KR20010052814A

KR20010052814A - 치료제

Info

Publication number: KR20010052814A
Application number: KR1020007014136A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 사가와; 하루미 우에노; 가오리 아키야마; 이쿠노신 가토
Original assignee: 오미야 히사시; 다까라 슈조 가부시키가이샤
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2001-06-25
Also published as: EP1099440A1; US6492338B1; WO2000000190A1; CN1307474A; CN1137682C; EP1099440A4; CA2334312A1

Abstract

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 그 유도체, 양자의 광학 이성질체 및 그들의 약제학적으로 허용가능한 염으로부터 선택되는 알도스 환원효소 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물을 함유함을 특징으로하는, 알도스 환원효소의 작용에 기인한 질병에 대한 치료 또는 예방제 및 알도스 환원효소 억제제.

Description

치료제{THERAPEUTIC AGENTS}

알도스 환원효소(이하에서 AR로 언급되는)는 생체내 포도당대사 경로 중 하나인 폴리올(polyol) 경로에 관여하는 효소이다. 폴리올 경로는 두 경로, 즉 AR이 관여하여 포도당을 솔비톨(sorbitol)로 환원시키는 경로; 및 솔비톨 탈수소효소(이하에서 SDH로 언급되는)가 관여하여 솔비톨을 D-프럭토오스(fructose)로 탈수소화시키는 경로로 구성된다. 폴리올 경로는 뇌, 간, 췌장, 신장, 부신, 정소, 정낭, 태반, 적혈구, 수정체, 망막 및 말초신경을 포함하는 많은 조직에 존재한다. 그러나, 폴리올 경로의 생리학적 중요성은 단지, 정자의 에너지원을 생산하는 경로로서 작용하는 정낭에서만이 확인되어 왔다. 정상 세포의 다른 당대사 경로에서 세포내 혼입된 대부분의 포도당은 헥소키나아제(hexokinase)의 작용에 의해 포도당 6-인산으로 전환되어 해당경로를 통해 대사되는 반면, 단지 몇 퍼센트의 포도당만이 폴리올 경로를 통해 대사된다고 여겨진다[Tsuyoshi Tanimoto, Pharmacia, 24:459-463(1988)].

세포내 포도당 유입량이 증가하면, 해당경로를 거치지 못한 포도당은 폴리올 경로에 이르게된다. SDH활성은 AR활성보다 낮다. 그러므로, 포도당이 계속적으로 유입될 경우, 많은 양의 중간 대사물, 솔비톨이 생산된다. 솔비톨은 고도로 극성이므로, 세포밖으로 효과적으로 확산되지 못한다. 따라서, 솔비톨은 세포내에 축적되어, 결국 세포내 삼투압을 증가시키는 결과를 초래한다[Tsuyoshi Tanimoto, Pharmacia, 24:459-463(1988)]. 혈액내 존재하는 포도당(혈당)이 세포내로 제한없이 유입되는 조직의 예는, 중추 신경계같은 인슐린-비의존성 조직, 혈액 세포 및 수질 선세포를 포함한다[Medical Dictionary, 17th edition, Nanzando, Co. Ltd.(1990)].

솔비톨 축적에 기인한 질병이 보고되어 왔다. 예를 들면, 당뇨병 백내장은 하기 단계의 결과로서 발병된다고 보고되어 왔다: 눈동자의 수정체내의 AR이 포도당과 갈락토오스를 상응하는 당 알콜로 전환시킨다. 당 알콜이 부적절하게 수정체에 축적되어 삼투압을 증가시킨다. 증가된 삼투압은 수정체에 손상을 입혀 백내장을 일으킨다.[참조 J. H. Kinoshita et al., Biochimica et Biophysica Acta, 158:472 (1968) 및 여기 인용된 참조문헌]. 또한, 당뇨병에 걸린 동물의 수정체, 말초 신경삭 및 신장내에서 솔비톨 축적에 기인한 다양한 악영향이 보고되어 왔다[참조 A. Pirie et al., Experimental Eye Research, 3:124(1964); L, T. Chylack Jr., et al., Investigative Ophthalmology, 8:401 (1968); 및 J. D. Ward et al., Diabetologia, 6:531(1970)].

