説明

19,23,24,25,26,27−ヘキサノール−1α−ヒドロキシビタミンD3

式1A〔式中、X1及びX2は、H又はヒドロキシ保護基から独立して選択される〕で示される化合物を含む、化合物又は組成物が提供される。また提供されるものは、被験者に投与された後に式1Aの化合物を形成する化合物である。
【化1】


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、19,23,24,25,26,27−ヘキサノール−1α−ヒドロキシビタミンD3及びその類似体のような1α,25−ジヒドロキシビタミンD3の19−ノル類似体、並びにこの化合物又はその類似体を含む医薬製剤に関する。本発明は、また、皮膚の状態のような多様な疾患を処置するのに使用される薬剤の調製における化合物及びその混合物の使用に関する。
【背景技術】
【0002】
エルゴステロールシリーズにおける、天然のホルモンである1α,25−ジヒドロキシビタミンD3(1α,25−ジヒドロキシコレカルシフェロール及びカルシトリオールとも呼ばれる)並びにその類似体、すなわち1α,25−ジヒドロキシビタミンD2は、動物及びヒトにおけるカルシウムホメオスタシスの極めて強力なレギュレーターであることが知られており、細胞分化におけるそれらの活性も確立されている(Ostrem et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 2610 (1987))。1α−ヒドロキシビタミンD3、1α−ヒドロキシビタミンD2、多様な側鎖ビタミン同族体及びフッ素化類似体を含む、これらの代謝産物の多くの構造類似体が調製され、試験されてきた。これらの化合物のうちの幾つかは、細胞分化及びカルシウム調節において興味深い活性の区分けを示す。この活性における差は、腎性骨異栄養、ビタミンD抵抗性くる病、骨粗鬆症、乾癬及び特定の悪性腫瘍のような多様な疾患の処置に有用であることができる。1α,25−ジヒドロキシビタミンD3の構造及びこの化合物における炭素原子を意味するために使用される番号付けシステムを下記に示す。
【0003】
【化1】

【0004】
別の部類のビタミンD類似体、すなわち、いわゆる19−ノル−ビタミンD化合物は、ビタミンD系では典型的なA環の環外メチレン基(炭素19)が2個の水素原子で代えられていることによって特徴づけられる。そのような19−ノル−類似体(例えば、1α,25−ジヒドロキシ−19−ノル−ビタミンD3)の生物学的試験は、細胞分化を誘発するのに極めて強力であり、非常に低いカルシウム移動活性を有する、選択的活性プロフィールを明らかにした。したがって、これらの化合物は、悪性腫瘍の処置又は多様な皮膚障害の処置のための治療剤として潜在的に有用である。そのような19−ノル−ビタミンD類似体の2つの異なる合成方法が記載されている(Perlman et al., Tetrahedron Lett. 31, 1823 (1990); Perlman et al., Tetrahedron Lett. 32, 7663 (1991)及びDeLuca et al., U.S. Patent No. 5,086,191)。
【0005】
1α,25−ジヒドロキシ−19−ノル−ビタミンD3の多様な2−置換類似体も合成されており、すなわち、ヒドロキシ又はアルコキシ基により(DeLuca et al.、米国特許第5,536,713号)、2−アルキル基により(DeLuca et al.、米国特許第5,945,410号)及び2−アルキリデン基により(DeLuca et al.、米国特許第5,843,928号)2位置で置換されている化合物であり、これらは興味深い選択的活性プロフィールを示す。これらの研究は、全て、ビタミンDレセプターにおける結合部位が、合成されたビタミンD類似体のC−2位置で異なる置換基を収容できることを示す。
【0006】
米国特許第4,666,634号は、骨粗鬆症を処置するのに使用される及び抗腫瘍剤として使用される潜在的な薬剤として、1α,25−ジヒドロキシビタミンD3の2β−ヒドロキシ及びアルコキシ(例えば、ED−71)類似体を開示する。Okano et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 163, 1444 (1989)も参照すること。1α,25−ジヒドロキシビタミンD3の他の(ヒドロキシアルキル、例えばED−120及びフルオロアルキル基による)2−置換A環類似体が調製され、試験されている(Miyamoto et al., Chem. Pharm. Bull. 41, 1111 (1993); Nishii et al., Osteoporosis Int. Suppl. 1, 190 (1993); Posner et al., J. Org. Chem. 59, 7855 (1994)及びJ. Org. Chem. 60, 4617 (1995))。
【0007】
19−ノルの部類の薬理学的に重要なビタミンD化合物を探求する継続的な努力において、炭素10(C−10)から炭素2(C−2)への環A環外メチレン基の転位により特徴づけられるこれらの類似体、すなわち2−メチレン−19−ノル−ビタミンD化合物が最近合成され、試験されている(Sicinski et al., J. Med. Chem., 41, 4662 (1998); Sicinski et al., Steroids 67, 247 (2002); DeLuca et al.、米国特許第5,843,928号、同第5,936,133号及び同第6,382,071号)。これらの類似体に対して実施された分子力学研究は、環A配座の変化が、シクロヘキサンジオール環の「平たん化」をもたらすことが期待できることを示した。これらの化合物の分子力学的計算及びNMR研究から、A環配座平衡は、エカトリアル1α−Hを有する配座異性体に優位に約6:4で確率された。19−ノル−ビタミンD炭素骨格への2−メチレン基の導入は、その(1α−及び3β−)A環ヒドロキシ基の性質を変化させ、これらは、天然ホルモンの1α,25−(OH)23における(生物学的活性において重要である)1α−ヒドロキシル基と同様に、今度は両方ともアリル位置になる。1α,25−ジヒドロキシ−2−メチレン−19−ノルビタミンD類似体は、「非天然」(20S)配座により化合物において増強される有意な生物学的潜在能力によって特徴づけられる。
【0008】
19−ノルの部類の薬理学的に重要なビタミンD化合物を探求する継続的な努力において、炭素2(C−2)におけるメチレン置換基、炭素1(C−1)におけるヒドロキシル基及び炭素20(C−20)に結合している短側鎖の存在により特徴づけられる類似体も合成され、試験されてきた。1α−ヒドロキシ−2−メチレン−19−ノル−プレグナカルシフェロールは、米国特許第6,566,352号に記載されており、一方、1α−ヒドロキシ−2−メチレン−19−ノル−(20S)−ホモプレグナカルシフェロールは、米国特許第6,579,861号に、1α−ヒドロキシ−2−メチレン−19−ノル−ビスホモプレグナカルシフェロールは、米国特許第6,627,622号に記載されている。これらの3つの化合物は、全て、ビタミンDレセプターに対して比較的高い結合活性及び比較的高い細胞分化活性を有するが、1α,25−ジヒドロキシビタミンD3と比較して、カルシウム血症活性は、たとえあったとしてもごく僅かしかない。これらの生物学的活性は、これらの化合物を第’352号、第’861号及び第’622号の特許に記載されているように、多様な医薬用途のための優れた候補にする。
【0009】
炭素20に結合している短側鎖を有する1α,25−ジヒドロキシビタミンD3の19−ノル類似体である、本明細書に記載されているようなビタミンDの生物学的に活性な新たな類似体の必要性が存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、19,23,24,25,26,27−ヘキサノール−1α−ヒドロキシビタミンD3及びその類似体のような短側鎖を有する1α,25−ジヒドロキシビタミンD3の19−ノル類似体、この化合物を含む医薬製剤又は薬剤、並びに治療における及び多様な疾患状態を処置するのに使用される薬剤の調製におけるこれらの化合物又はその混合物の使用を提供する。
【0011】
したがって、一つの態様において、本発明は、下記に示す式1A:
【0012】
【化2】

