JP2012505876A - ジペプチジルペプチダーゼ−ivの活性を阻害する化合物及び異なる抗糖尿または抗肥満薬物を有効成分として含む糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物 - Google Patents

ジペプチジルペプチダーゼ−ivの活性を阻害する化合物及び異なる抗糖尿または抗肥満薬物を有効成分として含む糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、DPP−IV(Dipeptidyl Peptidase−IV)阻害活性を有する化合物、その薬学的に許容可能な塩、その水和物またはその溶媒和物と、1種以上の異なる抗糖尿または抗肥満薬物とを有効成分として含む糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物に関するものであり、前記薬学的組成物は、優れたブドウ糖耐性を示し、血中ブドウ糖濃度を効果的に抑制し、脂肪重量を減少させて、糖尿病、肥満などを予防及び治療するのに有用に用いることができる。

Description

本発明は、ジペプチジルペプチダーゼ−IVの阻害活性を有する化合物、その薬学的に許容可能な塩、その水和物またはその溶媒和物と、1種以上の異なる抗糖尿または抗肥満薬物とを有効成分として含む、糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物に関するものである。
ジペプチジルペプチダーゼ−IV(Dipeptidyl Peptidase−IV、以下DPP−IVとする)は、一般的な酵素の分類上EC3.4.14.5で表記され、機能的にはセリンプロテアーゼに属し(非特許文献1)、H−Xaa−Pro−Y(またはH−Xaa−Ala−Y、ここでXaaは親油性の任意のアミノ酸であり、Proはプロリン、Alaはアラニンである)の末端配列を有するペプチドのN末端ジペプチドを切断する機能(非特許文献2)を有する酵素であり、DP−IV、DP−4またはDAP−IVと呼ばれることがある。この酵素は、腎臓、肝臓及び小腸を含む哺乳動物組織で広範囲にみられ(非特許文献3)、初めは、膜結合タンパク質として知られたが、継続的な研究の結果その可溶性形態が同定された(非特許文献4)。最近、このようなDPP−IVの可溶性形態は、酵素の膜結合形態と同一の構造及び作用を有し、特定形態の膜結合ドメインがない状態で血液中で発見されることが明らかにされた(非特許文献5)。
初期の研究は、DPP−IVがT−リンパ球を活性化する役割に集中した。このような役割をするDPP−IVを特別にCD−26と名付け、CD−26はHIV(human immunodeficiency virus)とも結合したり、相互作用したりするため(非特許文献6)、DPP−IV阻害剤は、AIDSの治療にも利用することができると考えられた(非特許文献7)。
免疫系に作用する役割以外に、DPP−IVの主な機能は、上述したようなペプチド分解作用から始まった。特に、小腸でグルカゴン類似タンパク質−1(以下「GLP−1」とする)を分解する主な酵素が、DPP−IVであることが明らかにされ(非特許文献8)、DPP−IVが注目されるようになった。GLP−1は、小腸で摂取された栄養物と反応して小腸のL細胞で生成される30個のアミノ酸で構成されたペプチドホルモンである(非特許文献9)。このホルモンは、食後の血糖量調節に対するインシュリン作用に強い影響を及ぼすことが知られていたため(非特許文献10)、DPP−IV阻害剤が2型糖尿病治療にも有用であり得ることが示唆された。このような仮説を基に初期的な形態のDPP−IV阻害剤が開発され、動物実験でその効力を立証した事例も報告された(非特許文献11)。そうした中、DPP−IV遺伝子が除去されたネズミでGLP−1の活性が維持され、インシュリン量を増加させることで血糖を減少させることが明らかにされて、生存に特別な支障がないことが明らかにされた(非特許文献12)。その結果、DPP−IVは、2型糖尿病において、非常に有力な治療剤としての可能性を提示するようになり、DPP−IV阻害剤開発のための研究が加速した。
前記GLP−1と受容体との結合は、多様な組織で満腹感を誘発し、胃の排出を遅くして、膵臓ベータ細胞の成長を促進する結果を示した。そして、GLP−1自体を静脈投与することで、上述した2型糖尿病治療を試みた臨床事例(非特許文献13)が徐々に増加した。しかし、GLP−1の体内半減期は、2分程度に過ぎないため(非特許文献14)、GLP−1自体を治療剤に用いるには問題があった。以後、多くの研究グループでGLP−1を誘導体化する方向に研究が進められたことによって、短い体内半減期を延長することができるペプチドが開発され(非特許文献15)、現在これを常用化するに至ったが、このようなGLP−1誘導体も注射剤という根本的な限界を有しており、活性GLP−1(7−36)がDPP−IVによって分解されて、わずか2分で不活性のGLP−1(9−36)に変換されるという事実のため、効率的なDPP−IV阻害剤に対する関心はさらに大きくなっているのが実情である。
初期のDPP−IV阻害剤の開発傾向は、他の阻害剤の開発傾向と類似していた。すなわち、ほとんど大部分が基質類似体に対する研究結果だった。その中で代表的な基質類似体がジペプチド誘導体であり、これはDPP−IVが特定アミノ酸であるPro(プロリン)を含むペプチドに卓越した親和力を有するという事実(非特許文献16)に着眼して、Proと類似の構造を有する母核を研究した初期研究の結果だった。Pro類似構造は、ピロリジド(pyrrolidide)及びチアゾリジド(thiazolidide)が代表的であるが、これら母核を含んだ誘導体は可逆的で競合的な酵素阻害活性を示した(非特許文献17)。このような研究開発の結果物の中で、現在までもその作用機序と効力に対する実験が継続しているものとして、例えば、Val−Pyr(バリン−ピロリジド)、Ile−Thia(イソロイシン−チアゾリジド)などを挙げることができる。この中でVal−Pyrは、DPP−IVに対する阻害活性が相対的に低いため(非特許文献18)、関心はIle−Thiaに集中し、この化合物の誘導体に対する研究が本格的に進められた。
前記研究による誘導体の中でも最も活性の優れた化合物が、メルク(Merck)社で試みられたβ−アミノ酸チアゾリジド系列だった。しかし、ネズミでの薬物動態学実験の結果、生体利用率が顕著に低く、酵素活性阻害にも限界を示したため(非特許文献19)、この系列の化合物に対する開発はそれ以上進められなかった。
前記研究中にメルク社は、チアゾリジド母核以外に、β−アミノ酸がDPP−IV阻害活性に主な影響を及ぼすことを発見し、以後チアゾリジド母核を異なる母核に置換する研究に活用した(非特許文献20)。このような後続研究において、前記チアゾリジド母核がピペラジン母核に置換された多様な誘導体が合成され、その効力及び薬物動態学研究が進められたが、メルク社のピペラジン誘導体も生体利用率が顕著に低いという短所があった。しかし、化合物最適化過程中にピペラジン部分をトリアゾロピペラジン部分に変形させてシタグリプチン(sitagliptin,MK−0431,JANUVIA)を開発し、この物質は2006年に米国FDAの新薬承認を得て現在市販されている。
そこで、本発明者等は、ピペラジノン部分をヘテロ原子を含む置換をすると、優れたDPP−IV阻害活性を有するのみならず従来のDPP−IV阻害剤に比べて顕著に改善した生体利用率を有し得ることを発見し、新規なβ−アミノ基を含むヘテロサイクル化合物を合成して下記の化学式1の化合物に対する発明を完成し、これを基に特許文献1(韓国特許出願番号第2007−0038462号)を出願した。
(前記化学式1において、XはOR、SRまたはNRであり、R、Rは各々C〜Cの低級アルキルであり、NRの場合、RとRはOのヘテロ原子を含み、5〜7員環をなすことができる。)
現在活発に開発が進められているDPP−IV阻害剤以外に、臨床で使用されているか、または開発中の糖尿病または肥満治療剤を詳しくみると、α−グルコシダーゼ抑制剤(α−glucosidase inhibitor)、ビグアニド薬物(Biguanide)、インシュリン分泌促進剤(insulin secretagogue)、インシュリン増感剤(insulin sensitizer)、カンナビノイド受容体−1拮抗剤(cannabinoid receptor 1 antagonist)などがある。
α−グルコシダーゼ抑制剤は、内臓での炭水化物の吸収を遅延させる作用を示し、アカルボース(acarbose)、ボグリボース(voglibose)、エミグリテート(emiglitate)、ミグリトール(miglitol)などがこれに属し、ビグアニド薬物ではメトホルミン(metformin)が代表的で、ブホルミン(buformin)、フェンホルミン(phenformin)もこれに属する。インシュリン分泌促進剤では、スルホニルウレア構造の薬物と非スルホニルウレア薬物に区分することができるが、グリベンクラミド(glybenclamide、glyburide)、グリピジド(glipizide)、グリクラジド(gliclazide)、グリメピリド(glimepiride)、トラザミド(tolazamide)、トルブタミド(tolbutamide)、アセトヘキサミド(acetohexamide)、カルブタミド(carbutamide)、クロルプロパミド(chlorpropamide)、グリボルヌリド(glibornuride)、グリキドン(gliquidone)、グリセンチド(glisentide)、グリソラミド(glisolamide)、グリソキセピド(glisoxepide)、グリクロピラミド、グリシルアミド(glycylamide)、グリぺンチド(glipentide)などがスルホニルウレア構造の薬物に属し、レパグリニド(repaglinide)、ナテグリニド(nateglinide)などは非スルホニルウレア構造に属する。
ビグアニド代表薬物であるメトホルミンは、膵臓でインシュリン分泌を刺激せず、高血糖を調節する血糖降下剤としてスルホニルウレア薬物に比べて体重の増加がないため、肥満の糖尿患者に適用してスルホニルウレア薬物に反応しない患者でも作用機序が異なるために使用が可能であるという長所がある。メトホルミンの作用機序については明確には知られていないが、ただ糖尿患者の血糖値を下げるだけで正常人の血糖には影響を与えないため、スルホニルウレアと比べると膵臓のベータ細胞を刺激してインシュリン分泌を刺激する作用がない。メトホルミンは、肝臓や筋肉などの末梢細胞でインシュリンの作用を増加させて肝臓での糖生成を減少させることが知られており、ある研究では、骨格筋でメトホルミンが作用して細胞膜を通じた糖の移動を増加させると報告されている。また、脂質代謝の障害を改善して血中LDL−コレステロールと中性脂肪の濃度を低下させる特徴がある。臨床的にメトホルミンは、1日最大2000mgまで比較的に多量を投薬することができ、通常は1日に2回、朝と夕に分けて投薬され、2000mgを超過する場合には、1日3回に分けて食事とともに投薬し、1日の最大用量は2500mgである。
肥満度が高い糖尿患者にメトホルミンを服用させると体重減少効果があるため、メトホルミンは非常に優れた糖尿病治療剤として評価されているが、下痢、悪心、嘔吐などの胃腸関係の異常症状、ビタミンB12の減少などの血液系症状及び体内蓄積によって非常に稀に致死率50%に至るほどの深刻な代謝性合併症である乳酸血症(lactic acidosis)などの副作用を伴うことがあるため服用には注意しなければならない。
インシュリン増感剤は、比較的最近開発された薬物でチアゾリジンジオン(TZD)構造を有するという特徴があり、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPAR)に作用する。トログリタゾン(troglitazone)、シグリタゾン(ciglitazone)、ロシグリタゾン(rosiglitazone,AVNADIA)、ピオグリタゾン(pioglitazone,ACTOS)、エングリタゾン(englitazone)などがこれに属し、この外にも多様な研究が進められている。