AR은 혈당이 높은 당뇨병의 합병증중에, 예를 들면, 백내장, 레티놀증, 말초 신경증 및/또는 신증에 관여한다. 그들을 예방, 완화 또는 치료하기 위하여 상기 언급된 합병증의 원인이 되는 AR의 활성을 가능한한 강하게 억제하는 것이 필수적이다.

다른 당뇨병 합병증은 예를 들면, 백혈병 및 당뇨성 코마(diabetic coma)중에 식세포분해 감소에 기인한 감염성 질병[Shin-ban Katei No Igaku, 11th edition, Jiji Press, Ltd(1996)] 및 대혈관벽내 아테롬성(atheromatous) 퇴화에 기인한 동맥경화증을 포함한다[Medical Dictionary, 17th edition, Nanzando,Co. Ltd (1990)].

발명의 목적

본 발명의 주 목적은 AR 억제 활성을 갖는 화합물을 개발하고 AR에 기인한 질병용 약제학적 조성물 또는 그의 활성 성분으로 화합물을 함유하는 AR 억제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적과 장점은 하기 설명으로부터 명백해질 것이다.

발명의 요약

본 발명자들은 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산(2,5-dihydroxytetrahydro-2-furancarboxylic acid), 및 그의 광학 이성질체 및 염이 제암 활성을 가짐을 증명하였다(WO 98/32749). 집중적 연구 결과로, 본 발명자들은 이들 화합물이 고도로 선택적인 AR 활성 억제 능력을 갖는 것을 밝혀냈다. 따라서, 본 발명이 완성되었다.

따라서, 본 발명의 제 1면은 화학식 1의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 약제학적으로 허용가능한 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 AR 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물을 포함하는 AR 활성에 기인한 질병을 치료하거나 예방하기 위한 약제학적 조성물에 관한 것이다:

본 발명의 제 2면은 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 알도스 환원효소 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물을 포함하는 AR을 억제하기 위한 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 알도스 환원효소(aldose reductase)의 활성을 억제하는 약제학적 조성물 또는 시약에 관한 것이다.

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산은 예를들면, 글루카릭 산(glucaric acid)을 가열시켜 생산된다.

글루카릭 산(또한, 당산(saccharic acid)으로 명명되는)은 분자식 C₆H₁₀O₈(분자량 210.14)로 표시된다. 글루카릭 산은 D-글루코오스(D-Glucose) 또는 D-글루코오스를 함유하는 올리고당(oligosaccharide) 또는 다당을 질산등으로 산화시켜 생산된 디카복실산(dicarboxylic acid)이다. 또한, D-글루쿠로닉 산(D-glucuronic acid)을 브롬수로 산화시켜 생산될 수 있다.

예를 들면, 글루카릭 산을 121℃에서 4시간동안 반응시켜 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산을 함유하는 반응 혼합물을 얻는다. 역상 칼럼 크로마토그래피에 의해 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산을 반응 생성물로부터 정제하고 분리할 수 있다.

또한, α-케토글루타레이트 세미알데하이드(α-ketoglutarate semialdehyde)를 수소화시켜 2,5-하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산을 생산할 수 있다. α-케토글루타레이트 세미알데하이드를 공지된 방법[Journal of Bacteriology, 116:1364-1354 (1973)]에 따라 생산할 수 있다.

본 발명에서, AR 억제 활성을 갖는 한, 2-하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의 모든 유도체는 사용될 수 있다. 유도체의 예는, 제한되는 것은 아니지만, 화학식 2의 화합물을 포함한다:

상기식에서, R¹,R²및 R³은 동일하거나, 서로 상이할 수 있고, 수소, 지방족 그룹, 방향족 그룹 또는 방향성 지방족 그룹이고; m 및 n은 1 또는 0이며 또, m=n=0인 경우, R¹,R²및 R³은 동시에 수소가 아니다.

