一種治療劑的製作方法
2023-10-19 17:39:17 1
專利名稱：一種治療劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有醛糖還原酶抑制活性的藥物組合物或製劑。
背景技術：
醛糖還原酶(在下文中稱為AR)是一種在活體的多羥基化合物途徑(一種葡萄糖代謝途徑)中涉及的酶。多羥基化合物途徑由兩種途徑組成，即涉及AR的將葡萄糖還原為山梨醇的途徑；以及涉及山梨醇脫氫酶(在下文中稱為SDH)的將山梨醇脫氫為D-果糖的途徑。已知多羥基化合物存在於許多組織中，包括腦、肝臟、胰臟、腎臟、腎上腺、睪丸、精囊、胎盤、紅細胞、晶狀體、視網膜和周圍神經。但是，多羥基化合物的生理意義僅在精囊中確定，其可作為產生提供給精子的能量的途徑。可以相信，在正常細胞的其它糖代謝途徑中，通過糖酵解途徑中被代謝的己糖激酶的作用，大多數結合進細胞的葡萄糖轉化為葡糖-6-磷酸酯，同時僅有百分之幾的葡萄糖通過多羥基途徑被代謝。[Tsuyoshi Tanimoto，Pharmacia，24459-463(1988)]。
當進入細胞的葡萄糖匯集時，未能在糖酵解途徑中被代謝的葡萄糖進入多羥基化合物途徑。SDH活性低於AR的活性。所以，如果葡萄糖繼續匯集，中間代謝物-山梨醇大量產生。山梨醇的極性很高，所以不能有效地擴散到細胞外。因此，山梨醇在細胞中富集，導致細胞內滲透壓升高[Tsuyoshi Tanimoto，Pharmacia，24459-463(1988)]。血液中出現的葡萄糖(血糖)無限制地流入組織中的細胞，所述組織包括胰島素依賴性組織，例如中樞神經系統、血細胞和髓腺[Medical Dictionary，17th edition，Nanzando，Co.Ltd.(1990)]。
因山梨醇富集導致的疾病已有報導。例如，據報導，糖尿病內障是由以下幾個步驟所導致的眼球的晶狀體中的AR將葡萄糖和半乳糖轉化為相應的糖醇。糖醇不適當地富集在晶狀體中，使滲透壓增高。增高的滲透壓損害了晶狀體而導致白內障[參見J.H.Kinoshita等.，Biochimica et Biophysica Acta，158472(1968)以及其中的參考文獻]。因為山梨醇富集在晶狀體中而對患糖尿病動物的周圍神經索和腎臟產生的各種不利影響也有報導[參見A.Pirie等，Experimental Eye Research，3124(1964)；L.T.Chylack Jr.等，Investigative Ophthalmology，8401(1969)；以及J.D.Ward等，Diabetology，6531(1970)]。
血糖值升高的糖尿病併發症與AR有關，例如白內障、視網膜病、周圍神經痛和/或腎病。因為AR導致了上述併發症，所以為了預防、改善或治療上述併發症，儘可能地抑制AR的活性是非常重要的。
其它糖尿病併發症包括，例如因白細胞的吞噬作用降低而導致的傳染病和糖尿病昏迷[Shin-ban katei No Igaku，11th edition，JijiPress，Ltd.(1996)]和由大血管壁中動脈粥樣硬化惡化引起的動脈硬化[Medical Dictionary，17th edition，Nanzando，Co.Ltd.(1990)]。
發明的目的本發明的主要目的是建立一種具有AR抑制活性的化合物，以及提供一種用於由AR引起的疾病的藥物組合物或用於抑制AR的組合物，所述組合物含有該化合物作為其活性成分。
本發明的其它目的和優點將在下面的說明書中說明。
發明概述本發明人證明，2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸及其旋光異構體和鹽具有制癌活性(WO98/32749)。作為研究結果，本發明人已經發現這些化合物對於抑制AR活性具有高度的選擇性。本發明因此得以完成。
所以，本發明的第一個方面涉及一種治療或預防由AR活性引起的疾病的藥物組合物，其含有至少一種具有AR抑制活性的化合物，所述化合物選自式1的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸及其衍生物、旋光異構體和可藥用鹽。 本發明的第二個方面涉及用於抑制AR的組合物，其含有至少一種具有醛糖還原酶抑制活性的化合物，所述化合物選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸及其衍生物、旋光異構體和鹽。
發明的詳述2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸是通過，例如加熱葡糖二酸的方法製備的。
葡糖二酸(也稱為糖酸)以分子式C6H10O8表示(分子量210.14)。葡糖二酸是通過使用硝酸等氧化D-葡萄糖或低聚糖或含有D-葡萄糖的多糖的方法製備的。其也可通過使用溴水氧化D-葡糖醛酸的方法製備。
