(57)【要約】１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３の２−炭素−修飾誘導体は、特に骨芽細胞を刺激して、新しい骨を形成させることが発見された。新しい骨の形成を刺激するこの２−炭素−修飾ビタミンＤ類似化合物の能力は、これらの化合物が、新しい骨の合成が必要な場合に使用できることを示唆する。したがって、これらの化合物は、浸透性的に、局所的に使用されて、骨移植の成長を刺激し、骨折の治療速度を増大させ、その結果、骨折治療に要する時間を減少させ、移植手術が必要な場合に骨の成長を刺激し、また適当な場所に骨格または歯を維持するのに必要なインプラントまたは装置に骨を成長させるために使用できる。
2005527558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の化学式：
【化１】
2005527558.tif 000019
を有する化合物の治療的に有効量をこれを必要とする哺乳動物に投与することを含む、哺乳動物の新しい骨の成長を刺激する方法であって、
ここで、Ｙ１およびＹ２は、同一または相違してもよく、それぞれが水素およびヒドロキシ保護基から成る群から選ばれ、ここで、Ｒ１１およびＲ１２はそれぞれが水素であるか、または一まとめにした場合、メチレン基であり、ここでＲ６およびＲ７は、同一または相違してもよく、Ｒ６およびＲ７の両方が水素であってはならないという条件で、水素、アルキル、ヒドロキシアルキル、フルオロアルキル、ヒドロキシおよびアルコキシから成る群から選ばれ、またはＲ６およびＲ７は、一まとめにした場合、基−（ＣＨ２）Ｘ−を示し、ここでＸは２〜５の整数であり、またはＲ６およびＲ７は、一まとめにした場合、基＝ＣＲ８Ｒ９を示し、ここでＲ８およびＲ９は、同一または相違してもよく、それぞれが水素、アルキル、ヒドロキシアルキル、フルオロアルキル、ヒドロキシおよびアルコキシから成る群から選ばれ、または、一まとめにした場合、Ｒ８およびＲ９は、基−（ＣＨ２）Ｘ−を示してもよく、ここでＸは２〜５の整数であり、そして、ここで基Ｒは
【化２】
2005527558.tif 000020
を示し、ここで立体化学中心（ステロイド番号のＣ−２０に相当する）はＲまたはＳの立体配置（即ち、炭素２０の周りの天然立体配置（ｎａｔｕｒａｌ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）または前記２０−エピ立体配置のどちらか）を有してもよく、そして、ここでＺはＹ、−ＯＹ、−ＣＨ２ＯＹ、−Ｃ≡ＣＹおよび−ＣＨ＝ＣＨＹから成る群から選ばれ、ここで二重結合はシスまたはトランスのジオメトリーを有してもよく、そして、ここでＹは水素、メチル、−ＣＯＲ５および下記構造
【化３】
2005527558.tif 000021
のラジカルから選ばれ、ここでｍおよびｎは、独立して０〜５の整数を示し、ここでＲ１は水素、重水素、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、フルオロ、トリフルオロメチル、およびＣ１−５−アルキルから選ばれて、直鎖または分枝鎖であってもよく、そして任意にヒドロキシまたは保護ヒドロキシ置換基を有し、そして、ここでＲ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれは独立して重水素、デューテロアルキル、水素、フルオロ、トリフルオロメチルおよびＣ１−５−アルキルから選ばれて、直鎖または分枝鎖であってもよく、そして任意にヒドロキシまたは保護ヒドロキシ置換基を有し、そして、ここでＲ１およびＲ２は、一まとめにした場合、オキソ基、またはアルキリデン基、＝ＣＲ２Ｒ３、または基−（ＣＨ２）ｐ−を示し、ここでｐは２〜５の整数であり、そして、ここでＲ３およびＲ４は、一まとめにした場合、オキソ基、または基−（ＣＨ２）ｑ−を示し、ここでｑは２〜５の整数であり、そして、ここでＲ５は水素、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、またはＣ１−５−アルキルを示し、そして、ここで側鎖の位置２０、２２、または２３において、前記ＣＨ基のいずれかが窒素原子で置換されてもよく、または、ここで位置２０、２２、または２３において、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−（ＣＨ２）ｍ−、−ＣＲ１Ｒ２−または−（ＣＨ２）ｎ−の基のいずれかが酸素または硫黄原子で置換されてもよい、前記方法。
【請求項２】
前記化合物が経口投与される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記化合物が非経口投与される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記化合物が経皮的に投与される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記化合物が局所に投与される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記化合物が新しい骨の成長が望まれる部位において、固定化した形体で投与される、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記化合物が新しい骨の成長が望まれる部位において、遅延放出形体で投与される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記化合物が１日当り０．０１μｇ〜５０μｇの投与量で投与される、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記哺乳動物がヒトである、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記投与化合物が下記の化学式：