カンナビノイド受容体−1拮抗剤は、比較的最近開発された薬物ターゲットで内因性カンナビノイド(endocannabinoid)の過度な活性を抑制して、体重、エネルギー均衡調節だけではなく糖及び脂質代謝を調節する特徴があり、中枢及び末梢に存在するカンナビノイド受容体−1(cannabinoid receptor−1;CB1 receptor)に作用する。
リモナバント(rimonabant,ACOMPLIA)、オテナバント(Otenabant)、イビナバント(Ibinabant)、スリナバント(Surinabant)などがこれに属し、この外にも多様な研究が進められている。
しかし、糖尿病や肥満は慢性疾患であり、その病態が複雑であるため、病気の症状が多種の合併症を伴いながら進行する場合が多い。したがって、個々の患者のその時の病状に最も相応しい薬剤を選択する必要があり、個々の薬剤を単独で用いる場合は症状によって十分な効果が得られない場合もあり、また投与量の増加や投与の長期化による副作用の発現など、さまざまな問題によって臨床現場ではその選択に難渋する場合が多い。そこで、糖尿病あるいは肥満の治療用組成物と関連して、最近では1種の薬物を単独で投与するよりは、異なる機序を有する2種以上の薬物を併用で投与する方法が多様に提示されている。
特に、DPP−IV阻害剤と既存の糖尿病治療剤との併用投与に対して言及した文献を詳しくみると、シタグリプチン(sitagliptin)3〜20%(w/w)、メトホルミン25〜94%(w/w)、滑沢剤0.1〜10%(w/w)及び結合剤0〜35%(w/w)の構成比率で製造した薬剤学的組成物が特許文献2に記載されており、ガルバス(Galvus)という商標で市販されているノバルティス社の化合物、ビルダグリプチン(vildagliptin)の場合も特許文献3で乾燥重量50〜98%、60〜98%、70〜98%、または80〜98%を含有したビルダグリプチンとメトホルミンとの配合錠について、特許文献4でPPAR効能剤のピオグリタゾン(pioglitazone)との直打法による配合錠について各々記載している。但し、これらの文献は、DPP−IV阻害剤とメトホルミンまたはPPAR効能剤の相乗作用に関することというよりは、2種の薬物を含む製剤における最良の製剤学的構成比率を記述している。
また、非特許文献21には、DPP−IV阻害剤のひとつであるバリン−ピロリジド(val−pyr)とメトホルミンとを動物に併用投与した場合、グルカゴン類似タンパク質濃度が増加し、食物摂取及び体重増加が減少して、ブドウ糖耐性が相乗的に改善したという内容が記載されている。
非特許文献22には、ビルダグリプチンとロシグリタゾン(rosiglitazone)との併用投与により、血清ブドウ糖、トリグリセライド及びブドウ糖耐糖能で相加的な改善があり、ビルダグリプチンとの併用投与によってロシグリタゾンによるむくみなどの既存の副作用が軽減されたことが記載されている。
特許文献5には、ビルダグリプチンとPPAR効能剤である微粉化フェノフィブラート(micronized fenofibrate)に関するブドウ糖耐性試験結果、ブドウ糖曲線下面積(AUC)がビルダグリプチン単独投与時には18%、微粉化フェノフィブラート単独投与時には7%減少するが、2種の薬物を併用投与する場合には33%減少して、インシュリン感受性(insulin sensitivity)が改善し、体重増加が減少することを確認したことが言及されている。
非特許文献23には、DPP−IV阻害剤であるE3024と、α−グルコシダーゼ阻害剤であるボグリボース、アカルボースとを併用投与した場合、食後の高血糖が効果的に改善することが言及され、非特許文献24には、E3024をインシュリン分泌促進剤の一種であるグリベンクラミド、ナテグリニドと併用投与する場合にも、やはり食後の高血糖が効果的に改善することが言及されている。
特許文献6には、特許文献7に記載した化合物と既存の糖尿病治療剤とを併用投与した場合、血漿DPP−IV活性、ヘモグロビン濃度(HbA1C,%)及び血漿グルコースが有意に減少することが言及されている。
特許文献8には、アログリプチン(alogliptin)をボグリボース、ピオグリタゾンなどと併用投与する場合、膵臓保護効果が増強されるという内容が記載されている。
特許文献9には、ビルダグリプチンと、カンナビノイド受容体−1拮抗剤であるリモナバントとを併用投与した場合、血糖及び脂質、体重が効果的に改善することが言及されており、特許文献10にも、シタグリプチンとカンナビノイド受容体−1拮抗剤とを併用投与した場合、耐糖能及びインシュリン抵抗性が改善するという内容が記載されている。
そこで、本発明者は、新しいDPP−IV阻害剤である化学式1の化合物を開発し、前記化合物と、前記化合物とは異なる作用機序を有する抗糖尿または抗肥満薬物とを投与すると優れたブドウ糖耐性(glucose tolerance)を示し、血中ブドウ糖濃度を効果的に抑制し、脂肪重量を減少させることを見出して本発明を完成した。
韓国特許出願番号第2007−0038462号 国際公開公報WO07/078726 国際公開公報WO07/041053 国際公開公報WO06/135693 国際公開公報WO04/052362 韓国特許公開番号第2003−0019440号 国際公開公報WO99/061431 国際公開公報WO07/074884 国際公開公報WO07/006769 国際公開公報WO06/119260
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本発明の目的は、DPP−IVを阻害する化合物と、これとは異なる抗糖尿または抗肥満薬物とを有効成分として含む糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明は、(1)下記の化学式1で表わされる化合物、その薬学的に許容可能な塩、その水和物またはその溶媒和物と、(2)1種以上の異なる抗糖尿または抗肥満薬物とを有効成分として含む糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物を提供する。
(前記化学式1において、Xは本明細書で定義したのと同じである。)
本発明によると、新しいDPP−IV阻害剤の一種である化学式1で表わされる化合物と、1種以上の異なる抗糖尿または抗肥満薬物とを有効成分として含む薬学的組成物を投与することで、既存の異なる抗糖尿または抗肥満薬物のブドウ糖耐性効果、血中ブドウ糖濃度の抑制及び脂肪重量の減少効果を向上させることによって、糖尿病、肥満などを予防及び治療するのに有用に用いることができる。
図1は、化学式1の化合物とメトホルミンとを含む混合組成物の抗糖尿効果を示すアイソボログラムである。 図2は、混合成分単独及び比率1:1の多様な動物投与濃度での混合組成物の抑制率を示したグラフである。 図3は、肥満マウスにおける化合物1とメトホルミン及び複合投薬(単回)による比率1:50〜1:150の多様な動物投与濃度での混合組成物の耐糖能改善に関する抑制率を示したグラフである。 図4は、肥満マウスにおける化合物1とメトホルミン及び複合投薬(2週間)による比率1:50〜1:150の多様な動物投与濃度での混合組成物の血漿グルコースに関する抑制率を示したグラフである。 図5は、糖尿マウスにおける化合物1とPPARγ効能薬及び複合投薬(7日間)による比率1:0.01〜1:0.4の多様な動物投与濃度での混合組成物の血糖に関する抑制率を示したグラフである。 図6は、化合物1とスルホニルウレア系薬物及び複合投薬による比率1:0.2〜1:3.2の多様な動物投与濃度での血糖に関する抑制率を示したグラフである。 図7は、化合物1とα−グルコシダーゼ阻害剤及び複合投薬による比率1:0.03〜1:0.18の多様な動物投与濃度での混合組成物の血糖に関する抑制率を示したグラフである。 図8は、化合物1とカンナビノイド受容体−1拮抗剤及び複合投薬による比率1:1〜1:10の多様な動物投与濃度での混合組成物の耐糖能改善に関する抑制率を示したグラフである。
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明は、(1)下記の化学式1で表わされる化合物、その薬学的に許容可能な塩、その水和物またはその溶媒和物と、(2)1種以上の異なる抗糖尿または抗肥満薬物とを有効成分として含む糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物を提供する。
前記化学式1において、XはOR、SRまたはNRであり、R、Rは各々C〜Cの低級アルキルであり、NRの場合、RとRはOのヘテロ原子を含み、5〜7員環をなすことができる。
前記化学式1において、C〜Cの低級アルキルは、C〜Cのアルキル、シクロアルキルを含む。
前記化学式1で表わされる化合物は、2個の不斉中心を有することができ、したがってベータ炭素とピペラジノンの3位の炭素に不斉中心を有することができるため、単一のジアステレオマー、ラセミ体、ラセミ体混合物またはジアステレオマーの混合物の形態として存在することができ、これは本発明の化学式1で表わされる化合物に含まれ得る。
また、本発明の化学式1で表わされる化合物の一部は、互変異性体(tautomer)として存在することも可能であり、さらには各々の互変異性体だけではなくそれらの混合物も本発明の化合物に含まれ得る。
本発明の前記立体異性体は、当業界に広く公知された方法によって光学的に純粋な出発物質または公知された試薬を用いて立体選択的合成によって得ることができる。
本発明による前記化学式1で表わされる化合物の好ましい例を下記に示す。
1)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン、
2)(S)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン、
3)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(メトキシメチル)ピペラジン−2−オン、
4)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(イソプロポキシメチル)ピペラジン−2−オン、
5)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(シクロペンチルオキシメチル)ピペラジン−2−オン、
6)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−[(ジエチルアミノ)メチル]ピペラジン−2−オン、
7)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−[(エチルメチルアミノ)メチル]ピペラジン−2−オン、
8)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(モルホリノメチル)ピペラジン−2−オン、または
9)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブチルチオメチル)ピペラジン−2−オン。
本発明による前記化学式1のβ−アミノ基を含むヘテロ化合物の薬学的に許容される塩は、一般的に用いられる塩の製造方法によって製造することができる。