지방족 그룹의 예는, 탄소수 1 내지 30의 직쇄 알킬 그룹, 이소프로필 그룹, 이소부틸 그룹, 2급-부틸 그룹, 3급-부틸 그룹, 이소펜틸 그룹, 네오펜틸 그룹 및 3급-펜틸 그룹과 같은 측쇄 알킬 그룹, 에테닐 그룹, 알릴 그룹, 트랜스-1-프로페닐 그룹, 시스-1-프로페닐 그룹, 시스-8-헵타데케닐 그룹, 시스-8-시스-11-헵타데카디에닐 그룹, 시스-8-시스-11-시스-14-헵타데카트리에닐 그룹, 시스-5-시스-8-시스-11-헵타데카트리에닐 그룹, 시스-4-시스-7-시스-10-노나데카트리에닐 그룹, 시스-4-시스-7-시스-10-시스-13-노나데카테트라에닐 그룹, 시스-4-시스-7-시스-10-시스-13-시스-16-시스-노나데카헵타에닐 그룹, 시스-12-헤닐코세닐 그룹및 시스-3-시스-6-시스-9-시스-12-시스-15-시스-18-헤니코헥사에닐 그룹과 같은 직쇄 알케닐 그룹 및 이소프로페닐 그룹, 시스-1-메틸-1-프로페닐 그, 트랜스-1-메틸-1-프로페닐 그룹, 트랜스-1-메틸-1-프로페닐그룹, 트랜스 -1-메틸-1-프로페닐 그룹 및 트랜스-1-에틸-1-프로페닐 그룹과 같은 측쇄 알케닐 그룹을 포함한다.

방향족 그룹의 예는, 페닐 그룹, 나프틸 그룹, 비페닐 그룹, 피롤릴 그룹, 피리딜 그룹, 인돌릴 그룹, 이미다졸릴 그룹, 톨릴 그룹, 자일릴 그룹, o-클로로페닐 그룹, o-브로모페닐 그룹, o-니트로페닐 그룹 및 o-메톡시페닐 그룹을 포함한다.

방향성 지방족 그룹의 예는, 1 내지 15 알킬 그룹 탄소의 페닐알킬 그룹( 예, 벤질 그룹 또는 페네틸 그룹(phenetyl group)), 스틸릴 그룹(stylyl group) 및 신나밀 그룹(cinnamyl group)을 포함한다.

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산을 지방족 그룹, 방향족 그룹, 또는 방향성 지방족 그룹을 갖는 알콜 및/또는 그의 반응성 유도체(예를들어, 알킬 할라이드, 아릴 할라이드, 산 에스테르, 디아조 화합물, 염 및 알콜을 탈수소화시켜 생성된 알켄)과 반응시키고/거나 지방족 그룹, 방향족 그룹 또는 방향성 지방족 그룹을 갖는 카복실산 및/또는 그의 반응성 유도체(예를들어, 산 할라이드, 산 무수물, 산 에스테르 및 염)와 반응시켜 화학식 2의 화합물을 생산할 수 있다.

그렇게 생산된 유도체를 정제한 후, 그의 AR 억제 활성을 측정한다. 이어서, 이 유도체를 본 발명에 사용할 수 있다. AR의 활성을 50% 억제시키는 농도(IC₅₀)의 화합물에 의한 알콜 탈수소효소(이하 ADH로 언급되는) 활성의 억제 정도는 20%이하, 바람직하게는 15%이하, 가장 바람직하게는 10%이하이다.

또한, 상기 기재된 바와 같이, 정제된 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 또는 그의 유도체를 광학적으로 분할하여 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 또는 그의 유도체를 (+) 및 (-) 형태로 얻을 수 있다.

라세미 혼합물(racemic mixture)의 기계적 분할, 바람직하게는 결정화, 디아스테레오머 염 또는 포접 화합물로 결정화하는 것에 의한 분할, 효소 또는 미생물을 사용하는 키네틱 분할, 크로마토그래피 분리등에 의해 광학 이성질체를 분리시킬 수 있다.

적절한 키랄(chiral) 정지상을 사용하는 기체 크로마토그래피, 액체 크로마토그래티, 박층 크로마토그래피등을 크로마토그래피 분할용으로 사용할 수 있다.