【0013】
〔式中、
1及びX2は、H又はヒドロキシ保護基から独立して選択される〕を有する化合物を含む、化合物及び組成物を提供する。本発明は、また、被験者に投与された後に式1Aの化合物を形成する化合物を含む。
【0014】
幾つかの実施態様において、X1及びX2は、両方ともシリル基のようなヒドロキシ保護基である。幾つかのそのような実施態様において、X1及びX2は、両方ともt−ブチルジメチルシリル基である。
【0015】
幾つかの実施態様において、X1及びX2は、両方ともHであり、それによって化合物は、下記に示される式1B:
【0016】
【化3】

【0017】
を有する。
【0018】
幾つかの実施態様において、実施例のいずれかの化合物は、精製された形態で存在することができる。他の実施態様において、組成物中の化合物は、混合物として存在することができる。
【0019】
上記の化合物を試験して、ビタミンDレセプターへ結合する能力に関して、望ましい、極めて有益な生物学的活性のパターンを示すことが見出された。したがって、この化合物では、癌、皮膚の状態及び自己免疫性障害を処置するような治療における使用を見出すことができる。したがって、幾つかの実施態様において、これらの化合物又は本発明の1つ以上の化合物を含む医薬製剤を、癌、自己免疫性疾患、皮膚の状態及び続発性副甲状腺機能亢進症のような疾患又は障害の処置のための治療剤として用いることができる。幾つかの実施態様において、処置は経皮的、経口的又は非経口的であることができる。
【0020】
本発明の化合物は、また、免疫系の平衡失調により特徴づけられるヒトの疾患、例えば、多発性硬化症、狼瘡、真性糖尿病、宿主対移植片反応及び臓器移植の拒絶反応を含む自己免疫性疾患の処置及び予防、並びに追加的にリウマチ様関節炎及び喘息のような炎症性疾患の処置、また、骨折の治癒の改善及び骨移植の改善に特に適切でありうる。ざ瘡、脱毛症、乾燥肌(真皮の水和の欠如)、過度の皮膚の弛み(不十分な皮膚の張り)、不十分な皮脂の分泌及びしわのような皮膚の状態、並びに高血圧が、本発明の化合物で処置されうる他の状態である。
【0021】
本明細書に記載される化合物も試験され、中程度の細胞分化活性が見出された。したがって、これらの化合物を、乾癬の処置のための治療剤として、及び/又は特に白血病、結腸癌、乳癌及び前立腺癌に対する抗癌剤として使用することもできる。いくかの実施態様において、本発明の化合物及び組成物は、乾癬;白血病;結腸癌;乳癌;前立腺癌;多発性硬化症;狼瘡;真性糖尿病;宿主対移植片反応;臓器移植の拒絶反応;リウマチ様関節炎、喘息、湿疹若しくは炎症性腸疾患から選択される炎症性疾患;しわ、皮膚の適切な張りの欠如、真皮の適切な水和の欠如若しくは不十分な皮脂の分泌から選択される皮膚の状態;又は続発性副甲状腺機能亢進症から選択される生物学的状態を処置するために使用される。本発明の化合物は、特に美容用途における使用が見出され、したがって、本明細書に記載されている皮膚の状態のいずれかを処置するのに特に適している。
【0022】
本発明の化合物を使用して、化合物を含む又は本発明の化合物と薬学的に許容されるキャリアとを組み合わせた混合物を含む医薬製剤又は薬剤を調製することができる。幾つかの実施態様において、化合物は、プロピレングリコールのようなグリコール化合物を含むことができるエアゾールを調製するのに使用される。そのような医薬製剤及び薬剤を使用して、本明細書に記載されているような多様な生物学的障害を処置することができる。そのような障害を処置する方法には、典型的には化合物の有効量又は化合物を含む医薬製剤若しくは薬剤の適切な量を、生物学的障害に罹患している被験者に投与することが含まれる。幾つかの実施態様において、被験者は哺乳動物である。幾つかのそのような実施態様において、哺乳動物は、齧歯類、霊長類、ウシ、ウマ、イヌ、ネコ、クマ、ブタ、ウサギ又はモルモットから選択される。幾つかのそのような実施態様において、哺乳動物は、ラット又はマウスである。幾つかの実施態様において、被験者は、例えばヒトのような霊長類である。幾つかの実施態様において、化合物は、プロピレングリコールのようなグリコール化合物を含むことができるエアゾールを調製するのに使用される。
【0023】
本発明の方法の幾つかの実施態様において、化合物又は医薬組成物は、経口的、直腸内、非経口的、経皮的又は局所的に被験者に投与される。他の実施態様において、化合物又は医薬製剤は、エアゾールで投与され、これは吸入器又は噴霧器を使用して実施することができる。
【0024】
化合物は、上記の疾患及び障害を処置する組成物において、組成物の約0.01μg/gm〜約1mg/gm、好ましくは組成物の約0.1μg/gm〜約500μg/gmの量で存在することができ、約0.01μg/日〜約1mg/日、好ましくは約0.1μg/日〜約500μg/日の投与量で本明細書に記載されているいずれかの経路によって投与することができる。
【0025】
本発明の更なる目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載によって明白となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
一般に、本発明は、19,23,24,25,26,27−ヘキサノール−1α−ヒドロキシビタミンD3及びその類似体のような短側鎖を有する1α,25−ジヒドロキシビタミンD3の19−ノル類似体、この化合物を含む医薬製剤又は薬剤、並びに多様な疾患状態を処置するのに使用される薬剤の調製におけるこれらの化合物又はその混合物の使用を提供する。
【0027】
したがって、一つの態様において、本発明は、下記に示す式1A:
【0028】
【化4】