【化４】
2005527558.tif 000022
を有する２−メチレン−１９−ノル−２０（Ｓ）−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３である、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記投与化合物が下記の化学式：
【化５】
2005527558.tif 000023
を有するアシル化誘導体であって、
ここで、Ｙ１およびＹ２は独立して、Ｒ５が−ＯＹ３であり、そしてＹ３がアシルまたはヒドロカルビルオキシカルボニルから成る群から選ばれるという条件で、水素またはアシル基を示す、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記化合物がＹ１、Ｙ２およびＹ３がそれぞれＣＨ３ＣＯ−であるようなトリアセテートである、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記化合物がＹ１、Ｙ２およびＹ３がそれぞれＣＨ３（ＣＨ２）４ＣＯ−であるようなトリヘキサノエートである、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記化合物がＹ１、Ｙ２およびＹ３がそれぞれＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＯ−であるようなトリノナノエートである、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記化合物がＹ１およびＹ２が共に水素であり、そしてＹ３がＣＨ３ＣＯ−であるような２５−アセテートである、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
前記化合物が２−メチレン−１９−ノル−１α，２５（ＯＨ）２−Ｄ３−１，３，２５−トリアセテートである、請求項１１記載の方法。
【請求項１７】
前記化合物が２−メチレン−１９−ノル−１α，２５（ＯＨ）２−Ｄ３−１，３，２５−トリヘキサノエートである、請求項１１記載の方法。
【請求項１８】
前記化合物が２−メチレン−１９−ノル−１α，２５（ＯＨ）２−Ｄ３−１，３，２５−トリノナノエートである、請求項１１記載の方法。
【請求項１９】
前記化合物が２−メチレン−１９−ノル−１α，２５（ＯＨ）２−Ｄ３−２５−アセテートである、請求項１１記載の方法。
【請求項２０】
前記投与化合物が、
【化６】
2005527558.tif 000024
から成る群から選ばれ、
ここで、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１１、Ｒ１２およびＲは請求項１で定義されたものと同じであり、そしてＲ８およびＲ９は、同一または相違してもよく、それぞれが水素、アルキル、ヒドロキシアルキルおよびフルオロアルキルから成る群から選ばれ、または、一まとめにした場合、基−（ＣＨ２）Ｘ−を示し、ここでＸは２〜５の整数である、請求項１記載の方法。
【請求項２１】
前記投与化合物が、
【化７】
2005527558.tif 000025
から成る群から選ばれ、
ここで、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１１、Ｒ１２およびＲは請求項１で定義されたものと同じであり、そしてＲ１０はアルキル、ヒドロキシアルキルおよびフルオロアルキルから成る群から選ばれる、請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記投与化合物が、
【化８】
2005527558.tif 000026
から成る群から選ばれ、
ここで、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ６、Ｒ７およびＲは、Ｒ５が−ＯＹ３であり、そしてＹ３がアシルまたはヒドロカルビルオキシカルボニルから成る群から選ばれるという条件で、請求項１で定義されたものと同じである、請求項１記載の方法。
【請求項２３】
前記化合物が骨折の治癒を刺激するために投与される、請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記化合物が骨移植の治癒を刺激するために投与される、請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記化合物が骨中のインプラントの凝固を刺激するために投与される、請求項１記載の方法。
【請求項２６】
前記化合物が歯科インプラントの骨同化を刺激するために投与される、請求項１記載の方法。
【請求項２７】
