エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ
本発明は以下の式：
を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグである。
を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ及び医薬として許容できるその塩を指向する。本発明はまたジ−ステロイド型プロドラッグの医薬投与ユニット及びエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの形成方法を含む。
【背景技術】
【０００２】
非結合型17β−エストラジオールは最も活性の高い、自然に見いだされるヒトのエストロゲンである。しかしながら、経口吸収の後の消化管及び肝臓における乏しい吸収と大量の初回通過代謝のために、一般的には経口で活性がない。その経口活性を高めるためにいくつかの方法が利用されてきた。活性であるために充分なバイオアベイラビリティを有する微粉化された剤形（吸収のため薬物の表面積を増大させる）のエストラジオールが利用可能である。あるいはエストラジオールを、例えば抱合されたウマのエストロゲン（妊娠した雌馬の尿から精製されたエストロゲンの必須代謝産物でスルフェート及びグルクロニド誘導体を含有する（Martindale 32版、1999、Pharmaceutical Press））のように、抱合体として製剤化することもできる。これらの抱合体は下部消化管において酵素に加水分解されて活性なエストロゲンの吸収を可能にするため、経口で活性がある。別の代替方法はエストラジオールエステルの経口投与である。そのような化合物は当業界ではエストロゲンの経口投与として既知であり、エストラジオール−3,17−ジアセテート、エストラジオール−17−アセテート、エストラジオール−3,17−バレレート、エストラジオール−3−バレレート、及びエストラジオール−17−バレレートを含む。これらのエステルは経口投与の後急速に遊離のエストラジオールへと加水分解する。
【０００３】
Taubertらに与えられた米国特許番号3,916,002号は、式：R-O-CO-(CH2)n-CO-O-R（式中、nは2〜8であり、Rはそれぞれ1価のステロイドラジカルである）を有するアンドロゲン、エストロゲン及びプロゲストゲンステロイドのオリゴマーエステルをいくつか記載している。ステロイドラジカルは3、16、又は17番の炭素原子のうちの1つにヒドロキシル置換基を有するステロイドから誘導される。これらはジカルボン酸の2つのカルボキシルラジカルと、3、16、又は17番の炭素原子にヒドロキシルラジカル置換基を有するステロイドアルコールとのエステル化により生成することができる。しかしながら、Taubertらはエストラジオール部分の3'C位で連結しているエストラジオールの新規なジ−ステロイド型プロドラッグを開示していない。
【０００４】
経口活性を増大させ得るエストラジオールの新規なプロドラッグがあればはたいへん有利である。
発明の概説
【０００５】
本発明は式Ｉ：
【化１】
［式中、Rは
【化２】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化３】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］
によるエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ及びその医薬として許容できる塩である。
【０００６】
本発明はまた、(a）式Ｉによるエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ、及び（b）1又はそれを超える医薬として許容できる賦形剤を包含する医薬投与ユニットを含む。特に好ましい実施態様においては、医薬投与ユニットにプロゲストゲンが含まれる。
【０００７】
本発明はまた、エストラジオールと連結剤とをエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの形成に有効な条件下で反応させるステップを包含する、式Ｉの構造を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの形成方法を含む。所望により、この製法は例えばクロマトグラフィー又は再結晶のようなさらなる精製を含んでもよい。
【０００８】
本発明の別の態様において、避妊を提供する方法が提供される。この方法は、それを必要とする患者に本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの有効量を有効な期間投与するステップを包含する。
【０００９】
本発明のさらに別の態様において、ホルモン処置を提供する方法が提供される。この方法は、それを必要とする患者に本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの有効量を有効な期間投与するステップを包含する。
発明の詳細な説明
【００１０】
本発明の目的のためには、プロドラッグは活性な薬物の不活性型を包含するか、又は薬物に好ましい特徴を与える化学基を含むか、のいずれかの存在である。
【００１１】
本発明の目的のためには、室温は25℃±5℃を意味すると理解される。
【００１２】
本発明において、エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグはエストラジオール部分の3'C位で2価の連結基Rによって連結されるエストラジオール部分を有する。連結基Rは好ましくは、飽和又は不飽和でよく、直鎖又は分枝でよく、且つアミノ、ヒドロキシル又は低級アルキルによって所望により置換されていてもよい2〜10個の炭素原子から成る脂肪族骨格を有するカーボネート基又はジカルボキシル基より成る群から選択される。本明細書中で使用される低級アルキルは1〜6個の炭素原子を有する直鎖又は分枝の脂肪族基である。また別の実施態様においてはRはポリオキシエチレン骨格を有するジカルボキシル基でもよい。さらに別の実施態様においては連結基は各末端にカルボン酸機能を有するペプチドでもよい。
【００１３】
本発明において、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは以下の構造式：
【化４】
［式中、Rは
【化５】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化６】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］
を有する。
【００１４】
Y及びXがカルボキシル又はスルホン基であるとき、それらの基のカルボニル又は硫黄はZに結合していることは明らかであろう。従って、好ましい実施態様においてY及びXの両方がカルボニルであるとき、Rは
【化７】
である。ジ−ステロイド型プロドラッグの各エストラジオール部分の立体化学的コンホメーションはRの構造コンホメーションに依存するであろうことは、当業者にはさらに明らかであろう。
【００１５】
好ましい実施態様において、Rは
【化８】
より成る群から選択される。
【００１６】
また別の実施態様において、Rは
【化９】
である。
【００１７】
好ましくは、エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは
【化１０】
【化１１】
及びそれらの医薬として許容できる塩より成る群から選択される。
【００１８】