【0029】
〔式中、
1及びX2は、H又はヒドロキシ保護基から独立して選択される〕を有する化合物を含む、化合物及び組成物を提供する。本発明は、また、被験者に投与された後に式1Aの化合物を形成する化合物を含む。
【0030】
幾つかの実施態様において、X1及びX2は、両方ともシリル基のようなヒドロキシ保護基である。幾つかのそのような実施態様において、X1及びX2は、両方ともt−ブチルジメチルシリル基である。
【0031】
幾つかの実施態様において、X1及びX2は、両方ともHであり、それによって化合物は、下記に示される式1B:
【0032】
【化5】

【0033】
を有する。
【0034】
幾つかの実施態様において、実施例のいずれかの化合物は、精製された形態で存在することができる。他の実施態様において、組成物中の化合物は、混合物として存在することができる。
【0035】
本明細書で使用されるとき、用語「ヒドロキシ保護基」は、これらに限定されないが、アルコキシカルボニル、アシル、アルキルシリル又はアルキルアリールシリル基(本明細書以降、単に「シリル」基と呼ぶ)及びアルコキシアルキル基のような、ヒドロキシ(−OH)官能基の一時的な保護のために慣用的に使用される任意の基を意味する。アルコキシカルボニル保護基は、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、イソブトキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル又はアリルオキシカルボニルのようなアルキル−O−CO−基である。用語「アシル」は、1〜6個の炭素のアルカノイル基、その全ての異性体形態、又はオキサリル、マロニル、スクシニル、グルタリル基のような1〜6個の炭素のカルボキシアルカノイル基、又はベンゾイルのような芳香族アシル基、又はハロ、ニトロ若しくはアルキル置換ベンゾイル基を意味する。アルコキシアルキル保護基は、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエトキシメチル又はテトラヒドロフラニル及びテトラヒドロピラニルのような基である。好ましいシリル保護基は、トリメチルシリル、トリエチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、ジブチルメチルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジメチルシリル、ジフェニル−t−ブチルシリル及び類似のアルキル化シリルラジカルである。用語「アリール」は、フェニル−、又はアルキル−、ニトロ−若しくはハロ置換フェニル基を特定する。ヒドロキシ官能基のための保護基の広範囲なリストを、Protective Groups in Organic Synthesis, Greene, T.W.; Wuts, P. G. M., John Wiley & Sons, New York, NY, (3rd Edition, 1999)において見出すことができ、これに記載されている手順を使用してこれらを付加又は除去することができ、その全体及び全ての目的は、あたかも本明細書に完全に記載されているように参照として本明細書に組み込まれる。
【0036】
「保護ヒドロキシ」基は、ヒドロキシ官能基の一時的な又は永久的な保護に慣用的に使用される上記の基、例えば、前記で定義されたシリル、アルコキシアルキル、アシル又はアルコキシカルボニル基のいずれかによって誘導体化又は保護されるヒドロキシ基である。
【0037】
本発明の化合物は、本明細書に記載された方法を使用して調製した。式1A及び1Bの化合物、特に19,23,24,25,26,27−ヘキサノール−1α−ヒドロキシビタミンD3の調製についての詳細な説明において、以下の記載、並びにスキーム1及び2を参照するべきである。
【0038】
実施例
多様な19−ノルビタミンD類似体の合成及び特徴は、米国特許第5,843,928号、米国特許第5,616,759号、米国特許第5,597,932号、米国特許第5,281,731号、米国特許第6,627,622号、米国特許第6,579,861号、米国特許第5,086,191号、米国特許第5,585,369号及び米国特許第6,537,981号を含む多数の米国特許に記載されている。
【0039】
融点(未補正)は、Thomas-Hoover毛細管融点装置を使用して決定した。紫外線(UV)吸収スペクトルは、エタノール中でPerkin-Elmer Lambda 3B UV-VIS分光光度計を用いて記録した。1H核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、CDCl3中でBruker Instruments DMX-400及びDMX-500 Avanceコンソールスペクトロメーターを使用して、400及び500MHzで記録した。13C核磁気共鳴(NMR)スペクトルは、CDCl3中でBruker Instruments DMX-500 Avanceコンソールスペクトロメーターを用いて125MHzで記録した。化学シフト(δ)は、内部Me4Si(δ0.00)から低磁場で報告される。電子衝撃(EI)質量スペクトルは、Micromass AutoSpec (Beverly, MA)機器から得た。高速液体クロマトグラフィー(HPLC)は、Model 6000A溶媒送達システム、Model U6K Universal注入器及びModel 486同調可能吸光検出器を備えたWaters Associates液体クロマトグラフィーで実施した。THFは、使用前に、新たにナトリウムベンゾフェノンケチルからアルゴン下で蒸留した。
【0040】
スキーム1及び2は、下記に詳細に記載された合成手順を概説する。
【0041】
【化6】