키랄 정지상을 사용하는 방법, 키랄 용리제를 사용하는 방법, 디아스테레오머로의 분리등을 액체 크로마토그래피에 의한 광학 분할용으로 사용할 수 있다. 아미드(amide)형 정지상, 유레아(urea)형 정지상, 리간드 교환형 정지상, 다당 또는 다당 유도체 정지상, 단백질 정지상, 폴리메타크릴레이트 에스테르(polymethacrylate ester) 정지상, 폴리메타크릴아미드(polymethacrylamide) 정지상등이 키랄 정지상으로 사용될 수 있다. 사용되는 정지상에 따라, 헥산(hexan)형 용리제, 알콜형 용리제, 수용성(완충액)용리제등이 용리제로서 적절히 사용될 수 있다.

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산은 분자 구조내 2번 위치 및 5번 위치에 2개의 비대칭 탄소원자를 갖고 있다. 따라서, (2S, 5S), (2S, 5R), (2R, 5S) 및 (2R, 5R)형태로 표시되는 4개의 입체이성질체를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, AR 억제 활성을 갖고 있는 한, 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 및 그의 유도체는 특정 형태로 제한되지 않고 모든 입체이성질체를 포함한다. 또한, AR 억제 활성을 갖고 있는 한, 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 및 그의 유도체는 광학 이성질체 또는 라세미 변형체일 수 있다.

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의, AR과 유사한 기질 특이성을 갖는 ADH를 억제시키는 활성은 낮다. 효소를 억제하는 활성은 AR에 대해 고도로 선택적이다.

생리 조건하에서 가수분해되는 약제( 페니실린 및 비-스테로이드성 항-염증성 약물)의 에스테르를 약제로 사용하는 것이 일반적이었다. 따라서, 본 발명의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물에 함유되어 있는 성분을 AR 억제 활성을 갖는 상기 언급된 화합물로 특별히 제한시키지 않는다. 예를 들면, 활성 성분은 생리 조건하에서 가수분해되어 AR 억제 활성을 갖는 상기 화합물을 생성하는 화합물이다. 다시 말해, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, AR 억제 활성을 갖는 화합물은 그 자체는 불활성이나, 생체내에서 AR 억제 활성을 갖는 화합물로 전환되는, 이른바 프로드럭(prodrug) 화합물을 포함한다.

생리 조건하에서 가수분해되는 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의 에스테르의 예는 화학식 3의 화합물을 포함한다:

상기식에서, G1 및 G2는 독립적으로 수소 또는 생리 조건하에서 가수분해될 수 있는 통상적으로 사용되는 에스테르를 형성하는 그룹이며, 단 G₁및 G₂는동시에 수소가 아니다.

G₁로 사용되는 에스테르를 형성하는 그룹은 예를 들면, 1H-푸란-5-온-1-일(1H-furan-5-on-yl), 1H-이소벤조푸란-3-온-1-일(1H-isobenzofuran-3-on-1-yl), γ-부티로락톤-4-일(γ-butyrolacton-4-yl), -CH₂CH₂NR⁴R⁵, -CHR⁶OCOR⁷, 또는 -CHR⁶OCOOR⁸(여기서,R⁴및 R⁵는 독립적으로 (C1-C4) 알킬이거나 그들이 결합되는 질소와 함께 피롤리딘, 피페리딘 또는 모르폴린 환을 형성하고; R⁶는 수소 또는 메틸이며; R⁷은 (C1-C6) 알킬, (C1-C6) 카복시알킬(carboxyalkyl), 카복시사이클로헥실(carboxycyclohexyl) 또는 카복시페닐(carboxyphenyl)이고; R⁸는 (C1-C6) 알킬)으로부터 적절히 선택될 수 있다. G²로 사용되는 에스테르를 형성하는 그룹은 예를 들면, 아실 그룹 및 -PO(ONa)₂로부터 적절히 선택될 수 있다. 제한되지 않고 보통 소수의 탄소를 갖는 아실 그룹이 바람직하다. 예를들면, 포르밀 그룹, 아세틸 그룹 및 프로피오닐 그룹(propionyl group)이 사용된다. 공지된 방법에 따라 상기 언급된 화합물은 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 또는 그의 광학 이성질체로부터 제조될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 염의 예는, 알칼리 금속 염(alkaline metal salts), 알칼리 토 금속 염(alkaline earth metal salts) 및 유기 염기와의 염을 포함한다. 약제학적으로 허용가능한 염은, 실질적으로 유기체에 비독성이고 AR 억제 활성은 갖는 상기 언급된 화합물의 염을 의미한다. 약제학적으로 허용가능한 염의 예는, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄 또는 벤자틴(benzathine)을 갖는 양성자화된 이온 염(N-N'-디-벤질에틸렌디아민)( N-N'-di-benzylethylenediamine), 콜린(choline), 에탄올아민(ethanolamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 메글루민(meglumine)(N-메틸글루카민)(N-methylglucamine), 베네타민(benethamine)(N-벤질페네틸아민)(N-benzylphenetylamine), 피페라진(piperazine) 또는 트로메타민(tromethamine)(2-아미노-2-하이드록시메틸-1,3-프로판디올)(2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol)을 포함한다. 공지된 방법에 따라, 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 및 그의 유도체 및 광학 이성질체로 구성된 그룹으로부터 선택된 AR 억제 활성을 갖는 화합물을 전환시켜 이 염들을 얻는다.