本明細書中で使用される句「医薬として許容できる塩」は、特定の化合物の遊離酸及び塩基の生物学的有効性を保持しており、且つ生物学的にも他の観点からも有害でない塩を指す。医薬として許容できる塩の例は、硫酸塩、ピロ硫酸塩、硫酸水素塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸一水素塩、リン酸二水素塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、酢酸塩、プロピオン酸塩、デカン酸塩、カプリル酸塩、アクリル酸塩、ギ酸塩、イソブチル酸塩、カプロン酸塩、ヘプタン酸塩、プロピオル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、スベリン酸塩、セバシン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、ブチン−1,4−二酸塩、ヘキシン−1,6−二酸塩、安息香酸塩、クロロ安息香酸塩、メチル安息香酸塩、ジニトロ安息香酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩、メトキシ安息香酸塩、フタル酸塩、スルホン酸塩、キシレンスルホン酸塩、フェニル酢酸塩、フェニルプロピオン酸塩、フェニルブチル酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、g-ヒドロキシブチル酸塩、グリコール酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩（メシラート）、プロパンスルホン酸塩、ナフタレン−1−スルホン酸塩、ナフタレン−2−スルホン酸塩、及びマンデル酸塩を含む。望ましい塩は当業界で既知のいかなる適当な方法で製造してもよく、遊離塩基と無機酸、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、その他、又は有機酸、例えば酢酸、マレイン酸、コハク酸、マンデル酸、フマル酸、マロン酸、ピルビン酸、シュウ酸、グリコール酸、サリチル酸、グルクロン酸若しくはガラクツロン酸のようなピラノシジル酸、クエン酸若しくは酒石酸のようなα−ヒドロキシ酸、アスパラギン酸若しくはグルタミン酸のようなアミノ酸、安息香酸若しくはケイ皮酸のような芳香族酸、p−トルエンスルホン酸若しくはエタンスルホン酸のようなスルホン酸、その他との反応を含む。本発明においては、塩酸塩が好ましい塩である。
【００１９】
医薬投与ユニットは本発明のエチニルエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグを１又はそれを超える医薬として許容できる賦形剤と組み合わせて含むように製剤化してもよい。
【００２０】
本明細書において有用な賦形剤は広範な種類の添加剤又は成分、例えば充填剤、希釈剤（固体及び液体）、生体適合性ポリマー（例えば有機ポリシロキサン、ポリウレタン及びポリアクリル酸メチル）、皮膚浸透剤及び浸透促進剤、可溶化剤、潤滑剤、安定剤、流量調節剤、着色剤、流動促進剤、発泡剤、甘味剤、風味剤、香料、その他を含む。
【００２１】
他のステロイド、例えばプロゲストゲンを医薬投与ユニットに含んでもよい。プロゲストゲンの具体例は、ノルエチンドロン、酢酸ノルエチンドロン、ノルゲストレル、レボノルゲストレル、デソゲストレル、3−ケトデソゲストレル、ゲストデン、酢酸メドロキシプロゲステロン、その他を含む。
【００２２】
医薬投与ユニットは経口摂取可能な剤形、例えば錠剤、カプセル剤、チュアブル錠剤若しくはカプセル剤、トローチ剤、液体懸濁剤、丸剤、又は徐放性投与剤形でよい。あるいは、医薬投与ユニットは経皮送達システムでもよい。又は、別の実施態様においては医薬投与ユニットは局所組成物、例えばゲル剤、クリーム剤、軟膏剤、液剤その他でもよい。又は、代わりの実施態様においては医薬投与ユニットは経膣投与のため、例えば膣リングのように設計されてもよい。
【００２３】
エストラジオールのステロイドプロドラッグは本明細書に記載される方法を使用して合成することができる。希望により、これらの方法を改変したり、又は代わりの合成方法を採用してもよい。合成方法は通常エストラジオールを出発材料として開始する。しかしながら、エストラジオールと指示されているところでエストラジオールの誘導体を使用してもよいことは理解されるべきである。
【００２４】
一般的には、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは、エストラジオール又はその誘導体と適当な連結剤とをエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグを形成するのに有効な条件下で反応させることにより形成される。
【００２５】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型エステルの一つの合成方法は、エストラジオール又はその誘導体を、塩基の存在下でカーボネート連結剤及びカップリング剤と反応させることによる。結果として得られる化合物はジ−（3−エストラジオール）カーボネートである。反応は反応シーケンス1に描かれている。
【化１２】
【００２６】
好ましい実施態様において、ビス（4−ニトロフェニル）カーボネート（b−NPC）がカーボネート連結剤及びカップリング剤として働き、4−ジメチルアミノピリジン（DMAP）が塩基として選択され、そしてテトラヒドロフラン（THF）が溶媒として選択される。
【００２７】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ合成に使用され得る別の方法は、エストラジオール又はその誘導体を、飽和又は不飽和でよく、且つ1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ、又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する（即ちnが1〜10の整数である）脂肪族二酸と反応させる。脂肪族二酸は連結剤であり、例えばコハク酸、酒石酸、リンゴ酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、グルタミン酸又はアスパラギン酸でよい。一つの実施態様においては、反応シーケンス2に示されるように、カップリング剤は塩基触媒の存在下で二酸と反応し得る。
【化１３】
【００２８】
反応シーケンス2Aは、カップリング剤が1−（3−ジメチルアミノプロピル）−3−エチル−カルボジイミド塩酸塩（EDCI）であり、そして塩基触媒が4−ジメチルアミノピリジン（DMAP）及びトリエチルアミンである、好ましい実施態様を示す。反応を実施するために使用される溶媒は好ましくはクロロホルムであるが、他の多くの有機溶媒も適当であり得ることは当業者には容易に認識されるであろう。
【化１４】
【００２９】
本発明のプロドラッグ化合物は、エストラジオール又はその誘導体を式
G−CO−Z−X−G
（式中、Gはハロゲンであり、そしてZ及びXは前述のごとく定義される）の連結剤と直接反応させることによっても合成し得る。例えば、反応シーケンス3に描かれるように、連結剤は塩基の存在下でエストラジオールと反応する塩化ジアシルでもよい。
【化１５】
【００３０】
反応シーケンス3Aを利用するにあたり、DMAP及びトリエチルアミンを塩基触媒として採用し得る。
【００３１】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグのまた別の形成方法は、二酸アミノ酸、例えばアスパラギン酸又はグルタミン酸を連結剤として用いる。
【００３２】
反応シーケンス4はそのような合成機構を例示している。
【化１６】
【００３３】
エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは、反応シーケンス5に描かれるように、t−ブトキシカルボニルシステイン酸を連結剤として働かせて合成することもできる。
【化１７】
【００３４】
あるいは、反応シーケンス6に描かれるように、ポリエチレングリコールを無水コハク酸と反応させて、エストラジオール部分を3'C位で結合させる二酸連結剤を作成し得る。
【化１８】
【００３５】
そのうえ、エストラジオールを、連結剤として働くジペプチド又は適当な長さのいかなるペプチドとも反応させてもよい。ペプチド連結剤は、アミノ酸、例えばアラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、及びそれらの組み合わせから誘導される2〜15単位を有する。2価の連結剤を形成するため、ペプチドの両末端基はアスパラギン酸又はグルタミン酸から独立して誘導される。両末端でアスパラギン酸、グルタミン酸、又はそれらの組み合わせと接続している限り、2〜15個のアミノ酸がペプチドリンカー形成のため一緒に連結されてよい。好ましくは、2〜12個のアミノ酸がペプチド形成のため一緒に連結される。さらに好ましくは、2〜5個のアミノ酸が2価ペプチドを形成する。例えば、反応シーケンス7に示されるように、アミン機能をn−（t−ブトキシカルボニル）で保護したジペプチドGly−Asp−Bocは連結基として作用し得る。
【化１９】
【００３６】
好ましくは、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ形成に使用される連結剤は、カーボネート、
H−Y−Z−X−H、又は
G−CO−Z−X−G
（式中、Gはハロゲンである）である。Zは2価のペプチド基でもよい。
【００３７】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの合成において使用され得るカップリング剤は、例えば、b−NPC、EDCI、それらの適当な代替物又は混合物でよい。意図された目的を満たす限り、代わりの化合物を使用してもよい。