【0042】
(20S)−De−A,B−8β−ヒドロキシ−20−(ヒドロキシメチル)プレグナン(1)の調製
オゾンを、メタノール(250mL)及びピリジン(2.44g、2.5mL、31mmol)中のビタミンD2(3g、7.6mmol)の溶液中、−78℃で50分間通過させた。次に反応混合物を酸素で15分間フラッシュして、残留オゾンを除去し、溶液をNaBH4(0.75g、20mmol)で処理した。20分後、NaBH4の第2の部分(0.75g、20mmol)を加え、混合物を室温に温めた。次にNaBH4の第3の部分(0.75g、20mmol)を加え、反応混合物を18時間撹拌した。反応を水(40mL)で停止させ、溶液を減圧下で濃縮した。残渣を酢酸エチル(3×80mL)で抽出し、合わせた有機相を1M HCl水溶液で洗浄し、飽和NaHCO3水溶液で洗浄し、乾燥し(Na2SO4)、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン/酢酸エチル(75:25)を用いるシリカゲルのクロマトグラフィーに付して、生成物1(1.21g、収率75%)を白色の結晶として得た。
1: 融点106-108°C; [α]D +30.2° (c 1.46, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.08 (1H, d, J = 2.0 Hz, 8α-H), 3.63 (1H, dd, J = 10.5, 3.1 Hz, 22-H), 3.38 (1H, dd, J = 10.5, 6.8 Hz, 22-H), 1.99 (1H, br.d, J = 13.2 Hz), 1.03 (3H, d, J = 6.6 Hz, 21-H3), 0.956 (3H, s, 18-H3); 13C NMR (100 MHz) δ 69.16 (d, C-8), 67.74 (t, C-22), 52.90 (d), 52.33 (d), 41.83 (s, C-13), 40.19 (t), 38.20 (d), 33.53 (t), 26.62 (t), 22.54 (t), 17.36 (t), 16.59 (q, C-21), 13.54 (q, C-18); MS (EI) m/z 212 (2, M+), 194 (34, M+ - H2O), 179 (33, M+ - H2O - CH3), 163 (18, M+ - CH2OH - H2O), 135 (36), 125 (54), 111 (100), 95 (63), 81 (67); C13H22O (M+ - H2O)で計算した正確な質量 194.1671, 実測値 194.1665.
【0043】
De−A,B−20−メチル−プレグナン−8β−オール(2)の調製
無水塩化メチレン(25ml)中のジオール1(1g、4.7mmol)、DMAP(50mg、0.4mmol)及びEt3N(1.96mL、1.42g、14.1mmol)の撹拌溶液に、p−トルエンスルホニルクロリド(1.07g、5.6mmol)を0℃で加えた。反応混合物を0℃で22時間撹拌した。塩化メチレン(60mL)を加え、混合物を水で洗浄し、乾燥し(Na2SO4)、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン/酢酸エチル(9:1、次に85:15)を用いるシリカゲルのクロマトグラフィーに付して、トシレート(1.72g、収率100%)を無色の油状物として得た。
【0044】
水素化アルミニウムリチウム(360mg、9.5mmol)を、無水THF(25mL)中のトシレート(1.72g、4.7mmol)の溶液に0℃で加えた。冷却浴を取り外し、反応混合物を室温で5時間撹拌した。過剰量の水素化物を、メタノールの0℃での注意深い連続的な添加により停止させた。酒石酸の飽和水溶液を加え、混合物を酢酸エチルで抽出した。合わせた有機相を水で洗浄し、乾燥し(Na2SO4)、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘキサン/酢酸エチル(9:1、8:2)を用いるシリカゲルのクロマトグラフィーに付して、アルコール2(811mg、88%)を得た。
2: [α]D +25.3° (c 1.48, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3 + TMS) δ 4.07 (1H, d, J = 2.2 Hz, 8α-H), 1.98 (1H, br.d, J = 13.4 Hz), 0.928 (3H, s, 18-H3), 0.92 及び 0.84 (各3H, 各d, 各J = 6.6 Hz, 21-H3 及び 22-H3); 13C NMR (100 MHz) δ 69.39 (d, C-8), 58.72 (d), 52.57 (d), 41.80 (s, C-13), 40.24 (t), 33.52 (t), 30.52 (d), 27.34 (t), 23.02 (q, C-21 又は C-22), 22.51 (t), 22.34 (q, C-21 又は C-22), 17.40 (t), 13.61 (q, C-18); MS (EI) m/z 196 (24, M+), 181 (30, M+ - CH3), 163 (11, M+ - H2O - CH3), 135 (20, M+ - H2O - C3H7), 125 (26), 111 (100), 97 (33), 82 (57); C13H24O (M+)で計算した正確な質量 196.1827, 実測値 196.1821.
【0045】
De−A,B−20−メチル−プレグナン−8−オン(3)の調製
ピリジニウムジクロメート(720mg、1.9mmol)を、無水塩化メチレン(6mL)中のアルコール2(94mg、0.48mmol)及びピリジニウムp−トルエンスルホネート(5mg、20μmol)の溶液に加えた。得られた懸濁液を室温で4時間撹拌した。反応混合物を、WatersシリカSep-Pakカートリッジ(2g)で濾過し、それをCH2Cl2で更に洗浄した。溶媒を除去した後、ケトン3(86mg、収率92%)を、無色の油状物として得た。
3: [α]D -28.8° (c 1.09, CHCl3); 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ2.43 (1H, dd, J = 11.5, 7.6 Hz), 0.95 及び 0.86 (各3H, 各d, 各J = 6.5 Hz, 21-H3 及び 22-H3), 0.617 (3H, s, 18-H3); 13C NMR (100 MHz) δ 212.11 (s, C-8), 61.93 (d), 58.61 (d), 49.90 (s, C-13), 40.90 (t), 38.82 (t), 30.70 (d), 27.60 (t), 24.03 (t), 22.95 及び 22.45 (各q, C-21 及び C-22), 19.02 (t), 12.51 (q, C-18); MS (EI) m/z 194 (63, M+), 179 (74, M+ - CH3), 151 (100, M+ - C3H7), 133 (22), 125 (58), 111 (48), 96 (85), 81 (80); C13H22O (M+)で計算した正確な質量 194.1671, 実測値 194.1664.
【0046】
【化7】

