(57)【要約】【課題】病気の抑制と改善のための構造上のカロチノイド類似体の合成と使用を課題とする。【解決手段】  下式の構造を有する化合物と製剤上許容しうる一つ又はそれ以上の担体とを包含する医薬組成物：2010248243.tif 000093  ここで、  それぞれのＹは独立してＯもしくはＨ２であり、  それぞれのＲは独立して−アルキレン−ＮＲ２３＋、−アルキレン−ＮＲ２２、−アルキレン−ＣＯ２−、−ＣＨ（ＮＨ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２、もしくは−ＣＨ（ＮＨ３）＋ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ３＋であり、  それぞれのＲ２は独立してＨ、アルキルもしくはアリールである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下式の構造を有する化合物と製剤上許容しうる一つ又はそれ以上の担体とを包含する医薬組成物：
2010248243.tif 000092
ここで、
それぞれのＹは独立してＯもしくはＨ２であり、
それぞれのＲは独立して−アルキレン−ＮＲ２３＋、−アルキレン−ＮＲ２２、−アルキレン−ＣＯ２−、−ＣＨ（ＮＨ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２、もしくは−ＣＨ（ＮＨ３）＋ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ３＋であり、
それぞれのＲ２は独立してＨ、アルキルもしくはアリールである。
【請求項２】
Ｒが、
−ＣＨ（ＮＨ２）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２；もしくは
−ＣＨ（ＮＨ３）＋ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ３＋
である請求項１記載の医薬組成物。
【請求項３】
Ｒが−アルキレン−ＣＯ２−である請求項１記載の医薬組成物。
【請求項４】
Ｒが−アルキレン−ＮＲ２３＋である請求項１記載の医薬組成物。
【請求項５】
虚血再灌流障害を治療するための請求項１〜４のいずれかに記載の医薬組成物。
【請求項６】
癌細胞及び前癌細胞を治療するための請求項１〜４のいずれかに記載の医薬組成物。
【請求項７】
肝疾患を治療するための請求項１〜４のいずれかに記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に医薬及び合成化学の分野に関する。より詳しくは本発明はカロチノイド類似体の合成と使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
循環器疾患（CVD）、特に冠動脈疾患（CAD）は米国や世界規模において死の主要な原因として残っている。CVDは世界における死や死亡率の一つの主要原因である。急性冠症候群に対する救急部門の視察や入院の減少につながる心臓血管の危険の穏やかな減少は、実質的な臨床上や公共の利益をもたらすことができる。
抗酸化剤に関する広範囲の調査は、抗酸化剤は循環器疾患の一次、二次防止における有効な治療薬であることを示している。ＣＶＤは米国におけるすべての民族に対して死の主要原因となっている。今や、約６千万の米国人は何らかの形態のＣＶＤを持っている。ＣＶＤが減少するなら米国における平均寿命は大体７年伸びるだろう。１９９６年以後ＣＶＤによる死亡の絶対数は落ちている。しかしながら、それは３０００億ドル（心臓麻痺や心臓発作を含む）以上の合計年次医療負担を伴う米国における単一の最大の死因となっている。
虚血は十分な酸素を豊富に含んだ血液の個々の細胞への供給の欠如である。虚血は
・心筋梗塞、すなわちＭＩ
不安定狭心症
安定狭心症
経皮経管冠動脈形成（ＰＴＣＡ）となる急性の再閉塞
血栓性脳梗塞（脳梗塞の合計の８５％）
塞栓性血管閉塞
抹消血管不全
臓器移植
深部静脈血栓症、すなわちＤＶＴ
留置カテーテル閉塞
を含む多くの急性や慢性の病状、これらに限定されないが、の元となる。
虚血はまた計画的臓器移植、計画的冠動脈バイパスグラフト手術（ＣＡＢＧ）、計画的経皮経管冠動脈形成（ＰＴＣＡ）のような選択的手続における問題にもなる。これらの設定のそれぞれに共通なものは再灌流障害の現象；その後の矛盾した付加的な細胞破損を伴う、先に虚血となった領域に十分な酸素を豊富に含んだ血液の流れを再導入することによる反応性酸素種の生成である。特に、急性心筋梗塞（ＡＭＩ）や急性血栓性脳梗塞における血栓溶解療法の使用は−ＰＴＣＡでの血管再開通術と同様に−虚血心筋及び／もしくは脳の再灌流と一般的に結び付いている。臨床転帰は、急性血栓症の後の早期の開通の達成で、しかしながら、コストをかけずに改善される（例えば、再灌流障害）。
現在の治療は遺伝子組換え組織型プラスミノーゲン活性化因子（γ−ＴＰＡ）、アニストレプラーゼ（ＡＰＳＡＣ）、ストレプトキナーゼやウロキナーゼを含む薬剤との再灌流を認めている。最近の研究はＡＭＩの後の最良の臨床転帰は早期の再灌流手術で生じることを示している。しかしながら、再灌流手術は、米国のケア・センターの利用は１５〜２０％で、世界規模ではより少ない。それゆえに、予測できる未来にとって薬剤的再灌流が治療的に適切となり重要となるだろう。血栓溶解療法は梗塞動脈の約２０％の再灌流が不成功である。再灌流が成功した動脈の内、約１５％が（２４時間以内に）突然閉塞した。全身性炎症（例えば、Ｃ−反応性蛋白すなわちＣＲＰの血清レベル）の大きさがこれらの患者の治療上の再閉塞と強く関係する。急性の血小板の崩壊や血栓症の後での心筋の保護は２〜６時間の「治療の窓」において最大となる。急性の血栓症や血栓塞栓症において、この治療の窓はより狭くなり、一般的に血栓症の後３時間以内である。虚血性脳卒中の３時間以内にバイオ組換え組織型プラスミノーゲン活性化因子を投与すると、臨床転帰を有意に改善するが、出血の危険が増大する
虚血期間中、多くの細胞は酸素欠乏症に関係した生化学的且つ病理学的変化をするが、場合によっては生存して残る。それゆえにこれらの生存した組織は再灌流期間中戦場である。虚血は病気にかかった組織で危険状態の心筋の収縮帯及び／又は凝固壊死の潜在性最終結果を伴う変化をする。虚血心筋における病理学上の変化は
遊離ラジカルとＲＯＳの生成
ＡＴＰ損失と欠陥ＡＴＰ再合成
クレアチンリン酸損失
細胞外液カリウム損失
・心筋の活発な伸張と発生する能力損失
細胞の膨潤
アシドーシス
イオン性ホメオスタシスの損失
構造破壊
電気的不安定と不整脈状態
脂質膜の過酸化
グルタチオンと他の内生及び／又は外生の抗酸化剤の減少（ビタミンＣとＥとカロチノイドを含む）
を含むがこれらに限定されない。
不過逆的でなく壊死の限界に達した虚血心筋の救助が再灌流手術への介入の焦点である。
【０００３】
ギャップ結合はほとんどの動物細胞型にみられるユニークな型の細胞間結合である。それらは、隣接した細胞の細胞質を連結し、小さな（約１ｋダルトン以下）細胞質成分の細胞間交換を直接可能にする、水溶性の通路を形成する。ギャップ結合はそれぞれの隣接した細胞により助長される二つの半通路（「コネクソン」）のドッキングによって、細胞外空間に入り横切って作り出される。
【０００４】
コネクシン４３は発見された二番目のコネクシン遺伝子であり、それは従来の細胞株や組織において最も広く発現したコネクシンの一つとしてコード化する。
【０００５】
ＣＶＤの一つの共通の発現は不整脈である。不整脈は一般的に心拍や心臓の鼓動における異常として発現する心臓の電気的挙動の障害とみなされる。不整脈をもつ患者は動悸から衰弱（「失神」）までの多種類の徴候を経験する。
心血管系における主なコネクシンはコネクシン４３である。心血管壁、特に内皮細胞、の細胞間での細胞応答のギャップ結合の調整は、血管運動音の局部の変調と循環ホメオスタシスにとり危険であると考えられている。コネクシン４３の上方制御することもまた心組織における電気的安定性の維持を助ける。心組織における電気的安定性を維持することは、年間数十万のある種の心血管病[例えば、虚血心臓病（ＩＨＤ）と不整脈]の人々の健康を利し、不整脈の高い危険状態にある患者において突然の心筋停止の発生を防ぐ。
癌は一般的に細胞の制御できない異常な生長によって特徴づけられるとみなされている。コネクシン４３は、先に述べたように、細胞の生長抑制に関係している。コネクシン４３による生長制御はコネクシン４３のギャップ結合伝達との結合によるらしい。機能的ギャップ結合伝達の維持、修復、増加は、転移される細胞の増殖を抑制する。それゆえに、コネクシン４３の上方調節及び／又は利用の抑制は癌細胞の広がりを場合によっては抑制し改善する。
【０００６】
その病因を問わず、慢性の肝障害は、急性・慢性炎症から初期段階の線維化、最終的には肝硬変や末期肝疾患（ESRD）といった病状の進行領域に導くであろう。最初の損傷によって起こった炎症カスケードは、サイトカインの放出や反応性酸素種の生成を含めて肝星状細胞（HSC）を活性化するであろう。肝星状細胞はコラーゲンを含む細胞外マトリックスの成分（ECM）を産生するので、肝線維化を引き起こすプロセスに重要である。
末期の肝臓病[肝硬変もしくは肝細胞癌（ＨＣＣ）として発現する]は米国における病気が関係する死亡の８番目に多い原因である。ウイルス感染、アルコール乱用、薬剤誘発毒性、鉄や銅の過負荷や多くの他の要素に由来する、肝臓の慢性炎症は、肝臓線維症をひきおこしうる。肝細胞障害のバイプロはクップファー細胞を活性化する。クップファー細胞はそれから多くのサイトカイン、ＲＯＳ（特にスーパーオキシドアニオンを含む）や他のパラクリンやオートクラインファクターを放つ。これは代わって肝星状細胞（ＨＳＣ）に作用する。今や線維発生カスケードにおける根幹細胞が、ＥＣＭの生成に原因がある細胞型のＨＳＣであると信じられている。管内での証拠がＲＯＳがＨＳＣ細胞を誘発できることを証明している。酸化的ストレス（例えば、チオバルビツール酸反応種すなわちＴＢＡＲＳ）の間接的マーカーの高い濃度が慢性肝臓病のすべての患者に観察される。加えて、グルタチオン、グルタチオンペルオキシダーゼ、超酸化ジスムターゼ、カロチノイド、α−トコフェノール（ビタミンＥ）の濃度が慢性肝臓病の患者において極めて低い。これらの内生及び／もしくは外因性の抗酸化剤を供給することは、肝線維症を直接測定するのと同様に、病気プロセスの代理マーカーを含む慢性肝臓病の徴候の多くを逆転する。それゆえに、これらは肝臓病への治療的介入の強い剤でありうる。
概要
ある態様において、カロチノイドの構造類似体を投与すると被検者の病気の発生を
抑制及び／又は改善する。カロチノイドの構造類似体で治療される病気は、反応性酸素種及び／又は他のラジカル種（例えば、一重項酸素、ラジカルではなく反応性酸素種）の生成を含むあらゆる病気を含む。ある態様において、カロチノイドの水溶性類似体は反応性酸素種の生成を含む病気を治療するのに用いられる。DNA、蛋白、脂質の反応性酸素種と、他のラジカル種と非ラジカル種による酸化は人間の病気群に関係してきた。ラジカルは、体を他の病気を引き起こす要素にかかりやすくする、内因性の防御を抑制し経過を修復する、及び／又は初期の病気の進行を促進するという条件の一次原因である。当業者によりカロチノイドの構造類似体を投与すると、治療用薬剤運搬の薬物速度論や薬力学の考慮を含めて、先の病状を抑制及び／又は改善することが期待される。最初のカテゴリーは、単一の臓器が原発的に冒され、ラジカル及び／又は非ラジカルが病気の病理学に関連するという証拠が存在する、これらの病状である。これらの例は限定としては見られず、付加的な病状が当業者には明白である。
・手、目、耳、鼻と喉
加齢性黄斑変性（ＡＲＭＤ）、網膜剥離、高血圧網膜症、ブドウ膜炎、脈絡膜炎、硝子体炎、眼出血、変性網膜障害、白内障発生と白内障、早熟網膜障害、メニエール病、薬剤誘発聴器毒性（アミノ配糖体とフロセミド毒性を含む）、感染性特発性耳炎、中耳炎、感染性アレルギー性副鼻腔炎、頭と首の癌；
・中枢神経系（脳と脊髄）
老人痴呆（アルツハイマー痴呆を含む）、ノイマンピック病、神経毒反応、高圧酸素作用、パーキンソン病、脳と脊髄の損傷、高血圧性脳血管障害、発作（血栓塞栓性、血栓性と出血）、感染性脳炎と脳髄炎、アレルギー性脳脊髄炎と脱髄疾患、筋萎縮性側索硬化症（ＡＬＳ）、多発硬化症、神経セロイドリポフスチノーシス、毛細血管拡張性運動失調症候群、アルミニウム・鉄・他の重金属過負荷、原発癌／悪性腫瘍と脳転移；
・心臓と血管
動脈硬化症、粥状硬化症、抹消血管病、心筋梗塞、慢性安定狭心症、不安定狭心症、特発性外科手術損傷（ＣＡＢＧ，ＰＴＣＡの手術）、炎症性の心臓病[Ｃ反応性蛋白（ＣＲＰ）とミエルペルオキシダーゼ（ＭＰＯ）によって測定され影響される]、低密度脂肪蛋白酸化（ｏｘ−ＬＤＬ）、心筋症、不整脈（虚血と心筋梗塞後に誘発された）、うっ血性心不全（ＣＨＦ），薬剤毒性（アドリアマイシンとドキソルビシンを含む）、ケシャン病（セレニウム欠乏）、トリパノゾーマ病、アルコール心筋症、静脈うっ帯（深い静脈血栓症すなわちＤＶＴを含む）、血栓静脈炎；
・肺
喘息、反応性気道病、肺の慢性閉塞性病気（ＣＯＰＤ，又は気腫）、高酸素症、高圧酸素作用、煙草煙吸息作用、環境酸化剤汚染物質作用、急性呼吸窮迫症候群（ＡＲＤＳ）、気管支と肺の発育障害、無機ダスト肺塵症、アドリアマイシン毒性、ブレオマイシン毒性、パラクアットと他の殺菌剤毒性、化学肺炎、特発性肺介在性線維症、感染性肺炎（真菌類を含む）、結節症、肺石綿症、肺癌（小又は大細胞）、炭疽感染、
炭疽消毒暴露；
・腎臓
高血圧腎臓病、末期腎臓病、糖尿病、感染性糸球体腎炎、ネフローゼ症、アレルギー性糸球体腎炎、Ｉ―ＩＶ型過敏反応症、腎臓同種移植拒絶、腎炎抗糸球体基底膜病、重金属腎毒性、薬剤誘発（アミノ配糖体、フロセミド、非ステロイド系抗炎症剤を含む）腎毒性、黄紋筋融解症、腎臓癌；
・肝臓
四塩化炭素肝臓障害、内毒素とリポ多糖類肝臓障害、慢性ウィルス感染（肝炎感染を含む）、感染性肝炎（非ウィルス病因）、ヘマクロマトーシス、ウイルソン病、アセトアミノフェン過剰服用、肝性うっ血を伴ううっ血性心不全、肝硬変（アルコール性、ウイルス性、特発性病因を含む）、肝細胞癌、肝臓転移；
・胃腸
炎症性腸病（クローン病、潰瘍性大腸炎、過敏腸症候群を含む）、腸癌、ポリープ症、感染性憩室炎、中毒性巨大結腸症、胃炎（ヘリコバクターピロリ菌感染を含む）、胃癌、食道炎（バレット食道を含む）、食道逆流病(GERD)、ホウィップル病、胆石、胆嚢炎、膵臓炎、無β―リポ蛋白血症、感染性胃腸炎、赤痢、非ステロイド抗炎症薬誘発毒性；
・造血／血液
Pb(鉛)中毒、薬剤誘発性骨髄抑制、プロトポルフィリン光酸化、リンパ腫、白血病、ポルフィリン症、寄生生物感染症（マラリアを含む）、鎌状赤血球貧血、サラセミア、ソラマメ中毒症、悪性貧血、ファンコニー貧血、感染後貧血、特発性血小板減少性紫斑病、後天性免疫不全症候群；
・泌尿器と生殖器
感染性前立腺炎、前立腺癌、良性前立腺肥大(BPH)、尿道炎、精巣炎、精巣捻転、子宮頸管炎、子宮頸癌、卵巣癌、子宮癌、腟炎、腟痙；
・筋骨格
骨関節炎、リウマチ様動脈炎、腱炎、筋栄養失調、変性円板病、変性関節病、運動誘発性骨格筋障害、手根管症候群、ギランバー症候群、骨のパジェット病、強直性脊椎炎、異所骨形成、；と
・外被
日射病（日焼けを含む）、火傷、化学的接触皮膚炎（ウルシ皮膚炎を含む）、乾癬、ブルーム症候群、白斑症（特にオーラル）、感染性皮膚炎、カポージ肉腫．
二番目のカテゴリーは、その病態がラジカル的もしくは非ラジカル的障害（加齢性免疫欠乏と早熟加齢性疾患を含む加齢、癌、心臓血管病、脳血管疾患、放射病、アルコール仲介障害（ウエルニッケコルサコフ症候群を含む）、虚血制再灌流障害、炎症と自己免疫病、薬剤毒性、アミロイド病、過負荷症候群（鉄、銅等）、多臓器不全、内毒血症／敗血症）にある程度関連していることを論理的に説明できる多臓器疾患である。
【０００７】
カロチノイドの構造類似体で治療されうる病気は、心臓血管の炎症、C型肝炎感染、癌（肝細胞癌と前立腺）、黄斑変性、リウマチ性動脈炎、発作、アルツハイマー病、及び／もしくは変形性関節症を含むが限定されない。一つの態様において、カロチノイドの水溶性類似体の被検者への投与は被検者における再灌流障害の発生を抑制及び／又は改善する。ある態様において、水溶性で他のカロチノイド構造類似体が被検者に単独でもしくは他のカロチノイド構造類似体と併用して投与される。心筋梗塞、発作、抹消血管病、静脈もしくは動脈の閉塞、臓器移植、冠動脈バイパスグラフト手術、経皮経管的冠動脈形成手術、心血管停止及び／もしくは死を罹患しているか、もしくは罹患したか、もしくは罹患しやすくされている人間の被検者における再灌流障害の発生は、水溶性及び／又は他のカロチノイド構造類似体の治療的量の被検者への投与により抑制及び／又は改善される。
【０００８】
「水溶性」カロチノイド構造類似体は、水溶液で単独か賦形剤と共に調製されるこれらの類似体である。水溶性カロチノイド類似体はこれらの化合物や自己集合分子を形成する合成した誘導体を含む、これはもっと正確に「水分散性」カロチノイド類似体と呼ばれる。水溶性及び／又は「水分散性」カロチノイド類似体は現在の発明のある面における好ましい態様である。
【０００９】
一つの態様において、カロチノイドの水溶性類似体を被検者へ投与すると、不整脈を伴うある種の心血管の病気を抑制及び／又は改善する。ある態様において、カロチノイドの水溶性類似体は被検者へ単独か他のカロチノイド類似体と併用して投与されるであろう。カロチノイド類似体は心血管組織における電気的安定性の維持を援助する。心血管組織における電気的安定性の維持の援助は、とりわけ致命的な不整脈に帰する突然の心血管の停止を含むある種の心血管の病気を抑制及び／又は改善する。
【００１０】
一つの態様において、カロチノイドの水溶性類似体を被検者へ投与すると、被検者の肝臓病の発生を抑制及び／又は改善する。ある態様において、カロチノイドの水溶性類似体は被検者へ単独か他のカロチノイド類似体と併用して投与される。肝臓病は例えばC型肝炎感染のような慢性の肝臓病である。
【００１１】
一つの態様において、カロチノイドの水溶性類似体を被検者へ投与すると、開始され転移された、及び／又は癌の細胞の増殖と伝播を抑制及び／又は改善する。ある態様において、カロチノイドの水溶性類似体は被検者へ単独か他のカロチノイド類似体と併用して投与される。カロチノイド類似体は原発性癌細胞の増殖速度を抑制及び／又は改善する。カロチノイド類似体はコネキシン４３の発現を増加する。コネキシン４３の発現の増加はギャップ結合の細胞間伝達を増加し、維持し、回復する。従って、原発性癌細胞の生長を抑制する。
【００１２】
態様は、さらに先の被検者へのカロチノイド構造類似体の組み合わせからなる薬剤組成物に向けられる。アスタキサンチンの注入可能なカロチノイド構造類似体の組成物はここで記載された治療方法において特に有用である。さらなる態様において、注入可能なアスタキサンチン構造類似体が、別のアスタキサンチン構造類似体及び／又は他の他のカロチノイド構造類似体とともに、又は他の抗酸化剤及び／又は意図された目的を促進する賦形剤との調製で投与される。ある態様において、一つ又はそれ以上のアスタキサンチン構造類似体が水溶性である。
【００１３】
一つの態様において、カロチノイドを含む化学薬品の化合物は一般構造（Ｉ）を有する。
2010248243.tif 000002
それぞれのＲ３は独立に水素もしくはメチルである。Ｒ１とＲ２は独立にＨ、一つもしくはそれ以上の置換基をもつ脂環式アルケン、又は一つもしくはそれ以上の置換基をもつサイクル環である。ある態様において、置換基は少なくとも部分的に親水性である。これらのカロチノイド誘導体は薬剤組成物に用いられる。一つの態様において、一般構造（Ｉ）をもつカロチノイドの構造類似体を含む薬剤組成物は再灌流障害の治療に用いられる。ここで用いられる様に、言葉「アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体」、「ｄＡＳＴ」、「Ｃａｒｄａｘ」、「ＣａｒｄａｘＴＭ」、「ｒａｃ」、と「アスタキサンチンのジコハク酸エステル誘導体（ＡＤＤ）」は、種々の立体異性体と水溶化処方におけるアスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の使用に対する多様の命名を表し、現在好ましいがそれにもかかわらずカロチノイドの構造類似体の意図する用途に対する例証となる態様を表す。アスタキサンチンのジコハク酸エステルのジ酸誘導体（ａｓｔａＣＯＯＨ）は非エステル化「ラセミ体の」（すなわち、立体異性体の混合物）アスタキサンチンとの直接比較に対する閃光光分解研究に用いられる誘導体のプロトン化された形である。「Ｃａｒｄａｘ−Ｃ」は、スーパーオキシドアニオンを除去する、電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）画像によって分析される実験に利用される、ジ−ビタミンＣのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＸＸＩＩＩ）である。
【詳細な説明】
【００１４】
「親」カロチノイドは一般的にカロチノイドの構造類似体の合成の開始足場として利用されるこれらの天然の化合物に注目する。カロチノイド誘導体は天然に産するカロチノイドに由来する。天然に産するカロチノイドは２〜３例をあげるとリオコペン、リオコフィル、リコザンチン、アスタキサンチン、β−カロチン、ルテイン、ゼアキサンチン、及び／又はキャンキサンチンを含む。
カロチノイドは基本的には植物、酵母、微細藻類によって生産される天然顔料の群である。関連する化合物の群は、ＺとＥ異性体を除いて今や６００以上の記載された数を数える。５０が人間の血清と細胞に見つけられた。人間と他の動物はカロチノイドを新たに合成することはできず、食事からそれらを得なければならない。すべてのカロチノイドはポリイソプレノイド構造、発色団を形成する長いポリエン、中心の二重結合の周囲がほとんど対称であるような共通の化学的特徴を共有する。二つのＣ20ゲラニルゲラニルジリン酸分子の尾と尾の結合は親のＣ40骨格を生成する。酸素を含んだ官能性基のないカロチノイドはカロチンと呼ばれる。カロチンはその炭化水素の性質を反映する；酸素を含んだカロチンは「キサントフィル」として知られる。分子の片末端もしくは両末端での環化は７つの確認された末端基を生ずる。（図１に示された代表図）
文書化された天然におけるカロチノイドの機能は、光吸収、光防護や、微生物、哺乳動物や鳥のそれぞれにおける保護及び性関係の着色を含む。比較的最近の観察では、細胞内での複雑な抗酸化剤ネットワークの部分として人間の加齢性病気に対するカロチノイドの保護の役割が見られる。この役割は、個々のカロチノイドの物理化学的性質と生命体におけるそれらの体内での機能との間の緊密な関係により影響される。分子の中央部分における二重結合と一重結合を変更する長いシステム（π軌道電子をポリエン鎖の全体に非局在化する）はカロチノイドの独特の分子形状、化学的反応性、光吸収特性を与える。付け加えて、Ｃ＝Ｃ二重結合の周りの異性化は別個の化合物（Ｚ（「シス」）とＥ（「トランス」）、すなわち幾何異性体として知られている）として隔てられるはっきりと異なった分子構造を与える。６００以上の確認されたカロチノイドの中で、実にはるかに多数の、理論的に可能性のあるモノ−Ｚとポリ−Ｚ異性体が時々天然で遭遇して見つけられる。Ｚ二重結合の存在は水素原子の近く及び／又はメチル基の大きな立体障害をつくり、そのためにＺ異性体は一般的に、相当する全Ｅ型よりも熱力学的に不安定であり、化学的反応性である。全Ｅ型形態は広がった、直線的で、堅い分子である。これに反して、Ｚ異性体は単純でない、直線分子（いわゆる「曲鎖」型異性体）である。ポリエン鎖のあらゆるＺの存在は曲鎖分子をつくる。Ｚ異性体の結晶化もしくは集合する傾向は、全Ｅ型よりも小さく、Ｚ異性体はそれらの全Ｅ対応物よりも容易に生体内で溶解され、吸収され、移動される。これは哺乳動物における腸内の（すなわち経口的）と非経口的の（すなわち静脈の、動脈内の、筋肉内の、又は皮下の）摂取にとって重要な意味をもっている。
対掌性中心をもつカロチノイドは、Ｒ（レクタス）形態かS（シニスター）形態として存在する。例えば、アスタキサンチン（３と３'炭素に２つの対掌性中心をもつ）は４個の立体異性体として存在しうる：３Ｓ，３'Ｓ；３Ｒ，３'Ｓと３Ｓ，３'Ｒ（メソ体）；もしくは３Ｒ，３'Ｒ。立体異性体のそれぞれの相対的割合は天然源泉によって変わる。例えば、Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓ微細藻類ミールは９９％３Ｓ，３'Ｓアスタキサンチンであり、アスタキサンチンの優れた人間の進化源泉でありうる。クリル（３Ｒ，３'Ｒ）と酵母源泉は微細藻類源泉とは異なった立体異性体組成物を産出する。Ｈｏｆｆｍａｎｎ−ＬａＲｏｃｈｅ ＡＧ，ＢｕｃｋｔｏｎＳｃｏｔｔ（ＵＳＡ），もしくはＢＡＳＦ ＡＧのような大製造者によって生産される、合成アスタキサンチンは非エステル化の遊離アスタキサンチンの１：２：１の立体異性体混合物[３Ｓ，３'Ｓ；３Ｒ，３'Ｓ，３Ｓ，３'Ｒ（メソ）；３Ｒ，３'Ｒ]の明確な幾何異性体として提供される。鮭科の魚からの天然源のアスタキサンチンはすぐれて単一の立体異性体（３Ｓ，３'Ｓ）であるが、幾何異性体の混合物を含んでいる。天然源のＨａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ ｐｌｕｖｉａｌｉｓからのアスタキサンチンはほとんど５０％のＺ異性体を含む。上に述べたように、Ｚ形態変化はカロチノイド分子の二つの部分の間の高い立体障害となる。これは分子を不安定にし、より反応性にし、低酸素圧力で反応をうけやすくする。このような状況において、全Ｅ型に関連して、Ｚ型は（１）最初に分解され、（２）スーパーオキシドアニオンのような反応性酸素種による細胞の攻撃をより押さえつけ、（３）ラジカルの発生を選択的に遅くする。該してZ形態は、最初熱力学的に、細胞の脂肪親和性の部分と細胞膜を破壊から保護することに有利である。しかしながら、アスタキサンチンの全E型は、β−カロチンとは違って、β−カロチン環のそのジヒドロキシ−及びジケト置換体の形において、酸化抑制能力と同様に重要な経口的生物学的利用能を保有し、β−カロチンを超える増加された効力を有することが最近の研究で証明されてきたことを書き留めておくことは重要である。アスタキサンチンの全E型もまた生体内において細胞に対して最も膜を安定化する効果を持つことが要求されてきた。それゆえに、立体異性体の天然と合成の混合物におけるアスタキサンチンの全E型もまた酸化抑制機序において極端に重要であり、特別の薬剤調剤に最も適当である形であるということはありうる。
カロチノイドの酸化抑制機序は、そして特別のアスタキサンチンにおいて、一重項酸素の消滅、直接のラジカル除去、脂質の過酸化鎖の破壊を含む。カロチノイドのポリエン鎖が一重項酸素の励起エネルギーを吸収し、鎖に沿っての非局在によってエネルギー移動を効果的に安定化し、局部環境に熱としてエネルギーを散らす。三重項のクロロフィル（植物における）もしくは他のポルフィリンや原ポルフィリン（哺乳動物における）からカロチノイドへのエネルギー移動は、高い反応性で破壊的一重項酸素（１O２）を形成する酸素への二者択一のエネルギー移動よりもずっと容易におこる。カロチノイドもまた、その部位に形成されるなら、一重項酸素から励起エネルギーを受け、そして再び局部環境に熱としてエネルギーを散らす。一重項酸素の生成が損傷効果を持つ、心臓虚血、黄斑変性、ポルフィリン症、や他の病状において、一重項酸素の消滅能力は重要な意味をもつ。物理的消滅機序において、カロチノイド分子は再生し（最もしばしば）又は失われる。カロチノイドもまた優れた鎖破壊抗酸化剤であり、脂質の過酸化の抑制に重要なメカニズムである。アスタキサンチンは水素（H．）を不安定なポリ不飽和の脂肪酸（PUFA）ラジカルに与えることができ、鎖反応を停止する。パーオキシルラジカルもまた、カロチノイドのポリエン鎖への付加によって、脂質の過酸化鎖終止の近因となる。アスタキサンチンの適当な摂取量は、リポソームシステムにおいてパーオキシルラジカル鎖反応を完全に押さえつけることが示されている。アスタキサンチンは、一重項酸素消滅と直接のラジカル除去の、この二重の酸化抑制防御システムをビタミンEと共有し、ほとんどの場合（生体内で特に低酸素圧力で）ラジカル除去者と一重項酸素の物理的消滅者としてビタミンＥにまさる。
【００１５】
カロチノイド、そして特別のアスタキサンチンにおいて、強い直接のラジカル除去者、一重項酸素消滅者であり、再灌流障害の抑制と改善のためのそのような治療薬剤の好ましい性質はみな保有している。「中毒性のない幻覚剤」的性質（すなわち誘導された形での挙動）をもつ新規なカロチノイド誘導体の合成は、生理学上関連のある、部分前駆体に裂ける連鎖を伴って、血漿と固体臓器の両方において有意の濃度の遊離カロチノイドを生ずることができる。非エステル化の遊離アスタキサンチンの場合、これは特に有用な態様（下記の非エステル化遊離アスタキサンチンに固有の特徴）である。
・天然形で脂質に可溶；もっと水溶になるよう変更できる。
・５９７ダルトンの分子量[６００ダルトン（Ｄａ）以下の大きさは容易に血液脳関門すなわちＢＢＢを越す]
・一重項酸素消滅と脂質過酸化鎖破壊に効果的なカロチノイドに特徴的な長いポリエン鎖
・哺乳動物における前ビタミンＡの挙動のない（人間におけるビタミンＡ不足症と樹脂類似の毒性の心配を除去）
強い一重項酸素消滅者で直接のラジカル、特にスーパーオキシドアニオンラジカルの除去者である抗酸化剤の投与は、線維形成経路における初期に肝臓星状細胞の活性化に影響を与えることによって、肝臓線維症と肝硬変への進行を制限するだろう。それゆえに強い抗酸化剤の投与によるＲＯＳのレベルへの減少は、ＨＳＣとクップファー細胞の両方の活性化を妨害する点において非常に重要でありうる。保護的酸化抑制効果は、水溶性（例えば、ビタミンC、グルタチオン、レスベラトロール）や脂肪親和性（例えば、ビタミンＥ、β−カロチン、アスタキサンチン）薬剤を含む、治療の可能性ある抗酸化剤の範囲を越えて広がっているようにみえる。それゆえに水溶性や脂肪親和性薬剤が合成上結合している共−酸化抑制的誘導体戦略は特に有用な態様である。
【００１６】
ビタミンEは一般的に基準の抗酸化剤とみなされる。ビタミンEと比較したとき、カロチノイドは均一な有機溶媒中及びリポソームシステムにおける一重項酸素消滅の点でより効果的である。それらはリポソームシステムにおいてもよりよい鎖を破壊する抗酸化剤である。それらは生体内での増加する効き目と効能を証明した。
それらは低酸素圧下で特に有効であり、低濃度において、虚血が組織障害や病理の重要な部分である病状において、それらを極端に効果的な剤とする。これらのカロチノイドもまた経口投与の後に肝臓に対する自然の向性をもっている。それゆえに、カロチノイドの治療投与は線維症を制限することにおいてビタミンEよりも大きな利益を提供する。
あるカロチノイドやカロチノイドの構造類似体を使用することに関する問題は、（１）天然源や合成源において提供される、非カロチノイド汚染物を含む複雑な異性体混合物は、ＦＤＡのような機関によって要求される安全と効き目の試験でコスト的に増加することになる；（２）被検者に投薬に対する制限された生物学的利用能；（３）チトクロームＰ４５０酵素の特異な導入（この族の酵素は種−動物の行動を人間の研究に外挿するときは考慮にいれなければならない特別の相違―を示す）。
一つの態様において、親カロチノイドはあらゆる天然に産するカロチノイドの構造を有する。天然に産する親化合物として用いられるカロチノイドのいくつかの例は、図１に示される。
ある態様において、カロチノイド誘導体は構造（Ｉ）をもつ化合物を含む。
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【００１７】
ここで、それぞれのＲ3は独立して水素もしくはメチルであり；
Ｒ1とＲ2は独立して少なくとも一つの置換基を有する脂環式アルケン、もしくは少なくとも一つの置換基を有するサイクル環であり、サイクル環は下式の一般構造(II)を有する。
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【００１８】
ここでｎは４から１０の炭素原子数であり、Ｗは置換基である。置換基は少なくとも部分的に親水性である。親水性の置換基はカロチノイド誘導体の水溶性を増加するのを助ける。ある態様において、カロチノイド誘導体は少なくとも部分的に水溶性である。サイクル環は少なくとも一つの対掌性中心を有する。脂環式アルケンは少なくとも一つの対掌性中心を有する。サイクル環は少なくとも一つの不飽和を有する。あるサイクル環の態様において、サイクル環は芳香族である。サイクル環は置換基を含む。置換基は親水性である。ある態様において、置換基は例えば（ａ）、（ｂ）、もしくは（ｃ）である。
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【００１９】