【００３８】
記載された合成反応において、塩基は触媒として使用され得る。適当な塩基はDMAP、トリエチルアミン、又はそれらの混合物を含むがそれらに限定されない。
【００３９】
合成反応において使用され得る溶媒は、例えば、テトラヒドロフラン(THF）、クロロホルム、ジクロロメタン、その他である。
【００４０】
エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの純度を高めるため、プロドラッグを1又はそれを超える洗浄ステップ、及び／又は再結晶ステップで処理してもよい。
【００４１】
洗浄ステップは、エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグによって形成される沈殿物をすすぐために使用してよい。上述のように、1又はそれを超える洗浄ステップを使用してよい。水、水酸化ナトリウム、又はいかなる適当な代替物も洗浄目的で一般的に使用し得る。
【００４２】
前述のように、ジ−ステロイド型プロドラッグを1又はそれを超える再結晶ステップに供することにより純度を高め得る。再結晶ステップは様々な方法によって、そして適当な溶媒、例えば酢酸エチル、ヘプタン若しくはTHF、又はそれらの混合物（これらに限定されない）を使用して実施してよい。
【００４３】
合成において、空気乾燥、減圧乾燥、オーブン乾燥、濾過、その他を含むがそれらに限定されない様々な方法によって、乾燥ステップを行ってもよい。乾燥は、生成物の乾燥を助ける、例えば硫酸マグネシウムのような乾燥剤の使用によって促進されてもよい。
【００４４】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ化合物は様々な分析方法を使用して特徴づけられてきた。例えば、合成された生成物の純度を確定するため高速液体クロマトグラフィー（HPLC）が使用された。その構造を実証するため1H及び13C核磁気共鳴（NMR）、質量分析法及び赤外（IR）分光法が使用された。そのうえ、生成物は融点を決定することによりさらに特徴づけられた。
【００４５】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは、避妊を提供するために使用し得る。治療的有効量の本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグが、それを必要とする患者に有効な期間投与される。好ましくは、ジ−ステロイド型プロドラッグはプロゲストゲンと組み合わせて投与される。
【００４６】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは、ホルモン処置を提供するためにも使用し得る。そのような処置方法は、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの治療的有効量を、それを必要とする患者に有効な期間投与するステップを包含する。
【００４７】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは「治療的有効量」投与される。これは処置されるべき症状及び／又は状態を明確に改変するのに充分な量の化合物又は組成物を意味すると理解される。治療的有効量は当業者には容易に決定され得るが、もちろんいくつかの要因に依存するであろう。例えば、処置されるべき状態及びその状態の深刻さ、処置される患者の年齢、体重、全般的な健康、性、食事、及び身体状態、処置の持続期間、並行して行う治療の性質、採用される特定の活性成分、利用される特定の医薬として許容できる賦形剤、投与時間、投与方法、排泄速度、薬物の組み合わせ、その他のいかなる関連する要因をも考慮するべきである。通常、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの1日あたりの投与量は、約0.025〜約100mcgのエストラジオールに相当する効能を有する。
【００４８】
本発明のプロドラッグは、好ましくは経口又は経膣で投与される。好ましい投与剤形は錠剤又は膣リングである。
【００４９】
本発明の特定の実施態様は以下の実施例を参照して具体的に説明される。これらの実施例はただ本発明の説明のために開示されるのであって、いかなる意味においても本発明の範囲を限定するものではないことは、理解されるであろう。
【実施例１】
【００５０】
ジ−（3−エストラジオール）カーボネートの合成
製造
エストラジオール（37.5g、0.138モル）、b−NPC（21.0g、0.069モル）、DMAP（1.7g、0.0138モル）及びTHF（400mL）をマグネチックスターラーに設置した1L三ツ口丸底フラスコに加えた。この反応混合物を室温で18時間攪拌した。400mLのジクロロメタン（DCM）を加え、反応混合物を10分間攪拌した。反応混合物を1Lの水中へ注いだ。2M塩酸（50mL）を攪拌しながら加えて化合物を抽出した。有機層を分離し希塩酸（2M塩酸20mL／水1L）で洗浄し、さらに水酸化ナトリウム（4×1L）、次に水（2×1L）で洗浄し、分離し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、そして縮小して乾燥させた。結果として得られるジ−（3−エストラジオール）カーボネートをヘキサンでスラリー化して濾過した。この工程を繰り返し、そして沈殿物を合わせて空気中で乾燥させた。
再結晶方法
【００５１】
ジ−（3−エストラジオール）カーボネート（13g）及び酢酸エチル（550mL）をコンデンサー及びマグネチックスターラーに設置した三ツ口丸底フラスコに加えた。この混合物を加熱して還流させた。この熱い混合物を濾過した。濾液を冷ましてゆっくり再結晶させた。ジ−（3−エストラジオール）カーボネートを濾過により単離し、空気乾燥させた。
【００５２】
この化合物をHPLCで分析して、純度99.3％と見出された。13C及び1HNMR並びにIR分光法による構造分析から、3'C−3'Cのカーボネートプロドラッグが形成されたことが明らかとなった。質量分析法によりこの化合物の形成が明らかとなった。融点は192℃と見出された。
【実施例２】
【００５３】
ジ−（3−エストラジオール）スクシネートの合成
製造
マグネチックスターラーに設置した三ツ口丸底フラスコにエストラジオール（48.92g；0.18モル）、硫酸マグネシウム（400g）、及び無水THF（1L）を加えた。この混合物を窒素中で室温で2時間攪拌し、そして次に濾過した。濾過ケーキを無水THF（100mL）で洗浄した。濾過物を三ツ口丸底フラスコに入れ窒素中で0℃まで冷却した。このフラスコにトリエチルアミン（22.5g、0.22モル）を加えて10分間攪拌し、続いてDMAP（1.66g、14ミリモル）を加え、そして結果として得られる溶液を10分間攪拌した。塩化スクシニル（14.59g、94ミリモル）の無水THF（250mL）溶液を温度を5℃より低く保ちながら1滴ずつ加えた。この反応混合物を次に0℃で20分間、そして次に室温で一晩攪拌した。この反応混合物を次に濾過し、濾過ケーキをTHF（3×100mL）で洗浄した。濾液を減圧中で濃縮させると油状残余物が得られた。この粗材料を酢酸エチル：ヘキサン（60：40）を使用する乾式カラムクロマトグラフィーで精製した。生成物のスポットを含有するフラクションを合わせて濃縮し白色粉末を得た。
【００５４】
この化合物をHPLCで分析して、純度92.8％と見出された。13C及び1HNMR並びにIR分光法による構造分析から、3'C−3'Cで連結されたプロドラッグが形成されたことが明らかとなった。融点は210℃と見出された。
【実施例３】
【００５５】
ジ−（3−エストラジオール）グルタレートの合成
製造
メカニカルスターラーに設置した2L三ツ口丸底フラスコに窒素中でエストラジオール（50.0g；0.18モル）、硫酸マグネシウム（400g）、及び無水THF（1L）を加えた。この混合物を窒素中で室温で2時間攪拌し、窒素中で濾過して、濾過ケーキを無水THF（100mL）で洗浄した。濾過物を2L三ツ口丸底フラスコに入れて0℃まで冷却した（窒素中）。ここにトリエチルアミン（23.30g、0.23モル）を加えて10分間攪拌し、DMAP（1.70g、13.9ミリモル）を加え、そして結果として得られる溶液を10分間攪拌した。塩化グルタリル（16.28g、96.3ミリモル）の無水THF（250mL）溶液を温度を5℃より低く保ちながら1滴ずつ加えた。この反応混合物を次に0℃で1時間、そして次に室温で一晩攪拌した。この反応混合物を次に濾過し、そして濾過ケーキをTHF（3×200mL）で洗浄した。濾液を減圧中で濃縮させると橙/茶色固体が得られた。この粗材料を、酢酸エチル：ヘキサン（50：50）を溶離液として使用しシリカ（1.5kg）を通す濾過で精製した。生成物のスポットを含有するフラクションを合わせて濃縮した。