본 발명의 제 1면의 활성 성분으로 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 약제학적으로 허용가능한 유도체로 구성된 그룹으부터 선택된 AR 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 AR 활성에 기인한 질병을 치료하거나 예방하기 위한 약제학적 조성물은 활성 성분으로 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 및 유도체 그의 광학 이성질체 및 약제학적으로 허용가능한 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 AR 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물을 공지된 약제학적 담체와 함께 제제화하여 제조된다.

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 약제학적으로 허용가능한 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 AR 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물은 일반적으로 약제학적으로 허용가능한 액체 또는 고체 담체 및, 임의로는 용매, 분산제, 유화제, 완충제, 안정화제, 부형제, 결합제, 붕해제, 윤활제등과 혼합되어 제제화된다. 제제는 정제, 과립, 산제 및 캡슐과 같은 고체 제제의 형태로 또는 정상 용액, 현탁액 및 유제와 같은 액체 제제의 형태로 제조될 수 있다. 또한, 조성물은 건조 제제로 제조되어 사용전에 적절한 담체를 가함으로서 액체 제제로 재구성될 수 있다.

상기-언급된 특별한 투여 경로와 제형에 따라, 약제학적 담체를 선택할 수 있다. 예를 들면, 전분, 락토오스(lactose), 수크로오스(sucrose), 만닛(mannit), 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose), 옥수수전분, 무기염등을 경구용 제제로 사용한다. 결합제, 붕해제, 계면 활성제, 윤활제, 유동성-촉진제, 감미제, 착색제, 향미제등이 경구용 제제에 포함된다.

통상적인 방법에 따라, 희석제중에 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2,푸란카복실산, 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 약제학적으로 허용가능한 유도체로 구성된 그룹으로부터 선택된 AR 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물을 용해시키거나 현탁시켜 비경구용 제제를 제조할 수 있다. 희석제는 주사용 증류수, 생리식염수, 포도당 수용액, 주사용 식물성 기름, 참기름, 땅콩 기름, 콩 기름, 옥수수 기름, 프로필렌 글라이콜(propylene glycol) 및 폴리에틸렌 글라이콜(polyethylene glycol)을 포함한다. 임의적으로, 살균제, 안정화제, 삼투압 조절인자, 유연제등을 용액 또는 현탁액에 가할 수 있다.

본 발명의 AR 활성에 기인한 질병을 치료하거나 예방하기 위한 약제학적 조성물(이하에서 본 발명의 약제학적 조성물로 간단히 언급된)은 조성물의 제형에 따라 적절한 경로를 통해 투여된다. 투여 경로를 특정하게 제한하지 않는다. 조성물은 내부로 또는 외부로(또는 국부적으로) 또는 주사로 투여될 수 있다. 주사제를 예를들면, 혈관내로, 근육내로, 피하로, 내피등으로 투여시킬 수 있다. 외부용 제제는 좌제를 포함한다.