【0047】
19,23,24,25,26,27−ヘキサノール−1α−ヒドロキシビタミンD3(6)の調製
無水THF(1mL)中のホスフィンオキシド4(250mg、0.44mmol)の溶液に、20℃で、PhLi(シクロヘキサン−エーテル中1.3M、400μL、0.52mmol)をアルゴン下、撹拌しながらゆっくりと加えた(Perlman et al., Tetrahedron Lett. 32, 7663 (1991)及びDeLuca et al.に対して発行された米国特許第5,616,759号を参照すること(両方ともその全体があたかも本明細書に完全に記載されているように参照として本明細書に組み込まれる))。溶液は深橙色になった。30分後、混合物を−78℃に冷却し、無水THF(600+200μL)中のケトン3(86mg、0.44mmol)の予冷(−78℃)溶液をゆっくりと加えた。混合物をアルゴン下、−78℃で6時間、0℃で18時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機相をブラインで洗浄し、乾燥し(Na2SO4)、蒸発させた。残渣をヘキサンに溶解し、WatersシリカSep-Pakカートリッジ(5g)に適用した。カートリッジをヘキサン及びヘキサン/酢酸エチル(99.5:0.5)で洗浄して、19ノルビタミン誘導体5(180mg、0.33mmol、収率92%)を得た。次に、Sep-Pakをヘキサン/酢酸エチル(96:4)で洗浄して、未変化C,D−環ケトン3(15mg、0.08mmol)を回収し、酢酸エチルで洗浄して、ジフェニルホスフィンオキシド4(52mg)を回収した。
5: UV (ヘキサン) λmax 261.7, 252.0, 243.2 nm; 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.18及び5.83 (1H 及び 1H, 各d, J = 11.2 Hz, 6- 及び 7-H), 4.10 (2H, m, 1β- 及び3α-H), 2.82 (1H, br d, J = 12.4 Hz, 9-H), 2.38 (2H, m, 4-H 及び 10-H), 2.27 (1H, br d, J = 13.5 Hz, 10-H), 2.11 (1H, dd, J = 12.8, 8.1 Hz, 4-H), 1.99 (2H, m), 0.96 (3H, d, J = 6.5 Hz, 21- or 22-H3), 0.887 (9H, s, Si-t-Bu), 0.874 (9H, s, Si-t-Bu), 0.87 (3H, d, J = 6.5 Hz, 21- or 22-H3), 0.547 (3H, s, 18-H3), 0.069, 0.063, 0.059 及び 0.058 (各3H, 各s, 4 x Si-CH3); 13C NMR (100 MHz) δ 140.73 (s, C-8), 133.52 (s, C-5), 121.77 (d, C-6), 116.12 (d, C-7), 68.10 及び 67.96 (each d, C-1 及び C-3), 58.61 (d), 56.25 (d), 46.00 (t), 45.61 (s, C-13), 43.73 (t), 40.51 (t), 36.80 (t), 31.34 (d), 28.67 (t), 27.83 (t), 25.85 (q, 2 x SiCMe3), 23.41 (t), 23.14 及び 22.66 (各q, C-21 及び C-22), 22.23 (t), 18.09 (s, 2 x SiCMe3), 12.14 (q, C-18), -4.66 (q, SiCMe), -4.76 (q, SiCMe), -4.83 (q, SiCMe), -4.90 (q, SiCMe); MS (EI) m/z 546 (46, M+), 489 (28, M+ - t-Bu), 414 (100, M+ - t-BuMe2SiOH), 357 (48, M+ - t-BuMe2SiOH - t-Bu), 301 (21), 135 (20), 73 (91); C33H62O2Si2 (M+)で計算した正確な質量 546.4288, 実測値 546.4295.
【0048】
保護ビタミン5(180mg、0.33mmol)を、THF(3mL)及びアセトニトリル(2mL)に溶解した。アセトニトリル(1:9比、5mL)中の水性48%HFの溶液を0℃で加え、得られた混合物を室温で3時間撹拌した。飽和NaHCO3水溶液を加え、反応混合物を酢酸エチルで抽出した。合わせた有機相をブラインで洗浄し、乾燥し(Na2SO4)、減圧下で濃縮した。残渣を2mLのヘキサン/酢酸エチル(95:5)で希釈し、WatersシリカSep-Pakカートリッジ(5g)に適用した。ヘキサン/酢酸エチル(1:1)での溶離によって、粗生成物6(102mg)を得た。ビタミン6を、ストレート相(straight phase)HPLC〔20×250mm Zorbax Pro-10 SILカラム、14mL/分、ヘキサン/2−プロパノール(85:15)溶媒系、Rt=10.00分〕、後に逆相HPLC〔30×250mm Luna 5u C18(2)カラム、15mL/分、メタノール/水(97:3)溶媒系、Rt=14.82分〕により更に精製して、無色の油状物(70.72mg、収率67%)を得た。
6: UV (EtOH) λmax 260.8, 251.2, 242.6 nm; 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 6.30 及び 5.85 (1H 及び 1H, 各d, J = 11.2 Hz, 6- 及び 7-H), 4.11 (1H, m, 3α-H), 4.04 (1H, m, 1β-H), 2.79 (1H, dd, J = 12.2, 4.0 Hz, 9-H), 2.73 (1H, dd, J = 13.2, 3.7 Hz, 10-H), 2.48 (1H, dd, J = 13.3, 3.3 Hz, 4-H), 2.21 (2H, m, 4-H 及び 10-H), 0.94 (3H, d, J = 6.6 Hz, 21- 又は 22-H3), 0.86 (3H, d, J = 6.6 Hz, 21- 又は 22-H3), 0.534 (3H, s, 18-H3); 13C NMR (125 MHz) δ 142.55 (s, C-8), 131.56 (s, C-5), 123.28 (d, C-6), 115.27 (d, C-7), 67.03 及び 66.71 (各d, C-1 及び C-3), 58.46 (d), 56.15 (d), 45.61 (s, C-13), 44.27 (t), 41.88 (t), 40.22 (t), 36.83 (t), 31.20 (d), 28.77 (t), 27.66 (t), 23.37 (t), 23.01 及び 22.52 (各q, C-21 及び C-22), 22.17 (t), 12.05 (q, C-18). MS (EI) m/z 318 (100, M+), 303 (6, M+ - Me), 275 (41, M+ - C3H7), 257 (15, M+ - C3H7 - H2O), 239 (19, M+ - C3H7 - 2H2O), 221 (23), 203 (18), 189 (39), 177 (58), 147 (33), 135 (46), 123 (39), 105 (36), 95 (55); C21H34O2 (M+)で計算した正確な質量 318.2559, 実測値 318.2547.