【００５６】
この化合物をHPLCで分析して、純度92.0％と見出された。13C及び1HNMR並びにIR分光法による構造分析から、3'C−3'Cのプロドラッグが形成されたことが明らかとなった。融点は204℃と見出された。
【実施例４】
【００５７】
ジ−（3−エストラジオール）アスパルテートの合成
製造−ステップ1
マグネチックスターラーに設置した1L三ツ口丸底フラスコに窒素中でN−（t−ブトキシカルボニル）アスパラギン酸（9.44g；0.04モル）及びクロロホルム（440mL）を攪拌しながら添加した。EDCI（27.60g、0.14モル）及びトリエチルアミン（17.88ml）を加えて15分間攪拌した。エストラジオール（20.00g；0.07モル）、続いてDMAP（2.24g、0.018モル）を添加した。この溶液を窒素雰囲気中で室温で20時間攪拌した。この反応混合物をクロロホルム（400mL）で希釈し、そして2M塩酸溶液（2×400mL）、次にブライン（400mL）、最後に飽和炭酸水素ナトリウム溶液（2×400mL）で連続して洗浄した。有機層を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、そして濃縮して白色固体を得た。この粗材料を、ヘキサン：酢酸エチル（70：30→60：40）のグラジエント溶出を使用し乾式シリカカラムで精製した。生成物を含有するフラクションを合わせて濃縮し、白色固体を得た。
製造−ステップ2 脱保護反応
【００５８】
マグネチックスターラーに設置した250mL三ツ口丸底フラスコに窒素中でジ−（3−エストラジオール）アスパラギン酸（Boc保護）（16g；0.02モル）及び4M塩酸／ジオキサン（80mL）を添加した。この溶液を窒素中で室温で18時間攪拌した。この反応混合物を減圧中で濃縮し、そして残余物をジクロロメタンに溶解させ、そして次に蒸発させて乾燥させた。次にこの残余物をジエチルエーテルでスラリー化し、そして結果として得られる白色沈殿を濾過した。次にこの固体を熱いアセトンでスラリー化し、濾過し、ヘキサンで洗浄し、そして乾燥させて白色固体を得た。
【００５９】
この化合物をHPLCで分析して、純度77.7％と見出された。13C及び1HNMR並びにIR分光法による構造分析から、3'C−3'Cのプロドラッグが形成されたことが明らかとなった。
【００６０】
本発明はその特定の実施態様を参照して以上に記載されてきたが、本明細書中に開示される発明の概念から乖離することなく多くの変更、改変、及び変形が可能なことは明らかである。従って、添付される請求項の精神と広い範囲内に当てはまるすべてのそのような変更、改変、及び変形を包含するように意図されている。本明細書中に引用されたすべての特許出願、特許、及び他の刊行物は参照することにより本明細書中に組み込まれる。
【技術分野】
【０００１】
本発明はエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ及び医薬として許容できるその塩を指向する。本発明はまたジ−ステロイド型プロドラッグの医薬投与ユニット及びエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの形成方法を含む。
【背景技術】
【０００２】
非結合型17β−エストラジオールは最も活性の高い、自然に見いだされるヒトのエストロゲンである。しかしながら、経口吸収の後の消化管及び肝臓における乏しい吸収と大量の初回通過代謝のために、一般的には経口で活性がない。その経口活性を高めるためにいくつかの方法が利用されてきた。活性であるために充分なバイオアベイラビリティを有する微粉化された剤形（吸収のため薬物の表面積を増大させる）のエストラジオールが利用可能である。あるいはエストラジオールを、例えば抱合されたウマのエストロゲン（妊娠した雌馬の尿から精製されたエストロゲンの必須代謝産物でスルフェート及びグルクロニド誘導体を含有する（Martindale 32版、1999、Pharmaceutical Press））のように、抱合体として製剤化することもできる。これらの抱合体は下部消化管において酵素に加水分解されて活性なエストロゲンの吸収を可能にするため、経口で活性がある。別の代替方法はエストラジオールエステルの経口投与である。そのような化合物は当業界ではエストロゲンの経口投与として既知であり、エストラジオール−3,17−ジアセテート、エストラジオール−17−アセテート、エストラジオール−3,17−バレレート、エストラジオール−3−バレレート、及びエストラジオール−17−バレレートを含む。これらのエステルは経口投与の後急速に遊離のエストラジオールへと加水分解する。
【０００３】
Taubertらに与えられた米国特許番号3,916,002号は、式：R-O-CO-(CH2)n-CO-O-R（式中、nは2〜8であり、Rはそれぞれ1価のステロイドラジカルである）を有するアンドロゲン、エストロゲン及びプロゲストゲンステロイドのオリゴマーエステルをいくつか記載している。ステロイドラジカルは3、16、又は17番の炭素原子のうちの1つにヒドロキシル置換基を有するステロイドから誘導される。これらはジカルボン酸の2つのカルボキシルラジカルと、3、16、又は17番の炭素原子にヒドロキシルラジカル置換基を有するステロイドアルコールとのエステル化により生成することができる。しかしながら、Taubertらはエストラジオール部分の3'C位で連結しているエストラジオールの新規なジ−ステロイド型プロドラッグを開示していない。
【０００４】
経口活性を増大させ得るエストラジオールの新規なプロドラッグがあればはたいへん有利である。
発明の概説
【０００５】
本発明は式Ｉ：
【化１】
［式中、Rは
【化２】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化３】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］
によるエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ及びその医薬として許容できる塩である。
【０００６】
本発明はまた、(a）式Ｉによるエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ、及び（b）1又はそれを超える医薬として許容できる賦形剤を包含する医薬投与ユニットを含む。特に好ましい実施態様においては、医薬投与ユニットにプロゲストゲンが含まれる。
【０００７】
本発明はまた、エストラジオールと連結剤とをエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの形成に有効な条件下で反応させるステップを包含する、式Ｉの構造を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの形成方法を含む。所望により、この製法は例えばクロマトグラフィー又は再結晶のようなさらなる精製を含んでもよい。
【０００８】
本発明の別の態様において、避妊を提供する方法が提供される。この方法は、それを必要とする患者に本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの有効量を有効な期間投与するステップを包含する。
【０００９】
本発明のさらに別の態様において、ホルモン処置を提供する方法が提供される。この方法は、それを必要とする患者に本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの有効量を有効な期間投与するステップを包含する。
発明の詳細な説明
【００１０】
本発明の目的のためには、プロドラッグは活性な薬物の不活性型を包含するか、又は薬物に好ましい特徴を与える化学基を含むか、のいずれかの存在である。
【００１１】
本発明の目的のためには、室温は25℃±5℃を意味すると理解される。
【００１２】
本発明において、エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグはエストラジオール部分の3'C位で2価の連結基Rによって連結されるエストラジオール部分を有する。連結基Rは好ましくは、飽和又は不飽和でよく、直鎖又は分枝でよく、且つアミノ、ヒドロキシル又は低級アルキルによって所望により置換されていてもよい2〜10個の炭素原子から成る脂肪族骨格を有するカーボネート基又はジカルボキシル基より成る群から選択される。本明細書中で使用される低級アルキルは1〜6個の炭素原子を有する直鎖又は分枝の脂肪族基である。また別の実施態様においてはRはポリオキシエチレン骨格を有するジカルボキシル基でもよい。さらに別の実施態様においては連結基は各末端にカルボン酸機能を有するペプチドでもよい。