本発明において、「薬学的に許容される塩」は無機塩基または有機塩基及び無機酸または有機酸を含む薬学的に許容される非毒性塩基または酸から製造される塩をいう。無機塩基から誘導される塩は、アルミニウム、アンモニウム、カルシウム、銅、第二鉄、第一鉄、リチウム、マグネシウム、マンガン塩、マンガン、カリウム、ナトリウム、亜鉛などを含む。特に、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、カリウムまたはナトリウム塩が好ましい。固形の塩は、1種以上の結晶構造で存在することができ、また水和物形態で存在することができる。薬学的に許容される非毒性有機塩基から誘導された塩は、一級、二級または三級アミン、自然に置換されたアミンを含む置換されたアミン、アミン環、またはアルギニン、ベタイン、カフェイン、コリン、N,N’−ジベンジルエチレンジアミン、ジエチルアミン、2−ジエチルアミノエタノール、2−ジメチルアミノエタノール、エチルアルコールアミン、エチレンジアミン、N−エチルモルホリン、N−エチルピペリジン、グルカミン、グルコサミン、ヒスチジン、ヒドラバミン、イソプロピルアミン、リジン、メチルグルカミン、ポプリン、ピペラジン、ピペリジン、ポリアミン樹脂、プロカイン、プリン、テオブロミン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トロメタミンなどの塩基性イオン交換樹脂を含む。
本発明の化合物が塩基性の場合、塩は無機酸及び有機酸を含む薬学的に許容される非毒性酸から製造することができる。前記酸は、酢酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、カンファースルホン酸、クエン酸、エタンスルホン酸、フマル酸、グルコン酸、グルタミン酸、臭化水素酸、塩酸、イセチオン酸、乳酸、マレイン酸、リンゴ酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、粘液酸、硝酸、パモ酸、パントテン酸、リン酸、コハク酸、硫酸、酒石酸、p−トルエンスルホン酸、アジピン酸などを含む。前記薬学的に許容される塩は、酢酸、クエン酸、塩酸、リンゴ酸、リン酸、コハク酸、酒石酸またはアジピン酸であることが好ましく、薬学的に許容される塩は、酒石酸であることがさらに好ましい。
本発明で用いる場合、化学式1の化合物を指称するときは薬学的に許容される塩を含むことを意図していることを理解することができる。
本発明の化学式1の化合物またはその薬学的に許容される塩の水和物は、非共有分子間力で結合される化学量論量または非化学量論量の水を含んでいると理解することができる。前記水和物は、1当量以上、一般的には1〜5当量の水を含むことができる。このような水和物は、水または水を含む溶媒から本発明の化学式1の化合物またはその薬学的に許容される塩を結晶化させて製造することができる。
本発明の化学式1の化合物またはその薬学的に許容される塩の溶媒和物は、非共有分子間力で結合される化学量論量または非化学量論量の溶媒を含んでいると理解することができる。前記溶媒として好ましいのは、揮発性、非毒性またはヒトに投与するのに適した溶媒を挙げることができ、例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、メチレンクロライドなどがある。
本発明の化学式1の化合物は、韓国特許出願第2007−0038462号の記載に従って容易に得ることができ、具体的には、1)(3R)−t−ブトキシカルボニルアミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタン酸とD−セリンメチルエステルを出発物質にして合成された(R)−(3−t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オンを標準ペプチド化反応(1段階)を用いて中間体のt−ブチル (R)−4−[(R)−2−(t−ブトキシメチル)−3−オキソピペラジン−1−イル]−4−オキソ−1−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタン−2−イルカルバメートを合成後、脱保護(2段階)させて中和した後、化学式1の化合物形態で得ることができる。
前記化学式1の化合物は、DPP−IV阻害剤の一種であり、DPP−IVに対して優れた阻害活性および生体利用率を示し、DPP−IVによって誘発される糖尿病、肥満などの疾病を予防及び治療するのに有用に用いることができる。
本発明の化学式1で表わされる化合物と混合して糖尿または肥満の予防及び治療用組成物を提供する抗糖尿または抗肥満薬物は、好ましくは、α−グルコシダーゼ抑制剤、ビグアニド薬物、インシュリン分泌促進剤、インシュリン増感剤、カンナビノイド受容体−1拮抗剤からなる群から選択することができる。但し、これらに限定されない。
本発明のビグアニド薬物は、ビグアニド構造を含む嫌気性解糖促進作用、末梢でのインシュリンの作用を増強する効果、腸管でのグルコース吸収抑制及び肝臓での糖新生抑制効果などを有する薬物であり、前記ビグアニド薬物は、メトホルミン、ブホルミン、フェンホルミンからなる群から選択することができるが、これらに限定されない。
本発明のインシュリン増感剤は、インシュリン作用不全を改善して血糖値を減少させる作用をする薬物であり、共通してチアゾリジンジオン(TZD)構造を有する特徴があり、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体(PPAR)に作用する。前記インシュリン増感剤は、トログリタゾン、シグリタゾン、ロシグリタゾン(AVANDIA)、ピオグリタゾン(ACTOS)及びエングリタゾンからなる群から選択することができるが、これらに限定されない。
本発明のインシュリン分泌促進剤は、膵臓のβ−細胞のインシュリン分泌を促進する薬物であり、その例としては、スルホニルウレア構造薬物及び非スルホニルウレア構造薬物が挙げられ、好ましくは、グリベンクラミド、グリピジド、グリクラジド、グリメピリド、トラザミド、トルブタミド、アセトヘキサミド、カルブタミド、クロルプロパミド、グリボルヌリド、グリキドン、グリセンチド、グリソラミド、グリソキセピド、グリクロピラミド、グリシルアミド及び、グリぺンチドからなる群から選択されるスルホニルウレア構造の薬物やレパグリニドまたはナテグリニドの非スルホニルウレア構造の薬物であり得るが、これらに限定されない。
本発明のα−グルコシダーゼ抑制剤は、腸内消化酵素の一種であるα−グルコシダーゼを競合的に抑制して、澱粉、二糖類などの消化及び吸収を抑制する機能を有する薬物であり、前記α−グルコシダーゼ抑制剤は、アカルボース、ボグリボース、エミグリテート及びミグリトールからなる群から選択することができるが、これらに限定されない。
本発明のカンナビノイド受容体−1拮抗剤は、内因性カンナビノイドの過度な活性を抑制して体重、エネルギー均衡調節だけでなく、糖及び脂質代謝を調節する薬物であり、前記カンナビノイド受容体−1拮抗剤は、リモナバント(rimonabant、ACOMPLIA)、オテナバント(Otenabant)、イビピナバント及びスリナバントからなる群から選択することができるが、これらに限定されない。
本発明による薬学的組成物の投与量または服用量は、患者の体重、年齢、性別、健康状態、食餌、投与時間、投与方法、***率及び疾患の重症度によってその範囲が多様である。治療有効用量を判断するための一般的な服用単位は、単一用量で70kgの成人対象に投与することができる活性成分の量を基準に計算される。しかし、活性成分の正確な治療有効用量は、用いる各々の活性成分の相対的量、用いる薬物及び相乗の比率によって変化することが理解される。
本発明の薬学的組成物には、前記化学式1の化合物は、約0.1〜1,5000mg/kgの範囲で含有することが好ましいが、これは症状によって増減することができる。
また、本発明の薬学的組成物に含有される他の抗糖尿または抗肥満薬物の1日の臨床投与用量は、公知の推奨量が適当である。例えば、メトホルミンの1日臨床用量は、一般的に約500mg〜2000mgであることが公知されている。
本発明の薬学的組成物に含有される化学式1で表わされる化合物と異なる抗糖尿または抗肥満薬物の含有の比率は、投与用量を基準に1:16.7〜1:450の比率の範囲内で選択することができる。投与される最適の治療有効用量は、当業者によって容易に決定され得るし、ED30値の比率を基準にした相乗作用を示す比率で使用された活性成分の量、製剤の強度、投与方式及び治療する症状または疾患の進展度によって変化することができ、対象の年齢、体重、食餌及び投与時間を含む治療される特定対象と関連した因子のために、用量を適切な治療有効水準に調整することが可能である。
本発明の薬学的組成物は、各々のED30値の比率を基準にした相乗作用を示す比率の範囲内で投与することができる。前記ED30値は、抑制率が30%を示す薬学的組成物の用量を意味し、ここで抑制率は、血中ブドウ糖の変化曲線においてブドウ糖を投与しない群の曲線下面積(AUC)を除いた実験群の曲線下面積値を算出した後、ブドウ糖を投与した対照群を対比してその抑制の比率を算出することで求めることができる。一般的に、マウス動物実験で有効な薬効用量は、曲線下面積AUCを30%以上抑制する用量で提示されている(WO2006/076231 A2)。
本発明の薬学的組成物において、前記化学式1の化合物とビグアニド薬物とは、各々のED30値の比率を基準に9:1〜1:3の比率の範囲で含有することができ、さらに好ましくは1:1の比率で含有することができる。
本発明の薬学的組成物において、化学式1の化合物とビグアニド薬物との比率は、重量比を基準に1:16.7未満または1:450超では薬効が微弱か副作用の可能性があり、重量比を基準に1:16.7〜1:450の範囲で相乗的耐糖能改善効果を奏することができるため、重量比を基準に1:16.7〜1:450の比率で含有することが好ましい。但し、これらに限定されない。
本発明の薬学的組成物において、前記化学式1で表わされる化合物とインシュリン増感剤との含有の比率は、重量比を基準にして1:0.01未満または1:0.4超ではインシュリン増感剤の1日臨床用量から逸脱する値であり、薬効が微弱か副作用の可能性があり、重量比を基準に1:0.01〜1:0.4の範囲で相乗的薬効の改善効果を有するため、化合物1とインシュリン増感剤との混合の比率は、重量比を基準にして1:0.01〜1:0.4であることが好ましい。但し、これに限定されるのではなく、これは症状によって調整することができる。
本発明の薬学的組成物において化学式1の化合物とインシュリン分泌促進剤との含有の比率は、重量比を基準に1:0.2未満または1:3.2超ではインシュリン分泌促進剤の1日臨床用量を超過するか薬効の微弱な可能性があり、1:0.2〜1:3の範囲で相乗的薬効の増加効果を有し得るため、化合物1とインシュリン分泌促進剤との混合の比率は、1:0.2〜1:3.2の範囲を有することが好ましいが、これに限定されない。
また、本発明の薬学的組成物において化学式1で表わされる化合物とα−グルコシダーゼ抑制剤との含有の比率は、重量比を基準に1:0.03未満または1:0.18超ではα−グルコシダーゼ抑制剤の1日臨床用量を超過するか薬効が微弱なことがあり、1:0.03〜1:0.18の範囲で相乗的薬効の増加効果を有し得るため、化合物1とα−グルコシダーゼ抑制剤との混合の比率は、1:0.03〜1:0.18の範囲を有することが好ましいが、これに限定されない。
カンナビノイド受容体−1拮抗剤の含有の比率は、重量比を基準にして、1:0.1未満または1:1超の場合、カンナビノイド受容体−1拮抗剤の1日臨床用量を超過するか薬効の微弱な可能性があるため、混合の比率は重量比を基準に1:1〜1:10の範囲を有することが好ましいが、これに限定されるのではない。
本発明において、「投与」は、任意の適切な方法で患者に所定の物質を提供することを意味し、本発明の組成物の投与経路は、目的組織に到達することができるかぎり、一般的なすべての経路を通じて経口または非経口で投与することができる。また本発明の組成物は、活性物質が標的部位に移動することができる任意の装置によって投与することができる。本発明の薬学的組成物は、経口で投与することが好ましいがこれに限定されない。非経口投与の方法では、皮下注射、静脈注射、筋肉内注射の方法によることができるが、これに限定されない。