【0049】
生物学的活性
ビタミンDレセプター結合
試験材料
タンパク質供給源
完全長組み換えラットレセプターを、E. coli BL21(DE3) Codon Plus RIL細胞で発現させ、2つの異なるカラムクロマトグラフィー系を使用し精製して均一にした。最初の系は、このタンパク質のC末端ヒスチジン標識を利用するニッケル親和性樹脂であった。この樹脂から溶離したタンパク質を、イオン交換クロマトグラフィー(エス−セファロース・ファースト・フロー(S-Sepharose Fast Flow))を使用して更に精製した。精製したタンパク質のアリコートを液体窒素で瞬間冷凍し、使用するまで−80℃で保存した。結合アッセイに使用するために、タンパク質を、0.1%Chaps洗剤を有するTEDK50(50mMトリス、1.5mM ETDA、pH7.4、5mM DTT、150mM KCl)で希釈した。レセプタータンパク質及びリガンドの濃度を、加えた放射標識リガンドの20%以下がレセプターに結合するように最適化した。
【0050】
研究薬剤
非標識リガンドをエタノールに溶解し、濃度を、UV分光光度法(1,25(OH)23:モル吸光係数=18,200及びλmax=265nm)を使用して決定した。放射標識リガンド(3H−1,25(OH)23、約159Ci/mmol)を、最終濃度1nMでエタノールに加えた。
【0051】
アッセイ条件
放射標識及び非放射標識リガンドを、100mclの希釈タンパク質に、最終エタノール濃度≦10%で加え、混合し、氷上で一晩インキュベートして、結合平衡を得た。翌日、100mclのヒドロキシルアパタイトスラリー(50%)を各管に加え、10分間隔で30分間混合した。ヒドロキシルアパタイトを遠心分離で収集し、次に0.5%トリトンX―100を含有するトリス−EDTA緩衝液(50mMトリス、1.5mM EDTA、pH7.4)で3回洗浄した。最終洗浄の後、ペレットを、4mLのBiosafe IIシンチレーションカクテルを含有するシンチレーションバイアルに移し、混合し、シンチレーションカウンタに設置した。全ての結合を、放射標識リガンドのみを含有する管で決定した。
【0052】
HL−60分化
試験材料
研究薬剤
研究薬剤をエタノールに溶解し、UV分光光度法を使用して濃度を決定した。連続した希釈を、一連の薬剤濃度が、細胞培養に存在するエタノールの最終濃度(≦0.2%)を変えないで試験されるように調製した。
【0053】
細胞
ヒト前骨髄球性白血病(HL60)細胞を、10%ウシ胎児血清を含有するRPMI−1640培地で増殖させた。細胞を、5%CO2の存在下、37℃でインキュベートした。
【0054】
アッセイ条件
HL60細胞を1.2×105細胞/mLで平板培養した。平板培養の18時間後、複製細胞を薬剤で処理した。4日後、細胞を採取し、ニトロブルーテトラゾリウム還元アッセイを実施した(Collins et al., 1979; J. Exp. Med. 149:969-974)。分化した細胞の率を、合計で200個の細胞を計数し、細胞内黒青ホルマザン沈着物を含有する数を記録することによって決定した。単球細胞への分化の確認は、食作用を測定することによって決定した。
【0055】
インビトロ転写アッセイ
転写活性を、ルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流で24−ヒドロキシラーゼ(24Ohase)遺伝子により安定して形質移入されたROS17/2.8(骨)細胞で測定した。細胞に一連の投与を行った。投与の16時間後、細胞を採取し、ルシフェラーゼ活性を、照度計を使用して測定した。RLU=相対的ルシフェラーゼ単位。
【0056】
拮抗作用を、最終エタノール濃度を同一に保持している同じウエル中の1,25(OH)23と化合物の組み合わせを加えることによって試験した。
【0057】
腸内カルシウム移動及び骨カルシウム動員
雄の離乳Sprague-Dawleラットを、食餌11(Suda et al. J. Nutr. 100:1049, 1970)(Ca 0.47%)食餌+ビタミンAEKに1週間、続いて食餌11(Ca 0.02%)+AEKに3週間付した。次にラットを、1週間のCa 0.47%含有食餌、続いて2週間のCa 0.02%含有食餌に切り替えた。用量の投与は、カルシウム0.02%食餌の最終週に始めた。4回の連続的な腹腔内投与を、およそ24時間間隔で行った。最後の投与の24時間後、血液を、切断した頸部から収集し、血清カルシウム濃度を、骨カルシウム動員の測度として決定した。また腸の最初の10cmを、反転腸管法を使用して腸内カルシウム移動分析のために収集した。拮抗作用を、1,25(OH)23と化合物の組み合わせを動物に同時に投与することによって試験した。
【0058】
本発明の化合物は、上記に記載された方法を使用して研究及び調製した。化合物では、腸内カルシウム移動活性、骨からカルシウムを動員する能力及びビタミンDレセプターに結合する能力に関して、望ましい極めて有益な生物学的活性のパターンを示すことが見出された。化合物では、中程度の細胞分化活性も見出された。
【0059】
式1Bの化合物は、図1に示されているように、天然のホルモン1,25−(OH)23ほど強力にビタミンDレセプターに結合しない。式1Bの化合物は、HL−60細胞の分化を誘発するのに1,25−(OH)23と比較してより少ないが、依然として有意な活性を示す(図2)。式1Bの化合物は、図3に示されているように、1,25−(OH)23と同じ程度に転写を引き起こす活性を示さない。最後に、式1Bの化合物は、測定可能な骨カルシウム動員活性又は腸内カルシウム移動活性を有さない(図4A及び4B)。
【0060】