例如，葡糖二酸於121℃反應4小時，可得到含有2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸的反應混合物。通過將反應產物進行反相柱色譜，可將2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸從反應產物中純化分離。
2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸也可通過α-酮戊二酸半醛的水合而製備。α-酮戊二酸半醛可通過已知方法製備[Journal ofBacteriology，1161364-1354(1973)]。
2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸的衍生物可用於本發明，只要它們具有AR抑制活性。衍生物的例子包括、但不僅限於式2的化合物 其中R1、R2和R3可以是相同或不同的，可以是氫、脂族基、芳基或芳香脂族基；m和n是1或0，條件是在m＝n＝0時，R1、R2和R3不同時為氫。
脂族基的例子包括1-30個碳原子的直鏈烷基；支鏈烷基，例如異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、異丙基、新戊基和叔戊基；直鏈烯基，例如乙烯基、烯丙基、反-1-丙烯基、順-1-丙烯基、順-8-十七碳烯基、順-8-順-11-十七碳二烯基、順-8-順-11-順-14-十七碳三烯基、順-5-順-8-順-11-十七碳三烯基、順-4-順-7-順-10-十九碳三烯基、順-4-順-7-順-10-順-13-十九碳四烯基、順-4-順-7-順-10-順-13-順-16-十九碳五烯基、順-12-二十一碳烯基和順-3-順-6-順-9-順-12-順-15-順-18-十九碳五烯基；以及支鏈烯基，例如異丙烯基、順-1-甲基-1-丙烯基、反-1-甲基-1-丙烯基和反-1-乙基-1-丙烯基。
芳基的例子包括苯基、萘基、聯苯基、吡咯基、吡啶基、吲哚基、咪唑基、甲苯基、二甲苯基、鄰氯苯基、鄰溴苯基、鄰硝基苯基和鄰甲氧基苯基。
芳香脂族基的例子包括1-15個烷基碳原子的苯基烷基(例如苄基或乙氧苯基)、苯乙烯基和肉桂基。
式2的化合物可通過2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸與醇和/或其活性衍生物(例如烷基滷化物、芳基滷化物、酸酯、重氮化合物、鹽和醇脫水得到的烯烴)反應製備，所述醇帶有脂族基、芳基或芳香脂族基，和/或通過2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸與羧酸和/或其活性衍生物(例如醯滷、酸酐、酸酯和鹽)反應製備，所述羧酸帶有脂族基、芳基和芳香脂族基。
在這樣製備的衍生物被純化後，測量其AR抑制活性。隨後，衍生物可用於本發明。化合物抑制醇脫氫酶(下文中稱為ADH)活性的程度以濃度表示50％抑制AR活性的濃度(IC50)為20％或更低，優選15％或更低，最優選10％或更低。
此外，上述純化的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸或其衍生物可任選地拆分，以其(-)或(+)的形式得到2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸或其衍生物。
可通過外消旋混合物的物理拆分、選擇性結晶、使非對映異構體鹽或包合物結晶進行拆分、使用酶或微生物的動力學拆分或色譜等方法將旋光異構體分離。
使用適合的手性固定相的氣相色譜、液相色譜和薄層色譜可用於色譜拆分。
使用手性固定相的方法、使用手性洗脫的方法或非對映體的分離等可用於通過液相色譜的旋光拆分。醯胺型固定相、脲型固定相、配位體交換型固定相、多糖或多糖衍生物型固定相、蛋白質固定相、聚甲基丙烯酸酯固定相、聚甲基丙烯醯胺固定相等可用作手性固定相。己烷型洗脫劑、醇型洗脫劑、含水(緩衝液)洗脫劑等可適合地用於根據所用固定相選擇的洗脫劑。
2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸在其分子結構的2-位和5-位上具有兩個不對稱碳原子。所以，存在由(2S，5S)、(2S，5R)、(2R，5S)和(2R，5R)表示的四種立體異構體。所以，此處使用的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸及其衍生物表示任一的立體異構體，而非限制為特定的構象，只要它們具有AR抑制活性。此外，2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸及其衍生物可以是旋光異構體或外消旋體，只要它們具有AR抑制活性。
2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸抑制ADH的活性較低，所述ADH具有與AR相似的酶的底物特異性。抑制酶的活性對於AR具有高度的選擇性。
