KR20140097135A

KR20140097135A - 페닐에프린 및 다른 페놀계 생물활성제의 경구 생물학적 이용효능을 증가시키기 위한 선택적인 대사적 접근법

Info

Publication number: KR20140097135A
Application number: KR1020147010606A
Authority: KR
Inventors: 필립 엠. 절크; 윌리암 에이치. 발; 조셉 케이. 리터
Original assignee: 버지니아 커먼웰스 유니버시티
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-08-06
Also published as: AU2012316001A1; PE20142043A1; CO6970592A2; US9616033B2; CL2014000747A1; MX2014003606A; BR112014007376A2; CA2849473A1; US20140221426A1; SG11201400897UA; WO2013049365A3; EP2760441A2; JP2014527999A; RU2014116639A; IL231635A0; WO2013049365A2

Abstract

페닐에프린과 같은 생물활성제의 장에서의 사전-전신성 대사가, 환자(인간 또는 동물)에게 상기 생물활성제(예를 들어 페닐에프린)를 황산화(예를 들어 설포트랜스퍼라제 효소, SULT라고도 함)의 하나 이상의 억제제와 함께 투여함으로써 회피된다. 이를 또한 모노아민 옥시다제(MAO라고도 함) 및 유리딘 다이포스페이트 글루코로니실 트랜스퍼라제(UGT라고도 함)의 억제제들의 공-투여에 의해 증대시킬 수 있다. 바람직하게는 상기 억제제는 GRAS 화합물이다. 상기 하나 이상의 억제제 화합물은 빠른 사전-전신성 대사를 맡고 있는 효소를 억제하고, 따라서 상기 생물활성제(예를 들어 페닐에프린)가 순환계 내로 보다 쉽게 온전히 흡수될 수 있게 한다.

Description

페닐에프린 및 다른 페놀계 생물활성제의 경구 생물학적 이용효능을 증가시키기 위한 선택적인 대사적 접근법{SELECTIVE METABOLIC APPROACH TO INCREASING ORAL BIOAVAILABILITY OF PHENYLEPHRINE AND OTHER PHENOLIC BIOACTIVES}

본 발명은 일반적으로 경구로 투여되거나 복용되는 생물활성 화합물의 생물학적 이용효능의 증가, 및 보다 특히 상기 생물활성 화합물의 사전-전신성(pre-systemic) 또는 전신성 대사 또는 클리어런스를 방지하거나 감소시키기 위한, 일반적으로 안전한 것으로 간주되는(GRAS) 화합물, 특히 몇몇 페놀계 화합물의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 일부는 국립 보건원(NIH/NCMHD 허가 번호 1P60-MD002256)으로부터의 자금을 사용하여 수행되었으며 미국 정부는 본 발명에 일정한 권리를 갖는다.

종래 기술의 설명

다양한 질병을 치료하기 위해 환자에게 제공된 화합물의 생물학적 이용효능을 증가시키는 것은 수년간 열띤 연구의 주제였다. 더욱 또한, 일반적으로 안전한 것으로 간주되는(GRAS) 화합물인 물질들과 함께 약물을 포함하는 조성물을 사용하는 다수의 접근법들이 존재하였다.

마지드(Majeed) 등의 미국 특허 제 5,972,382 호는 영양소 및 영양 보충물을 후추로부터 유도되는 알칼로이드인 피페린과 배합함으로써 위장 흡수 및 전신 이용을 개선시키는 조성물 및 방법을 교시한다. 마지드는 약물 자체의 전달을 논의하고 있지 않으며 피페린은 GRAS 화합물이 아니다.

해리스(Harris)의 미국 특허 제 7,576,124 호는 안전하고 유효하다고 하는 퓨로쿠마린 화합물의 "초회-통과" 억제를 개시한다. 상기 퓨로쿠마린은 예를 들어 포도로부터 제조되는 시트러스-유도된 물질이다. 해리스는 사전-전신성 대사의 성분이 억제됨을 확인하는 것이 아니라 효소의 시토크롬 P459 그룹을 언급하고 있다. 상기 퓨로쿠마린은 GRAS로서 개시되지 않는다.

첸(Chen) 등의 미국 특허 제 7,125,564 호는 생물활성 치료 화합물의 초회 통과 분해와 관련된 문제점들을 논의하며 감초뿌리로부터의 주요 단맛 화합물인 글리시리진과의 수용성 복합체의 용도를 교시한다. 글리시리진은 GRAS로서 개시된다. 첸은 글리시리진이 초회 대사를 억제할 수 있음을 지적하지 않으며; 오히려 첸은 상기 초회 효과를 방지하기 위해 비경구 투여되는 조성물들을 논의하고 있다.

콰지(Qazi) 등의 미국 특허 제 7,070,814 호는 생물강화/생물학적 이용효능을 촉진한다고 하는 조성물들을 교시한다. 이들 조성물은 커민 식물(즉 커민 향신료가 유래된 식물)로부터의 추출물 및/또는 하나 이상의 생물활성 분획을 포함한다. 상기 추출물을 약학적으로 허용 가능함 첨가제/부형제와 함께, 약물, 영양소, 비타민, 뉴트라슈티칼, 허브 약물/제품, 미량영양소, 및 산화방지제와 배합한다. 상기 마지드 특허와 유사하게, 콰지는 상기 추출물의 이로운 효과를 증가시킨다고 하는 피페린(또는 후추 또는 필발의 추출물/분획)을 임의로 포함함을 논의하고 있다. 콰지는 약물의 사전-전신성 대사의 문제에 특별히 초점을 두고 있으며 상기 특허에 개시된 조성물이 간이나 장에서 약물의 생물변환 속도를 억제하거나 감소시킴으로써 작용할 수 있음을 제안한다. 콰지는 상기 추출물을 GRAS 화합물을 포함하는 것으로서 확인하고 있지 않다.

와쳐(Wacher) 등의 미국 특허 제 6,180,666 호는 갈산 에스터, 예를 들어 옥틸 갈레이트, 프로필 갈레이트, 라우릴 갈레이트, 및 메틸 갈레이트와 관심 화합물을 경구로 함께 투여함을 개시한다. 갈산은 오배자, 옻나무, 풍년화, 찻잎, 및 떡갈나무 껍질과 같은 식물에서 발견되는 일종의 유기 페놀산인 트라이하이드록시벤조산이다. 상기 갈산 에스터는 예를 들어 시토크롬 P450에 의해 수행되는 약물의 생물변환을 억제하기 위해서 존재한다고 한다. 상기 에스터는 GRAS 화합물로서 개시된다.

베넷(Benet) 등의 미국 특허 제 6,121,234 호는 경구 투여되는 소수성 약학 화합물의 생물학적 이용효능을 증가시키고 그의 개인간- 및 개인-내 변이성을 감소시킨다고 하는 방법을 개시한다. 베넷에서, 상기 약학 화합물은 정유 또는 정유 성분과 경구로 함께 투여된다. 베넷은 상기 정유의 역할이 장에서 약물 생물변환을 억제할 수 있음을 제안한다. 정유는 GRAS 화합물로서 개시된다.

와처 등의 미국 특허 출원 제 2003/0215462 호는 경구로 투여된 약물의 생물학적 이용효능을 증가시키기 위해 UDP-글루쿠로노실트랜스퍼라제(UGT) 억제제를 사용함을 개시한다. 와처는 상기 제형을 2-메톡시에스트라디올, 랄록시펜, 이리노테칸, SN-38, 에스트라디올, 라베탈올, 딜레발올, 지도뷰딘(AZT) 및 모르핀과 함께 사용할 수 있음을 제안한다. 상기 UDP-억제제는 일반적으로 천연 산물이며 에피카테킨 갈레이트, 에피갈로카테킨 갈레이트, 옥틸 갈레이트, 프로필 갈레이트, 퀘르세틴, 탄닌산, 벤조인 검, 캅사이신, 다이하이드로캅사이신, 유제놀, 갈로카테킨 갈레이트, 제라니올, 멘톨, 멘틸 아세테이트, 나린제닌, 올스파이스 베리 오일, N-바닐릴노난아미드, 클러브버드 오일, 페퍼민트 오일, 실리비닌, 및 실리마린을 포함한다. 와처는 예시적인 약물로서 레스베라트롤 및 페닐에프린도 나열하지 않고, 와처에서 유용한 것으로 확인된 GRAS 물질인 프로필 파라벤, 바닐린, 비타민 C 및 커민도 나열하지 않고 있다. 상기 와처 기술의 목적은 함께 잘 작용하는 약물과 억제제의 특정한 조합에 대한 확인인 것으로 보인다. 와처는 "...하나의 기질의 글루쿠론산화를 억제하는 화합물이 모든 UGT 기질의 글루쿠론산화를 반드시 방지하는 것은 아니다..."라고 적고 있다.

