、またはいずれか2種以上の重合度をもつ糖誘導体の混合物であることができる。
【0025】
一般式(I−b):
RCO−AF
[式中、RCOおよびAFは一般式(I)について定義したのと同義である]
で表される1,5−AF誘導体は、1,5−アンヒドロ−D−フルクトース残基の3位、4位もしくは6位(好ましくは6位)ヒドロキシル基に炭素原子2〜20個の脂肪酸由来のアシル基がエステル結合したものである。このようなアシル基としては、直鎖もしくは分岐し、そして飽和もしくは不飽和の脂肪族、カルボン酸由来であることができ、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル、デカノイル、ドデカノイル、ヘキサデカノイル、9−ヘキサデセノイル、オクタデカノイル、9,12−オクタデタジエノイル、9,12,15−オクタデカトリエノイル、5,8,11,14−イコサテトラエノイル等であることができる。
【0026】
これらのアシル誘導体は化学的合成法により製造することができるが、高級脂肪酸由来のアシル誘導体は、例えば、WO 00/56745に記載されているようなリパーゼを用いる合成法により製造することができる。また、そのように製造されたアシル誘導体を本発明の有効成分として使用するのが好ましい場合もある。
【0027】
本発明にいう、血小板凝集は血餅の形成に必須の事象である。通常、血餅は血管系から血液が漏出するのを防止、すなわち止血する作用を有する。しかし、ある種の疾患状態では、血管内でこの止血機能が作動し、これが重篤な状態(例えば、心筋梗塞、脳梗塞等)に直結する。本発明にいう、血小板凝集は一般に、このような疾患状態に到る過程を、主として意味する。理論により拘束されるものでないが、本発明によれば、血管損傷部位での微量トロンビンが生成され、これにより血小板が活性化され、次いで血小板の凝集が惹起されるのを抑制することが企図されている。かくして本発明によれば、血栓の形成を予防もしくは治療する手段が提供される。かような治療目的では、上述の有効成分を、血餅の溶解に用いられる他の有効成分、例えば、組織プラスミノーゲンアクチベーター等と組み合わせて使用することが好ましい場合もある。また、本発明に従う有効成分は、病的血栓の予防はもちろん、血栓の溶解に続く再梗塞の発生を防止し、血栓溶解の速度を促進するのにも用いることができよう。
【0028】
本発明の血小板抑制剤は、製薬学的製剤とするとき、有効成分の外に、製薬学的に許容される当該技術分野で既知のキャリヤー、希釈剤または賦形剤を、また当該技術分野で既知の配合方法により含ませ得る。そして、1種またはそれ以上のキャリヤー等を選択することにより、それらを含む製剤は非経口投与(例えば、静脈内投与、動脈内投与、筋肉内投与または皮下投与)、経口投与、局所投与、埋植片による投与等による形態をとることができる。また、機能性食品(飲料を含む)の形態をとることもできる。
【0029】
非経口投与のための製剤は、単位用量形態内(例えば、アンプル内)あるいは保存量が添加されている複数用量容器内に存在してよい。これらの組成物は、懸濁剤、水剤、または油性[特に、一般式(I−b)で表される化合物の場合]もしくは水性の賦形剤中の乳化剤のような形態をとることができ、かつ必要により、懸濁剤、安定化剤、および/または分散剤のような製剤用試薬を含んでよい。別法では、有効成分は適切な賦形剤(例えば、滅菌された発熱性物質非含有水)での構築のための粉末形態をとってよい。また、JP 2001−204490Aの実施例に記載されるようにして酵素反応を用いて合成された一般式(I−a)で表される糖誘導体の反応混合物を、それから発熱物質、必要により、例えばシクロデキストリン合成酵素を除去し、必要により等張剤等を添加する、等の簡単な処理を行った後、上記の非経口投与用製剤または後述する経口投与製剤(食品を含む)としてもよい。このような形態の製剤も本発明の範囲内に入る。
【0030】
該実施例の一部を採録すると、次のとおりである:「120mg/mlの1,5−D−アンヒドロ−D−フルクトース100ml(水溶液)と50mg/mlのβ−シクロデキストリン100ml(水溶液)を混合し、pHを5に調整した後、その混合液にシクロデキストリン合成酵素50Uを添加し、35℃で48時間反応させた。反応終了後、反応液を95℃まで加熱し酵素を失活させた。」ちなみに、この反応混合物中には、少なくとも1,5−AFに1〜10個のグルコース残基が結合した糖誘導体の混合物が含まれることが確認されている。