本発明の薬学的組成物は、臨床投与時に多様な下記の経口または非経口投与の形態で製剤化して投与することができる。
経口投与の剤形では、例えば錠剤、丸薬、硬質・軟質カプセル剤、液剤、懸濁剤、乳化剤、シロップ剤、顆粒剤、エリキシル剤などがあるが、これら剤形は前記有効成分以外に一般的に用いる充填剤、増量剤、湿潤剤、崩解剤、滑沢剤、結合剤、界面活性剤などの希釈剤または賦形剤を1種以上用いることができる。賦形剤としては、寒天、澱粉、アルギン酸またはそのナトリウム塩、無水リン酸一水素カルシウム塩などを用いることができ、滑沢剤としては、シリカ、タルク、ステアリン酸またはそのマグネシウム塩またはカルシウム塩、ポリエチレングリコールなどを用いることができ、結合剤としては、マグネシウムアルミニウムシリケート、澱粉ペースト、ゼラチン、トラガカント、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリビニルピロリジン、低置換度ヒドロキシプロピルセルロースなどを用いることができる。その他にも、ラクトース、デキストロース、ショ糖、マンニトール、ソルビトール、セルロース、グリシンなどの希釈剤を用いることができ、場合によっては一般的に知られた混合物、吸収剤、着色剤、香味剤、甘味料などを一緒に用いることができる。
また、非経口投与用剤形としては、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥製剤または坐剤が含まれ得る。非水性溶剤、懸濁剤としてはプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルなどの植物性油、オレイン酸エチルなどの注射可能なエステルなどを用いることができる。注射剤の基剤としては、溶解剤、等張化剤、懸濁化剤、安定化剤及び防腐剤などの従来の添加剤を含むことができる。本発明の一態様として、前記薬学的組成物は、前記化学式1の化合物またはその薬学的に許容される塩及びメトホルミンを安定剤または緩衝剤とともに水に混合し溶液または懸濁液に製造して、これをアンプルまたはバイアルの単位投与形態に製造することができる。前記組成物は、滅菌するかまたは防腐剤、安定化剤、水和剤または乳化促進剤、浸透圧調節のための塩、緩衝剤などの補助剤、及びその他治療に有用な物質を含むことができ、一般的方法である混合、造粒またはコーティング方法によって製剤化することができる。
以下、本発明を下記の製造例、実施例、実験例及び製剤例よってさらに詳細に説明する。但し、下記の製造例、実施例、実験例及び製剤例は、本発明を例示するだけのものであって、本発明の内容がこれに限定されるわけではない。
<製造例>化学式1の化合物及びその許容可能な塩の製造
<製造例1>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オンの製造
工程1):(R)−メチル 1−トリチルアジリジン−2−カルボキシレートの製造
D−セリンメチルエステル塩酸塩200gをクロロホルム1.8lに加えた後、反応液を0℃に冷却してトリエチルアミン448mlを徐々に加えた。上記の反応混合物にトリチルクロライド358.4gを徐々に加えた後、1時間さらに撹拌した。反応混合物を常温まで昇温させた後、クロロホルム1lを加えて水2.5lで洗浄した。有機硫酸マグネシウムで脱水して再び0℃に冷却した後、トリエチルアミン484mlと4−メチルアミノピリジン15.7gとを順に徐々に加えた。反応混合物を5分間撹拌した後、メタンスルホニルクロライド139mlを徐々に加えた。反応混合物を常温に昇温した後、4時間さらに撹拌して再び12時間還流させた。反応混合物を常温に冷却して水4lで洗浄した後、塩水3lで再び洗浄した。有機硫酸マグネシウムで脱水して濃縮減圧乾燥した。残渣にエチルアルコール3lを加えて撹拌して生成された固体をろ過し、標題の化合物329gを得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) : 7.42~7.49(m, 6H), 7.18~7.32(m, 9H), 7.68(s, 1H), 3.74(s, 3H), 2.24(m, 1H), 1.87(m, 1H), 1.40(m, 1H)
工程2):(R)−1−ベンジル 2−メチルアジリジン−1,2−ジカルボキシレートの製造
(R)−メチル 1−トリチルアジリジン−2−カルボキシレート328.4gをクロロホルム1.4lに溶解した後、反応液を0℃に冷却してトリフルオロ酢酸462mlを徐々に加えた。反応混合物を1時間撹拌した後、水2lを加えて10分間撹拌し、その後有機層を除去した。水層を炭酸水素ナトリウムで中和した後、精製せずに次の反応に用いた。
上記の水層にジエチルエーテル2lと炭酸水素ナトリウム120.5gとを加えて反応液を0℃に冷却した後、ベンジルクロロホルメート165mlを徐々に滴加した。反応混合物を2時間さらに撹拌した後、水層を除去した。有機硫酸マグネシウムで脱水して濃縮及び減圧乾燥した後、カラムクロマトグラフィーを行い、標題の化合物108.5gを得た。
1H NMR (400 MHz, DMSO) : 7.32-7.36(m, 5H), 5.13(s, 2H), 3.09(dd, J=3.2, 5.4Hz, 1H), 2.58(dd, J=1.2, 3.2Hz, 1H), 2.47(dd, J=1.2, 5.4Hz, 1H),
工程3):(R)−2−アミノ−3−t−ブトキシプロパンメチルエステルの製造
(R)−1−ベンジル 2−メチルアジリジン−1,2−ジカルボキシレート1.1gをクロロホルム11mlに溶解した後、t−ブタノール18mlを加えた。反応混合物にBFOEt1.2mlを徐々に滴加した後、12時間撹拌した。反応混合物に水2lを加えて反応を終結させて有機層を分離し、硫酸マグネシウムで脱水して濃縮及び減圧乾燥した後、精製せずに次の反応に用いた。
上記の残渣をメタノール10mlに溶解した後、パラジウム/カーボン740mgをエチルアセテート2mlで湿らせた混合物を加えて周囲気圧で水素を1時間の間バブリングした。反応混合物をろ過した後、減圧乾燥して標題の化合物736mgを得た。
1H NMR (400 MHz, CD3OD) : 4.21(m, 1H), 3.82(s, 3H), 3.74~3.88(m, 2H), 1.20(s, 9H)
工程4):(R)−3−t−ブトキシ−2−(2−(t−ブトキシカルボニルアミノ)エチルアミノ)プロパン酸メチルエステルの製造
前記工程3の(R)−2−アミノ−3−t−ブトキシプロパンメチルエステル736mgをジクロロメタン14mlに溶解した後、N−t−ブトキシカルボニル−2−アミノアセトアルデヒドメタノール6335mgを徐々に加えた。反応混合物を0℃に冷却してトリエチルアミン1.2mlを徐々に加えた後、ナトリウムトリアセトキシボロヒドリド1.78gを徐々に加えた。反応混合物を常温に昇温させた後、12時間撹拌した。飽和炭酸水素ナトリウム溶液を加えて反応を終結させた後、水10mlと塩水とで有機層を洗浄し、その後、濃縮及び減圧乾燥し、残渣をカラムクロマトグラフィーにかけ、標題の化合物355mgを得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) : 5.10(m, 1H), 3.71(s, 3H), 3.56(m, 2H), 3.40(m, 1H), 3.15~3.28(m, 2H), 2.81(m, 1H), 2.67(m, 1H), 1.42(s, 9H), 1.13(s, 9H)
工程5):(R)−2−((ベンジルオキシカルボニル)(2−t−ブトキシカルボニルアミノ)エチル)アミノ)−3−t−ブトキシプロパン酸メチルエステルの製造
前記工程4の(R)−3−t−ブトキシ−2−(2−(t−ブトキシカルボニルアミノ)エチルアミノ)プロパン酸メチルエステル355mgをテトラヒドロフラン11mlに溶解した後、反応混合物を0℃に冷却して炭酸水素ナトリウム187mgを加えた。ベンジルクロロホルメート192μlを徐々に滴加した後、反応混合物を常温に昇温させた。12時間後に反応混合物を減圧乾燥した後、エチルアセテート10mlを加えて水10mlで有機層を洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水して減圧乾燥した後、カラムクロマトグラフィーを行い、410mgを得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) : 7.36~7.25(m, 5H), 5.82~5.72 (m, 1H), 5.17~5.03 (m, 2H), 4.15(m, 1H), 3.98(m, 1H), 3.81(m, 1H), 3.73(s, 3H), 3.60(m, 1H), 3.42~3.28 (m, 3H), 1.40(s, 9H), 1.14(s, 9H)
工程6):(R)−ベンジル 2−(t−ブトキシメチル)−3−オキソピペラジン−1−カルボキシレートの製造
前記工程5の(R)−2−((ベンジルオキシカルボニル)(2−t−ブトキシカルボニルアミノ)エチル)アミノ)−3−t−ブトキシプロパン酸メチルエステル410mgをメタノール10mlに溶解した後、反応混合物を0℃に冷却して2−Nの塩酸/ジエチルエーテル4mlを徐々に加え、その後3時間撹拌した。反応混合物を減圧乾燥した後、次の反応にそのまま用いた。
上記の残渣をジクロロメタン10mlに溶解した後、反応混合物を0℃に冷却し、トリエチルアミン152μlを徐々に加えた。トリメチルアルミニウム(2.0Mトルエン溶液)1.1mlを徐々に加えた後、反応混合物を常温に昇温させて12時間撹拌した。反応混合物を0℃に冷却し、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させた。反応混合物にエチルアセテート10mlを加え、塩水10mlで洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで脱水した後、減圧乾燥して残渣をカラムクロマトグラフィーにかけ、標題の化合物103mgを得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) : 7.34~7.25(m, 5H), 6.27 (m, 1H), 5.14(m, 2H), 4.57(m, 1H), 4.19(m, 1H), 4.08(m, 1H), 3.94(m, 1H), 3.74(m, 1H), 3.64 (m, 1H), 3.42(m, 1H), 3.29(m, 1H), 1.09(s, 9H)
工程7):(R)−(3−t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オンの製造
前記工程6の(R)−ベンジル 2−(t−ブトキシメチル)−3−オキソピペラジン−1−カルボキシレート103mgをメタノール2mlに溶解した後、パラジウム/炭素50mgをエチルアセテート1mlで湿らせた混合物を加え、周囲気圧で水素を1時間の間バブリングした。反応混合物をろ過した後、減圧乾燥して標題の化合物58mgを得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) : 6.41(brs, 1H), 3.76(m, 3H), 3.63 (m, 1H), 3.52(m, 1H), 3.42(m, 1H), 3.28(m, 1H), 3.16(m, 1H), 2.95(m, 1H), 2.45(brs, 1H), 1.17(s, 9H)
工程8):t−ブチル (R)−4−[(R)−2−(t−ブトキシメチル)−3−オキソピペラジン−1−イル]−4−オキソ−1−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタン−2−イルカルバメートの製造