ある態様において、置換基はカルボン酸、アミノ酸、エステル、アルカノール、アミン、ホスフェート、サクシネート、グリシネート、エーテル、グルコシド、糖、カルボン酸塩である。
【００２０】
ある態様において、それぞれの置換基−Ｗは独立して−ＸＲを含む。それぞれのＸは独立してＯ，Ｎ，Ｓである。ある態様において、それぞれの置換基−Ｗは独立してアミノ酸、エステル、カーバメート、アミド、カーボネート、アルコール、ホスフェート、もしくはスルフォネートである。ある態様において、置換基は例えば（ｄ）から（ｐｐ）を含んでいてもよい。
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【００２１】
ここで、それぞれのＲは独立して−アルキレン−ＮＲ13＋，−芳香族−ＮＲ13＋，−アルキレン−ＣＯ２−，−芳香族−ＣＯ２−，アミノ酸−ＮＨ３＋，−燐酸エステル化アミノ酸−ＮＨ３＋，ポリエチレングリコール、デクストラン，Ｈ−アルキレン−，もしくはアリールである。ある態様において、負に荷電した置換基は、アルカリ金属、一つの金属もしくは一つ以上の負に荷電した置換基がある態様においては対イオンとして異なったアルカリ金属との組み合わせである。アルカリ金属は、ナトリウム、カリウム、及び／もしくはリチウムを含むがこれらに限定されない。
【００２２】
上記の構造、と置換基構造はＥ形態におけるアルケンを描いているが、これは限定としてみられない。ここで議論される化合物は、アルケンはＺ形態であるか、もしくは同一分子内においてＺとＥ形態の組み合わせのアルケンを含むある態様を含む。ここで描かれる化合物はＺとＥ形態の間を変換してもよいし、及び／又は二つの形態の間の平衡して存在していてもよい。
【００２３】
ある態様において、化学化合物は構造(ＩＩＩ)をもつカロチノイド誘導体を含む。
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【００２４】
それぞれのＹは独立してＯもしくはＨ2である。それぞれのRは独立してOＲ1もしくはＲ1である。それぞれのＲ1は独立して−アルキレン−ＮＲ23＋，−芳香族−ＮＲ23＋，−アルキレン−ＣＯ２−，−芳香族−ＣＯ２−，アミノ酸−ＮＨ３＋，−燐酸エステル化アミノ酸−ＮＨ３＋，ポリエチレングリコール、デクストラン，Ｈ−アルキレン−，ペプチド、ポリ−リシン、もしくはアリルである。加えて、それぞれのＲ2は独立してＨ−アルキレン−，もしくはアリールである。カロチノイド誘導体は少なくとも一つの対掌性中心を含む。
【００２５】
ＹがＨ2である特別の態様において、カロチノイド誘導体は構造(ＩＶ)をもつ。
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【００２６】
ＹがOである特別の態様において、カロチノイド誘導体は構造(Ｖ)をもつ。
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【００２７】
一つの態様において、化学化合物は構造(ＶＩ)をもつカロチノイド誘導体を含む。
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【００２８】
それぞれのＹは独立してＯもしくはＨ2である。それぞれのＲは独立してＨ−アルキレン−，もしくはアリールである。カロチノイド誘導体は少なくとも一つの対掌性中心を含む。
ＹがＨ2である特別の態様において、カロチノイド誘導体は構造(ＶＩＩ)をもつ。
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【００２９】
ＹがOである特別の態様において、カロチノイド誘導体は構造(ＶＩＩＩ)をもつ。
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【００３０】
一つの態様において、化学化合物は構造(ＩＸ)をもつカロチノイド誘導体を含む。
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【００３１】
それぞれのＹは独立してＯもしくはＨ2である。それぞれのＲ'はCH２である。それぞれのＸは独立して
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【００３２】
である。それぞれのＲは独立して−アルキレン−ＮＲ１3＋，−芳香族−ＮＲ１3＋，−アルキレン−ＣＯ２−，−芳香族−ＣＯ２−，アミノ酸−ＮＨ３＋，−燐酸エステル化アミノ酸−ＮＨ３＋，ポリエチレングリコール、デクストラン，Ｈ−アルキレン−，もしくはアリールである。それぞれのＲ１は独立してＨ−アルキレン−，もしくはアリールである。
カロチノイド誘導体は少なくとも一つの対掌性中心を含む。
ＹがＨ2である特別の態様において、カロチノイド誘導体は構造(Ｘ)をもつ。
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【００３３】
ＹがOである特別の態様において、カロチノイド誘導体は構造(XI)をもつ。
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【００３４】
一つの態様において、化学化合物は構造(ＸＩＩ)をもつカロチノイド誘導体を含む。
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【００３５】
それぞれのＹは独立してＯもしくはＨ2である。カロチノイド誘導体は少なくとも一つの対掌性中心を含む。ＹがＨ2である特別の態様において、カロチノイド誘導体は構造(ＸＩＩＩ)をもつ。
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【００３６】
ＹがOである特別の態様において、カロチノイド誘導体は構造(ＸＩＶ)をもつ。
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【００３７】
一つの態様において、化学化合物は構造(ＸＶ)をもつカロチノイド誘導体のジコハク酸エステルを含む。
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【００３８】
一つの態様において、化学化合物は構造(ＸＶＩ)をもつカロチノイド誘導体のジコハク酸エステルのナトリウム塩を含む。
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【００３９】
ある態様において、化学化合物は、共抗酸化剤をもつカロチノイド誘導体、特に一つもしくはそれ以上の、カロチノイドと連結するビタミンＣ（すなわちＬアスコルビン酸）の類似体を含む。ある態様は、カロチノイドと連結するビタミンＣのカルボン酸及び／もしくはカルボキシレート誘導体（例えば、構造(ＸＶＩＩ)）を含む。
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【００４０】
Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ，１９７８，６０，２５１−２５８は式５に示されるようにアスコルビン酸のＣ−６の酸化を開示している。
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【００４１】
ある態様はカロチノイドに連結するビタミンＣ及び／もしくはビタミンＣ類似体を含む。ビタミンＣはエーテル結合を経てカロチノイドと連結する（例えば、構造(ＸＶＩＩＩ)）。
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【００４２】
ある態様はカロチノイドと連結したビタミンCのジコハク酸エステル類似体を含む（例えば、構造（ＸＩＸ））。
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【００４３】
ある態様は、共抗酸化剤、特にビタミンＣ及び／もしくはビタミンＣ類似体、と結びついたカロチノイド及び／もしくはカロチノイド誘導体の溶液もしくは薬剤の製剤を含む。薬剤の製剤はビタミンCのカロチノイドに対する比が約２：１を含む。
【００４４】
ある態様において、カロチノイド（例えば、アスタキサンチン）はビタミンCと結合してエーテル結合を形成する。エーテル結合は式１のようにミツノブ反応を用いて形成される。
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【００４５】
ある態様において、ビタミンCは選択的にエステル化される。ビタミンCはＣ−３の位置（例えば式２）で選択的にエステル化される。Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０００，６５，９１１−９１３，は１級アルコールとの保護されないアスコルビン酸のＣ−３の位置での選択的エステル化を開示している。
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【００４６】
ある態様において、カロチノイドはビタミンＣと結合している。ビタミンＣは式３と４で描かれるようにＣ−６，Ｃ−５のジオールの位置でカロチノイドと結合しアセタールを形成する。
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【００４７】
ある態様において、カロチノイドは式６に描かれるようにグリコキシレート結合剤で水溶性の一部分（例えばビタミンＣ）に結合する。Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ．１９８９，２２，６９８７−６９９８は同様なアセタール形成を開示している。
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【００４８】
ある態様において、カロチノイドは式７に描かれるようにグリコキシレート結合剤で水溶性の一部分（例えばビタミンＣ）に結合する。Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．１９８９，３１，１３６３−１３６８は塩化グリオキシルを開示している。
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【００４９】
ある態様において、カロチノイドは式８に描かれるようにリン酸エステル結合剤で水溶性の一部分（例えばビタミンＣ）に結合する。Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．１９８８，１７６，７３−７８はＬ−アスコルビン酸６−リン酸エステルを開示している。
2010248243.tif 000031
ある態様において、カロチノイドは式９に描かれるようにリン酸エステル結合剤で水溶性の一部分（例えばビタミンＣ）に結合する。Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．１９７９，６８，３１３−３１９はビタミンＣの６−ブロモ誘導体を開示している。Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｒｅｓ．１９８８，１７６，７３−７９はビタミンＣの６−ブロモ誘導体の反応を開示している。
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ある態様において、カロチノイドは式１０に描かれるようにリン酸エステル結合剤で水溶性の一部分（例えばビタミンＣ）に結合する。Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．２００１，４４，１７４９−１７５７とＪ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．２００１，４４，３７１０−３７２０は塩化アリル誘導体とリン酸エステルを含む求核剤との温和な塩基条件下での反応を開示している。
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【００５０】
ある態様において、カロチノイドは式１１に描かれるようにリン酸エステル結合剤で水溶性の一部分（例えばビタミンＣ）に結合する。ビタミンＣは保護されてないアスコルビン酸のＣ−３の位置での１級アルコールとの選択的エステル化反応を用いてカロチノイドと結合する。
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【００５１】
ある態様において、化学化合物はカロチノイドと結合した一つもしくはそれ以上のアミノ酸（例えばリシン）及び／もしくはアミノ酸類似体（例えばリシン塩酸塩）を含むカロチノイド誘導体を含む[例えば構造(ＸＸ)]。
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【００５２】
ある態様において、カロチノイド誘導体は下記構造を含む。
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【００５３】
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【００５４】
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【００５５】
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ある態様において、カロチノイド誘導体は天然に産するカロチノイドから合成される。カロチノイドは図１に描かれる構造２Ａ−２Ｅを含む。ある態様において、カロチノイド誘導体は天然に産する、一つ又はそれ以上のアルコール置換基を含むカロチノイドから合成される。他の態様において、カロチノイド誘導体は天然に産する、一つ又はそれ以上のアルコール置換基を含むカロチノイドの誘導体から合成される。合成は単一の立体異性体に帰着する。合成はカロチノイド誘導体の単一の幾何異性体に帰着する。合成／合成手順は親カロチノイドに実行されるあらゆる先立つ精製や分離の段階を含む。実施例は、限定されないが、３Ｓ，３Ｓの全Ｅカロチノイド誘導体、親カロチノイドはアスタキサンチンである、を含む。合成手順はカロチノイド及び／又は置換された前駆体の色々の機能の保護とその後の脱保護を含む。アルコールは塩基で脱プロトンされる。脱プロトンされたアルコールはよい脱離基を持つ置換された前駆体と反応する。塩基は、例えばジメチルアミノピリジンのような当業者に知られたあらゆる非求核性塩基を含む。脱プロトンされたアルコールは脱離基を置き換えながら置換された前駆体と反応する求核剤として作動する。脱離基は限定されないが、Ｃｌ、Ｂｒ、トシル、メシル、又はトリフィルを含む。これらは用いられる、ほんの少しの脱離基の例にすぎず、より多くのものは知られており、当業者には明白であろう。ある態様において、用いられる脱離基に依存して、アルコールを脱プロトン化することは実に必要ではない。他の実施例において、脱離基は内在的であり、カロチノイド誘導体の最終の構造に含まれ、非限定の実施例は無水物やピンと張ったサイクル環エーテルを含む。例えば、脱プロトン化されたアルコールは無水コハク酸と反応する。一つの態様において、アスタキサンチンのジコハク酸エステルはさらにニナトリウム塩に転換される。描かれた特別の態様のいくつかの製造の合成手順の例は実施例の項に記載されている。下に描かれた例は、カロチノイド誘導体の製造のための合成手順の一般の非限定例である。
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【００５６】
虚血再灌流（Ｉ／Ｒ）障害：病態生理的特徴
虚血心筋の再灌流は、虚血障害によってつくられた損傷を悪化させる危険状態にある組織における、重要な細胞の又は局部の変質になる。特に、血管や微小血管の障害、内皮の機能障害、促進された細胞壊死、又は顆粒細胞球活性は、再灌流の後に発生する。血管や微小血管の障害は、相補体活性、膜攻撃複合体（ＭＡＣ）を形成する、曝された細胞での、循環し局部的のＣ反応性蛋白とＣｌｑとホスホコリンとの相互作用、続いておこる細胞の死と増加する内皮の透過性、及び内皮細胞と活性化された白血球、微小塞栓、サイトカイン病（特にＩＬ−６における）、IIbIIIa受容体活性による血小板の活性、及び続くＡＤＰとセロトニンの病気によるスーパーオキシドアニオンの発生から生ずる。内皮の機能障害が、機能障害の内皮によるスーパーオキシドアニオンの発生と共におき、ポジチブなフィードバックサイクルにおける影響を受けた内皮細胞をさらに損傷する。虚血再灌流は、心筋細胞の生き残りをさらに危うくする、脈管構造への初期、及び厳しい障害につながるということが示されている。顆粒細胞球活性もまた再灌流の間に生ずる。この細胞系統の活性化と脱顆粒化は、骨髄パーオキシダーゼ（ＭＰＯ）、エラスターゼ、及び酸素から派生したラジカル種と非ラジカル種（呼吸バーストの後の最も重要なスーパーオキシドアニオン、次亜塩素酸塩、一重項酸素、過酸化水素）の解放になる。酸素から派生したラジカル種と非ラジカル種（例えば一重項酸素）は虚血と再灌流に繋がった損傷の多くに関係があるとされており、脂質の過酸化はチオバルビツール酸反応物質（ＴＢＡＲＳ）、マロンジアルデヒド（ＭＤＡ）、もしくは共役したジエン形成によって測定されて、はっきりと再灌流に帰結すると示されている。
【００５７】
冠動脈管の内皮と心筋層そのものの両方への虚血障害は、反応性酸素種（ROS）にまとめて関連する、この中の組織を損傷することができるラジカルと他のラジカル酸素由来の種の生成に有利な条件を作る。人間における内皮に基づいたキサンチンデヒドロゲナーゼ−キサンチンオキシダーゼシステムはスーパーオキシドアニオン（Ｏ２−）の源である。人間の心筋層はこの酵素システムが欠乏している。健康な組織では酵素の９０％はデヒドロゲナーゼ（Ｄ）形として存在する。それは虚血組織でオキシダーゼ（Ｏ）に変換する。分子状酸素を電子受容体として使う（Ｏ）形は、冠動脈管の内皮でスーパーオキシドアニオン（Ｏ２−）を生成する。それからスーパーオキシドアニオンは局部環境で付加的な組織損傷をつくるのに有用である。スーパーオキシドアニオンはそれ自身で生物学的システムの中で最も反応的で破壊的なラジカル種ではない。しかしながら、それはいくつかのより短い−より長い寿命の、より損傷するラジカル及び／又はヒドロキシルラジカル、過酸化水素、一重項酸素、パーオキシルラジカルのようなＲＯＳの源である。それ自体それはＩ／Ｒ障害における「かなめ」ラジカルとみなされ得る。これらの重要な酸化剤を形成するスーパーオキサイドラジカルの生物学的反応は下に示される。
スーパーオキシドアニオンは、パーオキシドを生成する、単一の電子（「一価還元」
）を受容する。それからパーオキシドは２プロトンと結合して、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を形成する。Ｈ２Ｏ２は細胞膜を通過して容易に拡散し、細胞質から容易に排除できない。Ｈ２Ｏ２は、細胞質で細胞の成分と反応し、Ｉ／Ｒ障害における付加的な炎症損傷に関係する、核の要素カッパ−Ｂ（ＮＦ−カッパ−Ｂ）のような中心炎症カスケードを活性化する。
スーパーオキシドアニオンは概してそれ自身で反応して過酸化水素と酸素を生
成する（不同変化）。スーパーオキシド不同変化は自発的であり、酵素スーパーオキシドディスミューターゼ（ＳＯＤ）によって、酸化されたＳＯＤの生成に到る反応を引き起こされる。
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【００５８】
スーパーオキシドアニオンは還元剤として供され、金属カチオンに単一の電子（「
一価還元」）を供給する。例えば、下の二段階の過程において、第二鉄（Ｆｅ３＋）が還元され、次に過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）をヒドロキシルラジカル（ＯＨ・）に変換する触媒として挙動する。
2010248243.tif 000042
第一鉄（Ｆｅ２＋）、還元された金属カチオン、は次に過酸化水素の酸素−酸素結合を破壊する触媒作用を有する。これは一つのヒドロキシルラジカル（ＨＯ・）と一つの水酸イオン（HO−）を生成する。反応はフェントン反応として知られ、鉄及び／又は銅の区分が失われる（一般的には赤血球の溶血反応を通して）再灌流障害において特に重要である。
2010248243.tif 000043
ヒドロキシルラジカルは細胞膜を容易に通り抜ける。ヒドロキシルラジカル損傷は「拡散律速」である、すなわち、損傷を受ける３次元的距離はラジカルの拡散速度に関係している。ヒドロキシルラジカルは特に毒性ＲＯＳである。ヒドロキシルラジカルは有機基質（下の反応式ではＲと表される）に付加し、それ自身ラジカルであるヒドロキシル化付加体を形成する。再灌流障害の場合には、内皮及び筋細胞膜におけるポリ不飽和脂肪酸（PUFAｓ）は特にヒドロキシルラジカル損傷を受けやすい。
2010248243.tif 000044
上記に形成された付加体はさらに金属カチオンや酸素分子の存在で酸化される。これは酸化された安定な生成物となる。最初の段階では、余分の電子が金属イオンに移り、第二の段階では、酸素に移る（スーパーオキシドを形成する）。二つの付加ラジカルもまた互いに反応して酸化された安定な結合した生成物と水を生成する。これは膜蛋白の酸化における重要なプロセスである。
2010248243.tif 000045
【００５９】
加えるに、ヒドロキシルラジカルはそんな分子から電子を抽出して有機基質を酸化する。
2010248243.tif 000046
【００６０】
酸化された基質（R・）はラジカルである。そのようなラジカルは他の分子と鎖反応で反応する。カロチノイドは特に効果的な脂質―酸化反応の鎖破壊者である。ひとつの例において、基底状態の酸素との反応はパーオキシルラジカル（ROO・）を生成する。
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【００６１】
パーオキシルラジカルは非常に反応的である。それらは他の有機基質と鎖反応で反応する。
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【００６２】
鎖反応はＰＵＦＡｓと他の影響されやすい膜脂質の酸化的損傷において共通である。酸素消費速度の測定は鎖反応の開始と進行の一つの表示である。リポソームのモデルシステムにおいて、非エステル化の遊離アスタキサンチンは適当な摂取量で鎖反応と伴う酸素消費の完全に抑制できるということを記しておくことは重要である。
（４）スーパーオキシドアニオンはヒドロキシルラジカル（HO・）と反応して一重項酸素（１O2＊）を生成する。一重項酸素はラジカルではなく、高い反応性があり、心臓の生理学的システムを損傷する。一重項酸素は、アデノシンのような血管拡張化合物の局部濃度の維持や再生において重要な５'−ニュクレオタイダーゼのような膜に結びついた蛋白の破壊に関係している（アデノシンは梗塞の大きさを縮小するのに人間に効果的であると示されている）。
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（５）スーパーオキシドアニオンは一酸化窒素ラジカル（NO・）とも反応し、パーオキシナイトライトを生成する。パーオキシナイトライトは高い反応性があり、生理学的システムにおける分子を損傷する
2010248243.tif 000050
【００６３】
特に好中球において、多核白血球（PMNｓ）と活性化マクロファージは、酸素に由来するラジカル種と非ラジカル種の豊富な源である。食細胞膜に位置するＮＡＤＰＨオキシダーゼシステムはラジカルの後にくる刺激の重要な源である。ＰＭＮｓと活性化マクロファージは呼吸バーストにおいて急速に酸素を消費し、それを大量の一重項酸素と同様に、スーパーオキシドアニオンと次に過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）に変換する。ＰＭＮｓは付加的に別の損傷する反応性酸素種の次亜塩素酸の源である。細胞の損傷は感染における食細胞活性において重要ではあるが、虚血と再灌流中の局部環境において、さらにこれらのＰＯＳ攻撃平均量と局部が損傷した宿主細胞として生じる。
好中球は、特に動物モデルの実験的梗塞における、長期心筋虚血の後の再灌流中の酸素ラジカルの一次源である。多くの先の研究は、虚血再灌流中の酸素ラジカル形成を記録しているが、生体内におけるそのようなラジカルの源として書かれず、また長期心筋虚血の状況におけるラジカル発生を試験した。好中球は、先の虚血組織中に大量に補充され、種々の媒介物、主に酸素ラジカルの局部的遊離による損傷を誘発すると考えられている。これまで、活性化された好中球の再灌流損傷と心筋保護の可能性への寄与ははっきりとしていない。方法学的にラジカル、特にスーパーオキシドアニオンをラジカル発生の血−骨機序を邪魔しないで検知することが開発された。
イヌが開胸及び非開胸下にて大動脈及び冠状静脈洞カテーテル法を受けた（Duilio ら． 2001.）。化学物質は注入されなかった。そのかわりに、血液が、前もってスピントラップが封入された注射器に抜き取られ、電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）分光法にて分析された。９０分間冠動脈を閉塞し、血流を再開してから１０分後に酸素ラジカルの心全体での濃度が数倍に上昇し、最低でも1時間は有意に上昇したままであった。ラジカルは好中球由来のもので、特にスーパーオキシドアニオンであった。これらのラジカルは（１）好中球ＮＡＤＰＨオキシダーゼ抑制剤、（２）好中球ＣＤ１８接着分子に対するモノクローナル抗体（R15.7）を投与することで著しく減少した。最初の処置の意図は好中球呼吸バーストを減少させることであり、ニ番目の処置は再灌流傷害の部位への好中球誘導を減少させるものであった。モノクローナル抗体Ｒ１５．７によるラジカル生成の低下は、梗塞サイズの有意な小ささと、再灌流のない部位での付随した減少とも関連していた。活性化された好中球が長期虚血後生体内で再灌流された心臓における酸化物質の主な原因であり、この現象が永続すること、そして抗好中球的処置が効果的に酸素ラジカルの心全体での濃度の上昇を阻止することが最初に証明された。これらの実験的梗塞の動物モデルの結果、冠動脈閉塞の前に存在する病理がないことは、好中球動員及び活性化が虚血/再灌流傷害へ寄与していると過剰に強調しているかもしれない。確かに、人間での粥状硬化の部位で、「危険状態の部位」に既に存在する活性化マクロファージ及び活性化Tリンパ球が虚血/再灌流傷害にも実質的に寄与しているのかもしれない。
【００６４】
患部の細胞でのＡＴＰ枯渇が虚血によって引き起こされる。ミトコンドリア電子伝達系のレベルでは、健常組織でも通常およそ５％のプロセスされた電子が「漏出」するのであるが、呼吸鎖が大いに還元されると、部分的に還元された酸素群（特にO2-）がさらに漏出する。この現象は特に虚血の際に起こる。局部細胞環境での純粋な効果は、抗酸化剤から酸化促進剤に至る酸化還元状態のバランスの両端にある。そして酸化促進剤は、更なる細胞障害なしでラジカルによる付加的傷害を吸収することがさらにできなくなる。
虚血・再灌流障害の防止：以前動物及び/又は人体実験で用いられた薬理剤
次に述べる化合物は、急性心筋梗塞（AMI）における再灌流障害の減少及び/又は心筋保護の治療薬として動物モデル及び限定的人体実験に用いられ評価された。殆どのものが生物学的抗酸化物質である。
スーパーオキシドジスムターゼ（と誘導体すなわち類似物質）
カタラーゼ
グルタチオンとグルタチオンペルオキシダーゼ
キサンチンオキシダーゼ抑制剤
ビタミンＢ，Ｃ，Ｅ（と誘導体）
カルシウム拮抗薬
ＡＣＥ阻害剤
スルフィドリルチオール化合物（特にN-アセチルシステイン）
鉄キレート剤（デスフェロキサミン）
抗炎症剤（例えば、イブプロフェン）
ホスホクレアチン
Ｎ−２−メルカトプロピニルグリシン（MPG）
プロブコール（と誘導体）
メラトニン
補酵素Q−１０
インドのＳｉｎｇｈと協力者による独創性ある研究によると、急性心筋梗塞を呈する人間の患者では内因性抗酸化剤が欠乏し、抗酸化剤によるカクテル療法及び/又は補酵素Q−１０（有力な脂肪親和性抗酸化剤）単剤療法は、心筋保護及びＡＭＩ発症後３０日における治療困難とされてきた臨床的終末点（例えば全心臓死や非致命的再拘束）の改善の両方を達成することが証明された。ＡＭＩＳＴＡＤ治験によって、三つの異なる患者集団において、アデノシンが心筋保護剤として有効であることも証明された。ＲｈｅｏｔｈＲｘTM（流体学的物質）は人間の治験でも保護剤として有効であったが、腎毒性によって使われなくなった。最近では、Ｍｅｄｉｃｕｒｅ，Ｉｎｃ．.がＤｕｋｅ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅと共同で小規模の試験的研究フェーズＩＩにてビタミンＢ誘導体が心臓保護の有用性を示した。それゆえ虚血再灌流傷害に関する以前の概説の中で同定された「翻訳上の」問題（実験的梗塞の動物モデルにおける有効性から人間の臨床治験への問題）は今ではより理解されている。しかし商業的な「好機の窓」は今なお存在しない。なぜなら保護剤として特に人間に用いるべく認可された薬剤がないからである。
心筋虚血再灌流傷害治療のタイミング
以上議論されたように、急性心筋梗塞の早期再灌流（主に薬理学的又は外科的再灌流による）は虚血による細胞死を食い止めるが、逆説的なことに、おそらく酸化剤メカニズムによって更なる傷害を引き起こす。Ｈｏｒｗｉｔｓら．（1999）は、５７匹の犬において、９０分間の虚血と続く４８時間の再灌流における再灌流傷害を防止する治療的濃度で、抗酸化剤は存在するに違いないという間に「好機の窓」を同定した。その実験で統計的分析は梗塞サイズの差異に原因がある集団構成員の要素を同定することに着目し、治療期間が主要な決定因子であると明らかにした。再灌流の最初の一時間における任意の時間に始まれば、３時間もしくはそれ以上の注入を行うことで、梗塞サイズは減少した。さらにＨｏｒｗｉｔｓら．（1999）は、この問題を明らかにした。そのために、パーオキシラジカルの連鎖反応を反映する酸素消費は再灌流後１０分で始まり、犬のモデルにおける再灌流後、最低でも最初の一時間はラジカルの反応性は上昇したままであることを証明したのである。Ｓｉｎｇｈら(1996)は心筋梗塞後平均１３時間で抗酸化剤療法を開始し、２８時間継続することで心筋保護及び治療困難な臨床的終末点（非致死的再梗塞、死）の改善が可能になることを、人間の患者において証明した。従って、長い半減期を持つ血漿中の抗酸化剤はこの状況では特に適切である。なぜなら初回投与として投与されＡＭＩ後の決定的な早期（０〜２４時間）において血漿中で分解されるからである。経口投与されたカロチノイドの血中濃度半減期は、キサントフィル（アスタキサンチン、ルテイン、カプサイシン、ゼアキサンチンを含む酸化されたカロテノイド）の約２１時間からカロチン（リコペンといった炭水化物カロチノイド）の２２２時間にわたる。Ｈｏｒｗｉｔｓら（1999）による治験において、人体研究におけるパーオキシダーゼジスムターゼとその類似物質の血漿濃度半減期（７分）は、キサントフィルの２１時間近い半減期とカロチンの９日近い半減期と比べ有意な差があることから、薬物動態学的利点と人間のＡＭＩにおけるカロチノイドによる、虚血再灌流傷害に対する心筋保護作用を強調する。
再灌流傷害における抗酸化剤の批判的評価：人体研究
Ｓｉｎｇｈら(1994)の実施した研究では、コントロールの患者と比較すると、ＡＭＩ患者ではビタミンＡ，Ｃ，Ｅとβ−カロチンの平均濃度が有意に減少している。過酸化脂質がＡＭＩ患者では有意に上昇していた。喫煙と糖尿病を調整した後、ＡＭＩとビタミンの低い血漿濃度は有意な反比例関係にあった。同様に、３８人のＡＭＩ患者がＬｅｖｙら(1998)によって研究され、年齢をマッチングされた健康なコントロール群と比べるとビタミンＡ，Ｅとβ−カロチンの濃度が有意に減少していた。血栓溶解後、脂質の過酸化産物が治療された患者の血清中で有意に上昇した。血栓溶解療法はまたビタミンＥの血漿濃度を有意に減少させた。これらの記述的研究が示すところ、ＡＭＩ発症に伴い、急性冠動脈疾患を罹患した患者では、抗酸化ビタミンの血清レベルが減少しやすいことが分かった。急性の状況において抗酸化化合物を用いた薬理学的処置、抗酸化ビタミンと全身抗酸化状態の欠如を多分治療するだろう。
一時的及び/又は二次的ＣＶＤ予防の設定で、抗酸化剤を用いた前向きな人間の介入実験は同様に限界があったが、大いに成功した。人間での研究の５つのうち４つは心疾患のリスクと合併症の発生率を減少するのにビタミンEが有効であることを強く支持する。「末期腎疾患における抗酸化剤を用いた心血管疾患の二次予防」研究によると、重大な腎臓病患者のうち自然源ビタミンEを日８００ＩＵを投与された患者の非致死的なＭＩが７０％減少したことが明らかにされた。同様に、ここで言及されたように、人間の心筋保護適応に多くの薬剤がうまく適用される。