將在生理條件下水解的藥物(例如青黴素和非類固醇抗炎症藥物)的酯作為藥物使用變得非常普通。所以，用於本發明的治療或預防的藥物組合物含有的活性成分並不特定地限於上述具有AR抑制活性的化合物。例如，活性成分可以是能夠在生理條件下水解產生上述具有AR抑制活性化合物的化合物。即，此處使用的具有AR抑制活性的化合物包括被稱為「前體藥物」的化合物，其自身是非活性的，但可以在活體內轉化為具有AR抑制活性的化合物。
可在生理條件下水解的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸的酯的例子包括式3的化合物 其中，G1和G2分別為氫或形成常用酯的基團，所述酯可在生理條件下水解，條件是G1和G2不能同時為氫。
形成酯的用於G1的基團可以適當地選自，例如1H-呋喃-5-酮-1-基、1H-異苯並呋喃-3-酮-1-基、γ-丁內酯-4-基、-CH2CH2NR4R5、-CHR6OCOR7或-CHR6OCOOR8，其中R4和R5分別為(C1-C4)烷基，或R4和R5與和它們相連的氮一起形成吡咯烷、哌啶環或嗎啉環；R6是氫或甲基；R7是(C1-C6)烷基、(C1-C6)羧基烷基、羧基環己基或羧基苯基；以及R8是(C1-C6)烷基。形成酯的用於G2的基團可以適當地選自，例如醯基和-PO(ONa)2。通常優選(非限制性地)碳原子數少的醯基。例如使用甲醯基、乙醯基和丙醯基。上述化合物可根據已知的方法，從2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸或其旋光異構體製備。
用於本發明的鹽的例子包括鹼金屬鹽、鹼土金屬鹽或有機鹼的鹽。可藥用的鹽是指對生物體基本無毒的上述具有AR抑制活性的化合物的鹽。可藥用鹽的例子包括鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、銨鹽、質子化的鹽包括苄星(N，N』-雙苄基乙撐二胺)、膽鹼、乙醇胺、二乙醇胺、1，2-乙二胺、葡甲胺(N-甲基葡糖胺)、苯乙苄胺(N-苄基苯乙胺)、哌嗪或三甲醇氨基甲烷(2-氨基-2-羥基甲基-1，3-丙二醇)。可通過已知方法，將選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸及其衍生物和旋光異構體的具有AR抑制活性的化合物轉化，得到這些鹽。
用於治療或預防AR活性引起的疾病的藥物組合物含有至少一種具有AR抑制活性的化合物(所述化合物選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸、其衍生物和旋光異構體以及可藥用鹽作為發明第一方面的作為活性成分)，該藥物組合物可通過將至少一種選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸、其衍生物和旋光異構體以及可藥用鹽的具有AR抑制活性的化合物與已知的藥物載體一起配製而製備出來。
至少一種選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸、其衍生物和旋光異構體以及可藥用鹽的具有AR抑制活性的化合物通常與藥理學可接受的液體或固體載體以及任選的溶劑、分散劑、乳化劑、緩衝劑、穩定劑、賦型劑、粘合劑、崩解劑和潤滑劑等一起混合配製。劑型可以是固體製劑的形式，例如片劑、顆粒、散劑、粉狀或膠囊，或是液體製劑的形式，例如普通溶液、懸浮液和乳劑。而且，組合物也可以配製成乾燥的製劑，在使用前加入適合的載體重新配製為液體製劑。
可根據上述特定的給藥途徑和劑型選擇可藥用載體。對於口服製劑，可使用例如澱粉、乳糖、蔗糖、甘露糖醇、羧甲基纖維素、玉米澱粉和有機鹽等。粘合劑、崩解劑、表面活性劑、潤滑劑、流動促進劑、調味劑、著色劑和矯味劑等也可用於口服製劑中。
腸胃外劑型可採用常規方法通過將至少一種選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸、其衍生物和旋光異構體以及藥理學可接受鹽的具有AR抑制活性的化合物溶解或懸浮於稀釋劑中進行製備。稀釋劑包括可注射的蒸餾水、生理鹽水、葡萄糖水溶液、可注射的植物油、芝麻油、花生油、豆油、玉米油、丙二醇和聚乙二醇。殺菌劑、穩定劑、滲透調節劑和光滑劑可任選地加入溶液或懸浮液中。
本發明的治療和預防AR活性引起的疾病的藥物組合物(下文簡稱為本發明的藥物組合物)通過組合物劑型的適合途徑給藥。給藥途徑並不限於一種。組合物可通過體內或體外(或局部)給藥，或通過注射給藥。注射的方式可以是，例如靜脈內注射、肌內注射、皮下注射和真皮內注射等。體外給藥的劑型包括栓劑。
本發明藥物組合物的劑量可根據特定的劑型、給藥的途徑和目的以及待治療的患者的年齡、體重和身體條件而適當地確定和變化。一般地，對於製劑中含有的至少一種選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸、其衍生物和旋光異構體以及可藥用鹽的具有AR抑制活性的化合物的量，成人的每日劑量為0.1-2000mg/kg。當然，劑量可根據各種因素變化。所以，在某些情況下，少於上述量的劑量是有效的，但在另一些情況下，需要大於上述量的劑量。本發明的藥物組合物可直接口服給藥，也可以通過加入選擇的食品和飲料中每日服用。