【0031】
本発明に従う、経口投与のための製剤は、例えば結合剤(例えば、予めゼラチン化させたデンプン、ポリビニルピロリドン、もしくはヒドロキシプロピルメチルセルロース):充填剤(一例では、ラクトース、微細結晶性セルロース、もしくはリン酸カルシウム);潤滑剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルク、もしくはケイ素);崩壊剤(例えば、デンプングリコール酸ナトリウム);あるいは湿潤剤(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム)のような製薬学的に許容される賦形剤を用いる常法により調製される固形投与用形態(例えば、錠剤もしくはカプセル剤)の形態をとることができる。錠剤は当該技術分野ではよく知られている方法によりコーティングしてもよい。
【0032】
経口投与のまたは上記の非経口投与のための液体製剤は、例えば水剤、シロップ剤、もしくは懸濁剤の形態をとることができ、あるいはそれらは使用前に水もしくは他の適切な賦形剤での再構成のための乾燥製品として提供できる。このような液体製剤は、例えば懸濁剤(例えば、ソルビトールシロップ、メチルセルロース、もしくは水素化された食用脂肪);特に、式(I−b)の誘導体について、乳化剤(一例では、レシチンもしくはアカシア)または非水性賦形剤(例えば、アーモンド油、油状エステル、もしくはエチルアルコール):ならびに保存剤(例えば、メチルもしくはプロピルp−ヒドロキシ安息香酸、またはソルビン酸)のような製薬学的に許容される賦形剤を用いる常法により調製することができる。また、1,5−AFを含有する製剤には、紅藻類[ツルシラモ(Gracilaria chorda、オゴノリ(Gracilaria verrucosa)等]、キノコ(Morchella hortensis)、または定温動物のレバー、等の1,5−AFを含有する物質から、1,5−AFが濃縮された水溶性抽出物それ自体、およびそれらに保存剤等を加えて調製した製剤も、本発明に従う製剤に包含される。また、このような経口投与製剤は、食品または飲料の形態にしてもよい。
【0033】
本発明の有効成分は、さらに、デポー製剤としてもよい。このような長期作用型製剤は埋植もしくは移植(例えば、皮下移植もしくは脳内移植)によるか、あるいは筋肉内注射により投与することができる。したがって、例えば、これらの化合物は適当な重合性もしくは疎水性の物質(例えば、許容される油中の乳化剤としてのもの)を用いて調製することができる。
【0034】
本発明の製剤は、剤形または投与経路、または予防もしくは治療しようとする症状によって最適な投与量が変動するので限定されないが、通常、専門医の判断により決定されるのが好ましい。しかしながら、非経口投与および経口投与においては、一般的に、患者の体重1kg当たり、有効成分換算で、0.0001〜3000mg、好ましくは0.01〜100mg、より好ましくは0.1〜1mgの用量とすることができる。また、このような用量は、適当な投与頻度、例えば1日当たり1〜10回、好ましくは1〜2回、または適当な間隔(数日毎)に1回で投与してよい。
【0035】
【実施例】
本発明の作用・効果は、血小板凝集抑制効果を評価する上で当業者に広範に認められている下記の実験により、評価できる(また、Freedman et al., Circulation,1996;94,2434−2440参照)。
<実験方法>
血小板凝集能を正常人の血液から採取した血小板を用いて検討した。3.8%クエン酸ナトリウム採血管に採取した血液を遠心分離し(350g、15分、室温)、多血小板血漿(Platelet rich plasma,PRP)を得た。さらに遠心分離して(2000g、15分、室温)乏血小板血漿(Platelet poor plasma,PPP)を得た。
【0036】
PRPを用いて血小板凝集能を検討した。200μLのPRPをアデノシン5′−二リン酸(ADP)、あるいはトロンビンにより凝集惹起し、その濁度を光学的に血小板凝集測定装置[platelet aggregometer(Hema Tracer TM Model 801,Niko Bioscience, Tokyo)]にて測定した。その際に対照としてPPPを用いた。
<結果>
PRPをADP(5μmol/L)、トロンビン(0.2U/mL)で刺激すると、顕著な血小板凝集が確認された。その反応の系を1,5−AF(50μg/mL)で15分間前処理すると、凝集は有意に抑制された。1,5−AFの生体内最終産物である1,5−AGでは血小板凝集抑制作用は見られなかった。