올리버(Oliver) 등의 미국 특허 출원 제 2006/0040875 호 및 2009/0093467 호는 약물의 생물학적 이용효능을 증가시킬 수 있는 UGT2B 억제제를 개시한다. 구체적으로 명명되는 억제제는 카필라리신, 아이소람네틴, β-나프토플라본, α-나프토플라본, 헤스페레틴, 터피네올, (+)-리모넨, β-미르센, 스워티아마린, 에리오딕티올, 시네올, 아피제닌, 바이칼린, 우르솔산, 아이소비텍신, 라우릴 알콜, 퓨에라린, 트랜스-신남알데하이드, 3-페닐프로필 아세테이트, 아이소리쿠리티제닌, 파에오니플로린, 갈산, 제니스테인, 글리시리진, 프로토카테추산, 에틸 미리스테이트, 및 움벨리페론과 같은 천연 산물이다. 생물학적 이용효능이 증가될 수 있는 것으로 제안된 약물은 모르핀, 날록손, 날로핀, 옥시몰폰, 하이드로몰폰, 다이하이드로몰핀, 코데인, 날트렉손, 날트린돌, 날부핀 및 부프레놀핀을 포함한다. 올리버의 초점은 진통제의 전달에 있다.

카이보사리(Kaivosaari) 등의 미국 특허 출원 제 2010/0087493 호는 UGT2B10 조절제, 예를 들어 UGT2B10의 억제제(바람직하게는 UGT1A4보다 UGT2B10에 선택적으로)를 투여함으로써, UDP-글루쿠로노실트랜스퍼라제 동종효소 UGT2B10에 의해 직접적인 N-글루쿠론산화를 겪는 약물학적 활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키는 방법을 교시한다. 생물학적 이용효능이 증가될 수 있는 약물은 1차, 2차 및 3차 아릴- 및 알킬아민, 설폰아미드, 및 이종원자로서 하나 이상의 질소 원자를 갖는 방향족 또는 지방족 헤테로사이클릭 화합물을 포함하여, 친핵성 질소 원자를 갖는 것으로서 개시된다. 니코틴이 일례로서 확인된다. 상기 억제제는 상세히 개시되지 않고, 단지 레보메데토미딘만이 일례로서 제공된다.

WO/2011/026112는 약학적 활성제를 글루쿠론산화하는 UGT의 특정한 억제제들을 사용함으로써 상기 약학적 활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키는 방법을 개시한다. 그러나, WO/2011/026112에서, 상기 억제제는 N-아실 페닐아미노알콜 잔기 및 이격자에 의해 연결된 유리딘 부분을 포함하는 것으로서 개시되어 있다. 따라서, GRAS 화합물의 사용은 WO/2011/026112에 개시되어 있지 않다.

WO 2010015636 20100211은 UGT를 억제하고 이에 의해 항생제로서 약물의 생물학적 이용효능을 증가시키는 베타-카볼린-유도체를 교시한다. 그러나, 상기 목적을 위한 GRAS 화합물의 용도는 논의되어 있지 않다.

본 발명 이전에, 페닐에프린 경구 생물학적 이용효능을 증가시키고자 하는 전략에 대한 연구는 거의 없었고, 페닐에프린 대사를 표적화하는 효소를 표적화하고 독성 및 부작용을 발생시킬 수 있는 효소를 피하는 전략은 없었다.

요약

페놀계 화합물은 환자의 신체 중에서 격렬한 대사 과정을 위한 통상적인 기질이거나, 또는 유출 수송자에 대한 기질이거나, 또는 상기 두 과정 모두에 대한 기질로서 작용할 수 있다. 이들 페놀계 화합물은 종종 빠른 사전-전신성 및/또는 전신 클리어런스를 갖거나, 또는 불충분한 조직 분배를 갖는다. 그 결과, 대사 및 수송 과정이 종종 약물학적 작용제로서 다양한 페놀계 화합물의 의학적 유용성을 제한한다. 본 발명의 실시태양은 상기 빠른 사전-전신성 대사를 맡고 있는 효소들을 억제하고 따라서 약물이 온전히 체내에 흡수되게 하는 하나 이상의 화합물을 사용한다. 바람직하게는, 상기 화합물은 미국 식품 의약품 안전청(FDA)에 의해 "일반적으로 안전한 것으로 간주("GRAS")되거나, 또는 사실상 식이성이다. 예시적인 화합물은 비타민 및 영양소, 예를 들어 아스코르브산 및 니아신, 페놀게 풍미제, 예를 들어 바닐린 및 유제놀, 산화방지제, 예를 들어 프로필갈레이트 및 프로필파라벤, 및 식이성 폴리페놀, 예를 들어 퀘르세틴, 및 이들의 조합일 수 있다. 본 발명의 실시에 유용한 화합물, 및 화합물들의 조합, 및 특히 페놀계 화합물을 하기에 보다 상세히 논의한다.

수용자에 있어서 생물활성제(예를 들어 세포에서 관심 활성을 야기하고 증가시키거나 감소시키는 약물, 뉴트라슈티칼, 또는 다른 존재)의 높은 전신 수준을 획득함에 대한 하나의 장벽은 신체(예를 들어 소화계 또는 장)가 상기 분자가 순환계 내로 들어가기 전에 상기 분자를 빠르게 변형시키는 다수의 효소를 갖는다는 것이다. 이러한 사전-전신성 대사(또한 "초회 통과" 효과로서 공지됨)는 약물을 생물학적으로 덜 활성이거나, 심지어 불활성이고/이거나 일반적으로 낮은 생물학적 이용효능을 갖는 형태로 전환시킨다. 상기와 같은 효소의 예는 설포트랜스퍼라제(SULT), 글루쿠로노실트랜스퍼라제(UGT), 시토크롬 P450(CYP) 그룹의 구성원, 카테콜-O-메틸트랜스퍼라제(COMT), 및 모노아민 옥시다제(MAO)를 포함한다. 관심 약물 또는 작용제를, 상기 대사 효소의 억제제인 본 발명에 개시된 하나 이상의 GRAS 화합물 또는 페놀계 화합물 또는 다른 화합물들과 함께 투여함으로써, 상기 효소의 억제를 성취할 수 있으며, 상기와 함께 제공되는 상기 약물 또는 다른 생물활성제가 변형되지 않고(또는 보다 적은 정도로 변형되고) 전신 순환에 진입시 그의 활성 형태를 유지한다.

또한, 생물활성 화합물의 고 용량과 관련될 수 있는 독성을 1) 오직 GRAS 화합물만을 사용하고 2) 상이한 GRAS 화합물들의 조합(이들은 각각 단독으로 투여되는 경우보다 적은 양으로 사용된다)을 투여함으로써 감소시킨다. 조합은 상이한 GRAS 범주들로부터의 화합물, 예를 들어 비타민, 폐놀계 풍미제, 산화방지제 등을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로 성공적으로 투여될 수 있는 약물 또는 생물활성제의 예는 페닐에프린, 알부테롤, 2-메톡시에스트라디올, 및 (천연 산물) 실리빈, 라즈베리 케톤, 피노레시놀, 마그놀올, α-망고스틴, 및 레스베라트롤을 포함하나; 당해 분야의 숙련가들은 본 발명을 다수의 상이한 생물활성제들과 함께 수행할 수 있음을 알 것이다.