因為本發明的藥物組合物具有AR抑制活性，所以可用於預防和/或治療由AR活性引起的疾病。由AR活性引起的疾病的例子包括上述糖尿病的併發症。具體地說，這樣的疾病包括白內障、周圍神經病、視網膜病和/或腎病。本發明的藥物組合物可用於所述疾病的預防和/或治療。
本發明的藥物組合物用於預防和/或治療包括白內障、周圍神經病、視網膜病和/或腎病的糖尿病併發症的劑量可根據特定的劑型、給藥途徑和目的以及所治療的患者的年齡、體重和身體條件而適當地確定和變化。一般地，根據製劑中含有的活性成分的量，成人的每日劑量為1-1000mg/kg，優選10-200mg。當然，劑量可根據各種因素變化。所以，在某些情況下，少於上述的量的劑量是有效的，但在另一些情況下，需要大於上述量的劑量。本發明的藥物組合物可直接口服給藥，也可以通過加入選擇的食品和飲料中每日服用。
本發明的藥物組合物可與從植物中得到的具有AR抑制活性的物質結合使用。任何含有具有AR抑制活性的物質的植物均可以使用。所述植物的例子包括但不限於百合科植物。所述百合科植物的例子包括洋蔥(Allium cepa)。具有AR抑制活性的物質可通過，例如用熱水提取洋蔥的鱗莖或鱗莖表皮的方法從洋蔥中製得。具有AR抑制活性的提取物可與本發明的藥物組合物結合使用。具有AR抑制活性的洋蔥提取物也可單獨使用。
從蔥的鱗莖或鱗莖表皮中提取具有AR抑制活性的物質的方法並不限於一種。例如，用水清洗洋蔥的鱗莖表皮後，加入水，使表皮含量為0.1-20重量％。將混合物於50-130℃加熱幾分鐘至數小時。由此得到的提取物中含有高濃度的具有AR抑制活性的物質。提取物選擇性地抑制AR。因此，提取物可用於治療或預防由AR活性導致的疾病的健康飲料中。根據製備飲料的常規方法，使用洋蔥的鱗莖或鱗莖表皮提取物作為活性成分製備所述健康飲料。具有AR抑制活性的類黃酮化合物，例如甲基羧基水楊酸(spiraein)、五羥黃酮、櫟素和楊梅黃酮可作為活性成分從提取物中濃縮出來。此外，黃酮類化合物可與本發明的藥物組合物一起作用。
當用於本發明的選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸、其衍生物和旋光異構體以及可藥用鹽的具有AR抑制活性的化合物以生理有效量向大鼠口服給藥時，未觀察到毒性。
根據上述藥物組合物的製備方法，通過將至少一種選自2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸、其衍生物和旋光異構體以及可藥用鹽的具有AR抑制活性的化合物配製為常規試劑，可製得本發明第二方面的抑制AR的組合物。抑制組合物可用於與AR有關疾病的研究以及AR抑制劑的篩選。
以下實施例進一步詳細闡述了本發明，但並不限制本發明的範圍。除非另有說明，實施例中的(％)為重量百分數。
實施例1(1)將D-糖二酸鹽1，4-內酯水合物(Nacalai Tesque，304-35)溶於100ml水中。乳液的pH值為2.5。隨後將得到的30ml溶液在121℃加熱4小時。
加熱後的溶液在下述條件下進行HPLC。在13.5-15分鐘大量收集洗脫的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸，減壓下濃縮至乾燥。
柱TSKgel ODS-80Ts(5μm)，20mm×25cm；流動相A0.1％三氟乙酸水溶液；流動相B含0.1％三氟乙酸水溶液/50％乙腈；
流動速率8ml/分；洗脫100％流動相(10分鐘)→從100％流動相A至100％流動相B(40分鐘)；檢測在215nm吸收。
(2)確定2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸的AR抑制活性將2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸加入AR反應體系以決定AR抑制活性。
將NAPDH(Nacalai Tesque)用作氫供體，將丙酮醛(NacalaiTesque)用作酶的底物。稀釋市售酶溶液(Wako Pure ChemicalIndustries，code 012-13991)用作AR。
按照以下方法測量AR活性。
將40μl無菌純水、1mMNADPH水溶液20μl和10μl酶稀釋液加入200mM磷酸鹽緩衝液(pH6.2)100μl中。向混合物中再加入10μl無菌純水。向其中加入100mM丙酮醛水溶液20μl後，在室溫下監測340nm處的吸收變化3分鐘。以每分鐘的吸收變化為基準測定酶活性。接著，用濃度變化的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸水溶液代替10μl無菌純水加入上述反應體系中。隨後按照上述方法測定酶活性。