【００１３】
本発明において、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは以下の構造式：
【化４】
［式中、Rは
【化５】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化６】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］
を有する。
【００１４】
Y及びXがカルボキシル又はスルホン基であるとき、それらの基のカルボニル又は硫黄はZに結合していることは明らかであろう。従って、好ましい実施態様においてY及びXの両方がカルボニルであるとき、Rは
【化７】
である。ジ−ステロイド型プロドラッグの各エストラジオール部分の立体化学的コンホメーションはRの構造コンホメーションに依存するであろうことは、当業者にはさらに明らかであろう。
【００１５】
好ましい実施態様において、Rは
【化８】
より成る群から選択される。
【００１６】
また別の実施態様において、Rは
【化９】
である。
【００１７】
好ましくは、エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは
【化１０】
【化１１】
及びそれらの医薬として許容できる塩より成る群から選択される。
【００１８】
本明細書中で使用される句「医薬として許容できる塩」は、特定の化合物の遊離酸及び塩基の生物学的有効性を保持しており、且つ生物学的にも他の観点からも有害でない塩を指す。医薬として許容できる塩の例は、硫酸塩、ピロ硫酸塩、硫酸水素塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸一水素塩、リン酸二水素塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、酢酸塩、プロピオン酸塩、デカン酸塩、カプリル酸塩、アクリル酸塩、ギ酸塩、イソブチル酸塩、カプロン酸塩、ヘプタン酸塩、プロピオル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、スベリン酸塩、セバシン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、ブチン−1,4−二酸塩、ヘキシン−1,6−二酸塩、安息香酸塩、クロロ安息香酸塩、メチル安息香酸塩、ジニトロ安息香酸塩、ヒドロキシ安息香酸塩、メトキシ安息香酸塩、フタル酸塩、スルホン酸塩、キシレンスルホン酸塩、フェニル酢酸塩、フェニルプロピオン酸塩、フェニルブチル酸塩、クエン酸塩、乳酸塩、g-ヒドロキシブチル酸塩、グリコール酸塩、酒石酸塩、メタンスルホン酸塩（メシラート）、プロパンスルホン酸塩、ナフタレン−1−スルホン酸塩、ナフタレン−2−スルホン酸塩、及びマンデル酸塩を含む。望ましい塩は当業界で既知のいかなる適当な方法で製造してもよく、遊離塩基と無機酸、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、その他、又は有機酸、例えば酢酸、マレイン酸、コハク酸、マンデル酸、フマル酸、マロン酸、ピルビン酸、シュウ酸、グリコール酸、サリチル酸、グルクロン酸若しくはガラクツロン酸のようなピラノシジル酸、クエン酸若しくは酒石酸のようなα−ヒドロキシ酸、アスパラギン酸若しくはグルタミン酸のようなアミノ酸、安息香酸若しくはケイ皮酸のような芳香族酸、p−トルエンスルホン酸若しくはエタンスルホン酸のようなスルホン酸、その他との反応を含む。本発明においては、塩酸塩が好ましい塩である。
【００１９】
医薬投与ユニットは本発明のエチニルエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグを１又はそれを超える医薬として許容できる賦形剤と組み合わせて含むように製剤化してもよい。
【００２０】
本明細書において有用な賦形剤は広範な種類の添加剤又は成分、例えば充填剤、希釈剤（固体及び液体）、生体適合性ポリマー（例えば有機ポリシロキサン、ポリウレタン及びポリアクリル酸メチル）、皮膚浸透剤及び浸透促進剤、可溶化剤、潤滑剤、安定剤、流量調節剤、着色剤、流動促進剤、発泡剤、甘味剤、風味剤、香料、その他を含む。
【００２１】
他のステロイド、例えばプロゲストゲンを医薬投与ユニットに含んでもよい。プロゲストゲンの具体例は、ノルエチンドロン、酢酸ノルエチンドロン、ノルゲストレル、レボノルゲストレル、デソゲストレル、3−ケトデソゲストレル、ゲストデン、酢酸メドロキシプロゲステロン、その他を含む。
【００２２】
医薬投与ユニットは経口摂取可能な剤形、例えば錠剤、カプセル剤、チュアブル錠剤若しくはカプセル剤、トローチ剤、液体懸濁剤、丸剤、又は徐放性投与剤形でよい。あるいは、医薬投与ユニットは経皮送達システムでもよい。又は、別の実施態様においては医薬投与ユニットは局所組成物、例えばゲル剤、クリーム剤、軟膏剤、液剤その他でもよい。又は、代わりの実施態様においては医薬投与ユニットは経膣投与のため、例えば膣リングのように設計されてもよい。
【００２３】
エストラジオールのステロイドプロドラッグは本明細書に記載される方法を使用して合成することができる。希望により、これらの方法を改変したり、又は代わりの合成方法を採用してもよい。合成方法は通常エストラジオールを出発材料として開始する。しかしながら、エストラジオールと指示されているところでエストラジオールの誘導体を使用してもよいことは理解されるべきである。
【００２４】
一般的には、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは、エストラジオール又はその誘導体と適当な連結剤とをエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグを形成するのに有効な条件下で反応させることにより形成される。
【００２５】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型エステルの一つの合成方法は、エストラジオール又はその誘導体を、塩基の存在下でカーボネート連結剤及びカップリング剤と反応させることによる。結果として得られる化合物はジ−（3−エストラジオール）カーボネートである。反応は反応シーケンス1に描かれている。
【化１２】
【００２６】
好ましい実施態様において、ビス（4−ニトロフェニル）カーボネート（b−NPC）がカーボネート連結剤及びカップリング剤として働き、4−ジメチルアミノピリジン（DMAP）が塩基として選択され、そしてテトラヒドロフラン（THF）が溶媒として選択される。
【００２７】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ合成に使用され得る別の方法は、エストラジオール又はその誘導体を、飽和又は不飽和でよく、且つ1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ、又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する（即ちnが1〜10の整数である）脂肪族二酸と反応させる。脂肪族二酸は連結剤であり、例えばコハク酸、酒石酸、リンゴ酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、グルタミン酸又はアスパラギン酸でよい。一つの実施態様においては、反応シーケンス2に示されるように、カップリング剤は塩基触媒の存在下で二酸と反応し得る。
【化１３】
【００２８】
反応シーケンス2Aは、カップリング剤が1−（3−ジメチルアミノプロピル）−3−エチル−カルボジイミド塩酸塩（EDCI）であり、そして塩基触媒が4−ジメチルアミノピリジン（DMAP）及びトリエチルアミンである、好ましい実施態様を示す。反応を実施するために使用される溶媒は好ましくはクロロホルムであるが、他の多くの有機溶媒も適当であり得ることは当業者には容易に認識されるであろう。
【化１４】
【００２９】
本発明のプロドラッグ化合物は、エストラジオール又はその誘導体を式
G−CO−Z−X−G
（式中、Gはハロゲンであり、そしてZ及びXは前述のごとく定義される）の連結剤と直接反応させることによっても合成し得る。例えば、反応シーケンス3に描かれるように、連結剤は塩基の存在下でエストラジオールと反応する塩化ジアシルでもよい。