2006 메트 중단 법률(2006 Stop Meth Act)은 다수의 고 분량 오버 더 카운터(OTC) 제품 중에서 슈도페드린을 페닐에프린으로 대체시켰다. 불행하게도, 많은 환자들은 페닐에프린 제품에 불만족스러워 했으며, 이는 낮은 경구 생물학적 이용효능으로 인한 듯하다. 본 발명의 실시태양은 페닐에프린 대사를 억제하기 위해 안전하고 선택적인 접근법을 사용하여 페닐에프린의 흡수를 개선시키는 전략에 관한 것이다. 처방전 없이 합법적으로 팔리는 사용에 대한 슈도에페드린의 유효성이 제한되었기 때문에, 다수의 감기/독감 제품들이 페닐에프린으로 대체되었다. 그러나, 페닐에프린은 낮은 경구 생물학적 이용효능(<38%) 및 일정하지 않은 흡수를 갖는다(문헌[Hengstmann and Goronzy, 1982]; [Kanfer et al., 1993]; [Stockis et al., 1995]). 페닐에프린은 3 가지 주요 대사 경로, 즉 황산화(대개는 장에서), 산화적 탈아민화, 및 글루쿠론산화에 의해 광범위하게 사전-전신적으로 대사되며, 이중에서 황산화가 주요 경로이다(문헌[Hengstmann and Goronzy, 1982]). 본 발명의 실시태양은 그의 낮은 경구 생물학적 이용효능으로 인해, 경구 페닐에프린 생성물의 생물학적 이용효능, 및 따라서 임상적 효능을 증가시키는 전략을 사용한다.

인간에서 페닐에프린의 대사를 맡고 있는 특정한 효소 동형단백질들은 임상적 유용성의 캐스케이드에도 불구하고 명확히 확립되지 않았다. 그러나, 입수할 수 있는 데이터로부터 그의 대사 경로를 추측할 수 있다. 먼저, 경구 투여에 따른 페닐에프린(PE)의 주요 대사산물은 페닐에프린-3-O-설페이트(PE-3S)이나, 상기 약물을 정맥내로 제공하는 경우, 상기는 주로 산화적으로 탈아민화된다(문헌[Hengstmann and Goronzy, 1982]). 결과적으로, 장벽 중의 설포트랜스퍼라제(SULT)가 주로 페닐에프린 황산화에 책임이 있는 것으로 추측된다. 페놀계 모노아민으로서, PE는, SULT 동형단백질 1A3(SULT1A3)에 대한 양호한 기질인 도파민, 세로토닌, 및 터부탈린과 같은 화합물과 구조적 유사성을 갖는다(문헌[Pacifici and Coughtrie, 2005]). 더욱 또한, 다른 데이터는 SULT1A3 단백질이 보다 고도로 발현되고 간(여기에서 상기 단백질은 매우 낮게 존재하거나 존재하지 않는다)에 비해 소장에서 더 높은 효소 활성을 가짐을 보인다(문헌[Pacifici and Coughtrie, 2005]; [Riches et al., 2009]). 카테콜아민 외에, SULT1A3은 또한 다수의 모노아민들, 예를 들어 세로토닌 및 β-아드레날린성 작용물질, 예를 들어 살부타몰(알부테롤) 및 터부탈린을 접합시킨다(문헌[Pacifici and Coughtrie, 2005]). 실제로, SULT1A3은 터부탈린의 매우 낮은 경구 생물학적 이용효능(14±2%)의 원인 인자로서 제안되었다(문헌[Pearson and Wienkers, 2009]).

본 발명의 실시태양에서, 하나 이상의 억제제 화합물(예를 들어, SULT, UGT, CYP, COMT 및/또는 MAO 억제제)을 생물활성제(예를 들어 페닐에프린)와 병용한다. 상기 조합을 환자(예를 들어 인간 또는 동물)에게 경구 투여시, 상기 하나 이상의 억제제 화합물은 빠른 사전-전신성 대사를 맡고 있는 효소들을 억제하고, 따라서 약물이 온전히 흡수되게 한다. 상기 억제제 화합물을 바람직하게는 GRAS 화합물의 FDA 목록, 또는 식품 첨가제(EAFUS)의 FDA 목록, 및 식이보충제를 포함하여 다른 식이성 화합물들 중에서 선택한다. 억제제 화합물들의 조합을 사용하여, 사용되는 각 화합물의 독성을 최소화하면서 억제 효과를 상승시킬 수 있다. 동일하거나 상이한 범주(비제한적으로 비타민 및 영양소, 예를 들어 아스코르브산 및 니아신; 페놀계 풍미제, 예를 들어 바닐린 및 유제놀; 산화방지제, 예를 들어 프로필갈레이트 및 프로필파라벤; 및 식이성 폴리페놀, 예를 들어 퀘르세틴을 포함한다)로부터의 화합물들의 조합을 사용할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시태양에서, 환자(인간 또는 동물)에게 경구 용량의 생물활성제를, 하나 이상의 효소 억제제(설포트랜스퍼라제(SULT), 글루코유로노실트랜스퍼라제(UGT), 시토크롬 P450(CYP) 그룹의 구성원, 카테콜-o-메틸트랜스퍼라제(COMT), 및 모노아민 옥시다제(MAO))와 함께 제공한다. 예시적인 생물활성제는 페닐에프린, 알부테롤, 2-메톡시에스트라디올, 실리빈, 라즈베리 케톤, 피노레시놀, 마그놀올, α-망고스틴, 레스베라트롤, 랄록시펜, 에스트라디올, 에티닐 에스트라디올, 터부탈린, 에틸에프린, 시네프린, 옥토파민, 프테로스틸벤, 만지페린, 퓨에라린, 살비아놀산 A, 티로솔, 호노키올, 마르섭신, 이리제닌, 카페인산 펜에틸 에스터(CAPE), 님비디올, 도부타민, 프레날테롤, 리토드린, 나돌올, 라베탈올, 아이소프로테레놀, L-도파, 메틸도파, 살솔리놀, 호르데닌, 로스마린산, 엘라그산, 에모딘, 및 아멘토플라본을 포함할 수 있다. 일부의 실시태양에서 상기 하나 이상의 생물활성제는 0.1 ㎎ 내지 200 ㎎ 범위의 용량으로 존재하고, 상기 하나 이상의 효소 억제제는 0.25 ㎎ 내지 225 ㎎ 범위의 용량으로 존재한다.

본 발명에 따른 억제제 화합물은 빠른 사전-전신성 대사를 맡고 있는 효소를 억제하고, 따라서 상기 생물활성제(예를 들어 페닐에프린)가 순환계 내로 보다 쉽게 온전히 흡수될 수 있게 한다.

도 1은 합성 과정의 개략적 도면이다.
도 2A 내지 F는 억제제 처리 조합 A 또는 B의 부재 또는 존재 하에서 상술한 바와 같이 LS180 세포와 함께 배양된 다양한 화합물들의 시험 결과를 나타내는 그래프이다(실시예 4 참조).

SULT1A3은 장에서 고도로 발현되나 간에서는 불충분하게 발현되는(또는 검출할 수 없는) 주요 동형단백질이다(문헌[Riches et al., 2009]). 더욱 또한, 인간 위장 SULT의 활성이 특성화되었으며, 도파민 황산화 활성(SULT1A3 및 1A1을 포함한다)은 위 또는 결장에서보다 소장에서 훨씬 더 높았고; 또한 상기는 간에서보다 3 배 더 높았다(문헌[Chen et al., 2003]). 이들 데이터가 고려되었으며 약동학적 모델에 통합되었고, 이는 장 황산화(특히 SULT1A3에 의해 매개된)가 터부탈린 및 살부타몰(알부테롤)의 사전-전신성 대사의 주요 결정인자임을 드러낸다(문헌[Mizuma et al., 2005]; [Mizuma, 2008]).

추가로, SULT1A1은 소장과 간 모두에서 발현되지만, 그의 발현 및 활성은 간에서 더 높고, 페놀에 대해 더 일반적인 기질 선택성을 나타낸다(문헌[Pacifici and Coughtrie, 2005]). 더욱 또한, SULT1B1은 인간 장에서 가장 고도로 발현된 동형단백질이고, 갑상선 호르몬뿐만 아니라 다른 원형의 SULT 기질, 예를 들어 1-나프톨 및 p-나이트로페놀을 황산화할 수 있으며; 이외에, 그의 기질 선택성은 불충분하게 이해된다(문헌[Riches et al., 2009]). SULT2A1이 또한 인간 장에서 발현되며 설페이트 페놀이다(문헌[Riches et al., 2009]). 다른 SULT는 장에서 낮은 수준으로 발현되고/되거나 기질로서 페놀/모노아민을 수용하지 못한다(문헌[Pacifici and Coughtrie, 2005]; [Riches et al., 2009]).