急性状況において、虚血再灌流傷害を阻害もしくは回復させる低分子量化合物を静脈内に投与するためには、免疫原性を評価する必要がある。輸血型と化合物の急速注入による他の副作用の出現は最小限に抑えられなければならない。１０００ダルトン未満の分子量の化合物（例えばアスピリン、プロゲステロン、アスタキサンチン）は担体と複合体を形成しない限り免疫原性にはならない。分子量が１０００から６０００ダルトンの間を増えるに従って（例えばインスリンやＡＣＴＨ）、化合物が免疫原性になりうることもあれば、ならないこともある。分子量が６０００ダルトンを超すと、その化合物はおそらく免疫原性になる。さらに、担体と複合体を形成しない限りは、脂質はあまり免疫原性でない。アスタキサンチンは、キサントフィルカロチノイドとして、自然のままでは脂質に高度に溶解する。またそれは分子量も小さい（５９７ダルトン）。従って、注入可能なアスタキサンチンの構造類似体が正当な製剤状態では免疫原性を獲得する可能性は低く、現在の治療適応の中では特に望ましい化合物である。
不整脈予防：以前動物実験で用いられた薬理剤
Ｇｕｓｔｅｉｎら(2001)によって実施された研究は、心筋でコネクシン４３が発現できない遺伝子操作されたマウス[Ｃｘ４３ 条件的ノックアウト（CKO）マウス]を評価した。正常な心臓の構造と収縮能であるにも関わらず、明らかに突発性の心室性致死性頻脈による突然心臓死をＣｘ４３ＣＫＯマウスは一様に起こすことを、Ｇｕｓｔｅｉｎらは発見した。このデータはギャップ結合チャネルと特にコネクシン４３が心臓の電子的安定性を維持する上で重要な役割を持つことを支持した。コネクシン４３はカロチノイドにより誘発されることが可能なので、人間の組織では最も広く発現されたコネクシンである。従って、カロチノイドとカロチノイド構造類似体は頻脈の治療に用いられる。
癌予防：以前動物実験で用いられた薬理剤
動物モデルにおいて、癌の予防と治療の治療学的価値を求めるべくカロチノイドが評価された。以前はカロチノイドの抗酸化性特性が、カロチノイドとその癌予防の用途に対して行われた研究の焦点であった。Ｂｅｒｔｒａｍら.(1991)が実施した研究は、カロチノイドが抗酸化剤であるにも関わらず、この特殊な性質が癌の化学的予防物質としての活性の原因である主な要因であるように見えないという事実を指摘した。しかしながら、ギャップ結合伝達を情報制御する能力が、カロチノイドの活性と強く相関する事が明らかにされた。生長を抑制された正常細胞で産生された抗増殖性信号を伝える導管としてギャップ結合が働くことが推測されている。コネクシン４３はカロチノイドにより誘導されることが可能なので、人間の組織で最も広く発現されたコネクシンである。従って、コネクシン４３の上方制御は、カロチノイドが人間と他の動物における癌の化学的予防に役立つ機序であるかもしれない。最近、Ｎｉｓｈｉｎｏら(2003)による人体実験ではカロチノイドの長期経口投与によるカクテル療法（リコペン１０mg、α-およびβ-カロテン各５mg）が、日本の肝硬変患者の肝細胞癌の化学予防に有効であることが証明された。従って、肝臓に劇的に蓄積する有力な癌化学予防のカロチノイド（例えばアスタキサンチン）が有効な具体例である可能性が高い。
虚血再灌流傷害、肝疾患、不整脈と癌の治療としてのカロチノイドの使用
上記で使われたように、「抑制すること」と「改善すること」という言葉は一般的に病状の否定的な結果の予防及び/又は減少と定義される。従って、ここで述べられる方法と特性が急性及び慢性の（予防的の）両方の様式の価値を持つ。
上記で使われたように「虚血再灌流傷害」という言葉は、以前虚血に（急性もしくは慢性的に）陥っていた組織の再酸素化に起因する病理と一般的に定義され、それは粥状硬化症と血栓側線による血管疾患とその関連疾患を含む。特に、心筋梗塞、卒中、抹消血管疾患、静脈又は動脈閉塞、臓器移植、冠動脈バイパスグラフト手術、経皮的血管内血管形成術そして心血管停止及び/又は死といった主要な病気や過程が含まれるが、各疾患の病理において虚血組織の再灌流が関わっている病理学的過程には制限がないとみなされる。
上記で使われたように「不整脈」という言葉は、一般的に心拍動の正常なリズムからの
あらゆる変異と定義され、洞不整脈、期外収縮、心ブロック、心房細動、心房粗動、心室頻拍、交互脈、発作性頻脈が含まれる。上記で使われたように「心不整脈」という言葉は一般的に心拍や心調律の異常として現れる、心臓の電気的活性の障害と定義される。不整脈は心血管疾患と特に虚血性疾患に一般的に関係している。
上記で用いられたように、「癌」という言葉は一般的に調節の出来ない、細胞の異常生長によって特徴付けられる。特に、癌は発癌物質によって引き起こされたり、変形させられた細胞を含む病態の組織に言及されるだろう。
上記で用いられたように、「カロチノイドの構造類似体」という言葉は一般的に、カロチノイドとその生物学的活性のある構造類似体と定義される。典型的な類似体は、同等、もしくは改善された生物学的に便利で関連のある機能を持つが、親化合物とは構造的に異なることを証明する分子を含む。親化合物は文献に記された６００以上の自然発生的、立体、もしくは幾何学的なカロチノイドから選ばれる。このような類似体はエステル、エーテル、炭酸、アミド、カーバメート、燐酸エステル及び燐酸エーテル、硫酸塩、グリコシドエーテル、そしてスペーサー（結合剤）を伴う、もしくは伴わないものを含むが限定はされない。
【００６５】
ここで用いられる「一つ以上のカロチノドの構造類似体の相乗的結合」の言葉は一つもしくはそれ以上のカロチノイドの構造類似体、すなわち共抗酸化剤を伴う一つのカロチノイドの構造類似体として、又は誘導体か溶液及び／もしくは処方として一般的に定義される。
【００６６】
ここで用いられる「被検者」は一般的に動物として、特に人間と定義される。
【００６７】
ここで用いられる「投与」は、一般的にそれらの意図された目的を達成するあらゆる方法による、製剤的若しくは一般用医薬品（ＯＴＣ）的若しくは栄養補助食品的組成物の投薬として定義される。例えば、投与は経口、皮下、静脈内、冠動脈内、直腸内、筋肉内、腹膜内、経皮、口腔を含む。二者択一的にもしくは同時に、投与は経口ルートによる。投与量は受容者の年齢、健康、体重、病状、もしあれば同時処置の種類、処置の頻度、望まれる効果の性質に依存するだろう。虚血再灌流障害の抑制に直接向けられた、ここで記載されたあらゆる技術は、肝臓病の抑制と改善、限定のない例がＣ型肝炎感染にまた応用される。ここで記載されたあらゆる技術は、不整脈の抑制と改善にまた応用される。ここで記載されたあらゆる技術は、癌の抑制と改善にまた応用される。
態様はカロチノイドの構造類似体の投与のみ、又は虚血再灌流障害の発生がそれによって抑制及び／又は改善されるような被検者との組み合わせでの投与を含む。カロチノイドの構造類似体は水溶性及び／又は水分散性の誘導体である。カロチノイドの構造類似体は天然に産するカロチノイドの水溶性を本質的に増加するあらゆる置換体を含む。カロチノイドの構造類似体は親カロチノイドの酸化抑制的性質を維持及び／又は改善する。カロチノイドの構造類似体は、被検者に投与して、親カロチノイドに比較して、増加した生物学的利用能を持つ。親カロチノイドは天然に産する。
別の態様は、一つ以上のカロチノイドの構造類似体の相乗的組み合わせからなる組成物の虚血再灌流障害の発生がそれによって減少されるような被検者への投与を含む。組み合わせはカロチノイド誘導体の「ラセミ化」（すなわち、潜在的立体異性体形の混合物）混合物である。薬剤的に許容できる担体（例えば、人間の血清アルブミン）を伴うカロチノイドの構造類似体からなる薬剤組成物を同様に含む。一つの態様において、カロチノイドの構造類似体は溶媒中で人間の血清アルブミン（すなわち、ＨＳＡ）と複合化される。ＨＳＡは薬剤的に許容できる担体として挙動する。
ある態様において、組成物はその意図された目的を達成するのに効果的な量で、一つまたはそれ以上の他のカロチノイドの構造類似体及び／若しくは共抗酸化剤の１．０ｇ以下との組み合わせで、特別のカロチノイドの構造類似体の１．０ｇ以下のあらゆる組成物を含む。個々の被検者は変化を要するが、それぞれの成分の有効量の最適範囲の決定は熟練の技術を必要とする。一般的に、カロチノイドの構造類似体は、虚血再灌流障害に対して処置される哺乳動物若しくは人間の体重を参照して、日に５から１００ｍｇの摂取量で経口的に哺乳動物、特に人間に投与される。一般的に、カロチノイドの構造類似体は、再灌流障害に対して処置される哺乳動物若しくは人間の体重を参照して、日に５から５００ｍｇの摂取量で非経口的に哺乳動物、特に人間に投与される。他の態様において、カロチノイドの構造類似体の約１００ｍｇが、虚血再灌流障害を処置もしくは防ぐために、経口もしくは非経口で投与される。
単位経口摂取量は約０．２５mgから約１．０mg、又は約５から２５mgのカロチノイドの構造類似体からなる。単位非経口摂取量は約２５mgから１．０グラム、又は２５mgから５００mgのカロチノイドの構造類似体を含有する。単位冠動脈内摂取量は約２５mgから１．０グラム、又は２５mgから１００mgのカロチノイドの構造類似体を含有する。単位摂取量は隔日周期で一日1回もしくはそれ以上、初回摂取量もしくは大量瞬時摂取量、もしくは熟練の技術を必要とすることだが、一般的に受け入れられている、もしくは今迄にない生化学的代理マーカーもしくは臨床的終末点にて非経口性液体にて滴定されて、投与される。
カロチノイド誘導体を原薬として投与することに加え、薬剤学的に結合可能な適切な担体、保存薬、賦形剤、もしくは薬剤学的に利用されるカロチノイド誘導体の処理を可能にする補助剤を含む薬剤製剤の一部としてこの化合物は投与される。製剤、特に経口摂取されたり、錠剤、ソフトジェル、口内錠、糖衣丸のような好ましい方法での摂取が必要な製剤、同様に坐薬のように直腸投与される製剤、もしくは注射や経口投与に適切な液体が、上記で述べられたように類似の生物学的利用能を提供できるような摂取量の幅で、賦形剤と共に準備される。
当業者に知られた方法、例えば、伝統的な混合、粒状化、糖衣錠製造、ソフトゲル封入、溶解、抽出や感想凍結といったプロセスを用いて、医薬品は製造される。このようにして、経口用医薬品は固形と半固形の賦形剤と適切な防腐剤、及び/もしくは共抗酸化剤と活性のある化合物を結合させて得られる。状況に応じて、得られる混合物は磨り潰され加工される。得られる粒状化された混合物は、錠剤、ソフトゲル、口内錠、カプセル剤や糖衣錠の核を得るために、望ましい場合や必要な場合には適切な補剤を加えて用いられる。
適切な賦形剤は糖類（例えば、乳糖、蔗糖もしくはマンノース）、糖アルコール類（例えばマンニトールやソルビトール）、セルロース製剤及び/もしくは燐酸カルシウム（例えばリン酸三カルシウム、リン酸水素カルシウム）といった充填剤である。さらに、でんぷん糊（例えば、トウモロコシでんぷん、小麦でんぷん、米でんぷん、ジャガイモでんぷん、ゼラチン、トラガント、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム及び/もしくはポリビニルピロリドン）が結合剤に用いられる。崩壊剤（例えば上記のでんぷん）はカルボキシメチル基をもつでんぷん、架橋ポリビニルピロリドン、寒天もしくはアルギン酸もしくはその塩類（例えばアルギン酸ナトリウム）が同様に付加される。結局、補剤は流量調節剤と潤滑剤（例えば、シリカ、タルク、さらにアステリン酸マグネシウムやアステリン酸カルシウムといったアステリン酸やその塩及び/もしくは、ポリエチレングリコール（略称ＰＥＧ））である。糖衣錠の核となるものは、必要なら胃酸抵抗性である適切な塗膜が施されている。ソフトゼラチンカプセル（「ソフトゲル」と呼んでいるもの）には、一般的にゼラチン及び/もしくは適切な食用色素を含む適当な塗膜が施されている。動物性の構成物を含まない純粋なゼラチンカプセルは、幅広い用途と消費ができるようにここで述べられた実施例に特に適当である。この目的で、一般的にアラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及び/もしくは二酸化チタン、ラッカー溶液や適当な有機溶媒もしくは、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アセトン、エタノールもしくは適当な他の溶媒や共溶媒を含有する溶媒混合液が、濃縮された糖類溶液に使われる。胃酸抵抗性の塗膜を形成するために、フタル酸アセチルセルロースやフタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロースといった適当なセルロース製剤の溶剤が用いられる。色素物質や顔料は、例えば錠剤もしくは糖衣錠塗膜もしくはソフトゼラチンカプセルが、同定するために、もしくは活性のある化合物投与の組み合わせを特徴付けるために、もしくは臨床や他の研究で用いられるカプセルの内容を隠すために、付加される。
経口的に用いられる他の医薬品は、ゼラチン製の熱的に密封された柔軟なカプセル、グリセロールやソルビトールといった可塑剤同様に、ゼラチン製の押し込み型カプセルを含む。押し込み型のカプセルは、乳糖のような充填剤、でんぷんのような結合剤、及び/もしくはタルクやアステリン酸マグネシウムのような潤滑剤、そして必要に応じて安定剤及び/もしくは防腐剤と混合される、粒状で活性のある化合物を含む。ソフトカプセルの中で、活性のある化合物は、例えば、ぬか油やピーナッツ油やパーム油といった脂肪油もしくは液体パラフィンのような適当な液体に溶解もしくは懸濁する。他の実施例では安定剤や防腐剤が加えられる。
直腸で用いられる医薬品は、例えば、坐薬の基剤と活性のある化合物の組み合わせからなる坐薬を含有する。適当な坐薬の基剤は、例えば、天然もしくは合成中性脂肪もしくは炭化水素パラフィンである。さらに、基剤と活性のある化合物の組み合わせからなる直腸用ゼラチンカプセルを用いることも可能である。可能な基剤の原料には、例えば液体中性脂肪、ポリエチレングリコールや炭化水素パラフィンが含まれる。
非経口的投与に適当な剤形は、例えば水溶性塩、エステル、炭酸塩、リン酸エステルやエーテル、硫酸塩、エーテル配糖体といった水溶性及び/もしくは水分散性で活性のある化合物とスペーサー及び/もしくは結合剤との水溶液に含むが、これらに限定はされない、。さらに、油性の注入懸濁が投与するにふさわしいように、活性のある化合物の懸濁は筋肉内注射に特に適切である。適当な脂肪親和性の溶媒、共溶媒（たとえばＤＭＳＯやエタノール）もしくは、例えば、ぬか油やピーナッツ油及び/もしくはパーム油といった脂肪油、エチルオレイン酸塩や中性脂肪といった合成中性脂肪エステル脂肪油を含む賦形剤が使われる。水性注射の懸濁は、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、デキストラン及び/もしくはシクロデキストリンを含む、懸濁の速度をあげる物質を含有する。シクロデキストラン（例、β−シクロデキストラン）はカロチノイドの構造類似体の非経口注射の水溶性を増加するために特異的に使われる。例えば卵黄ホスファチジルコリン（Ｅ−ＰＣ）とカロチノイドの構造類似体の混合物が含まれるリポソーム剤形が注射に用いられる。状況に応じては、懸濁に、安定剤、例えばＢＨＴのような抗酸化剤もしくはベンジル・アルコールのような防腐剤が含まれる。
実施例
今発明を説明したが、次の実施例を参考として発明がより容易に理解されるだろう。これは図示によって提供されるが、これらの発明に限定することを意図していない。
【００６８】
ここで記載される合成や化合物の特徴に関して、試薬は商品を入手し、他の表示がなければそれが用いられる。次の反応のすべてが窒素（Ｎ2）雰囲気下で実施され、直接光から保護されている。「ラセミ体」のアスタキサンチン（立体異性体３Ｓ，３'Ｓ、メソ、と３Ｒ，３'Ｒの１：２：１の比の混合物として）Ｄｉｖｉ'Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ．Ｌｔｄ．（Buckton Scott,インド）から入手した。「ラセミ体」のルテインとゼアキサンチンはＩｎｄｏｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ．，Ｉｎｃから入手した。薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）はＵｎｉｐｌａｔｅ Ｓｉｌｉｃａ Ｇｅｌ ＧＦ２５０ ミクロンプレートで実施した。プロセス制御内蔵の（ＩＰＣ）のＨＰＬＣ分析はＶａｒｉａｎ Ｐｒｏｓｔａｒ Ｓｅｒｉｅｓ ２１０液体クロマトグラフで実施した。Ａｌｌｔｅｃｈ Ｒｏｃｋｅｔ、白金−Ｃ１８、１００Å、３μｍ、７×５３ｍｍ、ＰＮ５０５２３；温度：２５℃；移動相：（Ａ＝水；Ｂ＝１０％ジクロロメタン／メタノール），４０％Ａ／６０％Ｂ（開始）；８分以上で１００％Ｂまで直線勾配；４分以上１００％Ｂ保持、１分以上で４０％Ａ／６０％Ｂまで直線勾配；流速：２．５ｍｌ／分；開始圧：２０５０ＰＳＩ；ＰＤＡ検知波長：４７４ｎｍ．
ＮＭＲがＢｒｕｋｅｒ Ａｄｖａｎｃｅ ３００で記録され、質量分光法がＴｈｅｒｍｏＦｉｎｎｉｇａｎＡＱＡスペクトロメーターでとられた。ＬＣ／ＭＳがＡｇｉｌｅｎｔ１１００ＬＣ／ＭＳＤ ＶＬ ＥＳＩシステム；カラム：Ｚｏｒｂａｘ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＸＤＢ−Ｃ１８ラピッドレゾルーション（４．６×７５ｍｍ、３．５μｍ、ＵＳＵＴ００２７３６）；温度：２５℃；開始圧：１０７バール；流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ；移動相：（％Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水、％Ｂ＝０．０２５％ＴＦＡ／アセトニトリル）方法１（化合物８−２１，２３３０，３１３０，３１−２７）：７０％Ａ／３０％Ｂ（開始）、５分以上で５０％Ｂまで段階的勾配、８．３０分以上で９８％Ｂまで段階的勾配、１５．２０分以上９８％Ｂで保持、１５．４０分以上で３０%Ｂまで段階的勾配；１分以上で４０％Ａ／６０％Ｂまで直線勾配；方法２（化合物２８，２９）：７０％Ａ／３０％Ｂ（開始）、４分以上で５０％Ｂまで段階的勾配、７．３０分以上で９０％Ｂまで段階的勾配、１０．３０分以上で９８％Ｂまで段階的勾配、１５．２０分以上９８％Ｂで保持、１５．４０分以上で３０%Ｂまで段階的勾配；方法３（化合物２２）：７０％Ａ／３０％Ｂ（開始）、５分以上で５０％Ｂまで段階的勾配、８．３０分以上で９８％Ｂまで段階的勾配、２５．２０分以上で９８％Ｂで保持、２５．４０分以上で３０%Ｂまで段階的勾配；ＰＤＡ検知波長；４７０ｎｍ；ＬＲＭＳ：＋モード，ＥＳＩ．
2010248243.tif 000051
【００６９】
アスタキサンチン（２Ｅ）．ＨＰＬＣ保持時間：１１．６２９分、９１．０２％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：５９８（Ｍ＋＋２Ｈ）（６０）、５９７（Ｍ＋＋Ｈ）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１２．６０１分、３．６７％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：５９７（Ｍ＋＋Ｈ）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１２．８２２分、５．３１％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：５９７（Ｍ＋＋Ｈ）（１００）．
2010248243.tif 000052
【００７０】
ルテイン（ＸＸＸ）．ＨＰＬＣ保持時間：１２．６０６分、１００％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：５６８（Ｍ＋）（１００）．
2010248243.tif 000053
【００７１】
ゼアキサンチン（ＸＸＸＩ）．ＨＰＬＣ保持時間：１２．７４１分、１００％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：５６８（Ｍ＋）（１００）．
実施例１
ＸＶの合成（アスタキサンチンのジコハク酸エステル（コハク酸モノ−（４−{１８−[４−（３−カルボキシ−プロピオニルオキシ）−２，６，６−トリメチル−３−オキソ−シクロヘキス−１−エニル]−３，７，１２，１６−テトラメチル−オクタデカ−１，３，５，７，９，１１，１３，１５，１７−ノナエニル}−３，５，５−トリメチル−２−オキソ−シクロヘキス−３−エニル）エステル））
2010248243.tif 000054
【００７２】
室温でアスタキサンチン２Ｅ（６．０ｇ、１０．０５ミリモル）のＤＣＭ（「ジクロロメタン」）溶液にＤＩＰＥＡ（「Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン」）（３５．０１２ｍＬ、２０１ミリモル）、無水コハク酸（１０．０５７ｇ、１００．５ミリモル）、ＤＭＡＰ（「４−（ジメチルアミノ）ピリジン」）（０．６１４５ｇ，５．０３ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で４８時間撹拌し、このとき反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（６０ｍＬ／１０ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層をＮａ２ＳＯ4で乾燥し、濃縮してアスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（１００％）を収得した。ＨＰＬＣ保持時間：１０．０３１分、８２．５７％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：７９８（Ｍ＋＋２Ｈ）（５２）、５９７（Ｍ＋＋Ｈ）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１０．５９５分、４．１４％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：７９７（Ｍ＋＋Ｈ）（４０）、６９７（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１０．９６６分、５．６８％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：７９７（Ｍ＋＋Ｈ）（１００）、６７９（３１）；ＨＰＬＣ保持時間：１１．１６３分、７．６１％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍ／ｚ（相対強度）：７９７（Ｍ＋＋Ｈ）（３８）、６７９（１００）、アスタキサンチン２Ｅは検出されなかった。
実施例２
ＸＶＩ（アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩（コハク酸モノ−（４−{１８−[４−（３−カルボキシ−プロピオニルオキシ）−２，６，６−トリメチル−３−オキソ−シクロヘキス−１−エニル]−３，７，１２，１６−テトラメチル−オクタデカ−１，３，５，７，９，１１，１３，１５，１７−ノナエニル}−３，５，５−トリメチル−２−オキソ−シクロヘキス−３−エニル）エステル））の合成
2010248243.tif 000055
【００７３】
アスタキサンチンのジコハク酸エステル（２ｇ、２．５０９ミリモル）とエタノール２００ｍＬを５００ｍＬの丸底フラスコで室温窒素下撹拌した。ナトリウムエチラート（３４０ｍｇ、５．０１９ミリモル、Ａｃｒｏｓ#Ａ０１２５５６１０１）を固体として１回で加え、溶液を一晩撹拌した。次の日、沈殿をろ過し、エタノール、次にニ塩化メチレンで洗い、紫色の固体、アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム、ＸＶＩ[１．４１ｇ、６７％]を得て、高真空ラインに置き乾燥した。１Ｈ−ＮＭＲ（メタノール−ｄ4）δ６．７７−６．２８（１４Ｈ，ｍ），５．５３（２Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１２．６，６．８），２．６８−２．４７（８Ｈ，ｍ），２．０８−１．８８（２２Ｈ，ｍ），１．３７（６Ｈ，ｓ），１．２４（６Ｈ，ｓ）；13ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ１９６．６６，１８０．８０，１７５．０１，１６３．６９，１４４．１２，１４１．３８，１３８．２７，１３６．８５，１３６．１２，１３５．４３，１３２．３５，１２９．４５，１２６．２２，１２４．７１，７２．６８，４４．０９，３８．６３，３４．０２，３２．３４，３１．１９，２６．８６，１４．０６，１３．１９，１２．９１；質量分光法＋ＥＳＩ，８１９．４３ものナトリウム塩，７９７．６２アスタキサンチンのジコハク酸エステル；ＨＰＬＣ７．４１分（９９．８４％）
実施例３
アスタキサンチンのボックリー（Ｂｏｃ）ＯＨエステルの合成（ＸＸＩ）
2010248243.tif 000056
【００７４】
ＨＰＬＣ：カラム：水相称Ｃ１８３．５ミクロン４．６ｍｍ×１５０ｍｍ；温度：２５℃；移動相：（Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水；Ｂ＝０．０２５％ＴＦＡ／アセトニトリル），９５％Ａ／５％Ｂ（開始）；１２分以上で１００％Ｂまで直線勾配，４分保持；２分以上で９５％Ｂ／５％Ａまで直線勾配；４分以上で９５％Ａ／５％Ｂまで直線勾配；流速：２．５ｍＬ／分；検知波長：４７４ｎｍ
アスタキサンチン２Ｅ（１１．５ｇ，１９．３ミリモル）とボックリー（Ｂｏｃ）ＯＨ（２０．０ｇ、５７．７ミリモル）の塩化メチレンでの混合物に、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（１０．６ｇ，８６．６ミリモル）と１，３−ジイソプロピルカーボジイミド（「ＤＩＣ」）（１３．４ｇ、８６．７ミリモル）を加えた。丸底フラスコをアルミホイルで覆い、混合物を窒素下外気温度で一晩撹拌した。１６時間後、反応はＨＰＬＣとＴＬＣにより不完全であった。付加的に１．５当量のＤＭＡＰとＤＩＣを反応に加え、２時間後反応はＨＰＬＣにより完全であった。混合物をそれから１００ｍＬに濃縮し、白色の固体（１，３−ジイソプロピルウレア）をろ過した。ろ過物をシリカゲル（１０％から５０％ヘプタン／酢酸エチル）を通してフラッシュクロマトグラフを実施し、望んだ生成物を暗赤色固体（ＸＸＩ）（２８．２ｇ，&#62;１００％収率）として得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6）δ７．２４（２Ｈ，ｔ，Ｊ＝６．３Ｈｚ），６．７８（２Ｈ，ｄ，５．０Ｈｚ），６．５７−６．２７（１４Ｈ，ｍ），５．５０−５．４１（２Ｈ，ｍ），３．９９−３．９７（２Ｈ，ｄ，６．０Ｈｚ），２．９０（４Ｈ，ｍ），２．０３（４Ｈ，ｍ），２．００（６Ｈ，ｓ），１．９７（６Ｈ，ｓ），１．７０−１．５５（４Ｈ，ｍ），１．３９−１．３３（３６Ｈ，ｍ），１．２４−１．１３（８Ｈ，ｍ），１．０１−０．９９（６Ｈ，ｍ），０．８６−０．８３（６Ｈ，ｍ）．ＨＰＬＣ：２１．３分（２４．６％ＡＵＣ）；２２．０分（４８．１％（ＡＵＣ））；２２．８分（２０．６％（ＡＵＣ））．ＴＬＣ（１：１）ヘプタン／酢酸エチル：Ｒｆ０．４１；Ｒｆ０．５；Ｒｆ０．５６）．ＬＣ／ＭＳ分析がＡｇｉｌｅｎｔ１１００ＬＣ／ＭＳＤ ＶＬ ＥＳＩシステムで実施された。ポジチブモードでのフローインジェクションによる。；移動相：Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水；Ｂ＝０．０２５％ＴＦＡ／アセトニトリル，１０％Ａ／９０％Ｂ（開始）；開始圧：１０バール；ＰＤＡ検知４７０ｎｍ．＋ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝１２７６．１（Ｍ＋Ｎａ＋）．
実施例４ アスタキサンチンのジリシンエステルの４塩酸塩（ＸＸ）の合成
アスタキサンチンのジボックリー（Ｂｏｃ）エステル（ＸＸＩ）（２０．０ｇ，１６．０ミリモル）と塩酸（１．６０モル、１００当量）の混合物を１，４−ジオキサン（４．００モル、４００ｍＬ）中で外気温度で窒素雰囲気下で撹拌した。丸底フラスコをアルミフォイルで覆い、反応は１時間撹拌した。このとき反応はＨＰＬＣにより完全であった。表記の化合物が沈殿し、ろ過によって集められ、エーテル（１００ｍｌで３回）で洗浄し、乾燥した（１４．７ｇ，９２％，ＨＰＬＣによる純度９１．６％）。粗固体の一部分（１３．５ｇ）を５００ｍＬの１：２メタノール／塩化メチレン混合物に溶解し、窒素下で撹拌した。それからジエチルエーテル（１６８ｍＬ）を滴下して加え、沈殿した固体をろ過によって集め、望んだ生成物を暗赤色固体（８．６０ｇ，６３．７％収率）として得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ6）δ８．６５（６Ｈ，ｓ），８．０２（６Ｈ，ｓ），６．７８−６．３０（１４Ｈ，ｍ），５．５９−５．５１（２Ｈ，ｍ），４．０８（２Ｈ，ｍ），２．７７（４Ｈ，ｍ），２．０９−２．０７（４Ｈ，ｍ），２．０１（６Ｈ，ｓ），１．９７（６Ｈ，ｓ），１．９０−１．８６（４Ｈ，ｍ），１．８４（６Ｈ，ｓ），１．６１−１．５８（８Ｈ，ｍ），１．３７（６Ｈ，ｓ），１．２２（６Ｈ，ｓ）．ＨＰＬＣ：７．８分（９７．０％ＡＵＣ）．ＬＣ／ＭＳ分析がＡｇｉｌｅｎｔ１１００ＬＣ／ＭＳＤ ＶＬ ＥＳＩシステムで実施された。；Ｚｏｒｂａｘ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＸＤＢ−Ｃ１８高速分解４．６×７５ｍｍ，３．５ミクロン，ＵＳＵＴ００２７３６；温度：２５℃；移動相：（％Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水；％Ｂ＝０．０２５％ＴＦＡ／アセトニトリル），７０％Ａ／３０％Ｂ（開始）；５分以上で５０％Ｂまで直線勾配、７分以上で１００％Ｂまで直線勾配；流速１．０ｍＬ／分；開始圧：１０８バール；ＰＤＡ検知４７０ｎｍ．質量分光法＋ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝８５３．９（Ｍ＋Ｈ＋）、ｍ／ｚ＝８７５．８（Ｍ＋Ｎａ＋）；ＬＣ４．５分．
実施例５：アスタキサンチンジコハク酸エステルのビス−（２−ＯＴＢＳ アスコルビン酸）６−エステル（ＸＸＩＩ）の合成
2010248243.tif 000057
【００７５】
ＨＰＬＣ：カラム：水相称Ｃ１８３．５ミクロン４．６ｍｍ×１５０ｍｍ；温度：２５℃；移動相：（Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水；Ｂ＝０．０２５％ＴＦＡ／アセトニトリル），９５％Ａ／５％Ｂ（開始）；５分以上で１００％Ｂまで直線勾配，１０分保持；２分以上で９５％Ｂまで直線勾配；３分以上で９５％Ａ／５％Ｂまで直線勾配；流速：１．０ｍＬ／分；検知波長：４７４ｎｍ
二塩化メタン６００ｍＬ中にアスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（２０．００ｇ，２５．１ミリモル）を混合した溶液に４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（６．１３ｇ，５０．２ミリモル）、２−Ｏ−ターシャリィ−ブチルジメチルシリル（ＯＢＴＳ）アスコルビン酸（ＸＸＶＩ）（２１．８６ｇ，７５．３ミリモル）、及び１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカーボジイミド塩酸塩（ＥＤＣＩ−ＨＣｌ）（１２．０２ｇ，６２．７５ミリモル）を加えた。１４時間後、反応混合物がシリカゲル（１．０ｋｇシリカ、溶出剤０．５％酢酸／５％メタノール／酢酸エチル）を通してフラッシュクロマトグラフを実施した。フラクション１０を濃縮して暗赤色固体（６．４７ｇ，収率１９．２％，ＨＰＬＣによる純度５８％ＡＵＣ）を得た。粗生成物がシリカゲル（６００ｋｇシリカ、溶出剤０．２５％酢酸／５％メタノール／酢酸エチル）を通してフラッシュクロマトグラフした。フラクション６−１０を真空下濃縮して暗赤色固体（１．５０ｇ，４．４％収率，ＨＰＬＣによる純度９４．８％ＡＵＣ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ１１．１３（２Ｈ，ｓ），６．７８−６．２８（１４Ｈ，ｍ），５．４３（２Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１２．２，７．１Ｈｚ），５．３４（２Ｈ，ｓ），４．７８（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝５．４Ｈｚ），４．１１−４．０７（６Ｈ，ｍ），２．６９−２．６５（８Ｈ，ｍ），２．０５−１．９７（２２Ｈ，ｍ），１．８１（６Ｈ，ｓ），１．３３（６Ｈ，ｓ），０．９２（１８Ｈ，ｓ），０．１５（６Ｈ，ｓ），０．１４（６Ｈ，ｓ）；ＨＰＬＣ １３．４分[９４．８％（ＡＵＣ）]；質量分光法−ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝１３４０．６（Ｍ−）。