(3R)−t−ブトキシカルボニルアミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタン酸104mgと(R)−(3−t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン58mgとをN,N−ジメチルホルムアミド4mlに加えた後、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT)63mgとジイソプロピルエチルアミン217μlとを加えた。反応混合物を0℃に冷却した後、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)78mgを加えて常温で12時間撹拌した。反応混合物をエチルアセテート10mlに希釈した後、塩水で2回洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで脱水及び濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィーで精製して標題の化合物97mgを得た。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) : 7.03(m, 1H), 6.88(m, 1H), 5.97(m, 1H), 5.48(m, 1H), 4.16~4.07(m, 1H), 4.02~3.91(m, 1H), 3.74(m, 2H) 3.37(m, 2H), 3.24(m, 1H), 2.92(m, 2H), 2.80(m, 1H), 2.59(m, 2H), 1.34(d, 9H), 1.13(s, 9H)
工程9):(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オンの製造
前記工程8のt−ブチル (R)−4−[(R)−2−(t−ブトキシメチル)−3−オキソピペラジン−1−イル]−4−オキソ−1−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタン−2−イルカルバメート97mgをメタノール3mlに溶解した後、2N塩酸/ジエチルエーテル2mlを加えて常温で3時間撹拌した。
反応混合物を濃縮及び減圧乾燥した後、5%炭酸水素ナトリウム水溶液10mlを加え、ジクロロメタン/2−プロパノール(4/1(v/v))混合溶液10mlを加えて2回抽出して有機層を減圧乾燥し、固体として標題の化合物55mgを得た。
1H NMR (400 MHz, CD3OD) : 7.27 (m, 1H), 7.14(m, 1H), 4.56~4.39(m, 1H), 3.96~3.81(m, 3H), 3.70(m, 1H), 3.46(m, 1H), 3.43~3.32(m, 1H), 2.83~ 2.65(m, 3H), 2.58~2.40(m, 2H), 1.16(s, 3H), 1.11(s, 6H)
<製造例2>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(メトキシメチル)ピペラジン−2−オンの製造
前記製造例1の工程3でt−ブタノールの代わりにメタノールを用いた後、製造例1の工程4から9と同じ方法で標題の化合物を合成した。
<製造例3>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(イソプロポキシメチル)ピペラジン−2−オンの製造
製造例1の工程3でt−ブタノールの代わりにイソプロパノールを用いた後、製造例1の工程4から9と同じ方法で標題の化合物を合成した。
<製造例4>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(シクロペンチルオキシメチル)ピペラジン−2−オンの製造
製造例1の工程3でt−ブタノールの代わりにシクロペンタノールを用いた後、製造例1の工程4から9と同じ方法で標題の化合物を合成した。
<製造例5>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−[(ジエチルアミノ)メチル]ピペラジン−2−オンの製造
製造例1の工程3でt−ブタノールの代わりにジエチルアミンを加え、BFOEtを加える代わりに還流させた後、製造例1の工程4から9と同じ方法で標題の化合物を合成した。
<製造例6>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−[(エチルメチルアミノ)メチル]ピペラジン−2−オンの製造
製造例1の工程3でt−ブタノールの代わりにエチルメチルアミンを加え、BFOEtを加える代わりに還流させた後、製造例1の工程4から9と同じ方法で標題の化合物を合成した。
<製造例7>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(モルホリノメチル)ピペラジン−2−オンの製造
製造例1の工程3でt−ブタノールの代わりにモルホリンを加え、BFOEtを加える代わりに還流させた後、製造例1の工程4から9と同じ方法で標題の化合物を合成した。
<製造例8>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブチルチオメチル)ピペラジン−2−オンの製造
製造例1の工程3でt−ブタノールの代わりにt−ブチルチオールを用い、製造例1の工程4から9と同じ方法で標題の化合物を合成した。
<製造例9>(S)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オンの製造
製造例8の工程1でD−セリンメチルエステル塩酸塩の代わりにL−セリンメチルエステル塩酸塩を用いた後、製造例8の工程2から9と同じ方法で標題の化合物を合成した。
化学式1の化合物と抗糖尿または抗肥満薬物とを含む組成物の製造
化学式1で表わされる化合物とビグアニド薬物との混合組成物の製造
<実施例1−1>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とメトホルミンとをED30を基準に9:1の比率で含む薬学的組成物の製造
前記製造例1の化合物とメトホルミンとを秤量して各組成が(製造例1の化合物0.045〜0.36mg/kg:メトホルミン0.75〜6mg/kg)/10mlの範囲となるようにして、kg当り10mlとなるように0.5%のメチルセルロースを用いて懸濁調製して製造した。
<実施例1−2>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とメトホルミンとをED30を基準に3:1の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例1−1と同一の方法で各組成が(製造例1の化合物0.042〜0.33mg/kg:メトホルミン1.25〜10mg/kg)/10mlとなるようにして製造した。
<実施例1−3>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とメトホルミンとをED30を基準に1:1の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例1−1と同一の方法で各組成が(製造例1の化合物0.025〜0.2mg/kg:メトホルミン3.25〜30mg/kg)/10mlとなるようにして製造した。
<実施例1−4>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とメトホルミンとをED30を基準に3:1の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例1−1と同一の方法で各組成が(製造例1の化合物0.0125〜0.1mg/kg:メトホルミン5.625〜45mg/kg)/10mlの範囲となるようにして製造した。
化学式1で表わされる化合物とインシュリン増感剤との混合組成物の製造
<実施例2−1>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とロシグリタゾンとを重量比を基準に1:0.4の比率で含む薬学的組成物の製造
前記製造例1の化合物とロシグリタゾンとを秤量して各組成が(製造例1の化合物1mg+ロシグリタゾン0.4mg)/5mlとなるようにして、kg当り5mlとなるように0.5%のメチルセルロースを用いて懸濁調製して製造した。
<実施例2−2>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とロシグリタゾンとを重量比を基準に1:0.01の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例2−1と同一の方法で各組成が(製造例1の化合物40mg+ロシグリタゾン0.4mg)/5mlとなるように製造した。
化学式1で表わされる化合物とインシュリン分泌促進剤との混合組成物の製造
<実施例3−1>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とグリメピリドとを重量比を基準に1:0.2の比率で含む薬学的組成物の製造
前記製造例1の化合物とグリメピリドとを秤量して各組成が(製造例1の化合物0.1mg+グリメピリド0.02mg)/10mlとなるようにしてkg当り10mlとなるように0.5%のメチルセルロースを用いて懸濁調製して製造した。
<実施例3−2>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とグリメピリドとを重量比を基準に1:3.2の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例3−1と同一の方法で各組成が(製造例1の化合物0.1mg+グリメピリド0.32mg)/10mlとなるようにして製造した。
化学式1で表わされる化合物とα−グルコシダーゼ阻害剤の混合組成物の製造
<実施例4−1>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とボグリボースとを1:0.03の比率で含む薬学的組成物の製造
前記製造例1の化合物とボグリボースとを秤量して各組成が(製造例1の化合物0.3mg+ボグリボース0.009mg)/10mlとなるようにして、kg当り10mlとなるように0.5%のメチルセルロースを用いて懸濁調製して製造した。
<実施例4−2>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とボグリボースとを1:0.18の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例4−1と同一の方法によって各組成が(製造例1の化合物0.3mg+ボグリボース0.054mg)/10mlとなるように調剤した。
化学式1で表わされる化合物とカンナビノイド受容体−1拮抗剤との混合組成物の製造
<実施例5−1>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とリモナバントとを重量比を基準に1:10の比率で含む薬学的組成物の製造
前記製造例1の化合物とリモナバントとを秤量して各組成が(製造例1の化合物0.3mg+リモナバント3mg)/5mlとなるようにして、kg当り5mlとなるように0.5%のメチルセルロースを用いて懸濁調製して製造した。
<実施例5−2>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とリモナバントとを重量比を基準に1:1の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例5−1と同一の方法で各組成が(製造例1の化合物3mg+リモナバント3mg)/5mlとなるように製造した。