상기 논의된 데이터로부터, 본 발명의 발명자들은 SULT(동형단백질 1A1, 1B1, 2A1 및 특히 1A3을 포함한다)가 페닐에프린의 장 사전-전신성 대사에서 중요한 역할을 하고, 다수의 다른 생물활성제의 장 사전-전신성 대사에 중요한 역할을 할 수도 있음을 추정한다. 본 발명에 개시된 페닐에프린(또는 다른 생물활성제)의 생물학적 이용효능을 증가시키기 위한 접근법은 장 SULT 활성이 페닐에프린의 사전-전신성 대사의 주요 결정인자이고, 장 SULT를 억제하면 페닐에프린(또는 다른 생물활성제, 예를 들어 2-메톡시에스트로디올, 레스베라트롤 등)의 경구 생물학적 이용효능이 현저하게 증가된다는 것을 전제로 실행된다. 생물활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키기 위해서, 충분량의 하나 이상의 SULT 억제제를 상기 생물활성제(예를 들어 PE)와 병용해야 하며, 따라서 상기 조합을 경구로 복용할 때, 보다 많은 양의 PE가, 상기 SULT 억제제가 포함되지 않은 경우보다 순환계 내로의 흡수에 온전하게 남아있는다.

경구 용량의 PE는 실질적으로 글루쿠론산화되어 페닐에프린-3-O-글루쿠로나이드(PE 3G)를 형성한다(문헌[Hengstmann and Goronzy, 1982]). 다른 대사 경로에 대해, 유리딘 다이포스페이트 글루쿠로노실트랜스퍼라제(UGT)의 동형단백질이 장 또는 간에서 PE의 글루쿠론산화에 가장 기여함은 공지되어 있지 않다. 그러나, UGT1A1, 1A6 및 1A9는 페놀, 세로토닌, 및 프로포폴(각각)을 글루쿠론산화하므로(문헌[Court, 2005]), 페닐에프린에 대한 이들의 활성이 추정될 수 있다. 장 및/또는 간 UGT의 억제는 페닐에프린의 경구 생물학적 이용효능의 개선에 일조할 수 있으며, 이러한 접근법은 다른 생물활성제에 대해서도 또한 유효할 수 있다. 일부의 용도에서, SULT의 하나 이상의 억제제를 UGT의 하나 이상의 억제제와 병용하는 것은 생물활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키는데 유리할 수 있다. 생물활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키기 위해서, 충분량의 하나 이상의 SULT 억제제 및 하나 이상의 UGT 억제제를 상기 생물활성제(예를 들어 PE)와 병용해야 하며, 따라서, 상기 조합을 경구로 복용하는 경우, 보다 많은 양의 PE가, 상기 SULT 억제제 및/또는 UGT 억제제가 포함되지 않은 경우보다 순환계 내로의 흡수에 온전하게 남아있는다.

또한, 모노아민 옥시다제 동형단백질 A 및 B(MAO-A 및 MAO-B)는 페닐에프린의 산화적 탈아민화에 관련된다. 그 결과, 페닐에프린은 다양한 정신병 및 신경병으로 인해 모노아민 옥시다제 억제제, 예를 들어 셀레질린, 파르질린, 및 클로르질린을 복용하는 환자에서 금기를 보인다(Lexi-Comp Online). MAO-A 또는 MAO-B가 페닐에프린 대사에서 보다 중요한 역할을 하는지의 여부는 공지되어 있지 않다. 그러나, 정맥내 PE 투여 시, PE의 대사는 주로 산화적 탈아민화를 통해 발생하여 3-하이드록시만델산(3HMA)을 형성하며(문헌[Hengstmann and Goronzy, 1982]), 이는 상기 경로에서 간의 역할을 암시한다. 그 결과, MAO 효소 억제는 장에서만 페닐에프린(또는 다른 생물활성제)의 경구 생물학적 이용효능을 현저하게 개선시킬 수 없다. 더욱 또한, 장 및 간에서 MAO의 억제는 신경계에 대한 식이성 및 생물기원 아민의 부작용 가능성을 최소화하기 위해서 피해야 한다. 따라서, 본 발명의 실시태양에서 본 발명에 나타낸 전략은 MAO 억제를 갖는 화합물을 피한다. 그러나, 일부 용도에서, SULT의 하나 이상의 억제제를 MAO의 하나 이상의 억제제와 병용하는 것은 생물활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키는데 유리할 수 있다. 생물활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키기 위해서, 충분량의 하나 이상의 SULT 억제제 및 하나 이상의 MAO 억제제를 상기 생물활성제(예를 들어 PE)와 병용해야 하며, 따라서, 상기 조합을 경구로 복용하는 경우, 보다 많은 양의 PE가, 상기 SULT 억제제 및/또는 MAO 억제제가 포함되지 않은 경우보다 순환계 내로의 흡수에 온전하게 남아있는다.

헹스트만(Hengstmann)에 의해 공개된 데이터를 해석하면, 경구 투여에 이어 소변 내로 방출된 전체 방사능의 물질 균형은 정맥내 투여에 이어 회수된 것의 92%였으며, 따라서 페닐에프린은 "고 침투성" 화합물로 간주될 것이다(문헌[Hengstmann and Goronzy, 1982]; [Amidon et al., 1995]). 상기와 그의 높은 수성 용해도와의 결합은, 페닐에프린을 생물약제 분류 시스템(BCS) 부류 1 화합물로서 분류할 것이다(문헌[Amidon et al., 1995]). BCS 부류 1 화합물로서, PE 배치는 주로 대사, 및 제형 변화(이는 용해에 영향을 미치지 않는다)로 인한 것으로 예상되며 생물학적 이용효능을 변화시키는 것으로 예상되지는 않는다(문헌[Amidon et al., 1995]; [Wu and Benet, 2005]). 따라서, PE의 경구 생물학적 이용효능을 개선시키기 위해서, 대사-표적화된 접근법이 가장 유용할 것이다.

결과적으로, 본 발명에 개시된 PE(또는 다른 생물활성제) 생물학적 이용효능을 개선시키기 위한 본 발명 접근법의 전제는 장 사전-전신성 대사를 벗어나는 것이다. 상기 전략의 한 태양은, 간에서의 활성에 영향을 미치지 않으면서, PE를 대사하는 장에서 상기 효소를 선택적으로 억제한다. 이런 식으로, 불리한 약물 상호작용 또는 전신 독성을 피하는 동시에, PE의 경구 생물학적 이용효능이 증가될 것이다.

바람직한 억제제들은 PE에 대해 유사한 용해도를 가질 것이며, 그들 자신의 독성을 나타내지 않을 것이다. 더욱 또한, 이들 억제제는 중추 신경계 및 심혈관계에 대한 부작용을 피할 수 있도록 신경전달물질(도파민, 노르에피네프린, 세로토닌)의 전신 대사를 억제하지 않을 것이다. 상기 FDA "일반적으로 안전한 것으로 간주되는"(GRAS) 목록 상의 화합물들뿐만 아니라 몇몇 식품 첨가제들("미국에서 식품에 첨가되는 모든 것", EAFUS) 및 식이보충제(DS)는 안전할 듯하며, 규제 승인이 용이할 것이다.