処置の目的において、本発明の化合物を、無害溶媒中の液剤として、又は適切な溶媒若しくはキャリア中の乳剤、懸濁剤若しくは分散剤として、又は個体キャリアと一緒にした丸剤、錠剤若しくはカプセル剤として、当該技術に既知の従来の方法に従って医薬用途のために配合することができる。そのような製剤のいずれも、安定剤、酸化防止剤、結合剤、着色剤又は乳化若しくは味覚変更剤のような他の薬学的に許容され、非毒性の賦形剤を含有することもできる。薬学的に許容される賦形剤及びキャリアは、一般に当業者に知られており、したがって本発明に含まれる。そのような賦形剤及びキャリアは、例えば、“Remingtons Pharmaceutical Sciences” Mack Pub. Co., New Jersey (1991)に記載されており、これは、その全体及び全ての目的が、あたかも本明細書に完全に記載されているように参照として本明細書に組み込まれる。
【0061】
化合物を、経口的、局所的、非経口的、直腸内又は経皮的に投与することができる。化合物は、注射により、又は静脈内注入若しくは適切な無菌液剤により、又は消化管を介した液体又は固体投与形態で、又はクリーム剤、軟膏剤、パッチ剤若しくは経皮適用に適切な同様のビヒクルの形態で有利に投与される。幾つかの実施態様において、化合物の1日あたりの0.001μg〜約1mgの用量が、処置の目的に適当である。幾つかのそのような実施態様において、適当であり有効な用量は、化合物の1日あたり0.01μg〜1mgの範囲であることができる。他のそのような実施態様において、適当であり有効な用量は、化合物の1日あたり0.1μg〜500μgの範囲であることができる。そのような用量は、処置される疾患又は状態の種類、疾患又は状態の重篤度及び被験者の反応に応じて調整され、このことは当該技術において十分に理解されている。化合物を、単独で又は他の活性ビタミンD化合物と一緒に適切に投与することができる。
【0062】
本発明に使用される組成物は、活性成分又は複数の活性成分として実施態様のいずれかの化合物の有効量及び適切なキャリアを含む。本発明の幾つかの実施態様で使用される化合物又は複数の化合物の有効量は、一般に本明細書に記載されているような投与量であり、局所的、経皮的、経口的、鼻腔内、直腸内又は非経口的に投与することができる。
【0063】
上記に記載された投与量は適切であるが、提示された量は、疾患の重篤度、並びに被験者の状態及び反応に従って調整されるべきであることが理解され、このことは当該技術において十分に理解されている。示したように、本発明の化合物は、2つ以上の化合物の混合物として存在することができる。幾つかの混合物において、混合物は、本発明の第1の化合物と本発明の第2の化合物を含むことができる。幾つかの実施態様において、混合物は、第1の化合物と第2の化合物を含み、第1の化合物と第2の化合物の比率は、50:50〜99.9:0.1の範囲である。幾つかのそのような実施態様において、第1の化合物と第2の化合物の比率は、70:30〜99.9:0.1、80:20〜99.9:0.1、90:10〜99.9:0.1、又は95:5〜99.9:0.1の範囲である。
【0064】
化合物又は複数の化合物を、クリーム剤、ローション剤、軟膏剤、エアゾール剤、坐剤、局所パッチ剤、丸剤、カプセル剤若しくは錠剤で、又は薬学的に無害で許容される溶媒若しくは油中の液剤、乳剤、分散剤若しくは懸濁剤としての液体形態で配合することができ、そのような調合剤は、加えて、安定剤、酸化防止剤、乳化剤、着色剤、結合剤又は味覚変更剤のような他の薬学的に無害又は利益のある成分を含有することができる。
【0065】
したがって本発明の製剤は、薬学的に許容されるキャリアと関連する活性成分及び任意に他の治療成分を含む。キャリアは、製剤の他の成分と適合性があり、かつ受容者に有害ではないという意味において「許容」されなければならない。
【0066】
経口投与に適切な本発明の製剤は、それぞれ所定量の活性成分を含有するカプセル剤、サッシュ(sachet)剤、錠剤若しくはロゼンジ剤として別個の単位形態、粉末剤若しくは顆粒剤の形態、水性液体若しくは非水性液体中の液剤若しくは懸濁剤の形態、又は水中油乳剤若しくは油中水乳剤の形態であることができる。
【0067】
直腸内投与用の製剤は、活性成分と、カカオ脂のようなキャリアとを組み込んだ坐剤の形態、又は浣腸の形態であることができる。
【0068】
非経口投与に適切な製剤は、好ましくは受容者の血液と等張である活性成分の滅菌油状又は水性調合剤を都合良く含む。
【0069】
局所投与に適切な製剤には、リニメント剤、ローション剤、塗布剤のような液体若しくは半液体調合剤、クリーム剤、軟膏剤若しくはペースト剤のような水中油若しくは油中水乳剤、又は滴剤のような液剤若しくは懸濁剤、又は噴霧剤が含まれる。
【0070】
鼻腔内投与には、スプレー缶、ネブライザ又はアトマイザにより分配される粉末、自力噴射又は噴霧製剤の吸入を使用することができる。分配されたとき、製剤は、好ましくは10〜100ミクロンの範囲の粒径を有する。
【0071】
製剤は投与単位形態で都合良く存在することができ、製薬技術において周知のあらゆる方法により調製することができる。用語「投与単位」とは、単位を意味し、すなわち、活性成分をそのまま含むか又は個体若しくは液体の医薬希釈剤若しくはキャリアとの混合物を含む、物理的及び化学的に安定している単位用量として患者に投与することができる単一用量を意味する。
【0072】
本明細書に引用された全ての参考文献は、それらの全体及び全ての目的が、あたかも本明細書に完全に記載されているように参照として明確に組み込まれる。
【0073】
本発明は、説明のために本明細書に記載された実施例に限定されず、実施例の範囲内に入るものとしてそのような形態を全て包含することが理解される。
【0074】
図1〜4は、天然のホルモン1α,25−ジヒドロキシビタミンD3(図において「1,25(OH)23」として参照される)と比較した19,23,24,25,26,27−ヘキサノール−1α−ヒドロキシビタミンD3(図において「NP9」として参照される)の多様な生物学的活性を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】完全長組み換えラットビタミンDレセプターに対して〔3H〕−1,25−(OH)2−D3と結合を競合する、NP9と1,25(OH)23の相対的活性を比較するグラフである。
【図2】NP9と1,25(OH)23の濃度の関数としてHL−60細胞分化の率を比較するグラフである。
【図3】NP9と1,25(OH)23のインビトロ転写活性を比較するグラフである。
【図4A】NP9と1,25(OH)23の腸内カルシウム移動(4A)及び骨カルシウム動員(4B)を比較するグラフである。
【図4B】NP9と1,25(OH)23の腸内カルシウム移動(4A)及び骨カルシウム動員(4B)を比較するグラフである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式1A:
【化1】