<実験例1>化学式1の化合物とビグアニド薬物との混合組成物の相乗効果測定
<1−1>正常マウスにおける製造例1の化合物とメトホルミンとの混合組成物の単回投薬による相乗効果の測定
本発明の製造例1の化合物とメトホルミンとの混合組成物について単回投薬による効果の向上を調べるために、各物質及び混合組成物に対する下記の実験を行なった。
実験対象及び実験方法
実験対象は、実験用ネズミ(C57BL/6匹)を実験前日に予め絶食(16〜17時間)させた。実験当日の午前に尾静脈から血液を採取し、ACCU−CHEK ACTIVEブドウ糖測定機(Roche diagnostics)で血糖を測定した。本発明の薬学的組成物は、ブドウ糖投与30分前に経口投与を実施し(−30分)、30分後にブドウ糖溶液(2g/kg/10ml)を経口投与した(0分)。採血は、指定された時間:薬物投与直前、ブドウ糖溶液投与直前、ブドウ糖投与後15分、30分、60分、90分及び120分に行なった。
製造例1の化合物およびメトホルミンのED30の算出
各々の薬物に対する単回投薬時の経口ブドウ糖耐性実験(OGTT)における血糖変化曲線における影響は、抑制率(%)及びED30を介して確認した。抑制率値は、ブドウ糖非投与対照群の血糖変化曲線における曲線下面積(AUC)を除いた各群の曲線下面積値を算出した後、ブドウ糖投与対照群対比で算出した。一般的に、マウス動物実験で有効な薬効用量は、AUCを30%以上抑制する用量で提示されている(WO2006/076231 A2)。ED30値は、抑制率30%を示す用量であり、本実施例では3用量区間で線形回帰分析を用いて算出した。
その結果、本発明の製造例1の化合物のED30は0.20mg/kg、メトホルミンのED30は29.6mg/kgであることを確認することができる(表1、表2)。
<表1>製造例1の化合物の耐糖能効力
<表2>メトホルミンの耐糖能効力
製造例1の化合物とメトホルミン混合組成物(実施例1の混合組成物)の相乗効果の程度の測定
各々の固定された比率で組成物の可能な向上効果は、イソボログラム(R.J.Tallarida等,Life Sci.,1989年,第45巻,p.947)で分析した。この過程は、OGTT実験で30%抑制率を示す混合物の用量(ED30mix)及び単純な相加性の下で予想される相応する用量(ED30add)の決定を含む。特定の固定された比率に対してED30mix<ED30addであることが確立されれば、混合物は相乗的耐糖能効果を有する。ED30addは、個々の薬物に対するED30から計算した。図1において、各々の物質単独についてのED30値の分率は、それら各々の軸上に存在する。製造例1の化合物単独のED30値は、0.2mg/kgであり、図1に値1として示されており、またメトホルミン単独のED30値は30mg/kgであり、図1に値1として示されている。したがって、2種の異なる薬物のED30値を結ぶ線は、様々な比率での耐糖能効果の計算された単純な相加性(ED30add)を示す。したがって、研究された各々の混合物に対して図1のA、B、C及びDで表わされた点は各々9:1、5:1、1:1、1:3の比率の製造例1の化合物及びメトホルミン混合物に対する実際に実験的に決定されたED30値(ED30mix)の分率を示し、図1のA’、B’、C’及びD’は単純な相加性の下で予想される9:1、5:1、1:1及び1:3の比率の製造例1の化合物及びメトホルミン混合物に対する相応する用量(ED30add)の分率である。
各分率で動物に実際に投与された用量の比率は、製造例1の化合物及びメトホルミンのED30値である0.2mg/kg、30mg/kgに所望の比率を掛けて計算し、9:1では製造例1の化合物0.045〜0.36mg/kg:メトホルミン0.75〜6mg/kg、5:1では製造例1の化合物0.042〜0.33mg/kg:メトホルミン1.25〜10mg/kg、1:1では製造例1の化合物0.025〜0.2mg/kg:メトホルミン3.25〜30mg/kg、1:3では製造例1の化合物0.0125〜0.1mg/kg:メトホルミン5.625〜45mg/kgの範囲で投与した。これを健康な成人(約70kg)に適用した場合、製造例1の化合物は0.88〜25.2mgに該当する用量であり、メトホルミンは52.5〜3150mgに該当する用量で、メトホルミンの1日臨床用量である500〜2000mgを含む。
実験の結果、製造例1の化合物及びメトホルミンの各々のED30値の分率を基準にした、9:1、5:1、1:1、1:3の比率の混合物は、ED30mix/ED30addが各々0.817、0.437、0.359及び0.443と算出された(表3)。この結果を基にED30mixは、各比率に該当するED30addの実際の用量にED30mix/ED30addを掛けて算出し、すべての比率でED30mix<ED30addであるため相乗的耐糖能改善効果が確認された。特に、5:1、1:1、1:3の比率の混合物では、2倍超(ED30add/ED30mix>2と算出される)の相乗的耐糖能改善効果が示された。各物質のED30値の分率に基づいて選択された正確な比率の相互作用を表3のデータに示し、図1のイソボログラムに示した。
<表3>製造例1の化合物とメトホルミンとの混合組成物の相乗効果
()は、図1のイソボログラム上の位置を示す。
また図2から、前記混合組成物は、各々の物質単独の抑制率に比べて有意な耐糖能改善効果を示した。
結果的に製造例1の化合物とメトホルミンに対して、実際に投与された動物の用量の比率に換算した場合、1:16.7〜1:450の広い範囲の服用比率にわたって相乗的耐糖能改善効果が観察された。
<1−2>肥満マウスにおける製造例1の化合物とメトホルミンとの混合組成物の単回投薬による相乗効果及び反復投薬による相乗効果の測定
実験対象及び実験方法
本発明の製造例1の化合物とメトホルミンとの複合剤の反復投薬による向上効果を調べるために、肥満マウスで単回投薬によるOGTT血糖変化曲線での影響及び2週間反復投薬による血漿グルコースに対する抑制率を評価した。実験対象は、実験用ネズミ(C57BL/6匹)に5ヶ月間高脂肪飼料(60kcal % fat,Research Diets,D12492)を供給して肥満を誘発させたマウスを用いた。製造例1の化合物1の用量は、0.1mg/kg、0.15mg/kgとなるように0.5%メチルセルロース(MC)を用いて懸濁調製し、メトホルミンは7.5mg/kg、15mg/kgとなるように0.5%MCを用いて懸濁調製した。複合剤は(製造例1の化合物0.1mg/kg+メトホルミン15mg/kg)/5ml、(製造例1の化合物0.15mg/kg+メトホルミン7.5mg/kg)/5mlとなるように、kg当り5mlで用時調製した。
肥満マウスを前日に予め絶食(16〜17時間)させた後、実験当日午前に尾静脈から血液を採取し、ACCU−CHEK ACTIVEブドウ糖測定機(Roche diagnostics)で血糖を測定した。本発明の薬学的混合組成物は、ブドウ糖投与30分前に経口投与を実施し(−30分)、30分後にブドウ糖溶液(2g/kg/10ml)を経口投与した(0分)。採血は、指定された時間:薬物投与直前、ブドウ糖溶液投与直前、ブドウ糖投与後15分、30分、60分、90分及び120分に行なった。抑制率の値は、各群の曲線下面積値を算出した後、ブドウ糖投与対照群に対する比で算出した。
混合組成物の単回投薬に対する向上効果の測定
各投与薬物の単回投薬に対する抑制率は、下記の表4、表5及び図3に記載した。
<表4>製造例1の化合物及びメトホルミンの抑制率
<表5>製造例1とメトホルミンの混合組成物の抑制率
製造例1の化合物0.1mg/kg及び0.15mg/kgによる血糖AUCの改善は、対照群対比2%、3%の抑制、メトホルミン7.5及び15mg/kgによっては各々7%及び11%の抑制であった。一方、製造例1の化合物0.1mg/kg+メトホルミン15mg/kgまたは製造例1の化合物0.15mg/kg+メトホルミン7.5mg/kgによる血糖AUCは、各々19%、28%抑制され、各薬物を単独投与した場合の算術的な合計より大きな相乗作用が観察された(図3)。
反復投薬による向上効果
投薬2週後の反復投薬に対する抑制率を下記の表6、表7及び図4に記載した。
<表6>製造例1の化合物及びメトホルミン投与に対する抑制率
<表7>製造例1とメトホルミンとの混合組成物の抑制率
製造例1の化合物0.1及び0.15mg/kg投薬によって対照群に対する比として、血漿グルコースは、各々2%、15%改善し、メトホルミン7.5及び15mg/kgによっては各々13%、14%改善した。一方、製造例1の化合物0.1mg/kg+メトホルミン15mg/kgまたは製造例1の化合物0.15mg/kg+メトホルミン7.5mg/kgによっては、各々21%、31%で各薬物の単独投与の場合の算術的合計より改善した向上作用が観察された(図4)。
結果的に製造例1の化合物とメトホルミンに対して、肥満マウスで反復投与時に実際に投与された動物の用量比率に換算した場合、1:50から1:150の広い服用比率にわたって相乗的薬効改善効果が観察された。
<実験例2>糖尿マウスでの化学式1の化合物とインシュリン増感剤との混合組成物の投薬による向上効果測定
<2−1>糖尿マウスでの製造例1の化合物とロシグリタゾンとの混合組成物の反復投薬による向上効果の測定
実験対象及び実験方法
本発明の製造例1の化合物とインシュリン増感剤であるPPARγ効能薬の複合による向上効果を調べるために、糖尿マウスであるdb/dbマウスで反復投薬による血糖に対する抑制率を評価した。実験対象は、8週齢の雄の糖尿病マウス(db/dbマウス)を用いた。PPARγ効能薬は、ロシグリタゾンを用いた。ロシグリタゾンは、現在臨床で使用中のピオグリタゾンと同じ母核を有するTZD系薬物であり、同一機序によって血糖を調節することが知られており、本評価での用量は、糖尿マウス動物実験での血糖降下に対するED30を基準に臨床用量の必須比率を考慮して0.4mg/kgを選定した。固定用量のロシグリタゾンに対する製造例1の化合物の用量は、予想される臨床用量での複合剤の比率を考慮して1mg/kg、40mg/kgを選定し(混合の比率1:0.01〜1:0.4)、混合の比率が1:0.01未満または1:0.4超は、ロシグリタゾンの1日臨床用量から逸脱する値であり、薬効が微弱か副作用の可能性があるため、混合の比率は1:0.01〜1:0.4の範囲に制限した。各薬物濃度に対して、0.5%メチルセルロース(MC)を用いて懸濁調製した。複合剤は、各化合物を秤量して各組成が(製造例1の化合物1mg+ロシグリタゾン0.4mg)/5ml、(製造例1の化合物40mg+ロシグリタゾン0.4mg)/5mlとなるようにkg当り5mlで用時混合して調剤した。
糖尿マウスに薬物を経口投与した後、投薬1時間後に尾静脈から血液を採取し、ACCU−CHEK ACTIVEブドウ糖測定機(Roche diagnostics)で血糖を測定した。血糖に対する抑制率値は、対照群に対する比で算出した。
投薬に対する向上効果の測定
薬物の7日間投薬による対照群対比での血糖の抑制率に対する実験結果を下記の表8、表9及び図5に示した。
<表8>製造例1の化合物及びロシグリタゾンの投与時の抑制率
<表9>製造例1の化合物とロシグリタゾンとの混合組成物投与時の抑制率
製造例1の化合物1及び40mg/kgの7日間投薬による対照群対比での血糖に対する抑制率は、各々21%、11%と算出され、PPARγ効能薬ロシグリタゾン0.4mg/kgによって10%改善した。また、製造例1の化合物1mg/kg+ロシグリタゾン0.4mg/kgまたは製造例1の化合物40mg/kg+ロシグリタゾン0.4mg/kgによっては、各々49%、79%で、各薬物の単独投与場合の算術的合計より改善した向上作用が観察された(図5)。
結果的に、製造例1の化合物とPPARγ効能薬であるロシグリタゾンに対して、糖尿マウスにおいて実際に投与された動物用量比率に換算した場合、1:0.01から1:0.4の服用比率にわたって相乗的薬効改善効果が観察された。