본 발명의 실시에 사용될 수 있는 억제제는 광범위하다. 표 1 및 2는 SULT, MAO, CYP, COMT 또는 UGT 효소의 억제제로서 작용하거나 또는 달리 상기 예시적인 생물활성 페닐에프린의 생물학적 이용효능을 증가시키는데 사용될 수 있는 다수의 상이한 화합물들에 대한 결과를 나타낸다. 표 1은 PE 소멸의 감소가 가리키는 바와 같이 PE 대사를 억제하기 위한 페놀계 화합물들의 조합의 효과를 나타내고 표 2는 PE 설페이트 형성의 상실이 가리키는 바와 같이 동일한 효과를 나타낸다. 표 1 및 2에서, 인간 LS180 장세포를 PE 대사의 억제를 선별하기 위해 사용하였다. 표 1의 결과를 생성시킨 실험에 대해서, PE의 농도는 50 μM이었고; 비타민 C(존재하는 경우)의 농도는 1 mM이었으며; 다른 억제제들의 전체 농도는 100 μM이었다. 세포를, 나타낸 바와 같이 37 ℃에서 14 내지 17.5 시간 동안 배양하였다. 상기 LS180 모델은 PE 대사에 관하여, 인간 장을 모방하는 저렴한 방법을 제공한다. 동물 모델 또는 재조합 효소와 달리, 상기 시스템은 인간 기원의 것(따라서 종 차이를 피한다)이라는 이점을 가지며 세포막을 가로질러 상기 효소에 도달하는 상기 억제제의 능력을 일부 고려함을 포함한다. 상기 LS180 실험에 대해서, LS180 세포를 12-웰 플레이트에서 1.9 x 10⁵ 세포/㎖의 농도로 시딩한다. 세포를 페닐에프린(50 μM)/억제제(100 μM)(아스코르브산 제외: 1000 μM)와 함께 1% 불필수 아미노산(pH 7.4)을 함유하는 0.5 ㎖ DMEM과 37 ℃에서 14 시간 내지 17.5 시간 동안 5% CO₂ 존재 하에 배양한다. 배양 후에, 배지를 제거하고 분석시 까지 -80 ℃에서 보관한다. 상기 대사 반응을, 12-웰 플레이트를 얼음 상에 놓고 각각의 웰을 신속히 세정하여 급냉시킨다. 대사산물의 세포 추출을 메탄올 중의 2% 아세트산 용액 1 ㎖로 수행한다. 세포를 긁어내고 원심분리기 튜브에 수거한다. 상기 현탁액을 2 내지 3 분간 혼합하고 18,000 rcf에서 5분간 원심분리시킨다. 상등액(800 ㎕)을 수거한다. 긁어낸 후, 각 웰을 상기와 같이 2 회 세척한다. 상기 세척 용액을 상등액과 함께 수거하고 감압 하에서 건조시킨다. 잔사를 35 ㎕ 수에 재현탁하고 HPLC에 의해 분석한다. 모든 샘플을 페닐 컬럼(150 x 3.2 ㎜, 5 ㎛, 55 ℃)을 사용하여 0.75 ㎖의 유속으로 HPLC(20% 메탄올 및 80%(수성 1% 아세트산))에 의해 PE에 대해 분석하고 형광에 의해 검출한다(여기 270 ㎚, 방출 305 ㎚). 상기 데이터를 일원 ANOVA에 이어서 듄네트의 후 시험으로 처리한다; *는 p<0.05를 가리킨다.

페놀계 식이성 화합물에 의한 PE(50 μM) 소멸의 정도

화합물(Compound)	PE 소멸의 정도, 대조군으로서 %(Extent of PE Disappearance, as % of control)	SD	배양 시간(Incubation Time, hr)
propylparaben	53.80%	75.30%	14
propylparaben+ascorbic acid	56.40%	77.90%	14
vanillin	90.20%	42.30%	14
propyl gallate	114.30%	48.50%	14
*curcumin	24.50%	24.20%	17
*eugenol+propylparaben+vanillin+ascorbic acid	31.10%	18.80%	17
*propylparaben+vanillin	37.00%	19.40%	17
*eugenol+propylparaben	42.60%	14.50%	17
*zingerone	52.40%	25.20%	17
methylparaben	75.90%	24.30%	17
ethylvanillin	76.50%	19.10%	17
*resveratrol	14.20%	48.50%	17.5
quercetin	48.70%	16.00%	17.5
*eugenol+vanillin	57.50%	35.70%	17.5
naringin	75.70%	14.40%	17.5
eugenol	133.00%	52.70%	17.5
*curcumin+resveratrol	0.00%	-	18.5
*curcumin+pterostilbene+resveratrol+zingerone	0.00%	-	18.5
*pterostilbene+zingerone	36.50%	12.20%	18.5
*guaiacol	51.30%	13.90%	18.5
*pterostilbene+zingerone	41.80%	7.40%	19
*pterostilbene	70.60%	7.20%	19
*isoeugenol	73.90%	7.50%	19

페놀계 식이성 화합물에 의한 PE 설페이트 제형의 억제

화합물(Compound)	PE 설페이트 형성, 대조군으로서 %(PE Sulfate Formation, as % of control)	SD	배양 시간(Incubation Time, hr)
*guaiacol	33.00%	7.34%	18.5
*curcumin+resveratrol	0.10%	-	18.5
*pterostilbene+zingerone	28.30%	4.49%	18.5
*curcumin+pterostilbene+resveratrol+zingerone	0.70%	-	18.5

상기 표 1 및 2의 결과는 억제제들의 예시적인 조합이 LS180 장 세포 배양 모델에서 페닐에프린(PE)의 대사를 억제하는 정도를 입증한다. 일부 조합 처리가 단일 작용제 처리보다 더 유효함에 주목한다. 바닐린 및 유제놀은 단독으로는 대사 억제를 실패한 반면, 함께 또는 다른 작용제와 함께 상기 억제를 현저하고 상승작용적으로 억제하였다. 커큐민 및 레스베라트롤은 병용시 보다 유효하였다.

상기 데이터와 관련하여, 도 1은 페닐에프린 3-O-설페이트에 대한 예시적인 합성 경로를 예시한다. 페닐에프린 3-O-설페이트를 2 몰 당량의 트라이플루오로아세트산 무수물에 용해시키고 실온에서 15 분간 배양하여 알킬 하이드록실 및 2차 아민을 보호하였다. 생성물을 실리카젤 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 이어서 상기를 3 내지 4 몰 당량의 피리딘-황 트라이옥사이드 복합체와 함께 가열 및 교반하면서 피리딘 중에 용해시켰다. 피리딘을 휘발시킨 다음, 수성 칼륨 바이카보네이트에서 실온에서 밤새 가수분해하고 HILIC-아미드 크로마토그래피에 의해 정제시켰다. LC-MS/MS(ESI-)는 상기 페놀로부터 SO3의 상실을 가리키는 246>166 질량 전이를 나타낸다. 상기 합성은 표 2에 나타낸 바와 같이, 페닐에프린에 대한 SULT 효소 활성의 주요 대사 산물의 검출을 가능하게 한다.

억제 능력, 및 따라서 PE(뿐만 아니라 다른 생물활성제)의 생물학적 이용효능을 증가시키는 능력을 갖는 것으로 나타난 화합물 및 화합물들의 조합 외에, 경구로 제공된 생물활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키기 위해 사용될 수 있는 다른 화합물을 메틸 파라벤, 에틸 파라벤, 프로필 파라벤, 부틸 파라벤, (-)-호모에리오딕티올; 2,6-다이메톡시페놀; 2-아이소프로필페놀; 2-메톡시-4-메틸페놀; 2-메톡시-4-프로필페놀; 4-(1,1-다이메틸에틸)페놀; 4-알릴페놀; 4-에틸구아이아콜; 4-에틸페놀; 아니실 알콜; 부틸화된 하이드록시아니솔; 부틸화된 하이드록시톨루엔; 카바크롤; 카베올; 다이메톡시벤젠; 다이바닐린; 정유+추출물(예를 들어 클로브, 계피, 육두구, 로즈마리, 시트러스, 바닐라, 생강, 구아약, 울금, 포도씨, 후추 등); 에틸 p-아니세이트; 유제닐 아세테이트; 유제닐 포메이트; 아이소유제놀(아세테이트, 포메이트, 또는 벤조에이트); L-타이로신; 메틸 아니세이트; 메틸페닐 에테르; 메틸페닐 설파이드; O-(에톡시메틸)페놀; O-크레졸; O-프로필페놀; 레소르시놀; 살리실레이트(아밀, 벤질, 부틸, 에틸, 메틸 등); 티몰; 트랜스-아네톨; 바닐린 프로필렌 글리콜 아세탈; 바닐린 아세테이트; 바닐릴 알콜; 바닐릴 에틸 에테르; 바닐릴리덴 아세톤; 베라트랄델하이드; 및 자일레놀(2,6-; 2,5-; 3,4-) 중에서 선택할 수 있다. 경구로 제공된 생물활성제의 생물학적 이용효능을 증가시키기 위해 사용될 수 있는 GRAS/EAFUS 목록 상에 존재하지 않는 다른 허브/천연 화합물은 헤스페레틴; 에리오딕티오논; 5,3'-다이하이드록시-7,4'-다이메톡시플라바논; 아이소람네톨; 타마릭세틴; 시린제틴; 3',7-다이메틸퀘르세틴; 및 퀘르세틴의 메틸화된 및/또는 데하이드록실화된 동족체를 포함한다.