【化１５】
【００３０】
反応シーケンス3Aを利用するにあたり、DMAP及びトリエチルアミンを塩基触媒として採用し得る。
【００３１】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグのまた別の形成方法は、二酸アミノ酸、例えばアスパラギン酸又はグルタミン酸を連結剤として用いる。
【００３２】
反応シーケンス4はそのような合成機構を例示している。
【化１６】
【００３３】
エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは、反応シーケンス5に描かれるように、t−ブトキシカルボニルシステイン酸を連結剤として働かせて合成することもできる。
【化１７】
【００３４】
あるいは、反応シーケンス6に描かれるように、ポリエチレングリコールを無水コハク酸と反応させて、エストラジオール部分を3'C位で結合させる二酸連結剤を作成し得る。
【化１８】
【００３５】
そのうえ、エストラジオールを、連結剤として働くジペプチド又は適当な長さのいかなるペプチドとも反応させてもよい。ペプチド連結剤は、アミノ酸、例えばアラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、及びそれらの組み合わせから誘導される2〜15単位を有する。2価の連結剤を形成するため、ペプチドの両末端基はアスパラギン酸又はグルタミン酸から独立して誘導される。両末端でアスパラギン酸、グルタミン酸、又はそれらの組み合わせと接続している限り、2〜15個のアミノ酸がペプチドリンカー形成のため一緒に連結されてよい。好ましくは、2〜12個のアミノ酸がペプチド形成のため一緒に連結される。さらに好ましくは、2〜5個のアミノ酸が2価ペプチドを形成する。例えば、反応シーケンス7に示されるように、アミン機能をn−（t−ブトキシカルボニル）で保護したジペプチドGly−Asp−Bocは連結基として作用し得る。
【化１９】
【００３６】
好ましくは、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ形成に使用される連結剤は、カーボネート、
H−Y−Z−X−H、又は
G−CO−Z−X−G
（式中、Gはハロゲンである）である。Zは2価のペプチド基でもよい。
【００３７】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの合成において使用され得るカップリング剤は、例えば、b−NPC、EDCI、それらの適当な代替物又は混合物でよい。意図された目的を満たす限り、代わりの化合物を使用してもよい。
【００３８】
記載された合成反応において、塩基は触媒として使用され得る。適当な塩基はDMAP、トリエチルアミン、又はそれらの混合物を含むがそれらに限定されない。
【００３９】
合成反応において使用され得る溶媒は、例えば、テトラヒドロフラン(THF）、クロロホルム、ジクロロメタン、その他である。
【００４０】
エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの純度を高めるため、プロドラッグを1又はそれを超える洗浄ステップ、及び／又は再結晶ステップで処理してもよい。
【００４１】
洗浄ステップは、エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグによって形成される沈殿物をすすぐために使用してよい。上述のように、1又はそれを超える洗浄ステップを使用してよい。水、水酸化ナトリウム、又はいかなる適当な代替物も洗浄目的で一般的に使用し得る。
【００４２】
前述のように、ジ−ステロイド型プロドラッグを1又はそれを超える再結晶ステップに供することにより純度を高め得る。再結晶ステップは様々な方法によって、そして適当な溶媒、例えば酢酸エチル、ヘプタン若しくはTHF、又はそれらの混合物（これらに限定されない）を使用して実施してよい。
【００４３】
合成において、空気乾燥、減圧乾燥、オーブン乾燥、濾過、その他を含むがそれらに限定されない様々な方法によって、乾燥ステップを行ってもよい。乾燥は、生成物の乾燥を助ける、例えば硫酸マグネシウムのような乾燥剤の使用によって促進されてもよい。
【００４４】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ化合物は様々な分析方法を使用して特徴づけられてきた。例えば、合成された生成物の純度を確定するため高速液体クロマトグラフィー（HPLC）が使用された。その構造を実証するため1H及び13C核磁気共鳴（NMR）、質量分析法及び赤外（IR）分光法が使用された。そのうえ、生成物は融点を決定することによりさらに特徴づけられた。
【００４５】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは、避妊を提供するために使用し得る。治療的有効量の本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグが、それを必要とする患者に有効な期間投与される。好ましくは、ジ−ステロイド型プロドラッグはプロゲストゲンと組み合わせて投与される。
【００４６】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは、ホルモン処置を提供するためにも使用し得る。そのような処置方法は、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの治療的有効量を、それを必要とする患者に有効な期間投与するステップを包含する。
【００４７】
本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグは「治療的有効量」投与される。これは処置されるべき症状及び／又は状態を明確に改変するのに充分な量の化合物又は組成物を意味すると理解される。治療的有効量は当業者には容易に決定され得るが、もちろんいくつかの要因に依存するであろう。例えば、処置されるべき状態及びその状態の深刻さ、処置される患者の年齢、体重、全般的な健康、性、食事、及び身体状態、処置の持続期間、並行して行う治療の性質、採用される特定の活性成分、利用される特定の医薬として許容できる賦形剤、投与時間、投与方法、排泄速度、薬物の組み合わせ、その他のいかなる関連する要因をも考慮するべきである。通常、本発明のエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの1日あたりの投与量は、約0.025〜約100mcgのエストラジオールに相当する効能を有する。
【００４８】
本発明のプロドラッグは、好ましくは経口又は経膣で投与される。好ましい投与剤形は錠剤又は膣リングである。
【００４９】
本発明の特定の実施態様は以下の実施例を参照して具体的に説明される。これらの実施例はただ本発明の説明のために開示されるのであって、いかなる意味においても本発明の範囲を限定するものではないことは、理解されるであろう。
【実施例１】
【００５０】
ジ−（3−エストラジオール）カーボネートの合成
製造
エストラジオール（37.5g、0.138モル）、b−NPC（21.0g、0.069モル）、DMAP（1.7g、0.0138モル）及びTHF（400mL）をマグネチックスターラーに設置した1L三ツ口丸底フラスコに加えた。この反応混合物を室温で18時間攪拌した。400mLのジクロロメタン（DCM）を加え、反応混合物を10分間攪拌した。反応混合物を1Lの水中へ注いだ。2M塩酸（50mL）を攪拌しながら加えて化合物を抽出した。有機層を分離し希塩酸（2M塩酸20mL／水1L）で洗浄し、さらに水酸化ナトリウム（4×1L）、次に水（2×1L）で洗浄し、分離し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過し、そして縮小して乾燥させた。結果として得られるジ−（3−エストラジオール）カーボネートをヘキサンでスラリー化して濾過した。この工程を繰り返し、そして沈殿物を合わせて空気中で乾燥させた。
再結晶方法
【００５１】
ジ−（3−エストラジオール）カーボネート（13g）及び酢酸エチル（550mL）をコンデンサー及びマグネチックスターラーに設置した三ツ口丸底フラスコに加えた。この混合物を加熱して還流させた。この熱い混合物を濾過した。濾液を冷ましてゆっくり再結晶させた。ジ−（3−エストラジオール）カーボネートを濾過により単離し、空気乾燥させた。
【００５２】
この化合物をHPLCで分析して、純度99.3％と見出された。13C及び1HNMR並びにIR分光法による構造分析から、3'C−3'Cのカーボネートプロドラッグが形成されたことが明らかとなった。質量分析法によりこの化合物の形成が明らかとなった。融点は192℃と見出された。