<実験例3>化学式1の化合物とインシュリン分泌促進剤との混合組成物の向上効果の測定
<3−1>製造例1の化合物とグリメピリドとの混合組成物に対する単回投与時の向上効果の測定
実験対象及び実験方法
本発明の製造例1の化合物とインシュリン分泌促進剤であるスルホニルウレア系薬物との複合による向上効果を調べるために、各物質及び複合による単回投与のOGTT血糖変化曲線における抑制率を評価した。実験対象は、8週齢雄の実験用マウス(C57BL/6匹)を用いて実験前日に予め絶食(16〜17時間)させた。実験当日午前に尾静脈から血液を採取し、ACCU−CHEK ACTIVEブドウ糖測定機(Roche diagnostics)で血糖を測定した。本発明の薬学的混合組成物は、ブドウ糖投与30分前に経口投与を実施し(−30分)、30分後にブドウ糖溶液(2g/kg/10ml)を経口投与した(0分)。採血は指定された時間:薬物投与直前、ブドウ糖溶液投与直前、ブドウ糖投与後15分、30分、60分、90分及び120分に行なった。抑制率の値は、ブドウ糖非投与群の曲線下面積(AUC)を除いた各群の曲線下面積値を算出した後、ブドウ糖投与対照群に対する比で算出した。本評価では、複合による向上または相加作用評価のために、製造例1の化合物の用量は0.1mg/kgとなるように0.5%メチルセルロース(MC)を用いて懸濁調製し、製造例1の化合物の用量が固定された状態で予想される臨床用量での複合剤の比率が含まれるように、インシュリン分泌促進剤であるスルホニルウレア系薬物と、グリメピリドは各々0.02mg/kg、0.32mg/kgとなるように0.5%MCを用いて懸濁調製した。グリメピリドは、グリピジド、グリベンクラミド等と同一の機序によって膵臓中でインシュリン分泌を促進する薬物であり、複合剤は各化合物を秤量して各組成が(製造例1の化合物0.1mg+グリメピリド0.02mg)/10ml、(製造例1の化合物0.1mg+グリメピリド0.32mg)/10mlとなるようにkg当り10mlで用時混合して調剤した。混合の比率が、1:0.2未満または1:3.2超は、グリメピリドの1日臨床用量を超過するか薬効の微弱な可能性があるため、製造例1の化合物とグリメピリドの混合の比率は、1:0.2〜1:3.2に設定した。
投薬に対する向上効果の測定
実験での対照群対比血糖の抑制率に対する実験結果を下記の表10、表11及び図6に示した。
<表10>製造例1の化合物及びグリメピリド投与による抑制率
<表11>製造例1の化合物とグリメピリドとの混合組成物投与による抑制率
実験の結果、製造例1の化合物0.1mg/kgの場合、対照群対比7.7%の抑制率を示し、グリメピリド0.02mg/kg、0.32mg/kgによる対照群対比の血糖に対する抑制率は各々−3.69%、10.9%と算出された。また、製造例1の化合物0.1mg/kg+グリメピリド0.02mg/kg及び製造例1の化合物0.1mg/kg+グリメピリド0.32mg/kgによっては、各々20.2%、48.7%であり、各薬物の単独投与場合の算術的合計より改善した向上作用が観察された(図6)。
結果的に製造例1の化合物とグリメピリドに対して、1:0.2から1:3.2の服用比率にわたって相乗的薬効改善効果が観察された。
<実験例4>化学式1の化合物とα−グルコシダーゼ阻害剤との混合組成物の向上効果測定
<4−1>製造例1の化合物とボグリボースとの混合組成物の投薬による向上効果の測定
実験対象及び実験方法
本発明の製造例1の化合物とα−グルコシダーゼ阻害剤系薬物との複合による向上効果を調べるために各物質及び複合による単回投与経口ショ糖負荷試験の血糖変化曲線に対する抑制率を評価した。実験対象は、8週齢雄の実験用ネズミ(C57BL/6匹)を用いて実験前日あらかじめ絶食(16〜17時間)させた。実験当日午前に尾静脈から血液を採取してACCU−CHEK ACTIVEブドウ糖測定機(Roche diagnostics)で血糖を測定した。本発明の薬学的混合組成物は、ショ糖投与30分前に経口投与を実施し(−30分)、30分後にブドウ糖溶液(2g/kg/10ml)を経口投与した(0分)。採血は、指定された時間:薬物投与直前、ショ糖溶液投与直前、ショ糖投与後15分、30分、60分、90分及び120分に行なった。抑制率の値は、ショ糖非投与群の曲線下面積(AUC)を除いた各群の曲線下面積値を算出した後、ショ糖投与対照群対比で算出した。本評価での複合による向上または相加作用評価のために、製造例1の化合物の用量は0.3mg/kgとなるように0.5%メチルセルロース(MC)を用いて懸濁調製し、製造例1の化合物の用量が固定された状態で予想される臨床用量での複合剤の比率が含まれるようにα−グルコシダーゼ阻害剤と、ボグリボースは各々0.009mg/kg、0.054mg/kg(混合の比率1:0.03〜1:0.18)となるように0.5%MCを用いて懸濁調製した。ボグリボースは、アカルボースと同じ機序の薬物であり、複合剤は(製造例1の化合物0.3mg+ボグリボース0.009mg)/10ml、(製造例1の化合物0.3mg+ボグリボース0.054mg)/10mlとなるように秤量してkg当り10mlで用時混合調剤した。混合の比率が、1:0.03未満または1:0.18超は、ボグリボースの1日臨床用量を超過するか薬効が微弱なため、混合範囲を1:0.03〜1:0.18に設定した。
投薬による向上効果
実験での対照群対比血糖の抑制率に対する実験結果を下記の表12、表13及び図7に示した。
<表12>製造例1の化合物及びボグリボース投与時の抑制率
<表13> 製造例1の化合物とボグリボースとの混合組成物の投与の時抑制率
実験の結果、製造例1の化合物0.3mg/kgの場合、対照群対比12%の抑制率を示し、ボグリボース0.009mg/kg、0.054mg/kgによって対照群対比血糖に対する抑制率は各々1%、53%と算出された。また、製造例1の化合物0.3mg/kg+ボグリボース0.009mg/kg及び製造例1の化合物0.3mg/kg+ボグリボース0.054mg/kgによっては、各々25%、65%と、各薬物の単独投与の場合の算術的合計より改善した向上または相加作用が観察された(図7)。
結果的に製造例1の化合物とボグリボースに対して、1:0.03から1:0.18の広い服用比率にわたって向上または相加的薬効改善効果が観察された。
<実験例5>化学式1の化合物とカンナビノイド受容体−1拮抗剤との混合組成物の向上効果の測定
<5−1>製造例1の化合物とリモナバントとの混合組成物の反復投薬によるOGTT血糖変化曲線における向上効果
実験対象及び実験方法
本発明の製造例1の化合物とカンナビノイド受容体−1拮抗剤との反復投薬による向上効果を調べるために、肥満マウスにおける4週間の投薬によるOGTT血糖変化曲線に対する影響及び脂肪重量に対する影響を評価した。実験対象は、実験用マウス(C57BL/6匹)に5ヶ月間高脂肪飼料(60kcal % fat,Research Diets,D12492)を供給して肥満を誘発させたマウス(diet−induced obesity mouse)を用いた。製造例1の化合物の用量は、肥満マウスにおける最小有効薬効用量として推定される0.3mg/kg及び3mg/kgとなるように0.5%メチルセルロース(MC)を用いて懸濁調製し、カンナビノイド受容体−1拮抗剤の一つであるリモナバントは有効薬効用量である3mg/kgとなるように0.5%MCを用いて懸濁調製した。リモナバントは、オテナバント、イビピナバント、スリナバント等と同じカンナビノイド受容体−1拮抗剤と同じ母核構造を有し、複合剤は(製造例1の化合物0.3mg+リモナバント3mg)/5ml、(製造例1の化合物3mg+リモナバント3mg)/5mlとなるようにkg当り5mlで用時混合調剤した。混合の比率が1:0.1未満または1:1超は、リモナバントの1日臨床用量を超過するか薬効が微弱なため、混合の比率は1:1〜1:10に設定した。
肥満マウスを前日に予め絶食(16〜17時間)させた後、実験当日午前に尾静脈から血液を採取し、ACCU−CHEK ACTIVEブドウ糖測定機(Roche diagnostics)で血糖を測定した。本発明の薬学的混合組成物は、ブドウ糖投与30分前に経口投与を実施し(−30分)、30分後にブドウ糖溶液(2g/kg/10ml)を経口投与した(0分)。採血は、指定された時間:薬物投与直前、ブドウ糖溶液投与直前、ブドウ糖投与後15分、30分、60分、90分及び120分に行なった。抑制率の値は、各群の曲線下面積値を算出した後、ブドウ糖投与対照群対比で算出した。
投薬に対する向上効果
実験での対照群対比血糖の抑制率に対する実験結果を下記の表14、表15及び図8に示した。
<表14>製造例1の化合物及びリモナバントの投与による抑制率
<表15>製造例1の化合物とリモナバントとの混合組成物の投与による抑制率
製造例1の化合物0.3及び3mg/kgによる血糖AUC改善は、対照群対比18.2%、35.3%の抑制、リモナバント3mg/kgによっては1.1%の抑制であった。一方、製造例1の化合物0.3mg/kg+リモナバント3mg/kgまたは製造例1の化合物3mg/kg+リモナバント3mg/kgによる血糖AUCは、各々32.8%、30.7%抑制され、向上または相加作用が観察された(図8)。
<5−2>製造例1の化合物とリモナバントとの混合組成物の反復投薬による脂肪重量減少効果
実験対象及び実験方法
実験対象及び投与薬物は、前記実験例5−1と同一の方法によって実施し、脂肪重量は副睾丸脂肪と後腹膜脂肪の合計で算出し、投薬4週後の脂肪重量を測定した。
その結果を、下記の表16及び表17に記載した。
<表16>製造例1の化合物とリモナバントの脂肪重量減少に対する効果
*P>0.05vs.HF−DIO対照群
<表17>製造例1の化合物とリモナバントの脂肪重量減少に対する効果
*P>0.05vs.HF−DIO対照群
投薬4週終了後には、製造例1の化合物0.3mg/kg及び3mg/kgの投薬により対照群対比で脂肪重量が各々−1.65%、8.71%減少し、カンナビノイド受容体−1拮抗剤3mg/kgによって41.5%減少した。また、製造例1の化合物0.3mg/kg+カンナビノイド受容体−1拮抗剤3mg/kgまたは製造例1の化合物3mg/kg+カンナビノイド受容体−1拮抗剤3mg/kgによって、各々42.1%、51.2%と相加作用が観察された。
結果的に製造例1の化合物とカンナビノイド受容体−1拮抗剤は、肥満マウスで1:1から1:10の服用比率にわたって向上または相加的薬効改善効果が観察された。
<製剤例>薬学的製剤の製造
<1−1>散剤の製造
製造例1の化合物とメトホルミンとの混合組成物 2g
乳糖 1g
前記成分を混合した後、気密包に充填して散剤を製造した。
<1−2>錠剤の製造
製造例1の化合物とメトホルミンとの混合組成物 100mg
トウモロコシ澱粉 100mg
乳糖 100mg
ステアリン酸マグネシウム 2mg
前記成分を混合した後、通常の錠剤の製造方法に従って打錠して錠剤を製造した。
<1−3>カプセル剤の製造
製造例1の化合物とメトホルミンとの混合組成物 100mg
トウモロコシ澱粉 100mg
乳糖 100mg
ステアリン酸マグネシウム 2mg
前記成分を混合した後、通常のカプセル剤の製造方法に従ってゼラチンカプセルに充填し、カプセル剤を製造した。
<1−4>注射液剤の製造
製造例1の化合物とメトホルミンとの混合組成物 10μg/ml
希塩酸BP pH3.5になるまで
注射用塩化ナトリウムBP 最大1ml
適切な容積の注射用塩化ナトリウムBP中に化学式1の7α−アミノステロイド誘導体を溶解させ、生成した溶液のpHを希塩酸BPを用いてpH3.5に調節し、注射用塩化ナトリウムBPを用いて容積を調節して充分に混合した。溶液を透明ガラスの5mlタイプIアンプル中に充填し、ガラスを溶解し、120℃で15分以上オートクレーブして殺菌し、注射液剤を製造した。