実施例６：アスタキサンチンジコハク酸エステルのビス−アスコルビン酸 ６−エステル（ＸＩＸ）の合成
アスタキサンチンジコハク酸エステルのビス−（２−ＯＴＢＳ アスコルビン酸）６−エステル（ＸＸＩＩ）（１００ｍｇ，０．０７５ミリモル）のＴＨＦ（５ｍＬ）の０℃での混合溶液に、ＨＦ・Ｅｔ3Ｎ（１２１μＬ、０．７４５ミリモル）を加えた。反応は０℃で１時間撹拌し、それから室温に暖めた。反応を２．５時間続けた後、５ｍＬのＩＰＡＣと５ｍＬの水を含む分離した漏斗の中に注ぐことにより止めた。水溶層は除き有機層を水（５ｍＬで２回）で洗浄した。有機溶剤をロータリーエバポレーションにより除き暗赤色固体を得た。これは精製なしで使用した。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ１１．１２（２Ｈ，ｓ），８．４０（２Ｈ，ｓ），６．８７−６．２８（１４Ｈ，ｍ），５．４３−５．３２（４Ｈ，ｍ），４．６９（ｓ，２Ｈ），４．０９（ｓ，４Ｈ），３．９９（ｓ，２Ｈ），２．６８−２．５０（ｍ，８Ｈ），２．００−１．７６（２２Ｈ，ｍ），１．３６−１．１９（１２Ｈ，ｍ）；ＨＰＬＣ ８．９分[８０．７％（ＡＵＣ）]；質量分光法＋ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝１１１３．２（Ｍ＋Ｈ＋）。
実施例７：アスタキサンチンジコハク酸エステルのビス−アスコルビン酸 ６−エステルのナトリウム塩（ＸＸＩＩＩ）の合成
粗アスタキサンチンジコハク酸エステルのビス−アスコルビン酸 ６−エステル（ＸＩＸ）（０．０７５ミリモル）のアセトン（５ｍＬ）の室温での混合溶液に、トリエチルオルソフォーメート（６２μＬ、０．３７３ミリモル）を加えた。反応は１５分間撹拌し、それから２−エチルヘキサン酸ナトリウム（９３μＬ、０．０１９ミリモル）のアセトン（０．２０モル）溶液を滴下して加えた。生成する沈殿をろ過によって除いた。
ろ液を０℃に冷却し、付加的な２−エチルヘキサン酸ナトリウム（３７３μＬ、０．０７５ミリモル）のアセトン（０．２０モル）溶液で処理した。反応を５時間続け、固体の物質をろ過により集め、アセトン（５ｍＬ）で洗浄し、高真空下で乾燥し、暗赤色固体（２７．８ｍｇ，３２．２％収率）を得た。
ＨＰＬＣ ８．９分[８８．２％（ＡＵＣ）]；質量分光法＋ＡＰＣＩ，ｍ／ｚ＝１１１３．３（Ｍ＋３Ｈ−2Ｎａ＋）。
実施例８：アスタキサンチンジコハク酸エステルのジシクロヘキシルメチル（ＸＸＩＶ）の合成
2010248243.tif 000058
【００７６】
ＨＰＬＣ：カラム：Ａｌｌｔｅｃｈ Ｒｏｃｋｅｔ，白金−Ｃ１８，１００Å，３μｍ，７×５３ｍｍ；温度：２５℃；移動相：（Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水；Ｂ＝０．０２５％ＴＦＡ／アセトニトリル），７０％Ａ／３０％Ｂ（開始）；４０秒保持；４分以上で５０％Ｂまで直線勾配；１分３０秒以上で１００％Ｂまで直線勾配、４分４０秒保持；２０秒で７０％Ａ／３０％Ｂまで直線勾配；流速：２．５ｍＬ／分；検知波長：４７４ｎｍ
２５ｍＬ丸底フラスコ中でのアスタキサンチン ジコハク酸エステル（ＸＶ）（１００ｍｇ，０．１２５ミリモル）とＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（６．０ｍＬ）の混合溶液に炭酸セシウム（９０．０ｍｇ，０．２７５ミリモル）を室温窒素下で加え、アルミフォイルで覆った。反応は１５分間撹拌し、それからブロモメチルシクロヘキサン（５２．０μＬ，０．３７５ミリモル）を加えた。２日後、反応は炭酸水素ナトリウムの飽和水溶液４ｍＬを加えて鎮め、５０ｍＬのニ塩化メタンで希釈した。希釈溶液を２５ｍＬの水で２回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有機層をろ過し、溶剤はロータリーエバポレーションで除去した。粗残余物をフラッシュクロマトグラフ（１０−５０％酢酸エチル／ヘプタン）で精製し、暗赤色固体（４０．２ｍｇ，３２．５％収率）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ７．０３−６．１７（１４Ｈ，ｍ），５．５４（２Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝１２．９，６．７Ｈｚ），３．２９（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．４Ｈｚ），２．８２−２．６３（８Ｈ，ｍ），２．０８−１．９２（１４Ｈ，ｍ），１．９０（６Ｈ，ｓ），１．７５−１．６２（１４Ｈ，ｍ），１．３４−１．２０（２２Ｈ，ｍ）；ＨＰＬＣ ８．９分[８３．９％（ＡＵＣ）]；ＴＬＣ（３．７酢酸エチル／ヘプタン：Ｒｆ０．３８）；質量分光法＋ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝９８９．６（Ｍ＋Ｈ＋）。
実施例９：２−ＯＴＢＳ−５，６−イソプロピレジン アスコルビン酸（ＸＸＶ）の合成
2010248243.tif 000059
【００７７】
ＨＰＬＣ：Ａｌｌｔｅｃｈ Ｒｏｃｋｅｔ，白金−Ｃ１８，１００Å，３μｍ，７×５３ｍｍ，ＰＮ５０５２３；温度：２５℃；移動相：（Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水；Ｂ＝０．０２５％ＴＦＡ／アセトニトリル），９０％Ａ／１０％Ｂ（開始）；３分以上で３０％Ｂまで直線勾配；３分以上で９０％Ｂまで直線勾配、２分保持；１分以上で９０％Ａ／１０％Ｂまで直線勾配、それから１分間保持；流速：２．５ｍＬ／分；検知波長：２５６ｎｍ
５，６−イソプロピレジン アスコルビン酸（１００．０ｇ，４６３ミリモル）のＴＨＦ１．００Ｌの混合溶液に、塩化ターシャリーブチルジメチルシリル（ＴＢＳＣｌ）（７６．７ｇ，５０９ミリモル）を室温で加え、続いてＮ，Ｎ−ジイソプロピルエチレンジアミン（ＤＩＰＥＡ）（１６１ｍＬ、９２５ミリモル）を３０分以上かけて加えた。反応は１４時間室温で行い、それから真空で濃縮した。混合物をメチルターシャリーブチルエーテル（ＭＴＢＥ）（１．００Ｌ）に溶解し、１モル炭酸カリウム（１．００Ｌ）を用いて分離した漏斗の中で抽出した。水溶層をもう１回ＭＴＢＥ（１．００Ｌ）で抽出し、水溶層のｐＨを２規定塩酸でｐＨ６に調整した。水溶層を酢酸イソプロピル（ＩＰＡＣ）（１．００Ｌ）で２回抽出し、濃縮して白色固体（１５０．４ｇ，９８％収率）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯｄ6）δ１１．３（１Ｈ，ｓ），４．７８（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．０Ｈｚ），４．４１−４．３６（１Ｈ，ｍ），４．１１（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝８．４，７．４Ｈｚ），３．９２（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝８．４，６．０），１．２４（３Ｈ，ｓ），１．２３（３Ｈ，ｓ），０．９２（９Ｈ，ｓ），０．１４（６Ｈ，ｓ）；ＨＰＬＣ ５．９分[９１．６％（ＡＵＣ）]；質量分光法−ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝３２９．２（Ｍ−Ｈ−）。
実施例１０：２−ＯＴＢＳ アスコルビン酸（ＸＸＶＩ）の合成
２−ＯＢＴＳ−５，６−イソプロピレジン アスコルビン酸（１５０．４ｇ，４５５ミリモル）のニ塩化メタン１．５Ｌの室温での混合溶液に、プロパンジチオール（５４．０ｍＬ、５４６ミリモル）を窒素下で加えた。溶液を−４５℃に冷却し、それからＢＦ３−ＯＥｔ２（８５．０ｍＬ，４５５モリモル）を温度が４０℃以下に保つ速度で滴下して加えた。１時間後、反応はＨＰＬＣで完全であった。反応はＩＰＡＣを１．００Ｌと塩化アンモニウムの飽和水溶液５００ｍＬと水５００ｍＬを含む分離した漏斗に冷たい反応混合物を注ぐことにより鎮めた。有機層を白色固体に濃縮した。プロパンジチオールを除くために、固体を２時間でニ塩化メタン（２５０ｍＬ）中に再スラリーし、ヘプタン（１．００Ｌ）を加え、１時間撹拌した。混合物を真空下５００ｍＬにまで濃縮した。混合物をろ過し、真空下で乾燥して、白色固体（１１２．０ｇ，８５％収率）を得た。：１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯｄ6）δ１１．０（１Ｈ，ｓ），４．８９（２Ｈ，ｓ），４．７８（１Ｈ，ｄ，Ｊ＝１．２Ｈｚ），３．８２−３．８０（１Ｈ，ｍ），３．４５−３．４２（２Ｈ，ｍ），０．９２３（９Ｈ，ｓ），０．１４（６Ｈ，ｓ）；ＨＰＬＣ ４．９分[９２．０％（ＡＵＣ）]；質量分光法−ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝２８９．０（Ｍ−Ｈ−）。
実施例１１：アスタキサンチンのビス−ジメチルホスフェートエステル（ＸＸＶＩＩ）の合成
2010248243.tif 000060
【００７８】
ＨＰＬＣ：水相称Ｃ１８，３μ，４．６ｍｍ×１５０ｍｍ；ＷＡＴ２００６３２，温度：２５℃；移動相：（Ａ＝水，Ｂ＝１０％ＤＣＭ／メタノール），１０％Ａ／９０％Ｂ（開始）；９分以上で１００％Ｂまで直線勾配，１１分１００％Ｂで保持；１分以上で１０％Ａ／９０％Ｂまで直線勾配；流速：１．０ｍＬ／分；検知波長：４７４ｎｍ
アスタキサンチン２Ｅ（５００ｍｇ，０．８４ミリモル）とメチルイミダゾール（０．５０ｍＬ、６．２７ミリモル）の塩化メチレンの３７℃における混合物にジメチルブロモホスフェート（２モル、５．０４ｍＬ）（Ｄｉｎｇ，２０００）を加えた。２４時間後、反応はＨＰＬＣで完全ではなく、ジメチルブロモホスフェート（２モル、５．０４ｍＬ）を加えた。４８時間後、反応はＨＰＬＣで完全ではなく、ジメチルブロモホスフェート（２モル、５．０４ｍＬ）を加えた。７２時間後、反応はＨＰＬＣで完全であった。反応は塩化メチレン（２０ｍＬ）で希釈し、水（２０ｍＬ）で鎮めた。層が分離し、水溶液層は塩化メチレン（２０ｍＬ）で再度抽出した。有機層を混合し、真空で濃縮し、２．６９ｇ（&#62;１００％収率）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3）δ６．５８−６．１４（１４Ｈ，ｍ），５．０５−４．９５（２Ｈ，ｍ），３．９１−３．６０（１２Ｈ，ｍ），２．１１−２．０４（４Ｈ，ｍ），２．０４−１．９２（１２Ｈ，ｍ），１．８５（６Ｈ，ｓ），１．２６（６Ｈ，ｓ），１．１５（６Ｈ，ｍ）．ＨＰＬＣ ４．２９分[８６．７％（ＡＵＣ）]；移動相：Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水；Ｂ＝０．０２５ＴＦＡ／アセトニトリル，１０％Ａ／９０％Ｂ（開始）：ＰＤＡ検出器４７４ｎｍ．＋ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝８１３．６２（Ｍ＋１）。
実施例１２：アスタキサンチンのＢｏｃＰｒｏＯＨエステル（ＸＸＶＩＩＩ）の合成
2010248243.tif 000061
【００７９】
ＬＣ／ＭＳ分析：ＬＣ／ＭＳ分析がＡｇｉｌｅｎｔ１１００ＬＣ／ＭＳＤ ＶＬ ＥＳＩシステムで実施された。；Ｚｏｒｂａｘ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＸＤＢ−Ｃ１８高速分解４．６×７５ｍｍ，３．５ミクロン，ＵＳＵＴ００２７３６；温度：２５℃；移動相：（％Ａ＝０．０２５％ＴＦＡ／水；％Ｂ＝０．０２５％ＴＦＡ／アセトニトリル），７０％Ａ／３０％Ｂ（開始）；５分以上で５０％Ｂまで直線勾配、３分以上で９８％Ｂまで直線勾配、１７分間９８％Ｂで保持；流速１．０ｍＬ／分；開始圧：１０８バール；ＰＤＡ検知器４７０ｎｍ，３７３ｎｍ，２１４ｎｍ．ＬＲＭＳ：＋モード，ＥＳＩ．
アスタキサンチン２Ｅ（５．００ｇ，８．３８ミリモル）とＢｏｃＰｒｏＯＨ（１０．８ｇ，５０．３ミリモル）の塩化メチレン（５００ｍＬ）の混合物に、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）（６．１４ｇ，５０．３ミリモル）と１，３−ジイソプロピルカーボジイミド（ＤＩＣ）（７．７９ｍＬ，５０．３ミリモル）を加えた。混合物を外気温度で窒素下一晩撹拌した。１６時間後、反応はＴＬＣで完全であった。混合物を濃縮し乾燥し、粗残余物をジエチルエーテル１００ｍＬでスラリー化し、セライトの詰めを通してろ過した。ろ過物をフラッシュクロマトグラフでシリカゲル（Ｅｔ2Ｏ）を通して、望まれた生成物を暗赤色固体（８．５６ｇ，&#62;１００％収率）として得た。ＬＣ：１７．５分[２３．１％（ＡＵＣ）]；１８．２分[４５．１％（ＡＵＣ）]；１９．４分[２２．０％（ＡＵＣ）]．ＴＬＣ（３：２ 酢酸エチル／ヘキサン：Ｒｆ０．５１；Ｒｆ０．５５；Ｒｆ０．５９）．ＭＳ＋ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝１０１３．８（Ｍ＋Ｎａ＋）。
実施例１３：アスタキサンチンのジプロリネート エステルのニ塩酸塩（ＸＸＩＸ）の合成
ジエチルエーテル（１３０ｍＬ）とエタノール（４８．９ｍＬ，８３８ミリモル）の混合物を窒素雰囲気下−７８℃に冷却した。塩化アセチル（８２．０ｍＬ，８３８ミリモル）を３０分以上かけて冷却した混合物に滴下して加えた。反応を冷却バスから除き、ゆっくりと室温にまで暖めた。フラスコの内容物をアスタキサンチンのＤｉＢｏｃＰｒｏエステル（ＸＸＶＩＩＩ）（８．３１ｇ，８．３８ミリモル）と撹拌棒の入ったセパレート型の丸底フラスコに注いだ。フラスコをアルミホイルで覆い、反応は外気温度で窒素下一晩撹拌した。１６時間後反応はＬＣにより完全であった。表記の化合物が沈殿し、ろ過によって集め、エーテル（１００ｍＬで３回）で洗い、乾燥した。（６．３７ｇ，８８．０％粗収率，ＬＣによる純度７５．２％）．ＬＣ：８．００分[７５．２％（ＡＵＣ）]．ＭＳ＋ＥＳＩ，ｍ／ｚ＝７９１．７（Ｍ＋Ｈ＋）。
実施例１４：ルテインのジコハク酸エステル（ＸＸＸＩＩ）の合成
2010248243.tif 000062
【００８０】
ルテイン（ＸＸＸ）（０．０１０ｇ，０．０１８ミリモル）のＤＣＭ（２ｍＬ）の室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．０６３ｍＬ，０．３６０ミリモル），無水コハク酸（０．０３６ｇ，０．３６０ミリモル），とＤＭＡＰ（０．０２１ｇ，０．１７６ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で４８時間撹拌し、反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（６ｍＬ／１ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥し、濃縮してルテインのジコハク酸エステル（ＸＸＸＩＩ）（９３．０９％）を得た。ＨＰＬＣ保持時間：11.765分，９３．０９％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７６９（Ｍ＋）（２４），６５１（１００），とルテインは検出されなかった。
実施例１５：ゼアキサンチンのコハク酸エステル（ＸＸＸＩＩＩ，ＸＸＸＩＶ）の合成
2010248243.tif 000063
【００８１】
ゼアキサンチン（ＸＸＸＩ）（０．０１０ｇ，０．０１８ミリモル）のＤＣＭ（２ｍＬ）の室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．０６３ｍＬ，０．３６０ミリモル），無水コハク酸（０．０３６ｇ，０．３６０ミリモル），とＤＭＡＰ（０．０２１ｇ，０．１７６ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で４８時間撹拌し、反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（６ｍＬ／１ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層をＮａ2ＳＯ4で乾燥し、濃縮して次の化合物を得た。ゼアキサンチンのモノコハク酸エステル（ＸＸＸＩＩＩ）（２．８６％）ＨＰＬＣ保持時間：１２．２０７分，２．８６％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：６６９（Ｍ＋Ｈ＋）（５３），６６８（Ｍ＋）（１００），とゼアキサンチンのジコハク酸エステル（ＸＸＸＩＶ）（９７．１４％）ＨＰＬＣ保持時間：１１．７８８分，６７．４２％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７９２（Ｍ＋Ｎａ＋）（４２），７６９（Ｍ＋）（７３），６５１（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１３．５８７分，１１．１９％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７９２（Ｍ＋Ｎａ＋）（３６），７６９（Ｍ＋）（３８），６６３（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１３．８９４分，１８．５３％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７６９（Ｍ＋）（６２），６６３（７７），６５１（１００）、とゼアキサンチンは検出されなかった。
実施例１６：アスタキサンチンのアコニット酸エステル（ＸＸＸＶ，ＸＸＸＶＩ）の合成
2010248243.tif 000064
【００８２】
アスタキサンチン２Ｅ（０．１００ｇ，０．０６８ミリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（「Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド」）（４ｍＬ）の室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．８７８ｍＬ，５．０４ミリモル），無水シス−アコニット酸（０．２６２２ｇ，１．６８ミリモル），とＤＭＡＰ（０．４１０５ｇ，３．３６ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。モノアコニット酸エステル（ＸＸＸＶ）（１３．２５％）ＨＰＬＣ保持時間：１０．４８５分，４．９５％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７７７（Ｍ＋＋Ｎａ＋２Ｈ＋）（５７），６２３（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１０．７２２分，８．３０％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７７７（Ｍ＋＋Ｎａ＋２Ｈ＋）（６），７０９（１００）、ジアコニット酸エステル（ＸＸＸＶＩ）（２７．６７％），ＨＰＬＣ保持時間：９．４７８分，１５．４４％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：９３３（Ｍ＋Ｎａ＋２Ｈ＋）（１０），８３１（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：９．７３０分，１２．２３％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：９１３（Ｍ＋４Ｈ）（４），８４３（１００）、とアスタキサンチン（４４．４０％）。
実施例１７：アスタキサンチンのクエン酸エステル（ＸＸＸＶＩＩ，ＸＸＸＶＩＩＩ）の合成
2010248243.tif 000065
【００８３】
クエン酸（０．５１４９ｇ，２．８６モリモル）のＤＣＭ（８ｍＬ）における室温での懸濁液に、ＤＩＰＥＡ（１．１６７ｍＬ，０．６７０ミリモル），ＤＩＣ（０．５２５ｍＬ，３．３５ミリモル），ＤＭＡＰ（０．４０９４ｇ，３．３５ミリモル），とアスタキサンチン（０．２００ｇ，０．３３５ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。モノクエン酸エステル（ＸＸＸＶＩＩ）（２６．５６％）ＨＰＬＣ保持時間：９．７８６分，１７．３５％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７７３（Ｍ＋＋３Ｈ）（１４），７７１（Ｍ＋＋Ｈ）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：９．９８９分，９．２１％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７７３（Ｍ＋＋３Ｈ＋）（５０），７７１（Ｍ＋＋Ｈ）（１００）、ジクエン酸エステル（ＸＸＸＶＩＩＩ）（７．８１％），ＨＰＬＣ保持時間：８．４９２分，３．１１％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：９６８（Ｍ＋＋Ｎａ）（７５），９６７（１００），９４６（Ｍ＋＋Ｈ）（３７）；ＨＰＬＣ保持時間：８．７０８分，２．４３％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：９６８（Ｍ＋Ｎａ）（９５），９４６（Ｍ＋＋Ｈ）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：８．９５２分，２．２７％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：９４６（Ｍ＋＋Ｈ）（１９），５００（１００）、とアスタキサンチン（２１．２６％）。
実施例１８：アスタキサンチンのモノジメチルアミノ絡酸エステル（ＸＸＸＩＸ）の合成
2010248243.tif 000066
【００８４】
４−ジメチルアミノ絡酸塩酸塩（０．２８１６ｇ，１．６８モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での懸濁液に、ＤＩＰＥＡ（０．８７８ｍＬ，５．０４ミリモル），ＨＯＢＴ（「１−ヒドロキシベンゾトリアゾール」）−Ｈ２Ｏ（０．３０９４ｍＬ，２．０２ミリモル），ＤＭＡＰ（０．４１０５ｇ，３．３６ミリモル），とアスタキサンチン（０．１００ｇ，０．１６８ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。モノ（４−ジメチルアミノ）絡酸エステル（ＸＸＸＩＸ）（２４．５０％）ＨＰＬＣ保持時間：９．４７６分，２０．３２％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７３２（Ｍ＋＋Ｎａ）（１３），７２９（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：９．７２５分，４．１８％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７３２（Ｍ＋＋Ｎａ）（５０），７２９（１００）、とアスタキサンチン（６１．２１％）。
実施例１９：アスタキサンチンのモノグルタチオンエステル（Ｌ）の合成
2010248243.tif 000067
【００８５】
還元グルタチオン（０．５１６３ｇ，１．６８モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での懸濁液に、ＤＩＰＥＡ（０．８７８ｍＬ，５．０４ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．３０９４ｍＬ，２．０２ミリモル），ＤＭＡＰ（０．４１０５ｇ，３．３６ミリモル），ＤＩＣ（０．３１６ｍＬ，２．０２ミリモル）とアスタキサンチン２Ｅ（０．１００ｇ，０．１６８ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。モノグルタチオンエステル（Ｌ）（２３．６１％）ＨＰＬＣ保持時間：９．４８８分，１６．６４％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８８６（Ｍ＋）（１３），８１０（５４），７６６（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：９．７４０分，３．５７％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８８６（Ｍ＋）（２４），５９０（７８），５４６（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：９．９９７分，３．４０％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８８６（Ｍ＋）（２５），８６９（８５），５０７（１００）、とアスタキサンチン（６８．１７％）。
実施例２０：アスタキサンチンのジ酒石酸エステル（ＬＩ）の合成
2010248243.tif 000068
【００８６】
（Ｌ）−酒石酸（０．４０２２ｇ，２．６８モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（５ｍＬ／５ｍＬ）における室温での懸濁液に、ＤＩＰＥＡ（１．１６７ｍＬ，６．７０ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．５１３１ｍＬ，３．３５ミリモル），ＤＭＡＰ（０．４０９４ｇ，３．３５ミリモル），とアスタキサンチン２Ｅ（０．２００ｇ，０．３３５ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。ジ酒石酸エステル（ＬＩ）（１８．４４％）ＨＰＬＣ保持時間：９．４８４分，１４．３３％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８８４（Ｍ＋＋Ｎａ＋Ｈ）（１００），８１５（７２），６１４（７２）；ＨＰＬＣ保持時間：９．７３２分，４．１１％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８８３（Ｍ＋＋Ｎａ）（１００），５３９（７２），とアスタキサンチン（６７．１１％）。
実施例２１：アスタキサンチンジコハク酸エステルのモノソルビトールエステル（ＬＩＩ）の合成
2010248243.tif 000069
【００８７】
アスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（０．２００ｇ，０．２５１モリモル）のＤＭＦ（１０ｍＬ）における室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（１．３１２ｍＬ，７．５３ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．４６１０ｍＬ，３．０１ミリモル），ＤＭＡＰ（０．６１３３ｇ，５．０２ミリモル），と（Ｄ）−ソルビトール（０．４５７２ｇ，２．５１ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。モノソルビトールエステル（ＬＩＩ）（３．５３％）ＨＰＬＣ保持時間：９．１７２分，３．５２％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：９８４（Ｍ＋＋Ｎａ）（２８），５０３（１００），とアスタキサンチンジコハク酸エステル（９１．１５％）。
実施例２２：アスタキサンチンジコハク酸エステルのジソルビトールエステル（ＬＩＩＩ）の合成
2010248243.tif 000070
【００８８】
アスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（０．１００ｇ，０．１２５モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．６５６ｍＬ，３．７６ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．２３１３ｍＬ，１．５１ミリモル），ＤＭＡＰ（０．３０６７ｇ，２．５１ミリモル），と（Ｄ）−ソルビトール（０．２２８６ｇ，１．２５ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。ジソルビトールエステル（ＬＩＩＩ）（４４．５９％）ＨＰＬＣ保持時間：８．１７８分，１１．５８％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１１４８（Ｍ＋＋Ｎａ）（４０），５４５（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：８．２９８分，３３．０１％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１１４８（Ｍ＋＋Ｎａ）（２０），５４５（１００），とアスタキサンチンジコハク酸エステルは検出されなかった。
実施例２３：アスタキサンチンのモルホリン カーバメート（ＬＩＶ，ＬＶ）の合成
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【００８９】
アスタキサンチン２Ｅ（０．１００ｇ，０．１６８モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．８７８ｍＬ，５．０４ミリモル），ＤＭＡＰ（０．４１０５ｇ，３．３６ミリモル），と塩化４−モルホリンカルボニル（０．１９６ｇ，１．６８ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。４−モルホリン モノカーバメート（ＬＩＶ）（３３．１７％）ＨＰＬＣ保持時間：１１．８５３分，２９．０１％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７１０（Ｍ＋）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１３．１４２分，１．３７％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７１０（Ｍ＋）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１３．３８３分，２．７９％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７１０（Ｍ＋）（１００），４−モルホリン ジカーバメート（ＬＶ）（３３．４２％）ＨＰＬＣ保持時間：１２．０４９分，２９．７１％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８２４（Ｍ＋＋Ｈ）（５４），８２３（Ｍ＋）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：１３．７６１分，１．２９％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８２３（Ｍ＋）（１００），６９２（７５）；ＨＰＬＣ保持時間：１４．０４５分，２．４２％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８２３（Ｍ＋）（１００），６９２（８）；とアスタキサンチン（２２．１０％）。
実施例２４：アスタキサンチンのマンニトール モノカーバメート（ＬＶＩＩ）の合成
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【００９０】
アスタキサンチン２Ｅ（０．１００ｇ，０．１６８モリモル）のＤＣＭ（４ｍＬ）における０℃での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．５８５ｍＬ，３．３６ミリモル），と１，２，２，２−テトラクロロエチル クロロフォーメート（０．１０３ｍＬ，０．６７２ミリモル）を加えた。反応混合物を０℃で２時間撹拌し、それから室温で１．５時間攪拌し、そこで（Ｄ）−マンニトール（０．３０６０ｇ，１．６８モリモル），ＤＭＦ（３ｍＬ）とＤＭＡＰ（０．２０５２ｇ，１．６８ミリモル）を反応に加えた。反応は室温で２４時間攪拌し、そこで反応をＤＣＭで希釈し、かん水（２０ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。マンニトール モノカーバメート（ＬＶＩＩ）（１０．１９％）ＨＰＬＣ保持時間：９．４７４分，１０．１９％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８２７（Ｍ＋＋Ｎａ）（５０），８０４（Ｍ＋）（２５），７２５（５８），６１３（１００），とアスタキサンチン（５３．７３％）。