【0037】
なお、生体内では、血管損傷部位で微量のトロンビンが生成され、これが血小板を活性化することが心筋梗塞や脳梗塞の大きな原因であるといわれており、血小板の凝集を抑制することで、血栓を予防するという治療法が取られている。しかし現在のところトロンビンで誘発される血小板凝集を抑制する血小板抑制剤は提供されていない。これらの背景、さらには1,5−AFが糖であり、基本的に生体内に存在する物質であることを勘案すると、1,5−AFおよびその誘導体は抗血栓剤として有用であるものとみなせる。
【0038】
また、1,5−AFの誘導体は、本発明に従って提供される式(I−a)および(I−b)で表されるとおり、分子全体の、特に、1,5−AF残基の還元性部位のヒドロキシル基が遊離の状態(すなわち、置換基を有していない)にある限り、一般的に、上記の1,5−AFとほぼ同様の作用効果を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に記載の実験方法によって測定した1,5−AFの血小板凝集抑制作用を示すグラフである。グラフ中、Thrombin とあるのは、本発明に従う血小板抑制剤を含めない場合の結果であり、+1,5−AFとあるのは、該血小板抑制剤として、1,5−AFを用いた場合の結果である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
製薬学的に許容されうるキャリヤー、希釈剤または賦形剤と、有効成分として、1,5−アンヒドロ−D−フルクトースおよび下記の一般式(I)で表される1,5−アンヒドロ−D−フルクトースの誘導体からなる群より選ばれる1種またはそれ以上を含んでなる血小板凝集抑制剤:
一般式(I):
X−AF
上式中、AFは1,5−アンヒドロ−D−フルクトース残基を表し;
Xは、式G−(G)n−またはRCO−の基を表し、ここで、Gはグルコース残基であり、(G)n
【化1】

であることができ、nは0〜20の整数であり、mは0〜3の整数であり、
RCOは炭素原子2〜20個の脂肪酸由来の基であり、そして
G−(G)n−またはRCO−は、それぞれ、AFの非還元性部(3位、4位および6位から選ばれるいずれか少なくとも一つの部位のヒドロキシル基を介してグルコシド結合(1→3、1→4および1→6から選ばれる少なくとも一つの結合様式である)またはエステル結合している。
【請求項2】
有効成分が1,5−アンヒドロ−D−フルクトースである請求項1記載の血小板凝集抑制剤。
【請求項3】
有効成分が、一般式(I)のXが式G−(G)n−で表される糖誘導体の1種またはそれ以上である請求項1記載の血小板凝集抑制剤。
【請求項4】
式G−(G)n−のnが0〜11のいずれかであり、(G)n は非分岐鎖である請求項3記載の血小板凝集抑制剤。
【請求項5】
式RCO−が炭素原子2〜20の飽和または不飽和脂肪酸由来の基であり、そしてAFの3位、4位および6位から選ばれるいずれか少なくとも一つの部位のヒドロキシル基を介してエステル結合している請求項1記載の血小板凝集抑制剤。
【請求項6】
血栓の形成を予防または血栓の溶解を促進するための請求項1〜5のいずれかに記載の血小板凝集抑制剤。
【請求項7】
血小板凝集が血栓溶解後の血小板凝集の再梗塞をもたらすものである請求項1〜5のいずれかに記載の血小板凝集抑制剤。
【請求項8】
有効成分として1,5−アンヒドロ−D−フルクトースおよび請求項1に記載の一般式(I)で表される1,5−アンヒドロ−D−フルクトースの誘導体からなる群より選ばれる1種またはそれ以上を含んでなる血小板凝集抑制のための機能性食品。

【図1】
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【公開番号】特開2006−16301(P2006−16301A)
【公開日】平成18年1月19日(2006.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2002−333502(P2002−333502)
【出願日】平成14年11月18日(2002.11.18)
【出願人】(502078804)株式会社ビーエムティーハイブリッド (3)
【出願人】(599074176)
【出願人】(500527498)
【出願人】(390015004)日本澱粉工業株式会社 (15)
【Fターム(参考)】