본 발명의 약제학적 조성물의 용량은, 특별한 제형, 투여 경로 및 목적 및, 치료 받는 환자의 나이, 몸무게 및 상태에 따라 적절히 결정되고 변화된다. 보통 제제에 함유되어 있는 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란칼복실릭 산, 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 약제학적으로 허용가능한 염을 구성하는 그룹으로부터 선택된 AR 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물의 양을 기준으로하여, 성인 1일 복용량은 0.1 내지 2000mg/kg이다. 물론, 복용량은 다양한 인자에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 어느 경우에는 상기보다 적은양이 충분할 수 있지만, 다른 경우에는 더 많은 양이 요구된다. 본 발명의 약제학적 조성물은 그 자체로 경구로 투여될 수 있거나, 선택된 음식 및 음료에 가해져 매일 섭취될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 AR 억제 활성을 갖고 있으므로, AR 활성에 기인한 질병을 예방하고/거나 치료하기 위하여 사용될 수 있다. AR 활성에 기인한 질병의 예는 상기 기재된 바와 같이 당뇨병 합병증을 포함한다. 구체적으로, 이러한 질병은 백내장, 말초 신경증, 레티놀증 및/또는 신증을 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물은 이러한 질병을 예방 및/또는 치료하기 위해 사용될 수 있다.

백내장, 말초 신경증, 레티놀증 및/또는 신증을 포함하는 당뇨병 합병증을 예방 및/또는 치료하기 위한 약제학적 조성물의 용량은, 특정 제형, 투여경로, 목적 및, 치료받는 환자의 나이, 몸무게 및 상태에 따라 적절히 결정되고 변화된다. 보통 성인 일일 복용량은 제제에 함유되는 활성 성분의 양을 기준으로하여 1 내지 1000mg , 바람직하게는 10 내지 200mg이다. 물론 다양한 인자에 따라 복용량은 달라질 수 있다. 그러므로, 어느 경우에는 상기보다 적은양이 충분할 수 있지만, 다른 경우에는 더 많은 양이 요구된다. 본 발명의 약제학적 조성물은 그자체로 경구로 투여될 수 있거나, 선택된 음식 및 음료에 가해져 매일 섭취될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 식물로부터 유래된 AR 억제 활성을 갖는 물질과 배합되어 사용될 수 있다. AR 억제 활성을 갖는 물질을 함유하는 한, 모든 식물이 사용될 수 있다. 식물의 예는, 제한되는 것은 아니지만 백합과(family Liliaceae)에 속하는 것을 포함한다. 백합과에 속하는 식물의 예는 파 속(genus Allium)에 속하는 양파(Allium cepa)를 포함한다. 예를 들면, 뜨거운 물로 양파 구근 또는 구근 표피를 추출함으로서 양파로부터 AR 억제 활성을 갖는 물질을 제조할 수 있다. AR 억제 활성을 갖는 추출물은 본 발명의 약제학적 조성물과 배합되어 사용될 수 있다. AR 억제 활성을 갖는 양파 추출물은 단독으로 사용될 수 있다.

양파의 구근 또는 구근 표피로부터 AR 억제 활성을 갖는 물질을 제조하는 과정은 특정하게 제한되지 않는다. 예를 들면, 양파 구근 표피를 물로 세척한 후, 물을 가하여 표피 함유량을 0.1 내지 20 중량 %로 한다. 혼합물을 50 내지 130℃에서 몇분 내지 몇시간동안 가열한다. 따라서, 고농도의 AR 억제 활성을 갖는 물질을 함유하는 추출물을 수득할 수 있다. 추출물은 AR을 선택적으로 억제한다. 그러므로, 추출물을 AR 활성에 기인한 질병을 치료하거나 예방하는데 유용한 건강음료로 사용한다. 음료를 생산하는 통상적인 방법에 따라, 활성 성분으로 양파 구근 및/또는 구근 표피의 추출물을 사용하여 이러한 건강 음료를 생산할 수 있다. 다르게는, AR억제 활성을 갖는 플라보노이드(flavonoid) 화합물, 예를들면 스피라에인(spiraein), 쿠에르세틴(quercetin), 쿠에르시트린(quercitrin) 및 미리세틴(myricetin)을 활성 성분 용도로 추출물로부터 농축시킬 수 있다. 또한, 플라보노이드 화합물은 본 발명의 약제학적 조성물과 배합되어 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용된, 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 약제학적으로 허용되는 염을 구성하는 그룹으로부터 선택된 AR 억제 활성을 갖는 화합물의 생리학적 유효량을 경구를 통해 마우스에게 투여하였을 때, 독성이 관찰되지 않는다.