実施例２５：アスタキサンチンの（ジメチルアミノ）酪酸ジエステル（ＬＶＩＩＩ）の合成
2010248243.tif 000073
【００９１】
（ジメチルアミノ）酪酸の塩酸塩（０．２８１６ｇ，１．６８モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での懸濁液に、ＤＩＰＥＡ（０．８７８ｍＬ，５．０４ミリモル），ＤＭＡＰ（０．４１０５ｇ，３．３６ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．３０９４ｍＬ，２．０２ミリモル），ＤＩＣ（０．３１６ｍＬ，２．０２ミリモル）とアスタキサンチン２Ｅ（０．１００ｇ，０．１６８ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。（ジメチルアミノ）酪酸ジエステル（ＬＶＩＩＩ）（７７．７０％）ＨＰＬＣ保持時間：７．８５０分，５６．８６％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８２４（Ｍ＋＋Ｈ）（６４），８２３（Ｍ＋）（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：８．４４３分，３．８７％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８２３（Ｍ＋）（５），６４１（２０），５２０（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：９．０２１分，１６．９７％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：８２４（Ｍ＋＋Ｈ）（５８），８２３（Ｍ＋）（１００）；とアスタキサンチンは検出できなかった。
実施例２６：アスタキサンチンのベンジルモノエーテル（ＬＩＸ）の合成
2010248243.tif 000074
【００９２】
アスタキサンチン２Ｅ（０．１００ｇ，０．１６８モリモル）と臭化ベンジル（０．４００ｍＬ,３．３６ミリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における０℃での溶液に、ＫＨＭＤＳ（「ビス（トリメチルシリル）アミドカリウム」）（６．７２ｍＬ；０．５モルトルエン溶液，３．３６ミリモル）を加えた。反応混合物を０℃で１時間撹拌し、それから室温まで暖めた。室温で２４時間攪拌し、そこで反応をＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。ベンジルモノエーテル（ＬＩＸ）（１５．０６％）ＨＰＬＣ保持時間：１２．７０５分，１５．０６％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：６８６（Ｍ＋）（９３），５９７（１００），７２５（５８），とアスタキサンチン（６７．９６％）。
実施例２７：アスタキサンチンのマンニトールモノエーテル（ＬＸ）の合成
2010248243.tif 000075
【００９３】
アスタキサンチン２Ｅ（０．２００ｇ，０．３３５モリモル）のＤＣＭ（１５ｍＬ）における室温での溶液に、４８％ＨＢｒ（１０ｍＬ）と水（３０ｍＬ）を加えた。水溶層をＤＣＭで抽出し，混合した有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥して、濃縮してアスタキサンチンの臭素誘導体を暗赤色油として得た。粗臭化物のＤＣＭ／ＤＭＦ（６ｍＬ／６ｍＬ）の室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（１．５８ｍＬ，９．０９ミリモル），ＤＭＡＰ（０．３７０２ｇ，３．０３ミリモル）（Ｄ）−マンニトール（０．５５２０ｇ，３．０３モリモル）を加えた。反応混合物を室温で２４時間攪拌し、そこで反応をＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。マンニトールモノエーテル（ＬＸ）（４．４０％）ＨＰＬＣ保持時間：９．４７９分，４．４０％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：７８３（Ｍ＋＋Ｎａ）（６４），７１０（６６），６５３５（１００），とアスタキサンチン（７９．８０％）。
実施例２８：アスタキサンチンジコハク酸エステルのトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン モノアミド（ＬＸＩ）の合成
2010248243.tif 000076
【００９４】
アスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（０．１００ｇ，０．１２５モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．６５３ｍＬ，３．７５ミリモル），ＤＭＡＰ（０．３０５４ｇ，２．５０ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．２２９７ｍＬ，１．５０ミリモル）とトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（０．１５１４ｇ，１．２５ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン モノアミド（ＬＸＩ）（４．４０％）ＨＰＬＣ保持時間：９．５２１分，３．５０％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：９２３（Ｍ＋＋Ｎａ）（３６），９００（Ｍ＋）（８０），５６０（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：９．６９３分，０．９０％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：９２３（Ｍ＋＋Ｎａ）（１１），８１３（３３），５００（１００），とアスタキサンチンジコハク酸エステル（８４．３４％）。
実施例２９：アスタキサンチンジコハク酸エステルのトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン ジアミド（ＬＸＩＩ）の合成
2010248243.tif 000077
【００９５】
アスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（０．１００ｇ，０．１２５モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．６５３ｍＬ，３．７５ミリモル），ＤＭＡＰ（０．３０５４ｇ，２．５０ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．２２９７ｇ，１．５０ミリモル），ＤＩＣ（０．２３５ｍＬ，１．５０ミリモル）とトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（０．１５１４ｇ，１．２５ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン ジアミド（ＬＸＩＩ）（６６．５１％）ＨＰＬＣ保持時間：８．０８６分，１９．３４％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１０２６（Ｍ＋＋Ｎａ）（２２），１００４（Ｍ＋＋Ｈ）（８４），１００３（Ｍ＋）（１００），５０２（８３）；ＨＰＬＣ保持時間：８．７１５分，４７．１７％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１００４（Ｍ＋＋Ｈ）（７１），１００３（Ｍ＋）（１００），９８６（６２），とアスタキサンチンジコハク酸エステル（１８．６１％）。
実施例３０：アスタキサンチンジコハク酸エステルのアデノシンモノエステル（ＬＸＩＩＩ）の合成
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【００９６】
アスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（０．１００ｇ，０．１２５モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．６５３ｍＬ，３．７５ミリモル），ＤＭＡＰ（０．３０５４ｇ，２．５０ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．１９１４ｇ，１．２５ミリモル）と（−）−アデノシン（０．３３４１ｇ，１．２５ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で４８時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。アデノシン モノエステル（ＬＸＩＩＩ）（２１．１３％）ＨＰＬＣ保持時間：９．００５分，２．４３％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１０４７（Ｍ＋＋Ｈ）（３），１０４６（Ｍ＋）（５７），５２４（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：９．１７８分，１０．９２％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１０４７（Ｍ＋＋Ｈ）（８０），１０４６（Ｍ＋）（１００），８２９（５６），５２４（９４）；ＨＰＬＣ保持時間：９．９３０分，７．７８％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１０４６（Ｍ＋）（１００），５２４（３４），とアスタキサンチンジコハク酸エステル（５８．５４％）。
実施例３１：アスタキサンチンジコハク酸エステルのマルトースジエステル（ＬＸＩＶ）の合成
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【００９７】
アスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（０．１００ｇ，０．１２５モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．６５３ｍＬ，３．７５ミリモル），ＤＭＡＰ（０．３０５４ｇ，２．５０ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．２２９７ｇ，１．５０ミリモル），ＤＩＣ（０．２３５ｍＬ，１．５０ミリモル）と（Ｄ）−マルトース−水（０．４５０４ｇ，１．２５ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で３６時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。マルトースジエステル（ＬＸＩＶ）（２５．２２％）ＨＰＬＣ保持時間：７．４１１分，１２．５３％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１４６８（Ｍ＋＋Ｎａ）（１８），１０６７（１６），８２７（１００）；ＨＰＬＣ保持時間：７．５０６分，１２．６９％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１４６８（Ｍ＋＋Ｎａ）（５２），８２７（７６），７４５（１００），とアスタキサンチンジコハク酸エステル（２２．５８％）。
実施例３２：アスタキサンチンジコハク酸エステルのレスベラトロールエステル（ＬＸＶ，ＬＸＶＩ）の合成
2010248243.tif 000080
【００９８】
アスタキサンチンジコハク酸エステル（ＸＶ）（０．１００ｇ，０．１２５モリモル）のＤＣＭ／ＤＭＦ（３ｍＬ／３ｍＬ）における室温での溶液に、ＤＩＰＥＡ（０．６５３ｍＬ，３．７５ミリモル），ＤＭＡＰ（０．３０５４ｇ，２．５０ミリモル），ＨＯＢＴ−Ｈ２Ｏ（０．２２９７ｇ，１．５０ミリモル），ＤＩＣ（０．２３５ｍＬ，１．５０ミリモル）とレスベラトロール（０．２８５３ｇ，１．２５ミリモル）を加えた。反応混合物を室温で２４時間撹拌し、そこで反応はＤＣＭで希釈し、かん水／１モル塩酸（２０ｍＬ／３ｍＬ）で反応を鎮め、それからＤＣＭで抽出した。混合した有機層を濃縮して次の化合物を得た。レスベラトロールモノエステル（ＬＸＶ）（１．１２％）ＨＰＬＣ保持時間：１０．０３９分，１．１２％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１００９（Ｍ＋＋２Ｈ）（１８），１００７（Ｍ＋）（２１），６３７（１００），レスベラトロールジエステル（ＬＸＶＩ）（６０．７２％）ＨＰＬＣ保持時間：１０．３２４分，１５．６８％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１２１７（Ｍ＋）（２８），１００７（１００），６０９（６９），５０４（８５）；ＨＰＬＣ保持時間：１０．４８７分，２９．２６％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１２１８（Ｍ＋＋Ｈ）（８０），１００７（Ｍ＋）（１００），６０９（６０）；ＨＰＬＣ保持時間：１０．６６６分，１５．７８％（ＡＵＣ）；ＬＲＭＳ（ＥＳＩ）ｍｚ（相対強度）：１２１８（Ｍ＋＋Ｈ）（８４），１２１７（Ｍ＋）（１００），６０９（７１），とアスタキサンチンジコハク酸エステルは検出されなかった。
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩（ＸＶＩ）の水溶性の正確な測定
サンプル（立体異性体３Ｓ，３'Ｓ，メソ，と３Ｒ，３'Ｒの１：２：１比の全トランス混合物として、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩）の合計３０ｍｇを１５ｍＬのガラス遠心分離管の中で無菌フィルター（０．２μモル ミリポア）ろ過した脱イオン（ＤＩ）水２ｍＬに加えた。管をアルミフォイルで包み、混合物を２時間振動し、それから３５００回転で１０分間遠心分離した。水溶液を０．４５ミクロンＰＶＤＦ製の使い捨てろ過器を通してろ過した。それからろ液の１ｍＬ容積をＤＩ水で適当に希釈して、溶液の濃度を新サンプルからの４ポイント目盛曲線を用いて４８０ｎＭで測定した。希釈を考慮した後、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の飽和溶液の濃度は８．６４ｍｇ／ｍＬであった。
病気の抑制と改善のための実験データ
閃光光分解法によるラジカルカチオン形成能力の比較：非エステル化遊離キサンチンとニ酸型アスタキサンチンジコハク酸エステル
図２７と図２８は閃光光分解後の、非エステル化遊離アスタキサンチンの三重項の生成とカロチノイドカチオンラジカル状態のスペクトル分析の結果を示し、アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニ酸型誘導体が得られた。カロチノイドカチオンラジカルの生成は、新規な誘導体の抗酸化剤としての潜在的生物物理的挙動のものさしである。もし誘導体が非エステル化遊離アスタキサンチンの抗酸化剤的挙動を維持するなら、アスタキサンチンにとってのすべての先に記録された（すなわち先行文献）治療的用途は、少なくとも一重項酸素の消滅、脂質の過酸化鎖分解、及び／又は直接のラジカル除去を含む、新規な誘導体を合理的に前提としうる。
【００９９】
カロチノイド（car）を直接に照射してもカロチノイド三重項（３car）を生成しない；光増感剤が必要である。この実験で、ニトロナフタリン（NN）が光増感剤として用いられた。照射後、励起された増感剤（NN）が増感剤（３NN）を形成する。３NNがカロチノイドと遭遇するとき、３NNとのエネルギーと電子転移反応が生じる。生成する相対的に安定な３carとカロチノイドカチオンラジカル（car＋）が特徴的な吸収帯によって検知される。非極性溶媒（例えばヘキサン）は３carの生成に有利であり、より極性の溶媒（アルコール、水）はcar＋の生成に有利である。増感剤のアニオンラジカル（NN−）は低吸収係数のために一般にはみられない。
2010248243.tif 000081
【０１００】
Ａ．アスタキサンチンのジコハク酸エステル（ａｓｔａＣＯＯＨ）のスペクトル
アセトニトリル、増感剤ＮＮ中のａｓｔａＣＯＯＨの一過性吸収スペクトル
スペクトル中のネガチブピークはＮＮとａｓｔａＣＯＯＨの基底状態の減少をはっきり示している。５５０ｎｍのポジチブピークはａｓｔａＣＯＯＨ三重項の生成を示す；８５０ｎｍのポジチブピークはａｓｔａＣＯＯＨのカチオンラジカルの生成を示す。３ｃａｒはかなり速く崩壊する。１５μ秒後、３ｃａｒの半分は消失し、５０μ秒後、３ｃａｒは残っていなかった。３ｃａｒはこの時間枠では安定であった。
Ｂ．基準化合物[非エステル化、遊離アスタキサンチン（ａｓｔａ）]のスペクトル
アセトニトリル、増感剤ＮＮ中のａｓｔａの一過性吸収スペクトル
ａｓｔａのスペクトルはａｓｔａＣＯＯＨのそれとほぼ同一である。５０μ秒後、３ｃａｒは消失した。この時間枠では、３ｃａｒは安定であった。ａｓｔａＣＯＯＨとａｓｔａの吸収スペクトルのネガチブ及びポジチブピークを重ね合わせることができる。
閃光光分解結果の簡潔な考察
閃光光分解実験の間、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニ酸型（ａｓｔａＣＯＯＨ）と非エステル化の遊離アスタキサンチン（ａｓｔａ）の間にほとんど違いがないように見える。それゆえ、遊離アスタキサンチンをコハク酸でエステル化しても光物理的性質とカチオンラジカルの寿命は変わらない。両方の化合物は閃光光分解実験の間、光学的に安定である。アスタキサンチンジコハク酸エステルはアスタキサンチンの強い酸化抑制の可能性を保持しており、エステル化の状態で活性である。それゆえそれは「ソフト」ドラッグ（修正された存在として活性）とみなされ、この誘導体にニ相へのラジカル除去能力（すなわち水相と脂質相ラジカル除去）という価値ある性質を与える、治療的用途のための、プロドラッグとはみなされない。
コネクシン４３蛋白発現の誘発
細胞培養の方法、西洋の吸い取り法、定量的デンシトメトリー分析、そして総合蛋白評価はＲｏｇｅｒｓら（１９９０）に詳細に記載され、Ｂｅｒｔｒａｍ（１９９９） に修正が示唆されている。短く言えば、マウスの初期線維芽細胞ＣＨ３／１０Ｔ１／２が、２％の子牛血清を含有する媒体を用いた４ｍＬ細胞培養システムにおいて下記の処方で処理された。
【０１０１】
１．ＴＴＮＰＢ[ｐ−（Ｅ）−２−（５，６，７，８−テトラヒドロ−５，５，８，８−テトラメチル−２−ナフチル）プロペニル 安息香酸]１０−８モル／アセトン[コネクシン４３上方制御のポジチブコントロール（４μｌ／４ｍＬ）]
２．１０−５モルのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩／水（４０μｌ／４ｍＬ）
３．１０−６モルのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩／水（４μｌ／４ｍＬ）
４．１０−７モルのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩／水（１：１０希釈と４μｌ／４ｍＬ）
５．１０−５モルのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩水／エタノール[ＥｔＯＨ]処方（４０μｌ／４ｍＬ）
６．１０−６モルのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩水／エタノール処方（４μｌ／４ｍＬ）
７．滅菌水コントロール（４０μｌ／４ｍＬ）
８、滅菌水／エタノール コントロール（２０μｌエタノール，２０μｌ水／４ｍＬ）
９．媒体コントロール（４ｍＬ）
試験化合物とコントロール溶液での９６時間の培養後、細胞を取り入れた。すべての媒体溶液は色が同一である。しかしながら、両方１０−５希釈のアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体で処理の後、色は主観的にオレンジ−赤色に変化した。ＴＴＮＰＢで処理された細胞は光学顕微鏡で筋のあるように見えた。これは心筋細胞へ分化の証拠でこの細胞培養で期待された結果である。細胞を取り入れペレット化した後、両１０−５アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム誘導体溶液を含むチューブは真っ赤な色であった；両１０−６溶液チューブはピンク色であった。他の色付きのカロチノイドについて先の文献に記載のあるように、これは試験化合物の細胞摂取の主観的証拠であった。
【０１０２】
それから細胞は溶解され、それぞれの蛋白５０μｇが１０％ポリアクリルアミドゲルで電気泳動された。ゲルはそれからニトロセルロースフィルターに移された。合計蛋白がクマシー・ブルー染色でを分析された（図２９；レーン６，７と９はゲル移動に二次的ににじみがあり、定量比較に含めなかった。[図３１]）西洋の吸い取り法が、ＢｉｏｒａｄイメージャーでのＨＰＲ化学蛍光法により抗コネクシン４３抗体を用いて実施された（図３０）。最初のゲルが一度取り除かれ、視覚化に先だってニ回西洋吸い取り法が繰り返された。その結果は、コントロール条件（試験化合物がない）におけるコネクシン４３蛋白の構造発現のバックグラウンドをはっきりと示す、レーン８コントロール（エタノール／水）に標準化された。ポジチブコントロールと試験化合物による比較のコネクシン４３誘発の結果は図３１に示される。
Ｃｘ４３結果の簡潔な考察
試験されたすべてのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の処方は、水とエタノール／水コントロール（図３１）で構造性的に発現されたレベル以上にコネクシン４３蛋白発現を誘発した。５つの分かれた試験条件においてコネクシン４３蛋白発現の誘発を検出する可能性は、真の処理効果なしに（帰無仮説コントロールμ１＝処理はμ２を意味する）２５すなわちｐ＝０．０３において１である。水で調製されたアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は、それぞれの試験条件（１０−５から１０−７モルまで）においてコネクシン４３蛋白発現を誘発した。最も低濃度のアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体／水の試験された組み合わせにおける減少は誘発応答における摂取量依存を示唆した。相対的な誘発は、０．５％の媒体における最後のエタノールの濃度で評価された単一の試験条件において増加した。この発見は、エタノールは水溶液におけるアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の集合を減らすことが知られているので、この処方の増加する生物学的利用能を高く示唆している。アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の１０−７以上の濃度の水溶液及び１０−５以上の濃度のエタノール／水の組み合わせの溶液はポジチブＴＴＮＰＢコントロールよりも高い誘発レベルをもつようにみえる。ＴＴＮＰＢは１０−８モル９６時間でコネクシン４３発現を誘発するのに効果的な非常に強いレチノイドである。
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体によるネズミの線維芽細胞における細胞間ギャップ結合伝達（ＧＪＣ）の誘発
一連の実験はアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の、不朽化系のネズミの線維芽細胞の細胞間ギャップ結合伝達（GJC）を誘発する能力を評価するためになされた。研究が行われた：
単層培養における融合性細胞間で増加された色素移動による細胞／細胞伝達を測
定する機能レベルで；
（２）これらの化合物のコネクシン４３（Cx43）蛋白の発現を誘発させる能力によって測定されるような分子レベルで。Ｃｘ４３はＧＪＣを認めるこれらの線維芽細胞における細胞間チャネルの構造単位である；
（３）アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の、血漿膜の領域において隣接する細胞との直接接触でＣｘ４３免疫反応性プラクの数と大きさを増加させる能力によって示されるような細胞レベルで。
（１）伝達アッセイ
実験は、ネズミの初期線維芽細胞Ｃ３Ｈ／１０Ｔ１／２細胞間の細胞間ギャップ結合伝達を高めるために、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体[全トランス{全Ｅ}立体異性体、Ｓ，Ｓ'，メソ，とＲ，Ｒ'を１：２：１の比の統計的混合物として]の能力を評価することが行われた。この能力は癌に誘発された悪性形質転換を抑制するカロチノイドの能力と先に非常に関係している（Zhang，1992）。さらに、Ｃｘ４３が仲介した心細胞間の結合伝達は、同時収縮を維持し、不整脈を防止するシグナルの移動の原因である（Peters,1995）。
【０１０３】
結合浸透性が、先に記載されたように（Zhang，19942）、蛍光染料ルシファーイエローＣＨ（Sigma,St.Louis,MO）を実質的に個々の融合細胞に微量注入することによって評価された。端的に言えば、Ｃ３Ｈ／１０Ｔ１／２細胞の融合培養は（１）１：２のエタノール／水（ＥｔＯＨ／Ｈ2Ｏ）処方に溶解したアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩（１x10−５Ｍ）；（２）ポジチブコントロールとしてテトラヒドロフランに溶解した合成レチノイド、ＴＴＮＰＢ（１x10−8Ｍ）；もしくは（３）ネガチブコントロールとして１：２のエタノール／水で処理した細胞で４日間処理された。それぞれの皿の単一細胞が、相対比光学と、１０％溶液として蛍光染料ルシファーイエローＣＨを入れて微量注入針を用いた加圧注入（Eppendorf,Hamburgドイツ）下で確認された。針はリモート微量マニプレーターによって制御され、細胞と顕微鏡が圧縮空気の防振テーブルに置かれた。ルシファーイエローの注入がＵＶライトの短時間照射によりうまく行われた。ＵＶライトがルシファーイエローの黄色の蛍光の原因となる。この染料はギャップ結合を通過するのに十分に小さく、荷電し、それらが結合伝達にあるなら、それ故に注入された細胞に隣接する細胞にただ入ることができる。結合移動が認められた２分後、ＵＶ照射の下デジタル画像がとられた。注入された細胞に隣接する蛍光細胞の数は、不偏密度境界法とシグマスキャンソフトウエアプログラム（Jandel Scientific）を用いて、後にデジタル画像分析によって測定された。この伝達細胞の数は、先に記載されたように（Hossain,1993）、結合伝達の指標として用いられる。
【０１０４】
この分析の結果は、１：２のエタノール／水（ＥｔＯＨ／Ｈ2Ｏ）処方に溶解したアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩（１x10−5Ｍ）が、１：２のエタノール／水で処置されたコントロールに見られる以上の結合伝達の程度を効果的に増加することを証明した。２２の微量注入された細胞の内、１１（２７％）コントロール細胞の内３個だけに比較して、１５（５６％）がギャップ結合によって機能的に連結した
これらの違いは統計的相異であった（ｐ&#60;０．０４；研究家の対応のある t-検定）。光学顕微鏡写真が図１４に示される。
【０１０５】
パネルＡ:１：２のＥｔＯＨ／Ｈ2Ｏにおける１x10−5モルでのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩での処置；
パネルＣ:１：２のＥｔＯＨ／Ｈ2Ｏ溶媒のネガチブコントロール；
パネルＥ:テトラヒドロフランを溶媒とした１x10−8モルでのＴＴＮＰＢ、ポジチブコントロール；及び
パネルＢ，Ｄ，Ｆ：顕微鏡写真Ａ，Ｃ，Ｅそれぞれのデジタル分析であり、ルシファーイエローの蛍光に対して規定の基準点以上の画素を示す。細胞核は最も容積があるので、それらはルシファーイエローを集め、最も蛍光を示す。
分子研究
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の混合物とアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩（Ｓ，Ｓ'，メソ，とＲ，Ｒ'形、HPLCによる純度&#62;９０％）の生成されたエナンチオマー型の両方が、本質的に記載された（Zhang，1992及び1994）免疫の（西洋の）吸い取り法により評価されたように、ネズミの線維芽細胞におけるＣｘ４３蛋白の発現を増加する。端的に言えば、ネズミの初期線維芽細胞Ｃ３Ｈ／１０Ｔ１／２細胞がイーグルの基礎培地でアール塩を用いて培養され（Atlanta Bologicals,Atlanta,GA）、５％ウシ胎仔血清(Atlanta ologicals,Atlanta,GA)と２５μｇ／ｍＬ硫酸ゲンタマイシン（Sigma,St,Louis，MO）で補完され、５％ＣＯ2下３７℃でインキュベートされた。７日後１００ｍｌ皿に種をまき、融合細胞が４日間アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩で処置され、それから取り入れられ、記載されたようにＣｘ４３蛋白誘発が分析された。蛋白が検定用試薬キット（Pierce Chemical Co.,Rockford,IL）を用いて製造者の指示に従って測定された。蛋白１００μｇを含む細胞溶解物がヌパージ西洋吸い取りキットと装置（Invitrogen,Carlsbad,CA）を用いる西洋吸い取り法により分析され、うさぎの多クローン性抗体（Zymed,San Francisco,CA）を用いて検知されたＣｘ４３蛋白はネズミ、人間及びウサギのＣｘ４３のＣ末端ドメインに相当する合成ポリペプチドに対して上がった。Ｃｘ４３の免疫反応性帯は抗うさぎＨＰＲ−複合二次抗体（Pierce Chemical Co.,Rockford,IL）を用いる化学蛍光により視覚化された。デジタル画像が冷却されたＣＣＤカメラで得られ、定量的デンシトメトリーが行われた（Bio-Rad,Richmond,CA）。レーンの同一の蛋白負荷がクーマシーブルー蛋白染色液で染色され、デジタル画像分析が行われた。
この実験でアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩が１：２のエタノール／水の処方で１x10−５Ｍで細胞培養に加えられた。立体異性体の統計的混合物と精製されたエナンチオマー型が、１：２のエタノール／水単独で処置された細胞培養と比較してＣｘ４３の発現を増加した（図１５A及び図１５B）。アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の統計的混合物での処理は、試験されたすべての誘導体のＣｘ４３のこの誘発レベルは最大の誘発レベルに誘発した。この誘発レベルはポジチブコントロールとして含まれたレチノイド テトラヒドロテトラメチルナフチル プロペニル安息香酸（TTNPB）（Hoffman-LaRoche,Nutley,NJ）と酢酸レチニル（Sigma,St,Louis，MO）にみられる誘発レベルよりも数倍小さかった。この相対的有効性の違いは先の研究と一致している。
細胞研究
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の統計的混合物は機能的ギャップ結合の形成に一致する細胞／細胞接触の領域における処置されたネズミ１０Ｔ１／２のＣｘ４３の集合を増加する。
【０１０６】