사용될 수 있는 다른 플라보노이드는 비제한적으로 플라바놀(예를 들어 카테킨, 갈로카테킨, 에피카테킨, 카테킨 갈레이트, 갈로카테킨 갈레이트, 에피갈로카테킨, 에피카테킨 갈레이트, 에피갈로카테킨 갈레이트, 류코안토시아니딘, 및 프로안토시아니딘), 플라본(예를 들어 류테올린, 아피제닌, 탄제레틴), 플라보놀(예를 들어 퀘르세틴, 캄페롤, 미리세틴, 피세틴, 아이소람네틴, 패키포돌, 람나진), 플라바논(예를 들어 헤스페레틴, 헤스페리딘, 에리오딕티올, 호모에리오딕티올), 플라바노놀(예를 들어 탁시폴린, 다이하이드로퀘르세틴, 다이하이드로캄페롤), 안토시아니딘(예를 들어 안토시아니딘, 시아니딘, 델피딘, 말비딘, 펠라고니딘, 페오니딘, 페튜니딘), 아이소플라본(예를 들어 제니스테인, 다이드제인, 글리시테인), 아이소플라반(예를 들어 에쿠올, 론코카판, 락시플로란), 및 네오플라보노이드(예를 들어 달베르진, 니베틴, 쿠타레아제닌, 달베르지크로멘)를 포함한다. 상기 플라바놀, 플라보놀, 플라본, 플라바논, 플라바노놀, 안토시아니딘, 아이소플라본, 아이소플라반, 및 네오플라보노이드의 글리코사이드를 또한 사용할 수 있다.

플라보노리그난(예를 들어 실리빈, 실리비닌 A, 실리빈 B, 실리디아닌, 실리크리스틴, 아이소실리크리스틴, 아이소실리빈 A, 아이소실리빈 B, 실리비닌, 실리크리스틴, 실리디아닌, 데하이드로실리빈, 데옥시실리크리스틴, 데옥시실리디아닌, 실란드린, 실리비놈, 실리헤르민 및 네오실리헤르민, 실리아만딘, 하이드노카르핀, 스큐텔라프로스틴 A,B,C,D,E 및 F; 하이드노위틴, 팔스타틴, 살콜린 A 및 살콜린 B, 로디올린) 및 이들의 글리코사이드를 또한 본 발명의 실시에 사용할 수 있다. 리그난(피노레시놀, 스테가나신, 엔테로디올, 엔테로락톤, 라리시레시놀, 세코아이소라리시레시놀, 마타이레시놀, 하이드록시마타이레시놀, 시린가레시놀 및 세사민) 및 이들의 글리코사이드를 포함할 수 있다. 잔톤(알파-망고스틴, 베타-망고스틴, 감마-망고스틴, 가르시논, 가르시논 A, 가르시논 C, 가르시논 D, 망고스타놀, 가르타닌) 및 이들의 글리코사이드를 본 발명의 실시에 사용할 수 있다. 잡다한 천연 페놀계 화합물들, 예를 들어 하이드록시-메톡시-쿠마린, 하이드록시-칼콘, 바이오카닌 A, 프루네틴, 카바락톤(11-하이드록시양고닌; 11-메톡시-12-하이드록시데하이드로카바인; 5-하이드록시카바인), 엘라그산, 로스마린산, 에모딘, 및 아멘토플라본이 또한 포함될 수 있다.

더욱 또한, 본 발명의 실시에 사용하기에 적합한 억제 화합물을 효소 활성 분석을 사용하여 쉽게 확인할 수 있다. 예시적인 분석들을 하기에 나타낸다:

SULT: 선택된 재조합 SULT 동형단백질(1A1, 1A3, 1B1, 2A1 포함)을 제노테크(Xenotech)를 포함하여 다양한 공급원으로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 적합한 대조용 기질들, 예를 들어 SULT1A1 및 1B1에 대해서 4-메틸움벨리페론; SULT1A3에 대해서 1-나프톨; SULT2A1에 대해서 에스트라디올을 사용해야 한다(문헌[Pacifici and Coughtrie, 2005]). 분석을 제조사의 설명에 따라 수행해야 한다(사이펙스(Cypex)/제노테크 LLC). 간단히, 기질을 5 mM 염화 마그네슘 및 10 mM 다이티오쓰레이톨을 함유하는 50 mM 칼륨 포스페이트 완충제(pH 7.4) 중에서 3'-포스포아데노신 5'-포스포설페이트(PAPS; 20 μM)의 존재 또는 부재 하에 37 ℃에서 배양해야 한다. 초기 기질 농도는 2 μM이고, 단백질 농도는 2.5 ㎍/㎖이어야 하며, 5 내지 60 분간 배양해야 한다. 반응을 아세토나이트릴로 정지시켜야 하고, 역상 HPLC에 의해 분석하여 대조용 기질(및/또는 대사산물의 형성), 및 PE(또는 다른 생물활성제)의 소멸을 측정하고/하거나 이들의 대사산물을 분석해야 한다.

UGT: 선택된 재조합 UGT 동형단백질(1A1, 1A6, 1A9 포함)을 BD 바이오사이언시즈를 포함하여 다양한 공급원들로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 적합한 대조용 기질을 사용해야 한다: 예를 들어 에스트라디올, 1-나프톨 및 프로포폴을 UGT1A1, 1A6 및 1A9 각각에 대한 대조용 기질로서 사용해야 한다(문헌[Court, 2005]). 측정을 염화 마그네슘 8 mM, 알라메티신 25 ㎍/㎖을 함유하는 트리스-HCl 완충제(50 mM; pH 7.5) 중에서 수행하고, 2 mM 유리딘 5'-다이포스포-글루쿠론산(UDPGA)의 존재 또는 부재 하에 37 ℃에서 배양해야 한다. 초기 기질 농도는 1 μM이고, 단백질 농도는 200 ㎍/㎖이어야 하며, 5 내지 60 분간 배양해야 한다.

MAO: 재조합 MAO 동형단백질(A 및 B)을 BD 바이오사이언시즈를 포함하여 다양한 공급원들로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 적합한 대조용 기질을 사용해야 한다: 예를 들어 키누라민이 산화적 탈아민화에 의해 형광 생성물을 형성하는 2 개의 동형단백질 모두의 기질이다(문헌[Herraiz and Chaparro, 2006]). 측정을 100 mM 칼륨 포스페이트 완충제(pH 7.4) 중에서 수행하고, 37 ℃에서 배양해야 한다. 초기 기질 농도는 1 μM이고, 단백질 농도는 50 ㎍/㎖이어야 하며, 5 내지 60 분간 배양해야 한다.

상기 데이터를 몇몇 억제 화합물 또는 화합물들의 조합이 페닐에프린의 대사를 방지할 수 있음을 보임으로써 특별히 이끌어내었지만, 본 발명을 하기를 포함한 다양한 다른 생물활성제를 사용하여 실행할 수도 있다: 알부테롤, 랄록시펜, 에스트라디올, 에티닐 에스트라디올, 터부탈린, 에틸에프린, 시네프린, 옥토파민, 레스베라트롤, 프테로스틸벤, 마그놀올, 만지페린, 퓨에라린, 레스베라트롤, 살비아놀산 A, 라스케톤("라즈베리 케톤"이라고도 알려짐), 타이로솔, 호노키올, 마르섭신, 이리제닌, 카페인산 펜에틸 에스터(페닐에틸 카페에이트; "CAPE"), 및 님비디올.