본 발명의 제 2면의 AR 억제용 조성물은, 약제학적 조성물의 제조에 관하여 상기 기재된 방법에 따라, AR 억제 활성을 갖고 2,5- 디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 염을 구성하는 그룹으로부터 선택된 AR 활성 억제를 갖는 적어도 하나의 화합물을 통상적인 시약 형태로 제제화함으로써 제조될 수 있다. 억제용 조성물은 AR과 관련된 질병 연구 및 AR 억제자 선별에 유용하게 사용된다.

또한, 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하지만 그의 범위를 제한하는 것은 아니다. 다른 언급이 없는 한, 실시예에서 퍼센트(%)는 중량 %를 의미한다.

실시예 1

(1) D-사카레이트 1,4-락톤-하이드레이트(D-saccharate 1,4-lactone-hydrate)(Nacalai Tesque, 304-35)를 100ml 물중에 용해시켰다. 용액의 pH는 2.5였다. 이어서, 30ml의 결과 용액을 121℃에서 4시간동안 가열하였다.

하기 조건하에서 가열된 용액을 HPLC시켰다. 13.5 내지 15분에 분획중에 용출된 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산을 대량 모으고 감압하에서 농축건조시켰다.

칼럼 : TSK겔 ODS-80Ts (5㎛), 20mm x 25 cm;

이동상 A : 0.1% 수성 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid) 용액;

이동상 B : 0.1% 트리플루오로아세트산/ 50% 아세토니트닐(acetonitrile)을 함유하는 수용액;

유속 : 8ml/분;

용출 : 100% 이동상 A(10분) →100% 이동상 A에서 100% 이동상 B로(40분);

검출 : 215nm에서 흡광도.

(2)2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의 AR 억제 활성 확인

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산을 AR 반응계에 가하여 AR 억제 활성을 측정하였다.

수소 공여자로 NADPH(Nacalai Tesque)를, 효소의 기질로서 메틸글리옥살(methylglyoxal)(Nacalai Tesque)을 사용하였다. 시판되는 효소 용액(Wako Pure Chemical Indusries, code 012-13991)을 AR로 사용하기 위해 희석시켰다.

AR의 활성은 하기와 같이 측정되었다.

40㎕의 멸균된 정제수, 20㎕의 1 mM NADPH 수용액 및 10㎕의 효소 희석액을 100㎕의 200mM 인산 완충액(pH6.2)에 가하였다. 10㎕의 멸균된 정제수를 혼합물에 추가로 가하였다. 20㎕의 100mM 메틸글리옥살 수용액을 가한 후, 실온에서 3분동안 340nm에서의 흡광도 변화를 추적하였다. 효소 활성을 분당 흡광도 변화를 기초로하여 결정하였다. 이어서, 10㎕의 멸균된 정제수를 대신하여 다양한 농도의 수용액 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산을 상기 기술된 바와 같은 반응계에 가하였다. 이어서, 상기 기재된 바와 같이, 효소 활성을 결정하였다.

하기 등식에 따라 계산된 효소 활성 억제율을 기초로 하여 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의 AR 억제 활성을 결정하였다:

효소 활성 억제율 (%) = {1- (2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 수용액이 가해진 경우의 효소 활성)/(물이 가해진 경우의 효소 활성)}x100.

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산이 AR 억제 활성을 갖지 않은 경우, 효소 활성 억제율은 0%이다.