この実験において、Ｃｘ４３のプラクへの発現と集合が免疫蛍光染色法によって評価された。手順はＺｈａｎｇ(1992)に記載されたものと基本的に同じである。端的に言えば、Ｃ３Ｈ／１０Ｔ１／２細胞の融合培養はパーマノックスプラスチック ４−チャンバースライド（Nalge Nunc International,Naperville,IL）により生育され、（１）１：２のエタノール／水処方に溶解したアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩（立体異性体の統計的混合物）；（２）ポジチブコントロールとしてテトラヒドロフラン中のレチノイドＴＴＮＰＢを１x10−8Ｍで；もしくは（３）溶媒コントロールとして１：２のエタノール／水で処置した細胞で４日間処置された。細胞は−２０℃メタノール中で一晩固定され、緩衝液中で洗浄され、ＰＢＳにおける１％ウシ血清アルブミン（Sigma,St,Louis，MO）中で封鎖され、上記（２）と同様にうさぎの多クローン性Ｃｘ４３抗体（Zymed,San Francisco,CA）とインキュベートされ、抗うさぎ二次抗体（Molecular Probes，Eugene,OR）と複合したアレクサ５６８で検知された。スライドが５６８ｎｍの光で照射され、画像がＺｅｉｓｓ Ａｘｉｏｓｃｏｐｅ 光学顕微鏡とＲｏｐｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ 冷却ＣＣＤカメラを用いて６００ｎｍの波長で得られた。ＴＴＮＰＢレチノイドコントロール及びアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の統計的混合物１x10−5Ｍで処理されたスライドは、隣接する細胞と直接接触する細胞膜の領域におけるプラクへの免疫反応性Ｃｘ４３の集合を示した。このような集合はギャップ結合のプラクの位置及び形成と一致する。ギャップ結合は、結合している細胞集団における多重の個々のギャップ結合の集合によって形成されることが知られている（Perkins,1997）。コントロールとして溶媒で処置した培養において、そのような免疫反応性プラクはまれであり、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の統計的混合物もしくはポジチブコントロールとしてのＴＴＮＰＢで処置された細胞において検知されるこれらよりも小さかった。これらのプラクの頻度と大きさは、セクション１と図１４（TTNPB&#62;アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の統計的混合物&#62;溶媒コントロール）で記載されたルシファー イエロー染料移動実験により検知されたように、ギャップ結合浸透性における機能的相違、及びＣセクション２と図１５で記載された免疫ブロット法実験で検知されたようにＣｘ４３の誘発の程度と一致している。代表的顕微鏡写真は図１６に示されている。
ネズミの線維芽細胞における癌に誘発された腫瘍性の変態の非エステル化遊離アスタキサンチンによる抑制
非エステル化遊離アスタキサンチンは、エステル化アスタキサンチンの経口投薬の後哺乳動物の腸に発生する。遊離アスタキサンチンのみが哺乳動物の血漿と固状臓器にみられる。これは再び単一の又は多重の投与量経口的薬物速度論の研究において証明される。結果はここに記載される。血清アルブミンの固有のエステラーゼの挙動、血清や固状臓器における無差別のエステラーゼは、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩（ＸＶＩ）の非経口の投与の後に、急速に非エステル化遊離アスタキサンチンを発生させる。閃光光分解実験もまた、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩及び非エステル化遊離アスタキサンチンはカロチノイドカチオンラジカルの形成に関して同一の酸化抑制挙動を有するということを証明した。最近のＣｈａｒｌｅｓ Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇｅｒ(Reznikoff,1973)のラボで開発されたＣ３Ｈ１０Ｔ１／２細胞培養モデルにおける腫瘍性の変態を抑制するために、エステル化遊離アスタキサンチン（立体異性体Ｓ，Ｓ'，メソ，とＲ，Ｒ'を１：２：１の比の全トランス混合物として試験されたアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩（ＸＶＩ）の、生体内での最終の分解生成物）の能力を評価する実験が行われた。この細胞培養システムは全体の動物における腫瘍形成の初期及び変態の発生に効果的によく似ることが示された（Betram,1985）。これらの細胞において、発癌性の多環式炭化水素 ３−メチルコランスレン（MCA）での処理は、５週間後にこれらの細胞に形態学的変態に導く少ない比率の処理された細胞において、変態化病巣の存在によって示される開始発生を生じる。これらの変態細胞を同系のネズミに注入することは、注入部位にサーコマスを形成することになり、変態の発癌性を証明する（Reznikoff,1973）。このアッセイは癌防止剤（Betram,1989）の発見に適合し、癌防止レチノイドとカロチノイドがこのシステム（Betram,1991;Pung,1988；及びMerriman,1979）において変態を抑制することが証明された。
【０１０７】
この実験は先に（Betram,1991及びPung,1988）確立されたプロトコルに従って実施された。簡単に、ネズミの初期線維芽細胞に由来する１０Ｔ１・２細胞はＥａｇｌｅの基底培地（BME）（Atlanta Biologicals,Atlanta,GA）に１０３細胞／６０ｍｍ皿の密度で蒔かれ、４％子牛胎児の血清（Atlanta Biologicals,Atlanta,GA）と２５μｇ／ｍｌの硫酸ゲンタマイシン（Sigma,St.Louis,MO）で補った。細胞は２４時間後に５．０μｇ／ｍｌＭＣＡ（Sigma,St.Louis,MO）のアセトン溶媒中もしくはコントロールとして０．５％アセトン（最終濃度））で処理された。ＭＣＡ処理２４時間後培地が変化した。細胞は７日後ＴＨＦ中のアスタキサンチンもしくはアセトン中の酢酸レチノールで処理され、４週間７日後毎に再処理された。他の皿が適当な溶媒コントロールで処理された。実験の開始から５週間後、細胞はメタノールで固定され、１０％ギームサ染液（Sigma,St.Louis,MO）で染色され、タイプＩＩとタイプＩＩＩ病巣をそれぞれ評価した（Reznikoff,1973）。
【０１０８】
この分析の結果で、アスタキサンチンでの４週間処理は、ＭＣＡと溶媒コントロールとしてのＴＨＦで処理された細胞に比較して、ＭＣＡが誘発した変態病巣の数が濃度に依存して減少する原因であるということが証明された（図３４に示される）。図３４はＭＣＡが誘発した腫瘍性変態に対する非エステル化遊離アスタキサンチン（立体異性体の全Eトランス混合物として）の効果を示している。グラフは３×１０−６Ｍ、１×１０−６Ｍ、３×１０−７Ｍで、それぞれ０．３％、０．１％及び０．０３％のＴＨＦ媒体で運搬されてアスタキサンチンで処理された合計６８個の培養を示している。コントロールは次の通りであった：合計１６皿は癌を受けず、０．０５％エタノール溶媒で処理された；コントロールはどんな変態発生も示さなかった。合計２０皿がＭＣＡと１％ＴＨＦ溶媒で処理され、０．９２病巣／皿の変態速度を与えた。アスタキサンチン処理皿の変態のパーセント減少（％減少）はＭＣＡ処理のコントロールでのそれぞれの処理の平均の病巣／皿の比較によって計算された。研究家の対応のあるｔ−検定を用いて推理に基いた統計がなされた；０．００００４、０．００００１、０．００００６のそれぞれのＰ値の計算値が得られた。Ｐが０．０５未満は有意であるとみなされた。３×１０−６Ｍアスタキサンチンでの処理は変態表現型を完全に抑圧した（図３５）。図３５はアスタキサンチンで処理された皿とコントロール皿との比較を示した。代表的な皿はＡ,ＭＣＡなしの溶媒コントロール；Ｂ,１％ＴＨＦの溶媒コントロールとしてＭＣＡ５．０μｇ／ｍｌ；Ｃ,ＴＨＦ中の３×１０−６Ｍのアスタキサンチン（立体異性体の全トランス混合物として）とＭＣＡであった。この抑制のレベルは、同一のプロトコルを用いて試験されたすべての他のカロチノイドに対して先に報告されたレベル（Bertram,1991）をはるかに上回ることは注目に値する。試験された濃度における腫瘍性変態の％減少に対する、現在のデータと先に報告されたデータとの比較は、アスタキサンチンがβ−カロチンやキャンサキサンチンよりもはるかに強く変態を抑制することをみせた（図３６）。図３６はアスタキサンチン（立体異性体の混合物として）と先に試験されたカロチノイドとの比較を示している。データはアスタキサンチンで処理した培養においてＭＣＡが誘発した腫瘍性変態の病巣／皿の％減少を同一のプロトコルを用いてβ−カロチンやキャンサキサンチンでの処理の後に先にBertram研究室により報告されたデータ（Bertram,1991）からの病巣／皿の％減少と比較したものである。先に試験された高濃度（１×１０−５Ｍ）での％減少がここでβ−カロチンやキャンサキサンチンについて報告されている；アスタキサンチンの低濃度でより大きく測定された活性のために、アスタキサンチンの高濃度は用いられなかった。これらの研究は、合成された誘導体が分解したアスタキサンチン一部分が、経口及び非経口投薬の後の非常に有効な癌の化学防止剤である可能性を証明した。肝臓累積と一緒にして薬物速度論的データもまた（１回の及び複数の両方の摂取戦略の後に）この化合物の使用が特に有用な態様であることをここで伝える。
反応性酸素種の抑制
実験において、好中球が人間のボランティアからの全血からパーコール勾配で単離された。単離された好中球がリン酸塩−緩衝塩水中に再懸濁され、呼吸バーストを誘発しスーパーオキシドアニオンを生成するために、ホルボールエステルで最大限刺激された。活性化された人間の好中球の溶液に、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体が種々の濃度で加えられ、スーパーオキシド信号〔電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）で測定された〕が続いて測定された。アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（立体異性体の混合物として）は、摂取量に依存した方法で、測定されたスーパーオキシドアニオン信号を減少した（図２）；スーパーオキシドアニオン信号のほとんど完全な抑圧が３ｍＭで達成された。図２は、コントロールにおける活性化の後の強いスーパーオキシド信号、それから１００μＭから３ｍＭまでのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体での滴定の結果を証明した。１００μＭで試験されたアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は合計信号の２８％を取り除いた。３ｍＭでほとんどスーパーオキシド信号は残らなかった。これらの結果は、上で記載された他の抗好中球介入で証明されたように、虚血再灌流障害における心臓保護もまたここで記載された新規なカロチノイド誘導体でなされうることを証明した。虚血再灌流障害に重要なスーパーオキシドアニオン信号を減少するに加えて、心筋保護は組織障害と長期の心筋虚血中の死においてスーパーオキシドアニオンは重要な役割を演じる故に、記載された新規なカロチノイド誘導体で達成されるということがありうる。
【０１０９】
図３は、ＥＰＲ画像を用いて監視して、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体／ビタミンＣ溶液の反応性酸素種（スーパーオキシドアニオン）に対する効果を示す。溶液はそれぞれ約２対約１のビタミンＣ対アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の混合物を含む。アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体／ビタミンＣ溶液は、摂取量依存方法における測定されたスーパーオキシドアニオン信号を減少させた（図３）；スーパーオキシドアニオン信号の完全な抑圧が０．０２μＭ濃度で達成された。図３は、コントロールにおける活性化の後の強いスーパーオキシド信号、それからアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体／ビタミンＣ溶液の０．０１μＭから０．０２μＭまでの点滴の結果をはっきり示した。
【０１１０】
三番目の実験で、好中球は再び二番目の人間のボランティアからの全血からパーコーウ勾配で単離された。単離された好中球がリン酸塩−緩衝塩水中に再懸濁され、呼吸バーストを誘発しスーパーオキシドアニオンを生成するために、ホルボールエステルで最大限刺激された。活性化された人間の好中球の溶液に、アスタキサンチン ジリシネートの塩酸塩（ＸＸ）が（４）の濃度で加えられ、スーパーオキシド信号〔電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）で測定された〕が続いて測定された。アスタキサンチン ジリシネートの塩酸塩もまた摂取量に依存した方法で、測定されたスーパーオキシドアニオン信号を減少した（図２１）；１μＭ濃度での約５％減少から３ｍＭ濃度での９８％減少。再度、スーパーオキシドアニオン信号のほとんど完全な抑圧が３ｍＭで達成された。この新規なカロチノイド誘導体は、この管内アッセイで、ほとんど完全にスーパーオキシドアニオン信号を除く、誘導体の増加する濃度についての能力と同様に、低濃度（１μＭ）で取り除く効果を示した。管内アッセイにおいて水溶性除去者としてのこの新規な誘導体の挙動は、新規な誘導体（アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩、アスタキサンチン ジリシンの塩酸塩）は生体内でソフトドラッグとして（例えば、損なわれていない、分解されていない新規な誘導体）及びプロドラッグ（遊離アスタキサンチンに分解するまで不活性）でないとして挙動することを再度示唆した。この誘導体（ＸＸ）の水溶性は５０ｍｇ／ｍＬ以上であり、親カロチノイド（この場合ではアスタキサンチン）の水溶性を、ほとんどゼロ固有の水溶性から高いｍｇ／ｍＬの範囲まで増加する、現在の発明の方法の使用をはっきりと示した。
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体によるスーパーオキシドアニオンの直接的除去：電子常磁性共鳴画像による個々の立体異性体対立体異性体の統計的混合物の相対的効果
物質
非エステル化全Ｅアスタキサンチン[立体異性体３Ｓ，３'Ｓ，メソ（３Ｓ，３'Ｒ及び３'Ｓ，３Ｒ），及び３Ｒ，３'Ｒの１：２：１統計的混合物]がＢｕｃｋｔｏｎ Ｓｃｏｔｔ（インド）から獲得され、支給（ＨＰＬＣによる純度&#62;95％）として使用された。アスタキサンチンがＨＰＬＣグレードのジメチルスルフォキサイド（ＤＭＳＯ；Sigma-Aldorich,St.Louis,MO）に溶解された。アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体が九つの処方で別々に試験された：立体異性体（アスタキサンチンについては、上記、全Ｅの１：２：１混合物；すべての表と図で「混合物」としてラベル）の統計的混合物；３Ｓ，３'Ｓ，及び３Ｒ，３'Ｒ（光学異性体すなわちエナンチオマー）；及びメソ（３Ｓ，３'Ｒ及び３'Ｓ，３Ｒの混合物；エナンチオマーのジアステレオマー）。すべてのジコハク酸エステル誘導体はＨＰＬＣによる純度９０％以上で合成された。ジコハク酸エステル誘導体が、１０ｍＭの貯蔵溶液からの純粋な水溶液（脱イオン水）における適当な最終濃度で最初に試験された。四つのジコハク酸エステル誘導体のそれぞれが、それから貯蔵溶液からエタノール（貯蔵溶液におけるエタノールの最終濃度３３１／３％；単離された好中球アッセイの最終濃度０．３％；ＨＰＬＣグレードエタノール，Sigma-Aldorich,St.Louis,MO）の１：２混合物１０ｍＭに調合されて、試験された
３Ｓ，３'Ｓ誘導体もまた５０％エタノール濃度貯蔵溶液（単離された好中球アッセイの最終濃度０．５％）から試験された。ジコハク酸エステル誘導体のエタノール処方は、
純粋な水溶液において形成する超分子の集合を完全に分け、試験アッセイに導入する直前に誘導体の単量体溶液を提供することを示した。エタノールのみのネガチブコントロール（単離された好中球アッセイにおける最終エタノール濃度０．３％と０．５％）とスーパーオキシドディスミュターゼ類似物質のポジチブコントロール（１０μＭ最終濃度；Metaphore(R) Phrmaceuticals,Inc.,St.Louis,MO）もまた行われた。
【０１１１】
カロチノイド誘導体[モノー（４−{１８−〔４−（３−カルボキシ−プロピオニルオキシ）−２，６，６−トリメチル−３−オキソ−シクロヘクス−１−エニル〕−３，７，１２，１６−テトラメチル−オクタデカ−１，３，５，７，９，１１，１３，１５，１７−ノナエニル}−３，５，５−トリメチル−２−オキソ−シクロヘクス−３−エニル） コハク酸エステル；図１７]とその立体異性体形が合成された。アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体を全トランス（全E）形。誘導体は、四つの立体異性体からなる、二つの対掌性中心を３と３'炭素位置にもつ対称的対掌性分子である：ジアステレオマー型メソ形（３Ｒ，３'Ｓ及び３'Ｒ，３Ｓ）と同様に、３Ｒ，３'Ｒ及び３Ｓ，３'Ｓ（光学異性体すなわちエナンチオマー）。１：２：１比の３Ｒ，３'Ｒ，メソ（３Ｒ，３'Ｓ及び３'Ｒ，３Ｓ），及び３Ｓ，３'Ｓの立体異性体形を含むアスタキサンチンの商業用源から合成された立体異性体の統計的混合物。すべての個々の立体異性体と統計的混合物がＨＰＬＣによる純度９０％以上で合成され、これらの形の個々の効果と直接のラジカル除去者との直接比較を認めた。この研究で用いられる立体異性体の全Ｅ形は、スペーサー物質のポリエン鎖におけるシス（すなわちＺ）立体配置の不足のために、直線的で固い分子（ボラームフィフィル）であった。
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は、親化合物アスタキサンチンを越えて増加した水「分散性」をはっきりと示した。個々の立体異性体と統計的混合物の水分散性はすべて８ｍｇ／ｍＬ（約１０ｍＭ）以上であり、それらを共溶媒なしの緩衝水溶液試験システムに導入されうることを認めた。アスタキサンチンのような親カロチノイド（Salares,1977）に対する、水溶液において超分子の集合を形成するという傾向が、新規なカロチノイド誘導体（例えば、キャプサンチン誘導体）（Zsila,2001及びBikadi,2002）と同様に、現在の研究で試験された誘導体に対してもまた観察された。
超分子の自己集合は水溶液において有意な大きさの集合体になり、凝集した分子とラジカル種の最大の直接相互作用を阻む。それゆえに、新規なアスタキサンチン誘導体の直接取り除く挙動の比較が、共溶媒エタノールと共にと同様純水処方においてもなされた。
貯蔵溶液において、エタノール／水の１：２濃度は統計的混合物、メソ体、及び３Ｒ，３&#38;apos;Ｒ誘導体を完全に分けることを示した。化合物の介入能力もまた、ネガチブ（例えば、エタノール媒体）とポジチブ[スーパーオキシドディスミュターゼ（ＳＯＤ）模倣の遊離ラセミ体のアスタキサンチン／ＤＭＳＯ]コントロールに比較して試験された。
白血球の精製と調整
人間の多核白血球（ＰＭＮｓ）が一人のボランティア（Ｓ．Ｆ．Ｌ．）の新鮮にサンプルした静脈血液から、パーコル密度勾配遠心分離により単離され、純度&#62;９５％のＰＭＮｓを収穫した。全血のそれぞれ１０ｍＬが０．１Ｍ ＥＤＴＡ０．８ｍＬと塩水２５ｍＬと混合された。希釈血液が１．０８０ｇ／ｍＬの特定密度でのパーコルの９ｍＬ以上に層状とされた。４００xｇで２０℃、２０分間遠心分離の後に、血漿、単核細胞、パーコル層が除かれた。赤血球は、氷冷水１８ｍＬの添加で３０秒間、次に１０×ＰＩＰＥＳ緩衝液（２５ｍＭ ＰＩＰＥＳ，１１０ｍＭ ＮａＣｌ，及び５ｍＭ ＫＣｌ，ＮａＯＨで滴下してｐＨ７．４に）２ｍＬを添加して溶解された。細胞は４℃でペレット化され、浮遊物がデカントされ、操作が繰り返された。２回目の低張の溶解の後、細胞がＰＡＧ緩衝液（０．００３％人間の血清アルブミンと０．１％グルコースを含むＰＩＰＥＳ緩衝液）で二度洗われた。その後、ＰＭＮｓが光学顕微鏡により血球計算板で数えられた。最終ペレットがＰＡＧ−ＣＭ緩衝液（１ｍＭ ＣａＣｌ2と１ｍＭ ＭｇＣｌ2ＰＡＧ緩衝液）で懸濁された。
ＥＰＲ測定
すべてのＥＰＲ測定が、Ｘ帯をＴＭ110キャビティで操作するＢｒｕｋｅｒ ＥＲ３００ＥＰＲ分光計を用いて行われた。マイクロ波の周波数がモデル５７５マイクロ波計測器（EIP Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ，Inc.,San Ｊｏｓｅ，CA）で測定された。ホルボール−エステル（ＰＭＡ）−集積されたＰＭＮｓからのＯ２発生を測定するために、ＥＰＲスピン−トラッピング研究がＤＥＰＭＰＯ（Oxis,Portland,OR）を用いて１０ｍMで行われた。１×１０６ＰＭＮ'ｓがＰＭＡ（１ｎｇ／ｍＬ）で集積され、ＥＰＲ測定のためにキャピラリー管に入れられた。ＤＭＳＯ中の非エステル化遊離「ラセミ体」アスタキサンチン及び九つの処方におけるアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体
のラジカルを除去する能力を測定するために、ＰＭＮ'ｓが、先に記載されたようにＰＭＡ集積によって続いた化合物と共に５分間事前培養された。スピン−トラッピング実験に用いられる道具のセッティングは次のように行われた：
振幅変調，０．３２Ｇ；時定数，０．１６ｓ；スキャン時間，６０ｓ；変調周波数，１００ｋＨｚ；マイクロ波パワー，２０ミリワット；マイクロ波周波数，９．７６ＧＨｚ
サンプルがクオーツＥＰＲの平坦なセルに置かれ、スペクトルが記録された。記録されたように（Lee,200）スペクトルの成分信号が同定され、定量された。
統計分析
統計分析がＮＣＳＳ統計ソフトウエアパッケージ（NCSS2001及びPASS２００２，Ｋａｙｓｖｉｋｋｅ，UT）で行われた。すべての統計的試験がα＝０．０５で行われた。
ＥＰＲ結果の簡潔な考察
Ｍｅｔａｐｈｏｒｅ，Ｉｎｃ．により生産された強いＳＯＤ類似物質は、研究着手でポジチブコントロールとして役だった。Ｚｗｉｅｒ研究室において繰返し観察されたように、水のみの媒体における１０μＭ摂取量は、ＤＥＰＭＰＯで検知して、ほぼ完全にスーパーオキシドアニオン信号を除去した（９７％抑制；表１）。エタノールはこれらのシステムにおいて軽微な除去挙動を示すけれども、エタノールのみのネガチブコントロール（最終濃度０．３％）もまた評価された。エタノールはこの濃度で５．７％抑制がみられた。この研究で直接の除去における摂取媒体それ自身（エタノール中のアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体）の効用が評価されたので、この抑制量は表１の記述データにおいてエタノールを含む処方から差し引かれなかった。ＤＭＳＯ中の非エステル化遊離アスタキサンチン（１００μＭ）が、この研究で合成された新規な誘導体と直接比較のための基準ゲージとして評価された；アスタキサンチン／ＤＭＳＯ媒体の平均抑制は２８％であった（表１）。
図１８は、四つの立体異性体（混合物と三つの個々の立体異性体）のそれぞれの、水中の、最終濃度１００μＭで、相対的除去能力を示す。３Ｒ，３'Ｒエナンチオマー（２８．７％抑制）を除いて、すべての他の新規な誘導体処方はアスタキサンチン／ＤＭＳＯ処方に比較して減少した除去能力を示した（−２．０％から１９．３％の範囲抑制；表１）。みられるように、３Ｓ，３'Ｓ処方は少しも平均除去挙動を示さなかった。しかしながら、単離された好中球試験システムにエタノール処方で導入されたとき、どの場合においても、除去能力は水処方における同じ誘導体のそれよりも増加した（図１９；３８．０％から４２．５％の範囲）。３Ｓ，３'Ｓ誘導体はこの比較のために５０％エタノールで処方されたということを記すことは重要である。ＤＭＳＯ中のアスタキサンチン以上に除去能力が増加する傾向はエタノール処方における新規な誘導体にみられたが、エタノール媒体（試験アッセイにおける最終濃度０．３％）の平均除去能力を差し引いた後、傾向は有意ではなかった（ＮＳ）。付け加えて、エタノールで試験された新規な誘導体の四つの処方の中で、平均除去能力における有意な相違はみられなかった（図１９）。
図２０は、エタノール処方におけるアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の立体異性体の混合物の、増加する濃度による、スーパーオキシド信号抑制の滴定の結果を示す。濃度は１００μＭから３ｍＭまで増加するにつれて、スーパーオキシド信号のほぼ完全な抑制が書きとめられた（３ｍＭ摂取量で９５．０％抑制；表１及び図１８）。摂取量−応答曲線は直線ではなかった。パーセント抑制と試験された摂取量を調整すると、ジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は現在の研究におけるポジチブコントロールとして用いられるＳＯＤ類似物質よりも１桁と２桁の間弱かった。表１は現在の研究で試験されたアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の種々の処方に対する記述的統計を示す。三つ又はそれ以上のサンプルサイズはそれぞれの処方に対して、５０％エタノール貯蔵溶液（Ｎ＝２）における３Ｓ，３'Ｓ及び研究初期で評価されたＳＯＤ類似物質（ポジチブコントロール，Ｎ＝１）の例外と共に評価された。
（表１）
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【０１１２】
ＥＰＲ結果の簡潔な考察
アスタキサンチンは、普通はその抗酸化剤的性質を脂質が豊富な細胞膜、リポ蛋白質、及び他の組織において発揮する強い脂肪親和性の抗酸化剤である（Britton,1995）。アスタキサンチンの誘導体は−水分散剤として有用性が増加するが−呼吸バーストを起こした後に単離された人間の好中球によって生成される水相スーパーオキシドアニオンを直接に除去する能力をもっている。
【０１１３】
新規な誘導体の純水処方は、直接的除去能力の点からエタノール性処方よりも弱かった。
ある溶媒（例えば、水）中で水溶性カロチノイド誘導体の超分子の集合はそれらの溶媒中での効能の欠如を説明する。集合体は、純粋な水溶液で形成する、サイズが２４０ｎｍより大きな集合体をもつらせん状「カードパック」型である。緩衝溶液のイオン強度が増加するに従い、これらの集合体の大きさと安定性が増加する。これらの集合体のラジカル除去能力は同じ化合物の単量体溶液よりも減少するであろう；事実、水に溶解した３Ｓ，３&#38;apos;Ｓ立体異性体には除去能力はみられなかった（表１，図１８）。超分子の集合はラジカル種との相互作用に用いられる分子の数を制限するので、管内及び生体内での試験のための処方の調製に注意がはらわれなければならない。１０６分子と同じくらい多く含み、３００ｎｍかそれ以上の大きさに達する集合体が記載されているように、集合体の大きさが考慮に入れられなければならない（Bakadi,2002）。
【０１１４】
３ｍMまでのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体摂取の滴定（立体異性体の混合物の１：２エタノール／水）は、ＤＥＰＭＰＯスピントラップで測定されて、スーパーオキシドアニオン信号のほぼ完全な抑制（９５％抑制）をはっきりと示した（図２０）。摂取量−応答曲線は、ラジカル信号のほぼ完全な抑制には増加する摂取量を必要とする、非直線であった（図２０）。試験された最低濃度（１００μＭ）で、信号のほぼ４０％が抑制された。この摂取量でのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の有効性は、現在の研究におけるポジチブコントロール（１０μＭで９７％抑制）として用いられるスーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）類似物質と直接に比較しうる。この結果は、水相ラジカル除去者として、アスタキサンチンジコハク酸エステルニナトリウム塩誘導体はＳＯＤ類似物質よりも１桁と２桁の間弱いということを示す。しかしながら、生体内においてこれらの誘導体は遊離アスタキサンチンに朽ちる。遊離アスタキサンチンは細胞の脂質が豊富な膜[ミトコンドリアや細胞核膜を含む（Goto,2001）]において活性になる、それゆえに水溶性蛋白や酵素類似物質では達成できない、二重の保護（水相と脂質相のラジカル除去）を提供する。非エステル化遊離アスタキサンチン（ 飼料の０．０２％での食事補充物（ｗｔ／ｗｔ）として提供されたとき）はＲＯＳ媒体の激しい運動が骨格と心筋の両方を損傷するのに対して心臓保護的である（Aoiら．2003）。それゆえに、この特徴（すなわち、両相のラジカル除去）は、ラジカルと反応性酸素種の防止は重要であるというこれらの指摘において、臨床の治療的薬剤としてのこの類の化合物に関して付加的な有効性を提供すべきである（Cross,1987）。
【０１１５】
研究は最初に、ＥＰＲ分光計により検知されるスーパーオキシドアニオンの、カロチノイド化合物の新規なグループによる直接の除去をはっきりと示す。化合物は純粋な水溶液において超分子の集合を形成することが見つけられた。超分子の集合の形成は、同じ化合物の単量体溶液に比較してそれらの除去の効果を制限する。摂取量−範囲の研究は、誘発されたスーパーオキシドアニオン信号をほとんど完全に抑制するのに誘導体の濃度は増加されうることを示した。生体内での潜在的治療薬剤として、この類の化合物は水層及び脂質層の両方の除去者として用いられる。強いラジカル除去者が有用性を示したために、除去者はそれらの急性及び慢性の病状における広い用途を見つけるべきである。
アスタキサンチンのジビタミンＣ、ジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体による直接的スーパーオキシドアニオンの除去
電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）画像実験において、好中球が人間のボランティアからの全血からパーコル勾配で単離された。単離された好中球がリン酸塩−緩衝塩水中に再懸濁され、呼吸バーストを誘発しスーパーオキシドアニオンを生成するために、ホルボールエステルで最大限刺激された。活性化された人間の好中球の溶液に、アスタキサンチンのジビタミンＣ，ジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＸＸＩＩＩ）（半システム名 コハク酸 ４−[１８−（４−{３−[２−（３，４−ジヒドロキシ−５−オキソ−２，５−ジヒドロフラン−２−イル）−２−ヒドロキシ−エトキシカルボニル]−プロピオニルオキシ}−２，６，６−トリメチル−２−オキソ−シクロヘクス−１−エニル）−３，７，１２，１６−テトラメチル−オクタデカ−１，３，５，７，９，１１，１３，１５，１７−ノナエニル]−３，５，５−トリメチル−２−オキソ−シクロヘクス−３−エニル エステル ２−（３，４−ジヒドロキシ−５−オキソ−２，５−ジヒドロフラン−２−イル）−２−ヒドロキシ−エチル エステル）が種々の濃度で加えられ、スーパーオキシド信号〔電子常磁性共鳴（ＥＰＲ）で測定された〕が続いて測定された。アスタキサンチンのジビタミンＣ，ジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＸＸＩＩＩ）は、摂取量に依存した方法で、測定されたスーパーオキシドアニオン信号を減少した（図３３）；スーパーオキシドアニオン信号のほとんど完全な抑圧が６０μＭで達成された。これは現在の一連の実験のためにもまた合成されたアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＸＶＩ）の処方のよりも強さにおいて５０倍の増加を表した。試験された誘導体の純度は８８％（ＨＰＬＣによる曲線の下の範囲、すなわちＡＵＣ）であった。新規なカロチノイド誘導体−それぞれのビタミンＣの６−ＯＨの位置をエステル化して、「ソフトドラッグ」に設計された−個々のビタミンＣの酸化抑制機能を保護した。誘導体（ＸＸＩＩＩ）の効能はアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＸＶＩ）と遊離ビタミンＣとの１：２モル比の処方（２０μＭ／４０μＭアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＸＶＩ）／遊離ビタミンＣの処方でスーパーオキシドアニオン信号をほとんど完全に抑圧する）に近づいた。生体内において誘導体のすべてのモルについて２モルのビタミンＣと１モルの非エステル化遊離アスタキサンチンを発生する、誘導体（ＸＸＩＩＩ）はある臨床適応にたいして特に好ましい。誘導体（ＸＸＩＩＩ）はまた、脂質相除去（非エステル化遊離アスタキサンチンによる）と同様に、水相除去（遊離ビタミンＣと同じく、損なわれていない親誘導体による）がＲＯＳと他のラジカル種障害に起因する病状の減少にとって重要であるという、それらの臨床状況において、増加する効能を示しうるであろう。
雄スプラグドーリーラッツにおける梗塞の大きさの縮小