〔式中、
1及びX2は、H若しくはヒドロキシ保護基から独立して選択される〕で示される化合物、又は投与後に被験者において式1Aの化合物を形成する化合物を含む、化合物又は組成物。
【請求項2】
1及びX2が両方ともヒドロキシ保護基である、請求項1記載の化合物又は組成物。
【請求項3】
1及びX2が両方ともt−ブチルジメチルシリル基である、請求項2記載の化合物又は組成物。
【請求項4】
1及びX2が両方ともHであり、それによって化合物が式1B:
【化2】

を有する、請求項1記載の化合物又は組成物。
【請求項5】
請求項1記載の化合物と薬学的に許容されるキャリアとを含む医薬製剤。
【請求項6】
医薬製剤中の化合物の量が、医薬製剤の1グラムあたり約0.01μg〜約1mgの範囲である、請求項5記載の医薬製剤。
【請求項7】
医薬製剤中の化合物の量が、医薬製剤の1グラムあたり約0.1μg〜約500μgの範囲である、請求項6記載の医薬製剤。
【請求項8】
1及びX2が両方ともHであり、それによって化合物が式1B:
【化3】

を有する、請求項5記載の医薬製剤。
【請求項9】
生物学的障害に罹患している被験者を処置する方法であって、請求項1記載の化合物若しくは組成物又は請求項1記載の化合物と薬学的に許容されるキャリアとを含む医薬製剤の有効量を被験者に投与することを含む方法。
【請求項10】
化合物、組成物又は医薬製剤が、被験者に経口的、非経口的、直腸内、経皮的又は局所的に投与される、請求項9記載の方法。
【請求項11】
化合物、組成物又は医薬製剤が、エアゾールで化合物、組成物又は医薬製剤を送達することによって投与される、請求項9記載の方法。
【請求項12】
生物学的状態が、乾癬;白血病;結腸癌;乳癌;前立腺癌;多発性硬化症;狼瘡;真性糖尿病;宿主対移植片反応;臓器移植の拒絶反応;リウマチ様関節炎、喘息、湿疹若しくは炎症性腸疾患から選択される炎症性疾患;しわ、皮膚の適切な張りの欠如、真皮の適切な水和の欠如若しくは不十分な皮脂の分泌から選択される皮膚の状態;又は続発性副甲状腺機能亢進症から選択される、請求項9記載の方法。
【請求項13】
生物学的状態が皮膚の状態である、請求項9記載の方法。
【請求項14】
皮膚の状態が、しわ、皮膚の適切な張りの欠如、真皮の適切な水和の欠如、湿疹、乾癬又は不十分な皮脂の分泌から選択される、請求項12記載の方法。
【請求項15】
1及びX2が両方ともHであり、それによって化合物が式1B:
【化4】

を有する、請求項9記載の方法。
【請求項16】
治療に使用される、式1A:
【化5】

〔式中、
1及びX2は、H若しくはヒドロキシ保護基から独立して選択される〕で示される化合物、又は投与後に被験者において式1Aの化合物を形成する化合物を含む、化合物又は組成物。
【請求項17】
治療における使用が、乾癬;白血病;結腸癌;乳癌;前立腺癌;多発性硬化症;狼瘡;真性糖尿病;宿主対移植片反応;臓器移植の拒絶反応;リウマチ様関節炎、喘息、湿疹若しくは炎症性腸疾患から選択される炎症性疾患;しわ、皮膚の適切な張りの欠如、真皮の適切な水和の欠如若しくは不十分な皮脂の分泌から選択される皮膚の状態;又は続発性副甲状腺機能亢進症の処置のためである、請求項16記載の方法。
【請求項18】
1及びX2が両方ともHであり、それによって化合物が式1B:
【化6】

を有する、請求項16記載の化合物。
【請求項19】
乾癬;白血病;結腸癌;乳癌;前立腺癌;多発性硬化症;狼瘡;真性糖尿病;宿主対移植片反応;臓器移植の拒絶反応;リウマチ様関節炎、喘息、湿疹若しくは炎症性腸疾患から選択される炎症性疾患;しわ、皮膚の適切な張りの欠如、真皮の適切な水和の欠如若しくは不十分な皮脂の分泌から選択される皮膚の状態;又は続発性副甲状腺機能亢進症を処置するための薬剤の調製における、請求項1〜4のいずれか1項記載の化合物又は組成物の使用。
【請求項20】
薬剤が皮膚の状態を処置するためのものである、請求項19記載の使用。
【請求項21】
皮膚の状態が、しわ、皮膚の適切な張りの欠如、真皮の適切な水和の欠如、湿疹、乾癬又は不十分な皮脂の分泌から選択される、請求項20記載の使用。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【公表番号】特表2009−511433(P2009−511433A)
【公表日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−532321(P2008−532321)
【出願日】平成18年9月19日(2006.9.19)
【国際出願番号】PCT/US2006/036509
【国際公開番号】WO2007/038094
【国際公開日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【出願人】(500517248)ウイスコンシン アラムニ リサーチ ファンデーション (18)
【Fターム(参考)】