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의 AR 활성에 대한 활성 억제 비를 표 1에 나타낸다.

표 1

표 1의 효소 반응계 내의 농도는 상기 기재된 바와 같이 효소반응계 내의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의 농도이다. 효소반응계 내의 농도와 AR 활성 억제율을 기초로 하여 계산된 바 50%(IC₅₀)의 활성 억제율을 가져오는 효소반응계의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의 농도는 약 10.8㎍/ml이다.

이어서, 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산을 ADH 반응계에 가하여 ADH 억제 활성을 측정하였다.

시판되는 동결건조 제품(Nacalai Tesque, code 012-83)을 ADH 용도로 사용하기 위해 물에 용해시켰다. 수소 공여자로 NAD(Nacalai Tesque)를, 효소의 기질로서 에탄올(ethanol)(Nacalai Tesque)을 사용하였다.

ADH 활성을 하기와 같이 측정하였다.

50㎕의 물, 20㎕의 3mM NAD 수용액 및 10㎕의 효소 용액을 100㎕의 200mM 인산 완충액(pH 6.2)에 가하였다. 10㎕의 멸균된 정제수를 혼합물에 추가로 가하였다. 10㎕의 60% 에탄올을 가하고 실온에서 3분동안 340nm에서의 흡광도 변화를 추적하였다. 분당 흡광도 변화를 기초로하여 효소 활성을 결정하였다.

이어서, 10㎕의 멸균된 정제수를 대신하여 최종 농도 10.8㎍/ml의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 수용액과 멸균된 정제수를 상기 기재된 바와 같은 반응계에 가하였다. 이어서, 상기 기재된 바와 같이, 효소 활성을 측정하였다. 효소 활성에 기초하여 상기 언급된 등식에 따라 ADH 효소 활성 억제율을 계산하였다.

AR 활성에 대한 IC₅₀의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산의 ADH 활성 억제율은 7.1%이고, 이는 화합물의 AR 억제 활성이 고도로 선택적인 것을 나타낸다.

또한, 다른 유도체도 동등한 활성을 갖는다.

실시예 2

주사제

(1)주사용 증류수중의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 0.1% 용액을 제조하고 여과로 멸균시켜 주사제를 제조하였다.

(2)주사용 증류수중의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 0.1% 용액을 제조하였다. 10mg의 건조 물질에 상응하는 분취량의 용액( aliquot)을 동결건조용 약병에 분배하고, 이어 동결건조시켰다. 2ml의 염수를 용해를 위해 따로따로 첨가하였다.

실시예 3

정제

정제를 하기와 같이 제조하였다.

2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 10mg

(2,5-Dihydroxytetrahydro-2-furancarboxylic acid)

옥수수전분(Cornstarch) 65mg

카복시메틸셀룰로오스(Carboxymethylcellulose) 20mg

폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone) 3mg

마그네슘 스테아레이트(Magnesium Strearate) 2mg

정제의 총 중량 100mg

상기 기재된 바와 같이, 본 발명은 백내장, 말초 신경증, 레티놀증 및 신증을 포함하는 당뇨병 합병증과 같은 AR 활성에 기인한 질병을 예방하거나/하고 치료하는데 유효하고 고도로 선택적인 생리학적 AR 억제 활성을 갖으며 생체에 고도로 안전한 약제학적 조성물 또는 AR을 억제하는 조성물을 제공한다.

Claims

화학식 1의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 약제학적으로 허용가능한 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 알도스 환원효소 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 알도스 환원효소 활성에 기인한 질병의 치료 또는 예방용 약제학적 조성물:
제 1항에 있어서, 질병이 알도스 환원효소 활성에 기인한 당뇨병 합병증인 약제학적 조성물.
제 2항에 있어서, 당뇨병 합병증이 백내장, 말초 신경증, 레티놀증 및/또는 신증인 약제학적 조성물.
화학식 1의 2,5-디하이드록시테트라하이드로-2-푸란카복실산, 및 유도체, 그의 광학 이성질체 및 염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 알도스 환원효소 억제 활성을 갖는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 알도스 환원효소 억제용 조성물.