図1は、化学式1の化合物とメトホルミンとを含む混合組成物の抗糖尿効果を示すアイソボログラムである。 図2は、化学式1の化合物とメトホルミンの個別分及混合組成物の多様な動物投与濃度での抑制率を示したグラフである。 図3は、肥満マウスにおける化合物1とメトホルミン及び複合投薬(単回)による比率1:50〜1:150の多様な動物投与濃度での混合組成物の耐糖能改善に関する抑制率を示したグラフである。 図4は、肥満マウスにおける化合物1とメトホルミン及び複合投薬(2週間)による比率1:50〜1:150の多様な動物投与濃度での混合組成物の血漿グルコースに関する抑制率を示したグラフである。 図5は、糖尿マウスにおける化合物1とPPARγ効能薬及び複合投薬(7日間)による比率1:0.01〜1:0.4の多様な動物投与濃度での混合組成物の血糖に関する抑制率を示したグラフである。 図6は、化合物1とスルホニルウレア系薬物及び複合投薬による比率1:0.2〜1:3.2の多様な動物投与濃度での耐糖能改善に関する抑制率を示したグラフである。 図7は、化合物1とα−グルコシダーゼ阻害剤及び複合投薬による比率1:0.03〜1:0.18の多様な動物投与濃度での混合組成物の耐糖能改善に関する抑制率を示したグラフである。 図8は、化合物1とカンナビノイド受容体−1拮抗剤及び複合投薬による比率1:1〜1:10の多様な動物投与濃度での混合組成物の耐糖能改善に関する抑制率を示したグラフである。
本発明の薬学的組成物には、前記化学式1の化合物は、約0.1〜1,500mg/kgの範囲で含有することが好ましいが、これは症状によって増減することができる。
<実施例1−2>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とメトホルミンとをED30を基準に:1の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例1−1と同一の方法で各組成が(製造例1の化合物0.042〜0.33mg/kg:メトホルミン1.25〜10mg/kg)/10mlとなるようにして製造した。
<実施例1−4>(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン(酒石酸塩)とメトホルミンとをED30を基準に1:3の比率で含む薬学的組成物の製造
前記実施例1−1と同一の方法で各組成が(製造例1の化合物0.0125〜0.1mg/kg:メトホルミン5.625〜45mg/kg)/10mlの範囲となるようにして製造した。

Claims (25)

  1. (1)下記の化学式1で表わされる化合物、その薬学的に許容可能な塩、その水和物またはその溶媒和物と
    (2)1種以上の異なる抗糖尿または抗肥満薬物とを有効成分として含む、糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物:
    式中、XはOR、SRまたはNRであり、R、Rは各々C〜Cの低級アルキルであり、NRである場合、R及びRはOのヘテロ原子を含み、5〜7員環をなすことができる。
  2. 化学式1で表わされる化合物が、
    1)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン、
    2)(S)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブトキシメチル)ピペラジン−2−オン、
    3)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(メトキシメチル)ピペラジン−2−オン、
    4)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(イソプロポキシメチル)ピペラジン−2−オン、
    5)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(シクロペンチルオキシメチル)ピペラジン−2−オン、
    6)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−[(ジエチルアミノ)メチル]ピペラジン−2−オン、
    7)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−[(エチルメチルアミノ)メチル]ピペラジン−2−オン、
    8)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(モルホリノメチル)ピペラジン−2−オン、及び
    9)(R)−4−[(R)−3−アミノ−4−(2,4,5−トリフルオロフェニル)−ブタノイル]−3−(t−ブチルチオメチル)ピペラジン−2−オンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  3. 薬学的に許容可能な塩が、酢酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、カンファースルホン酸、クエン酸、エタンスルホン酸、フマル酸、グルコン酸、グルタミン酸、臭化水素酸、塩酸、イセチオン酸、乳酸、マレイン酸、リンゴ酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、粘液酸、硝酸、パモ酸、パントテン酸、リン酸、コハク酸、硫酸、酒石酸、p−トルエンスルホン酸、アジピン酸などを含む。酢酸、クエン酸、塩酸、リンゴ酸、リン酸、コハク酸、酒石酸およびアジピン酸からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  4. 化学式1で表わされる化合物、その薬学的に許容可能な塩、その水和物またはその溶媒和物が、DPP−IV阻害剤であることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  5. 異なる抗糖尿または抗肥満薬物が、ビグアニド薬物、インシュリン増感剤、インシュリン分泌促進剤、α−グルコシダーゼ抑制剤及びカンナビノイド受容体−1拮抗剤からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  6. 異なる抗糖尿または抗肥満薬物が、ビグアニド薬物であることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  7. ビグアニド薬物が、メトホルミン、ブホルミンまたはフェンホルミンであることを特徴とする、請求項6に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  8. 薬学的組成物が、化学式1で表わされる化合物またはその薬学的に許容可能な塩とビグアニド薬物とを各々のED30値を基準に9:1〜1:3の比率で含むことを特徴とする、請求項6に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  9. 薬学的組成物が、化学式1で表わされる化合物またはその薬学的に許容可能な塩とビグアニド薬物とを各々のED30値を基準に1:1の比率で含むことを特徴とする、請求項6に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  10. 薬学的組成物が、化学式1で表わされる化合物1重量部を基準にビグアニド薬物16.7〜450重量部を含むことを特徴とする、請求項6に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  11. 異なる抗糖尿または抗肥満薬物が、インシュリン増感剤であることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  12. インシュリン増感剤が、チアゾリジンジオン構造を有することを特徴とする、請求項11に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  13. インシュリン増感剤が、トログリタゾン、シグリタゾン、ロシグリタゾン、ピオグリタゾン及びエングリタゾンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項11に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  14. 薬学的組成物が、化学式1で表わされる化合物1重量部を基準にインシュリン増感剤0.01〜0.4重量部を含むことを特徴とする、請求項11に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  15. 異なる抗糖尿または抗肥満薬物が、インシュリン分泌促進剤であることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  16. インシュリン分泌促進剤が、グリベンクラミド、グリピジド、グリクラジド、グリメピリド、トラザミド、トルブタミド、アセトヘキサミド、カルブタミド、クロルプロパミド、グリボルヌリド、グリキドン、グリセンチド、グリソラミド、グリソキセピド、グリクロピラミド、グリシルアミド、レパグリニド、ナテグリニドからなる群から選択されることを特徴とする、請求項15に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  17. 薬学的組成物が、化学式1で表わされる化合物1重量部を基準にインシュリン分泌促進剤0.2〜3.2重量部を含むことを特徴とする、請求項15に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  18. 異なる抗糖尿または抗肥満薬物が、α−グルコシダーゼ抑制剤であることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  19. α−グルコシダーゼ抑制剤が、アカルボース、ボグリボース、エミグリテート及びミグリトールからなる群から選択されることを特徴とする、請求項18に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  20. 薬学的組成物が、化学式1で表わされる化合物1重量部を基準にα−グルコシダーゼ抑制剤0.03〜0.18重量部を含むことを特徴とする、請求項18に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  21. 異なる抗糖尿または抗肥満薬物が、カンナビノイド受容体−1拮抗剤であることを特徴とする、請求項1に記載の肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  22. カンナビノイド受容体−1拮抗剤が、リモナバント、オテナバント、イビピナバント及びスリナバントからなる群から選択されることを特徴とする、請求項21に記載の肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  23. 薬学的組成物が、化学式1で表わされる化合物1重量部に対してカンナビノイド受容体−1拮抗剤1〜10重量部を含むことを特徴とする、請求項21に記載の肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  24. 化学式1で表わされる化合物、その薬学的に許容可能な塩、その水和物またはその溶媒和物と、異なる抗糖尿または抗肥満薬物とが、事前に混合して剤形化されるか、別々に剤形化されることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
  25. 薬学的組成物が、経口投与が可能なように剤形化されることを特徴とする、請求項1に記載の糖尿または肥満の予防及び治療用薬学的組成物。
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