以按以下等式計算出的酶活性抑制率為基準，測定2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸的AR抑制活性酶活性抑制率(％)＝{1-(加入2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸水溶液的酶活性)/(加入水的酶抑制活性)}×100。
如果2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸不具備AR抑制活性，酶活性抑制率為0％。
2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸對於AR活性的活性抑制率見表1所示。
表1
表1中酶反應體系中的濃度是指上述2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸在酶反應體系中的濃度。基於酶反應體系中的濃度計算出的導致活性抑制率為50％(IC50)的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸在酶反應混合物中的濃度約為10.8μg/ml。
接著，向ADH反應體系中加入2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸，以測定ADH抑制活性。
將市售的凍乾產品(Nacalai Tesque，code 012-83)溶於水中用作ADH。將NAD(Nacalai Tesque)用作氫供體，將乙醇(NacalaiTesque)用作酶的底物。
按照以下方法測量ADH活性。
將50μl水、3mMNAD水溶液20μl和10μl酶溶液加入200mM磷酸鹽緩衝液(pH6.2)100μl中。向混合物中再加入10μl無菌純水。向其中加入60％乙醇10μl後，在室溫下監測340nm處的吸收變化3分鐘。以每分鐘的溫度變化為基準測定酶活性。
接著，用最終濃度為10.8μg/ml的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸水溶液和無菌純水代替10μl無菌純水加入上述反應體系中。按上述等式計算出以酶活性為基準的ADH酶活性抑制率。
2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸在IC50對於AR活性的ADH活性抑制率為7.1％，由此證明化合物的AR抑制活性具有高度選擇性。
此外，其它衍生物也具備相等的活性。
實施例2注射用製劑(1)製備2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸在注射用蒸餾水中的0.1％溶液並過濾滅菌，製備注射用製劑。
(2)製備2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸在注射用蒸餾水中的1％溶液。將相當於10mg乾物質的溶液的等分試樣分配於凍幹容器中並凍幹。分別向其中加入2ml鹽水溶解。
實施例3片劑片劑按照以下配方配製。2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸 10mg玉米澱粉65mg羧甲基纖維素 20mg聚乙烯吡咯烷酮 3mg硬脂酸鎂 2mg片劑總重量 100mg如上所述，本發明提供了一種對於預防和/或治療由AR活性引起的疾病，例如包括白內障、周圍神經病、視網膜病和腎病的糖尿病併發症有效的藥物組合物或抑制AR的組合物，所述藥物組合物具有高度選擇的生理AR抑制活性，並且對於生物體高度安全。
權利要求
1.一種用於預防或治療由醛糖還原酶活性導致的疾病的藥物組合物，含有至少一種具有醛糖還原酶抑制活性的選自式1的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸，及其衍生物、旋光異構體和可藥用鹽的化合物。
2.權利要求1的藥物組合物，其中的疾病是由醛糖還原酶活性導致的糖尿病併發症。
3.權利要求2的藥物組合物，其中的糖尿病併發症是由醛糖還原酶導致的白內障、周圍神經病、視網膜病和/或腎病。
4.一種抑制醛糖還原酶的組合物，含有至少一種具有醛糖還原酶抑制活性的選自式1的2，5-二羥基四氫-2-呋喃甲酸及其衍生物、旋光異構體和可藥用鹽的化合物。
全文摘要
由醛糖還原酶導致的疾病的治療劑或預防劑;和醛糖還原酶抑制劑,其特徵在於含有至少一種具有醛糖還原酶抑制活性的化合物,所述化合物選自2,5－二羥基四氫－2－呋喃甲酸、其衍生物、上述二者的旋光異構體和它們的可藥用鹽。
文檔編號A61K31/00GK1307474SQ99807927
公開日2001年8月8日 申請日期1999年6月25日 優先權日1998年6月26日
發明者佐川裕章, 上野春美, 明山香織, 加藤鬱之進 申請人:寶酒造株式會社