図４、図２５及び図２６は雄スプラグドーリーラッツにおける梗塞サイズの縮小のグラフ表示である。雄スプラグドーリーラッツが、閉塞や心筋梗塞の誘発をなす前に、水溶液のアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（立体異性体の混合物として）で事前処理された。雄スプラグドーリーラッツ（１７５−２００グラム）がイナクチン１００ｍｇで麻酔され、装置を備えられ、心臓が露出された。左の冠動脈がその周囲に置かれた縫合をもち、次に３０分間全冠動脈閉塞、２時間の再灌流が続いた。その際動物から切り取った心臓における梗塞サイズが測定された。心臓が緩衝液で洗浄され、ｐＨ７．４０のリン酸塩緩衝液で３７℃に保たれた塩化トリフェニルテトラゾリウム（ＴＴＣ）で着色した溶液の中でインキュベートされた。梗塞サイズ（ＩＳ）は危険状態にある部位のａ％として表現された（ＩＳ／ＡＡＲ，％）。体系的血圧、心拍、血液ガス、体温が実験中監視され、体温と血液ガスは普通の生理レベルにしっかりと制御された。アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体２５，５０もしくは７５ｍｇ／ｋｇもしくは殺菌した生理食塩水が、Ｉ．Ｖ．に尾の静脈注入により梗塞実験と梗塞の大きさ測定に先立ち、４日間毎日投薬された。
保護結果の簡潔な考察
梗塞サイズの縮小と相当する心筋保護は、摂取量（Ｐ＝０．００１＊＊）と共に直線的に有意に増加した。試験された最大摂取量、７５ｍｇ／ｋｇ、で、平均の心筋保護は５６％であった。これは虚血で事前調整するその達成できる計画に近づく。このネズミへの１回の摂取Ｉ．Ｖ．の注入に対する容積制限はより高い摂取量の試験を排除した；しかしながら、非エステル化、遊離の血漿濃度アスタキサンチンとＩＳ／ＡＡＲ，％との間の
有意な直線的関係（Ｐ&#60;０．００１＊＊；ｒ２＝０．６７）は、約１２０から１２５ｍｇ／ｋｇの摂取量で１００％保護が達成されうるということを示唆した。これは新規なカロチノイド誘導体による心臓保護の最初の証明である。
薬物速度論的、増加する生物学的利用能、及び経口投与されたアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の増加する標的組織寄与
血漿の薬物速度論
１回の経口摂取の薬物速度論的パラメーター（Ｃｍａｘ，Ｔｍａｘ,ＡＵＣ（０−７２），Ｖｄ，及びクリアランスを含む）が雄Ｃ５７ＢＬ/６ネズミにおいて測定された。動物が、二次的にスプラグドーリーラッツ（それらの研究において１００ｍｇ/ｋｇ体重）にＣＣｌ４投与して障害を防ぐのに効き目のありそうな、先の研究において示された、１回の最大摂取量（５００ｍｇ/ｋｇ）で誘導体を経口投与された。血漿と肝臓における遊離アスタキサンチンの濃度のＨＰＬＣ分析用サンプルが、少なくとも時間ポイントあたり３匹から、次のタイムポイントで得られた。
タイム０〔試験化合物を服用する直前〕，摂取後２，４，６，８，１２，１６，２４，４８及び７２時間
付加的なサンプル、Ｎが３未満で、が他の間隔でとられた〔１０,１４,及び３６時間；表２及び３〕。この研究で、哺乳動物の腸の中でカロチノイドエステルが、受動的に腸細胞を横切って動く遊離カロチノイドに完全に分解されたので、非エステル化遊離アスタキサンチン濃度が測定された。
実験的方法の簡潔な記載：血漿の薬物速度論
雄Ｃ５７ＢＬ/６ネズミ、約２５ｇ、がケージ（３匹／ケージ）に収容され、実験の開始より前に少なくとも５日間標準ネズミ食（Ｐｕｒｉｎａネズミ食，Ralston Purina,St,Louis）と水を任意に与えられた。アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体を次の成分と混合し、経口胃管栄養法に合ったエマルションを作った。
【０１１６】
・無菌ろ過（０．２ミクロン Millipore）水；
・オリーブオイル（Bertolli USA,Inc．，Secaucus,NJ）；
・大豆レシチン、タイプＩＶ−Ｓ（Sigma-Aldrich Co.,St.Louis,MO;カタログNo P3644）
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は純水処方において約８．６４ｍｇ／ｍLの水溶性を立証した。上に記載されたエマルションにおいて、これらの動物において胃管栄養法により５００ｍｇ／ｋｇまでの摂取量を考慮にいれて、水溶性は約５０ｍｇ／ｍＬに増やされた。摂取媒体における溶解性の有意な６倍増加が、これらの小さいネズミにおける胃管栄養法研究を大いに促進した。
エマルションの調合方法は下記の通りである。
【０１１７】
（１）大豆レシチン（SigmaカタログP3644）８０ｍｇを水５．０ｍＬに加える。
懸濁が均一になるまで１５ｍＬ遠心管で約３０分間断続的に渦巻。
【０１１８】
（２）オリーブオイル２．５ｍＬを室温で加えて渦巻き。これは均一などろどろの濁った黄色の懸濁液を生成する。このエマルション物質は室温か４℃の冷蔵庫で貯蔵される。貯蔵されたら、ステップ３（下）でコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体を加える直前に渦巻き。
【０１１９】
（３）アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体５０ｍｇ／ｍＬ
を直接エマルションに加える。化合物はこの濃度で容易に均一な懸濁液に入る。均一な懸濁液を確約するために胃管栄養法を行う直前に渦巻き；
（４）物質はネズミの胃管栄養法針を詰まらせる可能性がある。胃管栄養法の２度目毎に胃管栄養法針をすすぐ。
【０１２０】
エマルションが経口胃管栄養法により５００ｍｇ／ｍＬ体重の１回の摂取で与えられた。食物は実験に先立つ夕方すべてのケージから引き下げた。エマルションの投与１時間後、食物と水をすべての動物に戻した。
【０１２１】
全血と組織のサンプリングの方法、サンプル抽出、及びＨＰＬＣ分析は詳細に記載されている（Osterlie,2000）。端的に、全血はＥＤＴＡを含むバキュテイナー管で集められ、次に血漿が４℃、１５００ｘｇで２０分間遠心分離によって準備された。血漿サンプルはそれから分割単位にされ、移送の前に液体窒素で凍らせたスナップにされ、ＨＰＬＣ分析された。
組織集積
血漿と肝臓の同時ポイントにおける遊離アスタキサンチン濃度もまた測定された。犠牲の後薬物速度論的研究において、肝臓がそれぞれの動物から取り除かれ、液体窒素で凍らせたスナップにされた。記載されたように（Jewell,1999）、肝臓組織がＨＰＬＣ分析のために準備された。それゆえに、遊離アスタキサンチンの肝臓集積の同時試験が血漿分析と同時ポイントで行われた。
実験方法の簡単な説明：遊離アスタキサンチンの肝臓集積
それぞれの動物から肝臓３００ｍｇまでが液体窒素で凍らせたスナップにされた。Ｊｅｗｅｌｌの方法に従って、組織均一化と抽出がクロロホルム／メタノール／水の混合物で行われた。血漿サンプルについて上に記載されたように、肝臓における非エステル化遊離アスタキサンチン集積がＨＰＬＣによって評価された。
薬物速度論的結果の簡潔な考察
適当なサンプリング間隔での血漿及び肝臓の遊離アスタキサンチン濃度の概括表が表２及び３に示された。曲線対時間（ＡＵＣ'）下の血漿及び肝臓の遊離アスタキサンチン範囲も表２及び３に含められた。結果は、それぞれのサンプリング間隔で肝臓の遊離アスタキサンチン濃度は血漿のそれに対して同等か大きいことを証明した。この改善された組織−肝臓への特定の運搬は文献に前例がない：事実、摂取後同時ポイントで肝臓の遊離アスタキサンチン濃度は相当する血漿中の濃度よりも特徴的に低い (Kurihara,2002)。このように、上に記載されたエマルション中のアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は、経口摂取後関心のある組織への、遊離カロチノイドの治療濃度の運搬にとり優れた媒体である
（表２）血漿における非エステル化遊離アスタキサンチン濃度
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【０１２２】
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【０１２３】
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（表３）肝臓における非エステル化遊離アスタキサンチン濃度
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【０１２４】
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【０１２５】
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【０１２６】
肝臓障害研究において、効き目のある濃度を達成するためにアスタキサンチンのようなカロチノイドが経口媒体でもしくは食物で提供されるとき、事前処理（１５日から６週間）はしばしば要求される（Kang,2001；Kim,1997;Aoi et al.1993）。この場合には,治療濃度（２００ｎｍもしくはそれ以上）が１回の摂取で達成される。
９ｍｇ／ＬのＣｍａｘ（表４）もまた齧歯動物、カロチノイドの経口摂取量の数パ
ーセント吸収する動物には前例がない。エマルション媒体でまさに１回の摂取の後、血漿と肝臓におけるこれらの遊離アスタキサンチン濃度が得られることは重要である。人間において、Ｏｓｔｅｒｌｉｅら（2000）は、オリーブオイル媒体における非エステル化遊離アスタキサンチン１００ｍｇ（約１．１ｍｇ／ｋｇ経口摂取量）の１回の摂取の後の１．３ｍｇ／ＬのＣｍａｘ血漿濃度を記載している。人間は脂肪酸媒体で提供されたとき、齧歯動物では数パーセントポイントに対して、カロチノイドの経口摂取の４０から５０％を特徴的に吸収する。それゆえに現在の研究は、齧歯動物に対して開発されたエマルション媒体で人間におけるほとんど７０％の達成を証明し、肝臓保護の研究で大いにこの誘導体の有用性が増加する。
（表４）ｐＫパラメーター
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【０１２７】
ＣａｒｄａｘＴＭ（アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体）のウサギへの非経口投与の後の、実験的梗塞サイズ、及びＣ反応性蛋白の循環濃度の低減
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＸＶＩ）の非経口投薬のウサギにおける誘発された梗塞サイズと循環するＣ反応性蛋白（ＣＲＰ）の誘発濃度に対する影響は、Ｂａｒｒｅｔら（2002）の方法を僅かに修正して用いられ研究された。現在の研究の目的は、ウサギの心臓における実験的心筋虚血再灌流障害の設定においてＣＲＰによる測定で炎症を減じる、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＸＶＩ）の能力を研究することである。急性炎症（「急性段階」）応答のためのマーカーとして普通に用いられるＣＲＰは、現実に補体カスケードの活性化を通じて介在する事前炎症効果をもつことが示唆されている。酸素ラジカル（ＲＯＳ）の生成が増加することを伴う心筋の再灌流障害は、補体システムを活性化することもまた示されている。次のことがはっきりと示されている。（１）血漿ＣＲＰの内生的増加、二次的に遠隔炎症障害が、心筋組織障害、二次的に局部の虚血と再灌流と結び付いている；（２）障害（増加する梗塞サイズで現れる）におけるこの増加は補完挙動により仲裁される；及び（３）ＣＲＰはこのシステムにおける「エフェクター」であって、単に全身性炎症の間接的指標ではない。それゆえに、循環ＣＲＰ濃度の低減は、齧歯動物におけるＣａｒｄａｘＴＭで先に記された梗塞サイズの縮小と共に、急性冠動脈症候群設定において強力な抗−炎症治療モダリティを形成するであろう。
端的にいえば、雄ニュージーランド白ウサギ（２．２５−２．５ｋｇ）が研究のために用いられた。急性期炎症応答が、ＣａｒｄａｘＴＭでの事前処理の２日目から始まって、１％のクロトン油を含有するコーン油の四つの分割単位（それぞれ０．５ｍＬ）を皮下注射することによって誘発された。水中のＣａｒｄａｘＴＭ（耳の静脈注射により５０ｍｇ／ｋｇＩＶで）か又は殺菌された生理食塩水の同一容積が、５日目の実験的梗塞形成の前の４日間の日に1回与えられた。循環ＣＲＰの増加の時間経過が、抗ウサギＣＲＰ抗体でのＥＬＩＳＡに基づいた方法を用いて、先に記載されたように（Barretら．2002）得られた。実験の最後の日（５日目：最後の薬注入後約２４時間）、ウサギがキシラジン（３ｍｇ／ｋｇ）とケタミン（３５ｍｇ／ｋｇ）の混合物、次いでペントバルビタール（９０ｍｇ／ｋｇ）が筋肉内に麻酔された。付加的なペントバルビタールが麻酔の維持の必要に応じて投与された。気管切開術の後、ウサギが室内空気で通気され、左の開胸術を経て心臓が露出された。それから心臓が心嚢クレードルに保持され、３−０の絹の紐が左前方の下向きの冠動脈の周囲に置かれた。紐の上にトラクションを用いて動脈が３０分間塞がれ、次に１８０分間再灌流された。プロトコルが完了する直前に、静脈血液サンプルが血漿ＣＲＰ決定のために得られた。
【０１２８】
プロトコルの再灌流段階の完了時に、心臓が取り除かれランゲンドルフ再灌流装置で
大動脈によりカニューレが挿入された。心臓がそれから修正クレブス−ヘンセライト緩衝液で１０から１５分間（２０−２５ｍＬ／分）灌流された。この期間の終わりに、０．４％の塩化２，３，５−トリフェニルテトラゾリウム（ＴＴＣ）８０ｍＬを用いて、３７℃で危険状態にある部位（ＡＡＲ）の決定のために心臓が灌流された。それから左の冠動脈回旋枝が、外科的準備／実験的梗塞の間であったと同じ部位において縛られた。このときに、灌流ポンプが止められ、エヴァンの青色染料３．０ｍＬが、大動脈カニューレに繋がった横手の引き込み口を通ってゆっくりと心臓に注入された。溶液が約３０秒間心臓を通過して流通された。心臓が垂直軸に対して右角度で六つの横断面に切断された。右心室、先端、心房組織が廃棄された。紫／青色で区分された組織が非梗塞に関係する冠動脈区分による灌流された領域を表した。それぞれの横断面の両表面が透明なアセテートシートにトレースされ、読取られ、その後梗塞サイズを計算するためにデジタル化された。全危険領域が左心室のパーセンテージとして表現された。それから梗塞の大きさは危険領域のパーセンテージとして表現された。
【０１２９】
コントロール動物における平均梗塞の大きさとＣａｒｄａｘＴＭ−処理された動物は図３７に示されている。コントロール動物における循環ＣＲＰ濃度とＣａｒｄａｘＴＭ−処置された動物（ベースライン濃度と再灌流時の誘発濃度との間の平均相違として示される）は図３７に示されている。約５５．４％の梗塞サイズの縮小がＣａｒｄａｘＴＭ−処置された動物で見られた；虚血危険状態にある部位は両グループで同じであった。同様に、ベースラインより上のコントロールにおける循環ＣＲＰ濃度（＋２３．５％）の平均増加はＣａｒｄａｘＴＭ−処理された動物においてそれらのベースラインより下に観察された平均濃度（−１５．７％）で完全に無効にされた。ＣＲＰは、急性冠不全症候群−急性段階の反応物質の上昇した濃度の存在下で増加する梗塞サイズになる−におけるエフェクター、及び一次的二次的な心臓病患者の防止において心臓血管の危険の強い独立した予測の判断材料−この循環する蛋白の濃度の減少が強い治療モダリティを形成する−である。
ネズミにおいてアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の経口投与がリポ多糖体（ＬＰＳ）により産出されるアラニン アミノ基転移酵素（ＡＬＴ）の上昇を減少する：
次の研究は、ネズミにおけるＬＰＳ−誘発の肝臓障害のモデルにおいて肝臓保護効果のためのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の経口投与の有用性を評価する。
実験方法の簡潔な説明：
３ケ月の老いた雄ＩＣＲネズミが、肝臓障害を減らすためにＬＰＳとガラクトサミンで処置された（Leist,1995）。ネズミが最初にオリーブ油／水／レシチンエマルション（１０ｍＬ／ｋｇ，すなわち３０ｇネズミに対し０．３ｍＬ）か、又は最終的なアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩摂取量が５００ｍｇ／ｋｇとしてのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（５０ｍｇ／ｋｇ）を含む同じエマルションで経口的にチューブによる栄養補給をされた。２時間後ネズミは、生理食塩水（１０ｍｇ／ｋｇ）か、もしくはイー・コリＬＰＳ（３ｍｇ／ｋｇ，Sigma カタログナンバーL-3755）の溶液及びＤ−ガラクトサミン（７００ｍｇ／ｋｇ）が腹腔内に注射された。動物は二酸化炭素（ＣＯ２）窒息、５時間後ＩＰ注入により犠牲にされ、それからＡＬＴ決定のために血漿が集められた。
ＬＰＳ誘発性障害の結果の簡潔な説明
これらの初期の結果は、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は、生理食塩水が注入（肝臓−障害 sham−処置されたコントロール）された動物における血漿ＡＬＴに効果はないということをはっきりと示した。エマルションのみ（誘導体なしで）でギャベージされたコントロール動物において、ＡＬＴの３倍以上の増加があった。アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体が５００ｍｇ／ｋｇで含まれたエマルションを受けた動物において、ＡＬＴの上昇は実質的に減少し（Ｎ＝３動物／グループ）、これらの動物における肝臓壊死の血清マーカーであるＡＬＴを減少することにおいて化合物の効力を示した。ＬＰＳが誘発した肝臓障害はＲＯＳ（一酸化窒素ラジカルＮＯ・を含む）によって仲介され、ＬＰＳ障害の後に実質的全身炎症、これらについて非エステル化遊離アスタキサンチンは保護的である（Ohgamiら．2003）、が起こるので、そのような炎症が促進される臨床的適応についての新規な誘導体の有用性は特に有用な態様である。
黒ネズミにおける複数経口投与の後の血漿と肝臓中の遊離アスタキサンチンの集積
この薬物速度論的研究において、この中で記載された方法で、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（５００ｍｇ／ｋｇ）の１１日の個々の毎日の経口摂取が、黒ネズミにエマルション媒体で経口ギャベージにより与えられ、血漿と肝臓中の遊離アスタキサンチンの集積が三匹の動物において多分CｍａｘとＴｍａｘである点（６時間）で測定された。多分CｍａｘとＴｍａｘである点は先の１回の経口摂取の薬物速度論的研究において血漿と肝臓のサンプルから推定された。１回のエマルション摂取の後で血漿と肝臓中の遊離アスタキサンチンの集積が評価された。試験されたすべての動物にとっての平均の血漿濃度は３８１ｎMであった。試験されたすべての動物にとっての平均の肝臓濃度は１７３５ｎMであった。１回の摂取研究において、平均して、保護濃度（２００ｎMの非エステル化遊離キサンチンに対する抗酸化剤ED５０で定める）は血漿と肝臓の両方において得られた；得られた平均肝臓濃度は保護濃度のほとんど９倍であった。
【０１３０】
複数摂取研究において、ピークと底濃度の両方がとられた（ピーク濃度は摂取後６時間でありそうなＣｍａｘでとられた；底濃度はＣｍａｘ後６時間すなわち摂取後１２時間でとられた）。血漿におけるピークと底の平均濃度はそれぞれ４８５ｎＭと２３１ｎＭであった；肝臓におけるピークと底の平均濃度はそれぞれ１７６０ｎＭと５１９ｎＭであった。再び、それぞれの場合において保護濃度が得られ、複数摂取後１１日維持された；肝臓の場合、保護濃度のほとんど９倍の濃度が得られた。再び、複数摂取後それぞれの時間ポイントで、肝臓における集積は血漿に観察されるそれよりも大きく、この固体臓器を目標とするための、この摂取媒体の増加する有用性をはっきりと示した(図３２)。このデータセットから、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の長期にわたる投与は肝臓保護に有効であろうこともまた明白である。
黒ネズミにおける1回摂取の経口投与の後、心筋（心臓）と脳における遊離アスタキサンチンの集積
アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の１回の最大摂取（５００ｍｇ／ｋｇ）が黒ネズミにエマルション媒体で経口ギャベージにより与えられ、遊離アスタキサンチンの集積が四匹の動物において多分CｍａｘとＴｍａｘである点（６時間）で測定された。多分CｍａｘとＴｍａｘである点は先の研究における血漿と肝臓のサンプルから推定された。１回のエマルション摂取の後で心臓中の非エステル化遊離アスタキサンチンの集積は優れており（平均±４動物のＳＥＭ＝６９３．２５±２７２ｎＭ）、肝臓における非エステル化遊離アスタキサンチンの集積でみられるそれと同等であった。再び、それぞれの時間ポイントで、心臓における集積は血漿に観察されるそれよりも大きく、この固体臓器を目標とするための、この摂取媒体の増加する有用性をはっきりと示した。ＣＮＳ（脳）中の非エステル化遊離アスタキサンチンの集積はより目立たず
（平均±４動物のＳＥＭ＝３．６±１．７ｎＭ）、血液−脳バリアー（ＢＢＢ）の浸透は可能ではあるが、長期にわたる複数摂取の投与がＣＮＳ応用（アルツハイマー病、脳梗塞等）のための保護を得るために必要であることを示唆した。
人間の血清アルブミン（ＨＳＡ）とメソ−アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体との相互作用
ほとんどのカロチン、カロチノイド、及びキサントフィルの大部分の貧水溶性は、水相の一重項酸素消滅者とラジカル除去者としての使用を制限する。カロチノイドの明らかな水溶性及び／又は水分散性を増加する化学的修正は、臨床的研究と同様に基本科学における用途を見出した。しかしながら、親カロチノイドや新規な誘導体の水溶液中で超分子集合を形成する傾向は、管内や生体内においてそのような化合物の有効性のアッセイに動く前に、そのような挙動の包括的な評価を保証する
図５は、カロチノイド誘導体、合成メソ−アスタキサンチン（３Ｒ，３'Ｓ−ジヒドロキシ−β，β−カロチン−４，４'−ジオン）のジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ｄＡＳＴ）、全トランス（全Ｅ）形を示す。新規な誘導体を発生し慣れている対称的Ｃ４０−キサントフィルは３と３'の位置に二つの対掌性中心を有する。Ｃ４０−キサントフィルの立体異性体は正反対の絶対立体配置をもち、内部的に互いに補償しあうので、水溶液中でＣ４０−キサントフィルは光学特性を示さない。カルボキシル基を有する天然のカロチノイド分子は、血液中に最も豊富な蛋白である人間の血清アルブミン（ＨＳＡ）に好んで結合する。アルブミン結合は生体内での与えられた化合物の潜在的な生化学的挙動に強く影響するので、円偏光二色性、紫外光−可視光（ＵＶ／Ｖｉｓ）及び蛍光分光法が新規なカロチノイド誘導体と脂肪酸なしのＨＳＡとの相互作用を特徴づけるのに慣れている。蛋白結合と凝集特性が、直接エステル化反応を通って、固く長鎖の高不飽和のジアニオン性ボラムフィフィレ（bolamphiphile）を形成する、カルボキシレートの末端基の一部分に付着するこの対称のカロチノイドについて研究された。蛋白のない緩衝溶液中で、メソ−カロチノイドはＣＤコットン効果（ＣＥ）を示さないぎっしり詰まったＨ型（カードパック）集合体を形成することが確認された。しかしながら、低い配位子／蛋白（Ｌ／Ｐ）モル比で、メソ−カロチノイドはすぐにそして好んで単量体流でＨＳＡと結合し、生物学的に関連のある環境下で、水溶液中の超分子集合を可能にする二次的な化学的相互作用（ファンデルワールス力、水素結合）が圧倒させられるということを示唆した。１：１以上の配位子／蛋白（Ｌ／Ｐ）モル比でメソ−カロチノイド分子は再び集合をはじめた；これらの比で観察される集合は対掌性であり、超分子構造は強い励起型ＣＤ挙動を示した。
実験方法の簡潔な説明
新規な誘導体ｄＡＳＴは商業的に得られた結晶性アスタキサンチン[３Ｒ，３'Ｒ，３Ｒ，３'Ｓ，３Ｓ，３'Ｓ（２５：５０：２５）]、立体異性体の統計的混合物から合成された（Buckton Scott,インド）。アスタキサンチン立体異性体は高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）で分離され、現在の研究の試験のための純粋なメソ−ジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の合成を可能にした。用いられるメソ立体異性体の全トランス（全Ｅ）型は、間隔をあける物質のポリエン鎖におけるシス（すなわちＺ）立体配置の欠如のために、直線的で固い分子であった。合成メソ−アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は、ＨＰＬＣによる純度で９９％以上でうまく合成された。
物質
本質的に脂肪酸のない人間の血清アルブミン（カタログＮｏ．A-1887,lot No.14H9319）がＳｉｇｍａから得られ、支給として使われた。ニ重に蒸留した水と分光計グレードのジメチルスルフォキシド（DMSO，Scharau Chmie S.A．，Barcelona,スペイン）及びエタノール（Chemolab,Budapest,ハンガリー）が用いられた。他のすべての化学品は分析グレードであった。
ｄＡＳＴの貯蔵液の調製
メソ−カロチノイドのＤＭＳＯへの溶解後、ＤＭＳＯ溶液の１００μｌが１ｃｍ光路をもつ長方形キュベットの２ｍＬエタノールに加えられた。吸収スペクトが２６０と６５０ｎｍの間で記録された。濃度がλｍａｘ（ε４７８ｎｍ＝１１６，５７０Ｍ−１ｃｍ−１）での光吸収値から計算された。
ＨＳＡ溶液の調製
分光計サンプル調製のために、ＨＳＡがｐＨ７．４リンガー液又は０．１ＭｐＨ７．４リン酸塩緩衝溶液に溶解された。アルブミン濃度が、実験的に得られた２７９ｎｍの吸光度データを用いて、Ｅ１％１ｃｍ＝５．３１の値で計算された。ＨＳＡの分子量は６６５００Ｄａと決められた。
円偏光二色性とＵＶ／Ｖｉｓ吸収分光法
ＣＤとＵＶスペクトルがＪａｓｃｏ Ｊ−７１５ 分光偏光計の１ｃｍ光路をもつ長方形キュベットで２５±０．２と３７±０．２℃で記録された。温度制御が磁気回転器のついたペルチェール（Peltier）サーモスタットにより提供された。すべてのスペクトルが１．０ｎｍのバンド幅、０．５ｎｍの分解能、１００ｎｍ／分のスキャンスピードで３回集積された。誘発されたＣＤは、ｄＡＳＴ−ＨＳＡ混合物のＣＤ−（マイナス）同波長におけるＨＳＡ単独のＣＤとして定義され、１０００分の１度（ｍｄｅｇ）での楕円率として表現された。
３７℃のｐＨ７．４リンガー液及び０．１ＭｐＨ７．４リン酸塩緩衝溶液におけるｄＡＳＴでのＨＳＡのＣＤ・ＵＶ／Ｖｉｓ滴定
リンガー緩衝液，０．００７から０．１０のＬ／Ｐ値：１．６×１０−４ＭのＨＳＡ溶液２ｍＬが１ｃｍ光路のついたキュベットに入れられ、少量の配位子貯蔵溶液（ｃ＝２．２×１０−４）が１０μＬの分割単位の自動ピペットで加えられた。リンガー緩衝液，０．８２から１３．１３のＬ／Ｐ値：２．３×１０−６ＭのＨＳＡ溶液２ｍＬが１ｃｍ光路のついたキュベットに入れられ、μＬ容積の配位子貯蔵溶液（ｃ＝３．９×１０−４）が自動ピペットで加えられた。リンガー緩衝液，０．８２から１３．１０のＬ／Ｐ値：２．２×１０−６ＭのＨＳＡ溶液２ｍＬが１ｃｍ光路のついたキュベットに入れられ、μＬ容積の配位子貯蔵溶液（ｃ＝３．６×１０−４）が自動ピペットで加えられた。
ｄＡＳＴ存在下のＨＳＡの固有蛍光の測定
４．２×１０−６ＭのＨＳＡ溶液２ｍＬが１ｃｍの長方形セル中で０．１ＭｐＨ７．４リン酸塩緩衝溶液で調製された。１．３×１０−４及び３．３×１０−４Ｍのメソ−カロチノイドＤＭＳＯ溶液が、Ｊａｓｃｏ Ｊ−７１５ 分光偏光計のサンプル室のキュベットにμＬ容積で連続的に加えられた。生じたサンプル溶液が２４０ｎｍと３６０ｎｍの間を０．５ｎｍの波長の増加で励起された。合計蛍光強度が、光源に対して左の角度で備えられた浜松Ｈ５７８４型光電子増倍管検知管を用いて、それぞれの波長で集められた。サンプル溶液において、ＨＳＡとｄＡＳＴの最初と最終の濃度は、それぞれ４．２×１０−６Ｍ−４．０×１０−６Ｍ及び１．３×１０−７Ｍ−１．４×１０−５Ｍであった。メソ−カロチノイド／ＨＳＡモル比は０．０３と３．５３の間を変化した。蛍光測定のあいだ、最終ＤＭＳＯ濃度は５ｖ／ｖ％を超えなかった．コントロール実験もまたなされた。ここで、２０，５０及び１００μＬＤＭＳＯの溶液への付加の間、ＨＳＡの蛍光強度が測定された。
ＵＶ／Ｖｉｓ及びＣＤ分光結果の簡潔な考察
エタノールと緩衝水溶液におけるｄＡＳＴのＵＶ／Ｖｉｓ及びＣＤ特性
その広がったπシステムの故に、ｄＡＳＴは可視スペクトルにおける強い光吸収を示した（図６）。４８１．５ｎｍに中心のある鐘状の吸収帯は、最低エネルギーの電子双極子のために、ポリエン鎖の長軸に沿って分極したπ→π＊遷移を可能にした。室温で、微小構造の欠如は一つもしくはそれ以上の共役カルボニル基を含むカロチノイドに典型的である。しかしながら、振動サブ帯がこの曲線の下に実際には存在し、二番目の誘導体のスペクトルによって露呈される（図６）。加えて、近ＵＶ領域において、さらに遷移が存在した。ポリエンモデルでなされた理論的計算によれば、３００ｎｍの周囲の穏やかに強い帯びの電子遷移モーメント（μ）はｄＡＳＴ分子の長軸に平行して分極している。同時に３７１ｎｍの帯は共役システムの二つ折りのＣ２対称軸に沿って配向している。カルボニル基の弱いｎ→π＊遷移は他の帯によりよくみえない。予期されたように、メソ−カロチノイド化合物は、二つの正反対の対掌性中心（３Ｒ，３'Ｒ）が互いに打ち消すので、エタノールにおいてどんなＣＤ帯も示さない（データは示されない）。
【０１３１】
リンガー緩衝溶液において、ｄＡＳＴの主要吸収帯は、帯幅を狭くすると同様に大きな青色のシフトを示す（２５４１．６ｃｍ−１）変化した（図７）。これらのスペクトルの変化はいわゆる「カードパック」集合体の生成を示している。集合体の中で、水溶液環境からの排除とＨ結合相互作用の両方によって、分子が近接して（数オングストローム以内で）共に持たれている。結果として、ポリエン鎖の励起状態波機能は分子間内的に非局在化され、励起共鳴相互作用が隣の分子との間に生じることを可能にする。この相互作用はＵＶ／Ｖｉｓスペクトルにおける高エネルギー励起ピークの結果となる。大きい末端基の中で生じる好ましくない立体的相互作用のために、ポリエン鎖の平行する配列構造は可能でない；代わりに、分離した分子の長軸は明確な分子間オーバーレイアングルに近づく。そのような場合に、対掌性単量体によってつくられたカロチノイド集合体は、非対称中心により決定される対掌性分子間配列のために、また誘発されたコットン効果（ＣＥ）を示す。対照的に、メソ−カロチノイド化合物は、分子の正味の対掌性の欠如のために、溶液における集合体状態において光学的挙動を示さないということをはっきりと示した。
配位子／蛋白の低モル比での人間の血清アルブミンの存在下のｄＡＳＴの光学特性
ｐＨ７．４リンガー緩衝液で調製されたＨＳＡ溶液へのｄＡＳＴの付加で、二つの明確な反対符号の誘発されたＣＤ帯は３６７ｎｍでゼロ交差点をもつ３００と４５０ｎｍの間に現れた（図１８）。
図の挿入部は、異なるＬ／Ｐ比における誘発されたコットン効果の強度と主吸収帯を示す（Δεとε値は合計メソ−カロチノイド濃度に関して計算された）。ＣＥｓの桁は配位子の濃度が増加するにつれて増加した、しかしながら、それらの形と波長の位置は変わらずに残った。上に述べたように、４５０ｎｍ以下に二つの、観察された光学挙動の原因となる、遷移がある。３００ｎｍの周囲の吸収帯は遷移対称Ｂをもち、相当する電子及び磁気遷移モーメントはポリエン鎖に沿った二つ折りの対象軸に対して垂直である。３７２．５ｎｍにおける帯の電子及び磁気遷移モーメントはＣ２軸と平行に分極し、その遷移対称はＡである。蛋白結合について、ポリエン鎖を囲む微小環境の変化のために、これらの帯は長波長にシフトするということを仮定するのは合理的である。Ｃ２ポイント基に属する色素体部分はＣ２ルールに従うというカロチノイドのＣＤスペクトルはうまく確立されている；もし全体的な共役システムは右手対掌性を獲得するなら（すなわち結合６−７と６'−７'の周囲の二面角がネガチブ）、対称Ａの遷移はネガチブＣＥに導き、対称Ｂの遷移はＣＥに導く（図８）。それ故に、蛋白環境は、観察されたネガチブとポジチブの誘発されたＣＤ帯となる、よく確定したキラル立体配置における末端環を固定する方法で、メソ−カロチノイドはＨＳＡに結合する。
【０１３２】