임상적으로, 본 발명의 실시에 사용된 억제제들은 바람직하게는 부작용 없이 규제기관(예를 들어 FDA)에 허용될 수 있다. 예를 들어, 유제놀, 에틸 바닐린, 및 바닐린의 허용 가능한 1일 복용은 각각 2.5, 3.0 및 10 ㎎/㎏/일이다(문헌[Fenaroli, 2010]). 또 다른 예로서, 프테로스틸벤은 30 ㎎/㎏/일의 투여량으로 GRAS 화합물로서 FDA 승인된다. 퀘르세틴은 500 ㎎/일에 달하는 투여량으로 식이보충제로서 또한 판매되는 GRAS 물질인 반면, 레스베라트롤 및 큐커민은 식이보충제로서 각각 250 또는 500 ㎎/일의 용량으로 사용된다. 프로필파라벤은 0.1% w/w 식품 지방 함량에 달하는 산화성/보존성 식품 첨가제로서 FDA-승인되며, 따라서 10 ㎎을 초과하는 개별적인 투여량이 허용될 것으로 예상된다. 각 억제제의 용량은, GI 액(약 250 ㎖)에 용해될 때 농도가 10 내지 3000 μM이 되도록 하는 것으로 예상된다, 즉 억제제의 분자량을 대략 100 내지 300 달톤 범위로 가정할 때 최소 용량은 2.5 μmol(0.25 내지 0.75 ㎎)이고, 최대 용량은 750 μmol(75 내지 225 ㎎)이다. 생물활성 성분들을 상기 화합물 및 치료 용도에 따라, 0.5 내지 200 ㎎ 범위로 투여할 것이다.

다수의 천연 페놀계 화합물들은 매우 낮은 경구 생물학적 이용효능을 가지며, 따라서 임상적 이점을 생성시키지 못한다. 상기 기술은 많은 천연 페놀계 화합물의 사전-전신성 대사를 억제하여 그들의 경구 생물학적 이용효능을 개선시킴으로써 상기 화합물들의 생물 활성을 실현시킬 수 있을 것이다. 임상적 유용성의 예는 당뇨병(특히 전-당뇨병 및 2형 당뇨병), 심장병(고지질혈증 포함), 간 질환(담즙울체 및 간 보호 포함), 비만, 대사 증후군, 다양한 암, 염증성 질병(관절염 포함), 및 노화 방지(산화방지제) 활성을 포함할 것이다.

실시예

실시예 1. 페놀계 식이성 화합물에 의한 페닐에프린(PE) 황산화의 시험관내 억제

배경. 본 시험관내 연구는 PE의 사전-전신성 황산화의 억제 가능성을 조사하는 것을 목적으로 하였다.

방법. 페놀계 화합물들을 FDA의 "GRAS" 목록, 승인된 식품 첨가제, 및 식이보충제 중에서 선택하였다. LS180 세포를 PE의 사전-전신성 황산화에 대한 상기 페놀계 화합물의 효과를 시험하기 위한 모델로서 사용하였다. 상기 세포를 PE(50 μM)±억제제(100 μM)가 있는 0.5 ㎖ 배지에서 밤새 배양하였다. 세포외 완충제를 수거하고 세포를 메탄올로 추출하였다. PE를 형광 검출과 함께 역상 HPLC에 의해 측정하였다. PE-설페이트의 형성을 LC-MS/MS에 의해 분석하였다. 결과(그룹당 n=3)를 듄네트의 후-시험과 함께 일원 ANOVA에 의해 분석하였다(p<0.05; Prism 5).

결과. PE의 소멸 정도(대조군 = 503±127 pmol/hr)가 하기(평균±SD, 대조용의 %로서)까지 유의수준으로(p<0.05) 감소하였다: 커큐민 24±24%, 구아이아콜 51±14%, 아이소유제놀 74±8%, 프테로스틸벤 71±7%, 레스베라트롤 14±48%, 진저론 52±25%, 및 조합 유제놀+프로필파라벤 43±15%, 바닐린+프로필파라벤 37±19%, 유제놀+프로필파라벤+바닐린+아스코르브산 31±19%, 유제놀+바닐린 58±36%, 및 프테로스틸벤+진저론 37±12%. 큐커민+레스베라트롤 및 큐커민+프테로스틸벤+레스베라트롤+진저론의 조합은 PE 소멸을 거의 완전히 억제하였다. 상응하게, PE-설페이트 형성은 구아이아콜에 의해 33±7%(대조군=100%; 6650±260 μV*s)까지 및 프테로스틸벤+진저론에 의해 28±4%까지 억제되었다. 큐커민+레스베라트롤 및 큐커민+프테로스틸벤+레스베라트롤+진저론의 조합은 PE-설페이트 형성의 ≥99%를 억제하였다. 그러나, 프로필 갈레이트, 바닐린, 또는 유제놀을 단독으로 사용한 경우, 이들은 PE 소멸에 현저한 영향이 없었으며, 이는 바닐린 또는 유제놀을 다른 화합물들과 함께 사용했을 때의 상승작용을 암시한다.

결론. 레스베라트롤을 포함한 다수의 화합물 및 조합은 PE의 사전-전신성 황산화를 억제하고 그의 경구 생물학적 이용효능을 개선시킬 수 있다.

실시예 2.

레스베라트롤(RES; 25 μM)을 하기 나열된 억제제들(100 μM)의 존재 또는 부재 하에서 4 시간 동안 LS180 세포와 함께 배양하였다(실시예 1에 개시된 바와 같이). 별표로 표시된 화합물들은 상기 억제제 부재 하의 대조군에 비해 레스베라트롤 대사(소멸)의 현저한 억제를 가리킨다. 메틸파라벤 및 에틸 바닐린이 레스베라트롤 대사의 가장 큰 억제 정도를 보인 반면, 신남산, 피페린, 유제놀, 바닐린, 프로필갈레이트 및 프로필파라벤도 또한 현저한 억제를 보였다.

페놀계 식이성 화합물에 의한 레스베라트롤 소멸의 정도

화합물(Compound)	RES 소멸의 정도, 대조군의 %로서(Extent of RES Disappearance, as % of control)	SD	배양시간(Incubation Time, hr)
*methylparaben	0.4%	n/a	4
*ethylvanillin	8.1%	377.0%	4
*cinnamic acid	16.3%	63.8%	4
*piperine	26.4%	67.6%	4
*eugenol	38.3%	25.8%	4
*vanillin	44.8%	16.6%	4
*propyl gallate	51.2%	14.5%	4
*propylparaben	57.8%	20.1%	4
*sinapic acid	86.1%	11.7%	4
zingerone	83.7%	40.9%	4
caffeic acid	91.1%	9.3%	4
ferulic acid	100.2%	37.9%	4
vanillic acid	102.9%	37.4%	4

실시예 3.

2-메톡시에스트라디올(2-ME; 10 μM)을 하기 나열된 억제제들(100 μM)의 존재 또는 부재 하에서 4 시간 동안 LS180 세포와 함께 배양하였다(상술한 바와 같이). 별표로 표시된 화합물들은 상기 억제제 부재 하의 대조군에 비해 2-메톡시에스트라디올 대사(소멸)의 현저한 억제를 가리킨다. 2ME 대사의 현저한 억제가 유제놀, 바닐린, 프로필 갈레이트 및 프로필파라벤에 대해 관찰되었다.

페놀계 식이성 화합물에 의한 2-메톡시에스트라디올 소멸의 정도

화합물(Compound)	2-ME 소멸의 정도,대조군의 %로서(Extent of 2-ME Disappearance,as % of control)	SD	배양시간(Incubation Time, hr)
*eugenol	21.2%	54.8%	1
*eugenol	33.9%	26.9%	1
*vanillin	39.4%	21.4%	1
*propyl gallate	42.8%	24.7%	1
*propyl gallate	50.4%	14.1%	1
*vanillin	51.2%	14.5%	1
*propylparaben	51.7%	20.6%	1
*propylparaben	57.7%	13.7%	1
cinnamaldehyde	87.6%	13.1%	1
cinnamaldehyde	93.9%	9.0%	1
*sinapic acid	88.1%	10.4%	1
caffeic acid	93.3%	10.0%	1
vanillic acid	99.1%	7.9%	1
gallic acid	101.5%	10.8%	1
ferulic acid	101.7%	10.2%	1

실시예 4.