【実施例２】
【００５３】
ジ−（3−エストラジオール）スクシネートの合成
製造
マグネチックスターラーに設置した三ツ口丸底フラスコにエストラジオール（48.92g；0.18モル）、硫酸マグネシウム（400g）、及び無水THF（1L）を加えた。この混合物を窒素中で室温で2時間攪拌し、そして次に濾過した。濾過ケーキを無水THF（100mL）で洗浄した。濾過物を三ツ口丸底フラスコに入れ窒素中で0℃まで冷却した。このフラスコにトリエチルアミン（22.5g、0.22モル）を加えて10分間攪拌し、続いてDMAP（1.66g、14ミリモル）を加え、そして結果として得られる溶液を10分間攪拌した。塩化スクシニル（14.59g、94ミリモル）の無水THF（250mL）溶液を温度を5℃より低く保ちながら1滴ずつ加えた。この反応混合物を次に0℃で20分間、そして次に室温で一晩攪拌した。この反応混合物を次に濾過し、濾過ケーキをTHF（3×100mL）で洗浄した。濾液を減圧中で濃縮させると油状残余物が得られた。この粗材料を酢酸エチル：ヘキサン（60：40）を使用する乾式カラムクロマトグラフィーで精製した。生成物のスポットを含有するフラクションを合わせて濃縮し白色粉末を得た。
【００５４】
この化合物をHPLCで分析して、純度92.8％と見出された。13C及び1HNMR並びにIR分光法による構造分析から、3'C−3'Cで連結されたプロドラッグが形成されたことが明らかとなった。融点は210℃と見出された。
【実施例３】
【００５５】
ジ−（3−エストラジオール）グルタレートの合成
製造
メカニカルスターラーに設置した2L三ツ口丸底フラスコに窒素中でエストラジオール（50.0g；0.18モル）、硫酸マグネシウム（400g）、及び無水THF（1L）を加えた。この混合物を窒素中で室温で2時間攪拌し、窒素中で濾過して、濾過ケーキを無水THF（100mL）で洗浄した。濾過物を2L三ツ口丸底フラスコに入れて0℃まで冷却した（窒素中）。ここにトリエチルアミン（23.30g、0.23モル）を加えて10分間攪拌し、DMAP（1.70g、13.9ミリモル）を加え、そして結果として得られる溶液を10分間攪拌した。塩化グルタリル（16.28g、96.3ミリモル）の無水THF（250mL）溶液を温度を5℃より低く保ちながら1滴ずつ加えた。この反応混合物を次に0℃で1時間、そして次に室温で一晩攪拌した。この反応混合物を次に濾過し、そして濾過ケーキをTHF（3×200mL）で洗浄した。濾液を減圧中で濃縮させると橙/茶色固体が得られた。この粗材料を、酢酸エチル：ヘキサン（50：50）を溶離液として使用しシリカ（1.5kg）を通す濾過で精製した。生成物のスポットを含有するフラクションを合わせて濃縮した。
【００５６】
この化合物をHPLCで分析して、純度92.0％と見出された。13C及び1HNMR並びにIR分光法による構造分析から、3'C−3'Cのプロドラッグが形成されたことが明らかとなった。融点は204℃と見出された。
【実施例４】
【００５７】
ジ−（3−エストラジオール）アスパルテートの合成
製造−ステップ1
マグネチックスターラーに設置した1L三ツ口丸底フラスコに窒素中でN−（t−ブトキシカルボニル）アスパラギン酸（9.44g；0.04モル）及びクロロホルム（440mL）を攪拌しながら添加した。EDCI（27.60g、0.14モル）及びトリエチルアミン（17.88ml）を加えて15分間攪拌した。エストラジオール（20.00g；0.07モル）、続いてDMAP（2.24g、0.018モル）を添加した。この溶液を窒素雰囲気中で室温で20時間攪拌した。この反応混合物をクロロホルム（400mL）で希釈し、そして2M塩酸溶液（2×400mL）、次にブライン（400mL）、最後に飽和炭酸水素ナトリウム溶液（2×400mL）で連続して洗浄した。有機層を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、そして濃縮して白色固体を得た。この粗材料を、ヘキサン：酢酸エチル（70：30→60：40）のグラジエント溶出を使用し乾式シリカカラムで精製した。生成物を含有するフラクションを合わせて濃縮し、白色固体を得た。
製造−ステップ2 脱保護反応
【００５８】
マグネチックスターラーに設置した250mL三ツ口丸底フラスコに窒素中でジ−（3−エストラジオール）アスパラギン酸（Boc保護）（16g；0.02モル）及び4M塩酸／ジオキサン（80mL）を添加した。この溶液を窒素中で室温で18時間攪拌した。この反応混合物を減圧中で濃縮し、そして残余物をジクロロメタンに溶解させ、そして次に蒸発させて乾燥させた。次にこの残余物をジエチルエーテルでスラリー化し、そして結果として得られる白色沈殿を濾過した。次にこの固体を熱いアセトンでスラリー化し、濾過し、ヘキサンで洗浄し、そして乾燥させて白色固体を得た。
【００５９】
この化合物をHPLCで分析して、純度77.7％と見出された。13C及び1HNMR並びにIR分光法による構造分析から、3'C−3'Cのプロドラッグが形成されたことが明らかとなった。
【００６０】
本発明はその特定の実施態様を参照して以上に記載されてきたが、本明細書中に開示される発明の概念から乖離することなく多くの変更、改変、及び変形が可能なことは明らかである。従って、添付される請求項の精神と広い範囲内に当てはまるすべてのそのような変更、改変、及び変形を包含するように意図されている。本明細書中に引用されたすべての特許出願、特許、及び他の刊行物は参照することにより本明細書中に組み込まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ：
【化１】
［式中、Rは
【化２】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化３】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］。
【請求項２】
Rが
【化４】
である、請求項1に記載のプロドラッグ。
【請求項３】
Rが
【化５】
より成る群から選択される、請求項1に記載のプロドラッグ。
【請求項４】
Rが
【化６】
である、請求項1に記載のプロドラッグ。
【請求項５】
前記プロドラッグが、ジ−（3−エストラジオール）カーボネート、ジ−（3−エストラジオール）スクシネート、ジ−（3−エストラジオール）グルタレート、及びジ−（3−エストラジオール）アスパルテートより成る群から選択される、請求項1に記載のプロドラッグ。
【請求項６】
以下を含む、医薬組成物：
（a）以下の式を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ：
【化７】
［式中、Rは
【化８】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化９】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］、及び
（b）1又はそれを超える医薬として許容できる賦形剤。
【請求項７】
以下の式を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの製造方法：
【化１０】
［式中、Rは
【化１１】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化１２】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］であって、
以下のステップを含む、前記製造方法：
（A）エストラジオール又はその誘導体を提供し；
（B）前記エストラジオールと連結剤とを混合し、このとき前記連結剤は
（a）カーボネート；
（b）1〜10個の炭素原子骨格を有する脂肪族二酸；
（c）G−CO−Z−X−G（式中、Gはハロゲンである）；
（d）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）；
（e）t−ブトキシカルボニル保護されたシステイン酸；及び
（f）ポリエチレングリコール及び無水コハク酸
より成る群から選択され；
（C）所望により、カップリング剤及び／又は塩基を混合する
ことにより、前記エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ又はその医薬として許容できる塩を形成する。
【請求項８】
前記連結剤が、カーボネート、
H−Y−Z−X−H、又は
G−CO−Z−X−G