対掌性中心３と３'の絶対的立体配置は分子の光学（chiroptical）特性を決定しない；むしろ、アルブミン分子の非対称的な蛋白の環境（非共有化学的相互作用を経て）が、観察された挙動を決定する。上記の水溶液における集合挙動とは対照的に、鐘状でわずかに赤色にシフトした可視吸収帯の保持によって示されるように、ｄＡＳＴ分子はこれらのＬ／Ｐ比のＨＳＡ溶液においては集合しない。（図８）。このように、ＵＶ／Ｖｉｓ吸収とＣＤスペクトルは、メソ−カロチノイド分子のＨＳＡとの結合は単量体形において生じることを示した。
ＨＳＡの存在下１：１Ｌ／Ｐ比以上でのｄＡＳＴの光学特性
ｄＡＳＴの増加する量が、Ｌ／Ｐ比を１以上にするために、ｐＨ７．４リンガー液もしくは０．１ＭｐＨ７．４リン酸塩緩衝溶液で調製されたＨＳＡの溶液に加えられた。ＣＤとＵＶ／Ｖｉｓ吸収スペクトルの両方が配位子の付加の間大きな変化を示した（図９及び図１０）。青色にシフトした可視吸収帯に加えて、一対の新しいポジチブ−ネガチブＣＤ帯がそれぞれ４８０と４２０ｎｍの周囲に現れた。これらのＣＥ'は振動の微小構造を示さず、これらの振幅は配位子の濃度が増加するにつれて大きくなった。しかしながら、リンガー液とリン酸塩緩衝溶液において得られるスペクトルの間に、いくつかの著しい相違があった。
ａ）リンガー緩衝液において主吸収帯はより低波長（４３５．５ｎｍ）にシフトした。リン酸塩緩衝溶液における相当する値は４５１．５ｎｍであった。
ｂ）ＣＥ'のゼロ交差点の、吸収帯の最大値からの乖離はリンガー液（４４１．６ｃｍ−１）においてリン酸塩緩衝溶液（１４８．４ｃｍ−１）におけるよりも３倍大きかった。
ｃ）Ｌ／Ｐ値が８以上で、リンガー液においてＣＤ帯の強度はもはや増加しなかった。対照的に、リン酸塩緩衝溶液においてＬ／Ｐ比が増加するにつれて、Ｌ／Ｐが１．３でさえも、ＣＤ帯の大きさは増加し続けた。
ｄ）同じＬ／Ｐ比で、リン酸塩緩衝溶液においてより強いＣＤ帯が測定された（図９及び図１０）。
これらの正反対に符号をもつＣＤ帯が１：１Ｌ／Ｐ比以上で現れるという事実は、それらが隣のメソ−カロチノイド分子との間のキラル的分子間相互作用を止めるということを強く示唆した。二つの電子遷移双極子モーメントがエネルギーで類似であるなら、空間で互いに近く位置し、そして対掌性的配列を形成し、それらの相互作用は対掌性的な励起した結合として現れる：ＣＤスペクトルは相当する吸収帯のスペクトル位置に一致したビシグネートな（bisignate）対句を示す。この符号は二つの双極子の間のねじれの絶対的方向によって決定される。励起した対掌性のルールに従って、ポジチブのねじれはポジチブの長波長ＣＥとより短い波長のネガチブＣＥに相当し、逆の場合も同じ。我々の場合には、遷移双極子モーメントの方向は知られている：それはポリエン鎖の長軸に沿って分極している。このように隣のメソ−カロチノイド分子は、それらの長軸がポジチブ（右回りの）分子間のかぶせる角度を形成するやり方で配列されている。図１１に示される二つの共役した鎖の対掌性配列は先の条件を満足する；これらの場合には、長波長ポジチブ帯と短波長ネガチブ帯がＣＤスペクトルに現れるだろう。しかしながら、吸収帯の分光法的挙動はこれらの空間配列の間の差異を認めることを助ける。ａとｂの場合（図１１）において、隣のメソ−カロチノイド分子の遷移双極子モーメント間の、好ましくないクーロン的相互作用のために、吸収最大値を高エネルギーにシフトする；もしｃ形が存在するなら、そのときは吸収帯は広がり、その最大値は低エネルギーにシフトする。従って、ｄＡＳＴ分子は、メソ−カロチノイド単量体の長軸が鋭いポジチブ角度を形成する、右手対掌性配列を形成する（図１１，ａ及びｂ）。
【０１３３】
次のシナリオが配位分子の対掌性秩序の複製起点が提案される。導入された光学挙動にとってアルブミンは必要にみえる、そして最初に、ＨＳＡに二つのメソ−カロチノイド分子に対応することができる大きな結合部位があるということを仮定する気に誘われる。低Ｌ／Ｐ値でアルブミンはただ一つの配位子と結合するだろう；より高いＬ／Ｐ濃度で、二番目のメソ−カロチノイド単量体は複合化するだろう。しかしながら、上に述べたように、ＣＥｓの桁は全く高いＬ／Ｐ値（図１０）で増加しつづける。この場合には、一つの結合部位はすでに飽和されているべきである。この課題の一つの解決は、ＨＳＡは、対掌性自己集合が開始される非対称の鋳型であることを仮定する。最初のメソ−カロチノイド分子はＨＳＡに右手配列でほとんど結合しない、次のメソ−カロチノイド単量体がこのキラルな構造を形成する。このシナリオにおいて、ＨＳＡは最初の本質的な段階、対掌性的開始（「対掌性的な種まき」）を提供する。この後に自己集合が自動的に続く。しかしながら、それらの対掌性の末端基なしでわずかのｄＡＳＴ分子のみが、ＨＳＡの結合部位で右手型配列のままであるということを記すことは非常に重要である。３と３'の対掌性中心が、ＨＳＡ分子に集合体が対掌性自己集合を形成することを可能にする、決定的な役割を演じる。蛋白の非存在下では、対掌性の区別の欠如のために、メソ−カロチノイド分子は右手−左手型集合体を同程度に形成する。
【０１３４】
上に記載されたように、リン酸塩緩衝溶液とリンガー液で測定されたＣＤ曲線の間のスペクトル的な相違は、塩濃度の集合体の安定性に与える影響を示唆する（図９及び図１０）。リンガー液の浸透圧とイオン強度がリン酸塩緩衝溶液のそれよりも高かった。両方の緩衝液においてコハク酸の一部がｐＨ７．４でイオン化され、静電気反発が集合体内部と集合体間の両方で生ずる。ポジチブに荷電した塩イオンは反発を弱めることができ、それ故に、これらのカチオンがあると集合体の安定性と大きさを増加することに寄与する。ｄＡＳＴを１：１Ｌ／Ｐ比以上でＨＳＡに滴下する間、対掌性と非対掌性の両方の集合体が同じに形成される；しかしながら、対掌性集合体のみがＨＳＡと結合したが、非対掌性な集合体は結合しなかった。リンガー緩衝液で得られたＣＤスペクトル（図９）は、塩イオンのスクリーニング効果のために、この高い浸透圧緩衝液で非対掌性集合体はより安定であることを示唆した。加えられた配位分子は好んで存在する集合体と結合した。これはリン酸塩緩衝溶液とは対照的に、平坦域に達するＣＤ帯の振幅と一定となる結果となる。
ｄＡＳＴでのＨＳＡの蛍光消失
ＩＩＡの深いサブ領域にある単一のトリプトファン（Trip214）はＨＳＡの固有の蛍光の大きな原因となる。ＨＳＡの蛍光発光スペクトルはメソ−カロチノイドの吸収スペクトルと重なる。それ故に、蛍光スペクトル測定は、ＨＳＡ溶液へのＤＭＳＯ中のｄＡＳＴ
増分付加の後に得られた。結果は、メソ−カロチノイド分子はＨＳＡの固有の蛍光を効果的に消失することができることを明らかに示した（図１２）。ｄＡＳＴの貯蔵溶液を調製するのに用いられるＤＭＳＯは、固有のＨＳＡの蛍光に無視できる効果を示した（図１２）。
７のＬ／Ｐ値で、ベースラインの蛍光強度は５０％減少した。観察された現象は、
メソ−カロチノイド分子は、ＨＳＡの二つの主結合が形成した空洞の一つに壁の部分を形成する（部位Ｉ，サブ領域ＩＩＡ;図１３）、Ｔｒ２１４の近傍に結合されることを示唆した。しかしながら、部位Ｉも部位ＩＩも（サブ領域ＩＩＩＡ）−両方の疎水性脂肪酸結合トンネル−長い、固いｄＡＳＴ分子に対応することができない（図１３）。構造的な類似性に基づいて、二番目の可能性は、ｄＡＳＴがＨＳＡの他の長鎖（Ｃ１８，Ｃ２０）の脂肪酸結合部位に結合することであり、これは高分解能Ｘ線結晶学によりよく特徴づけられる。大きな末端基をもたないより短い、開いた鎖のカロチノイドの場合は、この可能性はありうる。しかしながら、メソ−カロチノイド誘導体のポリエン鎖それ自身は２８Åある（３と３'の対掌性炭素原子間）。立体配置の動きやすさに関わらず、コハク酸塩の一部分は分子の有効な長さを４８Åに増加させる、付加的な空間を必要とする。ＨＳＡの結晶構造を注意深く検査すると、領域ＩとＩＩＩの間の長い、狭い裂け目がメソ−カロチノイド分子の結合に適当であることが示唆される（図１３）。領域間の裂け目は広く、そして狭い末端がトリプトファン（Trip214；図１３の＊）残余に接近する。これはＨＳＡの部位間の裂け目へのソ−カロチノイド分子の結合で、観察された蛍光消失のための構造的な説明を提供する。さらに、部位間の裂け目の一つに付加的なｄＡＳＴ分子の結び付きは、ＨＳＡの有意な立体配置の変化を誘発し、中心の裂け目を広げることになることが推測される。これが蛍光消失がＬ／Ｐ＝１の比で止まらず、ＣＥｓが増加するにつれて強くなることを維持する理由である（図１３）。
ＵＶ／Ｖｉｓ及びＣＤ分光法結果の考察
水環境からの排除と分子間水素結合の結果として、合成した非対掌性のメソ−アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体は、エタノール溶液で観察される帯に対しての主可視吸収帯の大きな青色シフトによって示されるように、緩衝水溶液中で光学的に不活性の、カードパック型の集合体を形成した。過剰の脂肪酸のないＨＳＡの存在下で、メソ−カロチノイドは好んでＨＳＡと単量体的方法で結合するようにみえる。これらの結果は、水溶液中での超分子的集合を可能にするファンデルワールス力や水素結合は、生物学的に反する環境においてすばやく克服されるであろうということを示唆した。生体内中の人間の血液中のアルブミン濃度は約０．６ｍＭであり、これは
最大５００ｍｇの摂取量でメソ−カロチノイド（分子量８４１Ｄａ）はアルブミンと単量体的方法で結合するだろう（循環血液細胞とリポ蛋白への付加的潜在的で特殊でない結合を排除するが、これは潜在的非集合的摂取を増加するであろう）ということを示唆する。結合されたメソ−カロチノイド分子は、共役システムの右手型螺旋立体配置によって十分に説明される、誘発されたＣＤ帯を示した。ｄＡＳＴの増加する濃度の存在下におけるＨＳＡの段階的蛍光消失は、カロチノイド−アルブミン複合体の生成はこの消失の原因であろうという意見を強め、ＨＳＡの結合した配位子とトリプトファン２１４の残余間の空間的接近を示唆した。分光法データに基づいて、ｄＡＳＴ分子の分子長、ＨＳＡのよく特徴づけられた結晶構造、及び結合部位は領域Ｉと領域ＩＩＩの間の領域間の裂け目に暫定的に割り当てられた。ＣＤスペクトルにおいてメソ−カロチノイドのＨＳＡに対する比が１：１Ｌ／Ｐ比以上で、一対のポジチブ−ネガチブ帯であるようにみえる。この発見は、右手型集合体で配列されたメソ−カロチノイドポリエン鎖の間の分子間対掌性的励起連結に寄与した。実験データは、ＨＳＡは自己集合が生じる対掌性的鋳型として挙動し、次にメソ−カロチノイド分子末端基の対掌性により支配され続けることを示唆した。ｐＨ７．４のリン酸塩緩衝溶液とリンガー緩衝液で得られたビシグネートな（bisignate）ＣＤスペクトルの間の相違は、自己集合は溶液の浸透圧とイオン強度により影響されるということを示す。浸透圧の増加と共に、集合体の安定性は、塩カチオンによるネガチブに荷電したコハク酸のカルボキシル塩の機能を静電気的にスクリーニングするために、恐らく高められる。
【０１３５】
この記載に照らして、この発明の色々な面のさらなる修正と代替案は当業者に明白であろう。従って，この記載は実例的のみとして解釈されるべきであり、発明を実施するための一般的方法を当業者に教える目的のためである。ここで示され記載された発明の形は現在好ましい態様として捕らえられるべきであると理解されるべきである。要素と物質はこれらのここで説明され記載されたものと置換されてもよく、部分と過程は入れかえられてもよく、発明のある特徴は独立に用いられてもよい、発明のこの記載の利益を有したにもかかわらず、すべては当業者には明白であろう。次の請求の範囲に記載される、この発明の精神と適用範囲から離れずにここで記載された要素において変化がなされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
さらなる目的、方法の特徴と有利性、今回の発明の装置と同様な上の簡単な説明は、添付の図と共にとりあげたとき、現在好ましい、しかしとはいえ実例となる現在の発明に従った例の次の詳細な説明を参照することによりもっと完全に理解されるであろう。
【図１】天然に見られるいくつかの「親」カロチノイド構造の図式である。
【図２】ＥＰＲイメージで観測した反応性酸素種スーパーオキシドアニオンに対するアスタキサンチン誘導体のジコハク酸エステルのニナトリウム塩の効果を図示している。
【図３】ＥＰＲイメージで観測した反応性酸素種スーパーオキシドアニオンに対するアスタキサンチン誘導体のジコハク酸エステルのニナトリウム塩／遊離ビタミンＣ溶液の効果を図示している。
【図４】アスタキサンチン誘導体のジコハク酸エステルのニナトリウム塩の静脈製剤（ＣａｒｄａｘＴＭ）を用いて前処置した雄スプラグドーリイネズミにおける梗塞サイズに相対的縮小をした図表である。
【図５】現在の研究のために合成された（全Ｅのジアニオニックなbolamphiphileとして示される）メソ−アスタキサンチン（３Ｒ，３'Ｓ−又は３Ｓ，３'Ｒ−ジヒドロキシ−β，β−カロチン−４，４'−ジオン；ｄＡＳＴ）のジコハク酸エステルの全トランス（全Ｅ）ニナトリウム塩の化学構造を図示している。
【図６】２５℃のエタノール中のｄＡＳＴの紫外可視吸収スペクトル（セル長さ１ｃｍ、ｃ＝１．０５×１０−５Ｍ）を図示している。モル吸収係数は括弧内に示している。吸収スペクトルの第二の誘導体曲線は近ＵＶ領域におけるピークの正確な位置と主帯の隠れた振動する微小構造を示している。
【図７】リンガー緩衝液（ｐＨ７．４、セル長さ１ｃｍ、ｃ＝１．８５×１０−５Ｍ、ｔ＝３７℃）におけるｄＡＳＴの吸収スペクトルを示す。
【図８】低Ｌ／Ｐ比のリンガー緩衝液（ｐＨ７．４）におけるｄＡＳＴと共に人間の血清アルブミン（ＨＳＡ）の滴下によって得られる誘発ＣＤとＵＶ／粘度スペクトルを示す。ＨＳＡの濃度は１．６×１０−4Ｍであり、配位子がＤＭＳＯ貯蔵液（セル長さ１ｃｍ，ｔ＝３７℃）の一分割単位として加えられた。異なったＬ／Ｐ値で測定された曲線が示される。はめこみ：溶液における全メソ−カロチノイド濃度に基づいて計算された誘発ＣＤと吸収帯のモル円形ニ色吸収係数（ΔεinＭ−１ｃｍ−１）とモル吸収係数（εinＭ−１ｃｍ−１）；
【図９】上記Ｌ／Ｐ比１の０．１モルｐＨ７．４のリン酸塩緩衝溶液におけるｄＡＳＴと共にＨＳＡの滴下によって得られる誘発ＣＤとＵＶ／粘度スペクトルを示す。ＨＳＡの濃度は２．２×１０−4Ｍであり、配位子がＤＭＳＯ貯蔵液（セル長さ１ｃｍ，ｔ＝３７℃）の一分割単位として加えられた。Ｌ／Ｐ値が１．２，２．０，２．９，４．１，５．７，９．０，１０．６，１３．１で測定した曲線が示される。ＣＤ強度は配位子濃度に平行して増加する。
【図１０】Ｌ／Ｐ比１のリンガー緩衝液（ｐＨ７．４）におけるｄＡＳＴと共にＨＳＡの滴下によって得られる誘発ＣＤとＵＶ／粘度スペクトルを示す。ＨＳＡの濃度は２．３×１０−4Ｍであり、配位子がＤＭＳＯ貯蔵液（セル長さ１ｃｍ，ｔ＝３７℃）の一分割単位として加えられた。Ｌ／Ｐ値が１．２，２．０，２．９，４．１，５．７，７．４で測定した曲線が示される。ＣＤ強度は配位子濃度に平行して増加する。
【図１１】励起相互作用が長波長ポジチブと短波長ネガチブのコットン効果をもたらす二つのメソ−カロチノイド分子の右手型対掌性配置を示す。灰色の分子は紙平面の後ろにある。
【図１２】３７℃、０．１モルｐＨ７．４のリン酸塩緩衝溶液において測定されたｄＡＳＴによるＨＳＡの蛍光消光。ＨＳＡと配位子の初期と最終の濃度は４．２×１０−6Ｍ−４．０×１０−6Ｍと１．３×１０−6Ｍ−１．４×１０−5Ｍにそれぞれ変化した。Ｌ／Ｐ比は曲線の上に記されている。（下図）：ＨＳＡの固有蛍光にＤＭＳＯ単独の効果。実験条件は本文にみられる。
【図１３】脂肪酸−遊離ＨＳＡのＸ線結晶構造を示す。ＨＳＡのサブ領域と二つの一時的な薬が結合した部位が示される。点線は領域中の裂け目の空間寸法を表し、星印はＴｒｉｐ２１４の位置を示す。ｄＡＳＴ分子の３と３'のキラル炭素原子間の原子間距離は２８Åである。
【図１４】アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の統計上の混合物がネズミの初期の線維芽細胞に機能的ギャップ結合伝達をひきおこすことを示す。
【図１５】定量的西洋の吸い取り法で評価された、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の混合物で処置された細胞におけるコネクシン４３蛋白発現を示す。上の帯はギャップ結合に集合した蛋白のリン酸化された形、下の帯は非集合の蛋白を表していると信じられている（Saez,1998）。レーン１：１：２のエタノールＥｔＯＨ／水（溶媒のみのネガチブコントロール）；レーン２：ＴＴＮＰＢ,合成レチノイド、アセトン中、10−8Ｍで（ポジチブコントロール）；レーン３：アセトン中の酢酸レチニル、10−5Ｍで（ポジチブコントロール）；レーン４：１：２のＥｔＯＨ／水処方で運搬される10−５Ｍのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の統計的混合物（「ｒａｃ」）；レーン５：１：２のＥｔＯＨ／水処方で運搬される10−５Ｍの３R，３R'アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩；レーン６：１：２のＥｔＯＨ／水処方で運搬される10−５Ｍの３S，３S'アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩；レーン７：１：２のＥｔＯＨ／水処方で運搬される10−５Ｍのメソアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩；図１５Ｂ すべての帯の同一の蛋白負荷を証明する、クーマシーブルーでの免疫ブロット法染色を示す。免疫ラベル法における相違は負荷及び／又は膜に移動した合計蛋白の変化による作為ではないことを確認する。図１５Ｃ アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩対ポジチブと溶媒のみ処置されたコントロールによる、コネクシン４３蛋白発現の相対的誘発レベルのデジタル分析を示す。図１５Ａにおけるようなレーンである。フォールド誘発が１：２のＥｔＯＨ／水で処理されたネガチブコントロールを独断的単位＝１．０にセットした場合のＣｘ４３発現のコントロールレベルに標準化される。図１５Ｄ 定量的西洋の吸い取り法で評価された、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩の立体異性体の統計的混合物で処置された、ネズミの線維芽細胞(1OT1/2)におけるコネクシン４３蛋白発現の摂取量−応答曲線を示す。上の帯はギャップ結合に集合した蛋白のリン酸化された形、下の帯は非集合の蛋白を表していると信じられている。レーン１：１：２のＥｔＯＨ／水（溶媒のみのネガチブコントロール）．レーン２：10−８Ｍアセトン溶媒ＴＴＮＰＢ（ポジチブコントロール）．レーン３：１：２のＥｔＯＨ／水処方で運搬された10−５Ｍアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（「ｒａｃ」）．レーン４．１：２のＥｔＯＨ／水処方で運搬された５×10−６Ｍアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（「ｒａｃ」）．レーン５：１：２のＥｔＯＨ／水処方で運搬された10−６Ｍアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（「ｒａｃ」）．
【図１５Ｅ】アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の立体異性体の統計的混合物対ポジチブと溶媒のみで処置されたコントロールによる、コネクシン４３蛋白発現の相対的誘発レベルのデジタル分析を示す。図１５Dにおけるようなレーンである。フォールド誘発が１：２のＥｔＯＨ／水で処理されたコントロールを独断的単位＝１．０にセットした場合のＣｘ４３発現のコントロールレベルに標準化される。
【図１６】アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の立体異性体の統計的混合物はＣｘ４３免疫反応性結合プラクの集合を増加することを示す。１０Ｔ１／２細胞の融合培養が上で記載されたように４日間アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の立体異性体の統計的混合物で処置された：（１）１：２のＥｔＯＨ／水の10−５Ｍで；（２）ネガチブコントロールとして１：２のＥｔＯＨ／水の溶媒のみの；もしくは（３）ポジチブコントロールとしてテトラヒドロフラン（THF）溶媒にＴＴＮＰＢを10−５Ｍで。細胞はテキストで記載されたようにＣｘ４３抗体で免疫染色された。パネルA：１：２のＥｔＯＨ／水の10−５Ｍでアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の立体異性体の統計的混合物；パネルC：溶媒コントロールとして１：２のＥｔＯＨ／水；パネルE:ポジチブコントロールとしてテトラヒドロフラン（THF）溶媒にＴＴＮＰＢを10−８Ｍで：蛍光強度にポジチブな固定したセット閾値以上の画素を証明する、パネルＢ，Ｄ、及びＦ：パネルＡ，Ｃ、及びＥそれぞれのデジタル分析。黄色い矢：免疫反応性結合プラク；赤い矢：細胞核の位置。培養において溶媒のみで処置されたコントロールと比較してアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の立体異性体の混合物で処置された免疫反応性結合プラクのより大きい数と強度。パネルC及びDに示される結合プラクはコントロールにみられるまれなプラクを表す；これらの培養におけるほとんどの細胞はCｘ４３染色にネガチブであった。
【図１７】現在の研究の四つのアスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の立体異性体（全Ｅ幾何異性体として示される）を示す；立体異性体の混合物、もしくは個々の立体異性体、が異なる応用へ使われた（図の例を参照）；
【図１８】ＤＥＰＭＰＯスピントラップによって検知された、純粋な水溶液処方でのアスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩による、スーパーオキシドアニオン信号の平均％の抑制を示す。混合物＝立体異性体の統計的混合物〔３Ｓ，３'Ｓ，メソ（３Ｒ，３'Ｓ及び３'Ｒ，３Ｓ），３Ｒ，３'Ｒの１：２：１比〕。水溶液処方でのそれぞれの誘導体は、化合物（慣例による０％抑制でセット）の付加なしに検知されたコントロールＥＰＲ信号に標準化された。水中での３Ｓ，３'Ｓ処方はスーパーオキシド抑制がない。それぞれの場合において、水溶性処方はエタノールでの相当する処方より強くない（図１９）。
【図１９】ＤＥＰＮＰＯスピントラップによって検知された、エタノール処方でのアスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩による、スーパーオキシドアニオン信号の平均％の抑制を示す。混合物＝立体異性体の統計的混合物〔３Ｓ，３'Ｓ，メソ（３Ｒ，３'Ｓ及び３'Ｒ，３Ｓ），３Ｒ，３'Ｒの１：２：１比〕。混合物、メソ、及び３Ｒ，３'Ｒの貯蔵液は１：２ＥｔＯＨ／水（３３１／３％エタノール）；３Ｓ，３'Ｓの貯蔵液は１：１ＥｔＯＨ／水（５０％エタノール）。単離された好中球試験検定におけるエタノールの最終濃度はそれぞれ０．３％と０．５％であった。エタノール処方におけるそれぞれの誘導体は、化合物（慣例による０％抑制でセット）の付加なしに検知されたコントロールＥＰＲ信号に標準化された；
【図２０】ＤＥＰＭＰＯスピントラップにより検知された、アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の立体異性体の混合物（１：２ＥｔＯＨ／水処方で試験：単離された好中球検定における最終エタノール濃度は０．３％）によるスーパーオキシドアニオン信号の平均パーセント抑制を示す。誘導体の濃度が増加するにつれて、抑制が非直線，摂取量依存的に増加する。３ｍＭでスーパーオキシドアニオン信号のほとんど完全な抑制が見られる（９５．０％抑制）。
【図２１】ＤＥＰＭＰＯスピントラップにより検知された、ジリシン アスタキサンチン誘導体の塩酸塩によるスーパーオキシドアニオン信号の平均パーセント抑制を示す。誘導体は高い水溶性（&#62;５０ｍｇ／ｍＬ）であり、このアッセイにおいて優れたラジカル消滅能力のための共溶媒を必要としなかった。この誘導体のスーパーオキシドアニオン抑制と、純粋な水溶液処方における超分子の集合を形成する誘導体に関する図２０に示された濃度対時間の標準プロットを示す。
【図２２】黒ネズミにおける１回の経口ギャベージ摂取の後の血漿についての、非エステル化遊離アスタキサンチン濃度対時間の標準プロットを示す。非エステル化遊離アスタキサンチンのみが血漿中で検知される。これは先に記載されたように、哺乳動物の腸におけるカロチノイド類似体の完全な脱エステル化反応を裏付ける。
【図２３】黒ネズミにおける１回の経口ギャベージ摂取の後の肝臓における、非エステル化遊離アスタキサンチン濃度対時間の標準プロットを示す。非エステル化遊離アスタキサンチンのみが肝臓中で検知される。これは先に記載されたように、哺乳動物の腸におけるカロチノイド類似体の完全な脱エステル化反応を裏付ける（図２２血漿に対してを見よ）。すべての時間ポイントで、非エステル化遊離アスタキサンチンの肝臓中の濃度が血漿中にみられるそれよりも大きく、新規な発見はこの研究で用いられた新規なエマルション媒体において非常に改良された固体臓器の肝臓の遊離カロチノイド濃度を示唆している。
【図２４】アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩の５００ｍｇ／ｋｇでの経口ギャベージによる、ネズミにおけるリポ多糖体（LPS）−誘発された肝臓障害に対する効果を示している（血清アラニンアミノ基転移酵素、すなわちＡＬＴで測定されるように）。三匹の動物がそれぞれのグループで試験された。コントロール動物は、生理食塩水のみ（shamで処理されたコントロール；図の左位置）か、もしくはアスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体なしのエマルション（媒体コントロール）を受けた。新規な誘導体を受けたShamで処理された動物はＡＬＴのバックグラウンド濃度に対して効果が見られなかった；新規な誘導体を５００ｍｇ／ｋｇで経口エマルションを受けたネズミはＡＬＴの減少した誘発濃度が示された。これはＬＰＳ障害の後の肝臓壊死に対する保護を示している。
【図２５】点滴処方のアスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＣａｒｄａｘＴＭ）を用いて事前処置した、雄スプラグドーリーネズミにおける梗塞の大きさの相対的縮小のグラフ表示である。摂取量と梗塞サイズの縮小の間の直線的関係が見られた。梗塞サイズの縮小のレベルは虚血の事前調整で観察されたものに近づいた。
【図２６】点滴処方のアスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ＣａｒｄａｘＴＭ）を用いて事前処理した、雄スプラグドーリーネズミにおける梗塞サイズの相対的縮小のグラフ表示である。
【図２７】一過性吸収対閃光光分解を用いたアスタキサンチンのジコハク酸エステルのニ酸型誘導体（ａｓｔａＣＯＯＨ）の遅延を示す。実験はニトロナフタリン（ＮＮ）を光増感剤として用いてアセトニトリル（ＭｅＣＮ）中でなされた。得られたスペクトルは、アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニ酸型誘導体はラジカルクエンチャー（カロチノイドラジカルカチオンの形成）として非エステル化遊離ラセミ体アスタキサンチンとあらゆる点で等しくふるまい、誘導体を活性な「ソフトドラッグ」、経口及び点滴運搬の両方の後、生体内で非エステル化遊離アスタキサンチンを発生、として同一視することをはっきりと示している。
【図２８】閃光光分解を用いた、参照化合物の非エステル化遊離ラセミ化アスタキサンチン（ａｓｔａ）の遅延に対する、一過性の吸収を示す。実験は光増感剤としてニトロナフタリン（ＮＮ）を用いてアセトニトリル（ＭｅＣＮ）中で行われた。得られたスペクトルは、アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニ酸型誘導体（ａｓｔａＣＯＯＨ）で得られたものとほとんど重ね合わせることができる。これは両方の化合物に同一のラジカルカチオンを形成する性質を示唆している；
【図２９】抗コネクシン４３抗体でのポリアクリルアミドゲルの西洋の吸い取り法の絵入り表現を示す。
【図３０】抗コネクシン４３抗体での西洋の吸い取り法、続いてビオラッドイメージャーのＨＲＰ化学蛍光法による定量的密度測定図の絵入り表現を示す。
【図３１】は、摂取後９６時間における殺菌水コントロール（H2O）に対するポジチブコントロール（ＴＴＮＰＢ，強い合成レチノイド）と試験化合物（アスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の四つの水及び／又はエタノール（ＥｔＯＨ）／水の処方：H2O-10-5,H2O-10-6,H2O-10-7,及びEtOH／H2O-10-5）によるコネクシン４３発現の相対的フォールド誘発のグラフを示す。
【図３２】エマルション媒体におけるアスタキサンチンのジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体（ADD）５００ｍｇ／ｋｇを黒ネズミに１１日間経口ギャベージ後の、血漿と肝臓における非エステル化遊離アスタキサンチンの平均濃度のグラフを示す。行われた血漿と肝臓におけるピークと底の濃度は、生体内における酸化的ストレスと肝臓障害に対する保護を考慮して２００ｎM以上であった。１１回の摂取後６日後に肝臓で得られたピーク濃度は必要保護濃度のほぼ９倍であった（１７６０ｎM）。
【図３３】ＤＥＰＭＰＯスピントラップによりスーパーオキシドアニオン信号を検知された、ジコハク酸エステルのニナトリウム塩のジビタミンＣ誘導体[誘導体（ＸＸＩＩＩ）]の平均パーセント抑制を示す。誘導体の濃度が増加するにつれて、摂取量依存的に抑制が増加する。６０μMで、スーパーオキシドアニオン信号の完全な抑制がみられる。この誘導体はまた高い水溶性であり、共溶媒なしで試験アッセイに導入された（図２１を見よ）。新規な誘導体は、ラジカル消失効果において、アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体のビタミンＣと１：２の処方に匹敵した（図３を見よ）。これは、この誘導体について活性な「ソフトドラッグ」特性を示唆した。この共抗酸化剤的誘導体戦略は相対的ラジカル除去の有効性を（アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体と比較したときの）５０倍に増加した。
【図３４】ネズミの初期の線維芽細胞(10T1/2)におけるＭＣＡが誘発した腫瘍性転移について、非エステル化遊離アスタキサンチン（立体異性体の全トランス混合物として）の効果を示す。非エステル化遊離アスタキサンチンは、新規なカロチノイド誘導体を経口及び静脈投与した後に、生体内ですばやく生成され、血漿と固体臓器の両方において高濃度で検知される（図２２及び図２３）。非エステル化遊離アスタキサンチンはこのアッセイで同じ濃度で試験されたあらゆる他のカロチノイド以上の、腫瘍性転移（１００％）の減少のレベルをはっきりと示している。これは癌の化学的予防の応用のための化合物の増加した有用性を示した。
【図３５】アスタキサンチンで処置された皿とコントロール皿との比較を示す（図３４の説明を見よ）。
【図３６】アスタキサンチン（立体異性体の混合物として）とこの研究室でこのアッセイを用いて先に試験されたカロチノイドとの比較を示す（図３４の説明を見よ）。
【図３７】アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の静脈処方を用いた事前処置での、雄ニュージーランドウサギにおける梗塞サイズの相対的減少のグラフ的表示を示す。
【図３８】アスタキサンチンジコハク酸エステルのニナトリウム塩誘導体の静脈処方（ＣａｒｄａｘＴＭ）を用いた事前処置での雄ニュージーランドウサギにおける血漿C反応性蛋白（CRP）の循環濃度の相対的減少のグラフ的表示を示す。１％クロトン油の皮下注入により急性期応答について刺激されたコントロールウサギ（塩水注入のみ）は、循環CRP濃度においてベースラインから平均２３．５％の増加を示した（再灌流時に採取された静脈サンプル）。これに対して、ＣａｒｄａｘＴＭで処置された動物（５０ｍｇ／ｋｇ）は、ＣａｒｄａｘＴＭの強い抗炎症効果を示し、循環ＣＲＰ濃度におけるベースラインからの平均的減少（−１５．７％）をはっきりと示した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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