화합물들을 억제제 처리 조합 A 또는 B 또는 레스베라트롤의 존재 또는 부재 하에서 상술한 바와 같이 LS180 세포와 배양하였다. 조합 A는 퀘르세틴 50 μM, 에틸 바닐린 25 μM, 아이소유제놀 25 μM, 및 프로필파라벤 25 μM를 포함하고; 조합 B는 각각 25 μM의 레스베라트롤, 커큐민, 진저론, 및 프테로스틸벤을 포함하고; 세 번째 처리는 레스베라트롤 100 μM이다. 상기 화합물들, 그들의 농도 및 배양 시간은 4-메틸움벨리페론(1 μM; 1.5 시간; 도 2A), 1-나프톨(1 μM, 0.5 시간; 도 2B), 라즈베리 케톤(2.5 μM, 15 시간; 도 2C), 피노레시놀(1 μM, 1.5 시간; 도 2D), 마그놀올 (1 μM, 1.5 시간; 도 2E), 및 α-망고스틴(1 μM, 1.5 시간; 도 2F)이었다. 상기 화합물들의 안정성에 대한 상기 억제제들의 임의의 효과를 통제하기 위해서, LS180 세포가 없는 용액을 동일한 조건 하에서 배양하고 대사 부재 하의 상기 화합물들의 예상된 농도를 보정하는데 사용하였다. 샘플들을 자외선 및/또는 형광 검출과 함께 역상 HPLC에 의해 분석하였으며, 결과를 듄네트의 후 시험과 함께 일원 ANOVA에 의해 비교하였다. 도 2A 내지 2F는 LS180 세포가 임의의 억제제 처리의 부재 하에서(대조군) 상기 화합물들의 >50%를 대사할 수 있었음을 보인다. 상기 데이터는 조합 A가 4-메틸움벨리페론, 1-나프톨, 피노레시놀, 마그놀올, 및 α-망고스틴의 대사를 억제하기에 가장 유효한 처리인 반면, 조합 B는 라즈베리 케톤의 대사를 억제하기에 가장 유효했음을 보인다.

라즈베리 케톤, 피노레시놀, 마그놀올 및 α-망고스틴과 같은 화합물은 고지질혈증, 당뇨병, 비만증, 암 및 염증과 같은 질병의 치료 또는 예방에 유용할 수 있는 전임상 생물 활성을 갖는다. 그러나, 이들 화합물은 또한 그들의 임상적 유용성을 가리는 사전-전신성 대사로 인해 매우 낮은 경구 생물학적 이용효능을 갖는다. 우리의 데이터는 본 발명에 개시된 억제제 조합들이, 선택된 페놀계 화합물의 장 대사를 감소시킬 수 있음을 보인다. 이들 페놀계 천연 화합물은 그들의 경구 생물학적 이용효능을 개선시키기 위해 우리의 억제제 조합들과 함께 사용될 때 임상적 이점을 성취하기에 보다 유효하게 사용될 수 있다.

실시예 5.

실리빈(20 μM) 및 알부테롤 헤미설페이트 염(20 μM)을 조합 A의 존재 또는 부재 하에서 실시예 4에 개시된 바와 같이 LS180 세포와 함께 15 시간 동안 배양하였다. 알부테롤 대사는 조합 A에 의해 현저하게 억제되었다(p<0.05). 실리빈의 미지의 대사산물의 소멸은 조합 A에 의해 현저하게 억제되었다(p<0.05).

참고문헌

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Claims

생물활성제의 생물학적 이용효능을 증대시키기 위해서 상기 증대가 필요한 환자에게 상기 생물활성제를 경구로 제공하는 방법으로, 상기 환자에게 상기 생물활성제를 하나 이상의 설포트랜스퍼라제(SULT)의 하나 이상의 억제제와 함께 경구로 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
환자에게 모노아민 옥시다제(MAO)의 하나 이상의 억제제를 제공함을 또한 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
환자에게 유리딘 다이포스페이트 글루코로니실 트랜스퍼라제(UGT)의 하나 이상의 억제제를 제공함을 또한 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
생물활성제가 페닐에프린인 방법.
제 2 항에 있어서,
생물활성제가 페닐에프린인 방법.
제 3 항에 있어서,
생물활성제가 페닐에프린인 방법.
제 1 항에 있어서,
SULT의 하나 이상의 억제제가 SULT 1A3을 억제하는 방법.
페닐에프린의 생물학적 이용효능을 증대시킬 필요가 있는 환자에게 페닐에프린을 경구로 제공하는 방법으로, 상기 환자에게 페닐에프린을 하나 이상의 페놀 또는 알킬화된 카테콜과 함께 경구 투여로 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제 8 항에 있어서,
페놀 또는 알킬화된 카테콜이 구아이아콜, 아이소유제놀, 유제놀, 진저론, 바닐린, 에틸 바닐린, 커큐민 및 피페린 중에서 선택되는 방법.
제 9 항에 있어서,
제공 단계가 알킬화된 카테콜이 아닌 하나 이상의 페놀계 화합물의 경구 투여를 포함하는 방법.
제 10 항에 있어서,
하나 이상의 페놀계 화합물이 트랜스-레스베라트롤, 트랜스-프테로스틸벤, 프로필 파라벤, 메틸 파라벤, 퀘르세틴, 및 카페인산 페닐에테르 에스터를 포함하는 방법.
제 10 항에 있어서,
제공 단계가 비타민 c의 경구 투여를 포함하는 방법.
페닐에프린, 및 커큐민, 레스베라트롤 및 카페인산 페닐에틸 에스터 중 하나 이상을 포함하는, 페닐에프린의 경구 투여형.
페닐에프린, 프로필 파라벤, 및 바닐린 및 유제놀 중 하나 이상을 포함하는, 페닐에프린의 경구 투여형.
페닐에프린, 및 퀘르세틴, 에틸 바닐린, 아이소유제놀, 프로필파라벤, 구아이아콜, 프테로스틸벤 및 진저론 중 하나 이상을 포함하는, 페닐에프린의 경구 투여형.
페닐에프린, 및 유제놀, 프로필파라벤, 바닐린 및 아스코르브산 중 하나 이상을 포함하는, 페닐에프린의 경구 투여형.
페닐에프린, 및 커큐민, 프테로스틸벤, 레스베라트롤 및 진저론의 조합을 포함하는, 페닐에프린의 경구 투여형.
페닐에프린, 프테로스틸벤 및 진저론을 포함하는 페닐에프린의 경구 투여형.
생물활성제의 생물학적 이용효능을 증대시키기 위해서 상기 증대가 필요한 환자에게 상기 생물활성제를 경구로 제공하는 방법으로, 상기 환자에게 상기 생물활성제를 설포트랜스퍼라제(SULT), 글루코유로노실트랜스퍼라제(UGT), 시토크롬 P450(CYP) 그룹의 구성원, 카테콜-o-메틸트랜스퍼라제(COMT), 및 모노아민 옥시다제(MAO)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 억제제와 함께 경구로 제공하는 단계를 포함하는 방법.
제 19 항에 있어서,
생물활성제가 페닐에프린, 알부테롤, 2-메톡시에스트라디올, 실리빈, 라즈베리 케톤, 피노레시놀, 마그놀올, α-망고스틴, 레스베라트롤, 랄록시펜, 에스트라디올, 에티닐 에스트라디올, 터부탈린, 에틸에프린, 시네프린, 옥토파민, 프테로스틸벤, 만지페린, 퓨에라린, 살비아놀산 A, 티로솔, 호노키올, 마르섭신, 이리제닌, 카페인산 펜에틸 에스터(CAPE), 님비디올, 커큐민, 프테로스틸벤, 레스베라트롤, 및 진저론, 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 방법.
페닐에프린, 피노레시놀, 마그놀올, 라스케톤, α-망고스틴, 실리빈, 알부테롤, 레스베라트롤, 2-메톡시에스트라디올로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 생물활성제; 및
퀘르세틴, 바닐린, 에틸 바닐린, 유제놀, 아이소유제놀, 메틸파라벤, 프로필파라벤, 프로필 갈레이트, 나린진, 아스코르브산, 프테로스틸벤, 레스베라트롤, 진저론, 구아이아콜, 피페린, 커큐민, 및 카페인산 페닐에틸 에스터(CAPE)로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 효소 억제제
를 포함하는 경구 투여 조성물.
효소 억제제가 퀘르세틴, 에틸 바닐린, 아이소유제놀 및 프로필파라벤의 조합을 포함하는 경구 투여 조성물.
효소 억제제가 레스베라트롤, 커큐민, 진저론 및 프테로스틸벤의 조합을 포함하는 경구 투여 조성물.
제 21 항에 있어서,
하나 이상의 생물활성제가 0.1 ㎎ 내지 200 ㎎ 범위의 용량으로 존재하고, 하나 이상의 효소 억제제가 0.25 ㎎ 내지 225 ㎎ 범위의 용량으로 존재하는 경구 투여 조성물.