（式中、Gはハロゲンである）である、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記カップリング剤が、ビス（4−ニトロフェニル）カーボネート、1−（3−ジメチルアミノプロピル）−3−エチル−カルボジイミド塩酸塩、及びそれらの混合物より成る群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも1つの前記塩基が、4−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン、及びそれらの混合物より成る群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項１１】
前記プロドラッグが、ジ−（3−エストラジオール）カーボネート又はその医薬として許容できる塩である、請求項7に記載の方法。
【請求項１２】
前記プロドラッグが、ジ−（3−エストラジオール）スクシネート、ジ−（3−エストラジオール）グルタレート、ジ−（3−エストラジオール）アスパルテート、及びその医薬として許容できる塩より成る群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項１３】
避妊を必要とする患者に請求項1に記載の前記エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの有効量を有効な期間投与するステップを含む、避妊を提供する方法。
【請求項１４】
ホルモン処置を必要とする患者に請求項1に記載の前記エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの有効量を有効な期間投与するステップを含む、ホルモン処置を必要とする患者にホルモン処置を提供する方法。
【請求項１】
以下の式を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ：
【化１】
［式中、Rは
【化２】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化３】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］。
【請求項２】
Rが
【化４】
である、請求項1に記載のプロドラッグ。
【請求項３】
Rが
【化５】
より成る群から選択される、請求項1に記載のプロドラッグ。
【請求項４】
Rが
【化６】
である、請求項1に記載のプロドラッグ。
【請求項５】
前記プロドラッグが、ジ−（3−エストラジオール）カーボネート、ジ−（3−エストラジオール）スクシネート、ジ−（3−エストラジオール）グルタレート、及びジ−（3−エストラジオール）アスパルテートより成る群から選択される、請求項1に記載のプロドラッグ。
【請求項６】
以下を含む、医薬組成物：
（a）以下の式を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ：
【化７】
［式中、Rは
【化８】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化９】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］、及び
（b）1又はそれを超える医薬として許容できる賦形剤。
【請求項７】
以下の式を有するエストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの製造方法：
【化１０】
［式中、Rは
【化１１】
より成る群から選択され；
このときX及びYは
【化１２】
から独立して選択され；
そしてZは
（i）飽和又は不飽和でよく、且つ、1又はそれを超える低級アルキル、ヒドロキシ又はアミノ基によって所望により置換されていてもよい1〜10個の炭素原子を有する脂肪族直鎖；
（ii）A−B−D
（式中、A及びDは独立して-CO(CH2)f-であり（このときfは0〜5である）、そしてBは-O-(CH2CH2O)p-（このときpは1〜700である）である）；又は
（iii）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）］であって、
以下のステップを含む、前記製造方法：
（A）エストラジオール又はその誘導体を提供し；
（B）前記エストラジオールと連結剤とを混合し、このとき前記連結剤は
（a）カーボネート；
（b）1〜10個の炭素原子骨格を有する脂肪族二酸；
（c）G−CO−Z−X−G（式中、Gはハロゲンである）；
（d）アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、又はそれらの組み合わせより成る群から選択されるアミノ酸から独立して誘導される2〜15個のアミノ酸単位を有するペプチド結合（このとき、前記ペプチドの両末端基はアスパラギン酸及びグルタミン酸から独立して誘導されるアミノ酸単位である）；
（e）t−ブトキシカルボニル保護されたシステイン酸；及び
（f）ポリエチレングリコール及び無水コハク酸
より成る群から選択され；
（C）所望により、カップリング剤及び／又は塩基を混合する
ことにより、前記エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグ又はその医薬として許容できる塩を形成する。
【請求項８】
前記連結剤が、カーボネート、
H−Y−Z−X−H、又は
G−CO−Z−X−G
（式中、Gはハロゲンである）である、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記カップリング剤が、ビス（4−ニトロフェニル）カーボネート、1−（3−ジメチルアミノプロピル）−3−エチル−カルボジイミド塩酸塩、及びそれらの混合物より成る群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも1つの前記塩基が、4−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン、及びそれらの混合物より成る群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項１１】
前記プロドラッグが、ジ−（3−エストラジオール）カーボネート又はその医薬として許容できる塩である、請求項7に記載の方法。
【請求項１２】
前記プロドラッグが、ジ−（3−エストラジオール）スクシネート、ジ−（3−エストラジオール）グルタレート、ジ−（3−エストラジオール）アスパルテート、及びその医薬として許容できる塩より成る群から選択される、請求項7に記載の方法。
【請求項１３】
避妊を必要とする患者に請求項1に記載の前記エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの有効量を有効な期間投与するステップを含む、避妊を提供する方法。
【請求項１４】
ホルモン処置を必要とする患者に請求項1に記載の前記エストラジオールのジ−ステロイド型プロドラッグの有効量を有効な期間投与するステップを含む、ホルモン処置を必要とする患者にホルモン処置を提供する方法。
【公表番号】特表２００７−５１７８７７（Ｐ２００７−５１７８７７Ａ）
【公表日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４９２７６（Ｐ２００６−５４９２７６）
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０４１４６４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７０９４９
【国際公開日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（５０６１６２１４９）ワーナー・チルコット・カンパニー・インコーポレーテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１０日（２００４．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０４１４６４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７０９４９
【国際公開日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（５０６１６２１４９）ワーナー・チルコット・カンパニー・インコーポレーテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
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