前記化合物が歯周骨を刺激するために投与される、請求項１記載の方法。
【請求項２８】
前記化合物が骨延長術（ｄｉｓｔｒａｃｔｉｏｎ  ｏｓｔｅｏｇｅｎｅｓｉｓ）の処置の後に、投与される、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明はビタミンＤ化合物、具体的には、新しい骨の成長を刺激するために有益な炭素２位置で置換された１９−ノル−ビタミンＤ化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
正常な骨の形成を誘発するビタミンＤの能力は良く認識され、７５年以上に渡って良好である。例えば、ビタミンＤは、くる病および骨軟化症を治癒できるであろう。これら二つの病気の場合、骨の骨芽細胞は、ビタミンＤが存在しない場合でさえも骨格の有機基質（ｏｒｇａｎｉｃ  ｍａｔｒｉｘ）を合成できるが、しかしビタミンＤは新たに配置されたダウン基質（ｄｏｗｎ  ｍａｔｒｉｘ）中にミネラルを沈積するために必要であると考えられる。この能力において、ビタミンＤは、石灰化過程（ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を進行させるのに必要なレベルまで血漿カルシウムおよびリンを高めることによって、くる病および骨軟化症を治療すると一般に考えられる（ＤｅＬｕｃａ１，１９８１）。このように、初期の研究（Ｓｈｉｐｌｅｙ，Ｋｒａｍｅｒ，およびＨｏｗｌａｎｄ，２，３  １９２５；  １９２６）によれば、正常なラットから採取された血清はくる病の損傷を培養で治癒できたが、これに反して、くる病のラットから採取された血清は同様の治癒効果を生じなかった。後に、この理由は、ビタミンＤが小腸でカルシウムおよびリンの吸収を高める能力によって、血漿カルシウムおよびリンを骨格の石灰化に必要な過飽和レベルまで高められるためであることが判明した。更に、またビタミンＤは、骨からカルシウムを移動させて、血漿カルシウム濃度を上昇させるか（ＤｅＬｕｃａ１，１９８１）、または腎臓を刺激して生成した尿からカルシウムを再吸収し（Ｙａｍａｍｏｔｏ他４，１９８４）、その結果、石灰化プロセスに必要な血漿カルシウムおよびリン生成物が増大する、と考えられた。これが事実である決定的な証拠は、ビタミンＤが欠乏したラットの血流中にカルシウムおよびリンを導入すると、骨の有機基質の正常な石灰化を生じ、そしてビタミンＤはたとえあるとしてもそれ以上に役に立たなかったことによって、得られた（ＵｎｄｅｒｗｏｏｄおよびＤｅＬｕｃａ５，１９８４）。
【０００３】
Ｓｈｉｐｌｅｙ，Ｋｒａｍｅｒ，およびＨｏｗｌａｎｄ，２，３（１９２５；１９２６）の研究とＵｎｄｅｒｗｏｏｄおよびＤｅＬｕｃａ５（１９８４）の研究との中間の時期において、ビタミンＤがどのように機能するかに関して、多くの情報が得られた。ビタミンＤは、最初に、肝臓内で２５−ヒドロキシル化され、次いでこれが機能する前に腎臓内で１α−ヒドロキシル化されなければならないことが現在、極めて明確になっている（ＤｅＬｕｃａ６，１９７４）。これらの二つの反応はビタミンＤの最終活性形、即ち１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３（ＤｅＬｕｃａ  ＆  Ｓｃｈｎｏｅｓ７，１９８３）を生成する。次いで、この化合物は、腸を刺激してカルシウムを吸収し、腎臓を刺激してカルシウムを再吸収し、腸を刺激してホスフェートを吸収し、そしてこの化合物は、高レベルの副甲状腺ホルモンによって合図された場合、骨を刺激してカルシウムを移動させる。これらの作用は、くる病および骨軟化症のような骨の障害を治癒できる血漿カルシウムおよびリンのレベルを上昇させ、そして低カルシウム血症性テタニーの神経疾患を防止する。
【０００４】
したがって、１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３は、種々の骨の病気、中でも、腎性骨ジストロフィー、骨粗しょう症、骨軟化症、および種々のタイプのくる病の治療に使用されている（Ｆｅｌｄｍａｎ  Ｄ，Ｇｌｏｒｉｅｕｘ  ＦＨ，Ｐｉｋｅ  ＪＷ，ｅｄｓ．８，１９９７）。更に、これは、上皮小体機能低下症の患者の低カルシウム血症の治療に使用されている（Ｋｏｏｈ他９，１９７５）。腎性骨ジストロフィーの二次性上皮小体機能亢進症を治療するために、このホルモンは副甲状腺内に置かれたビタミンＤ受容体（ＶＤＲ）に結合して、副甲状腺細胞の成長と増殖を抑制し、そしてプレプロ副甲状腺遺伝子の発現を抑制する（Ｄｅｍａｙ他１０，１９９２；  Ｄａｒｗｉｓｈ  ＆  ＤｅＬｕｃａ１１，１９９９）。しかしながら、新しい骨の成長を促進するために１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３を使用することは、今まで想像もされていなく、実際、閉経後の女性を１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３で治療すると、骨折速度は減少するが、骨量はそれほど増大しないであろう（Ａｌｏｉａ１２，１９９０；  Ｔｉｌｙａｒｄ他１３，１９９２）。したがって、骨に対する１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３の蛋白同化作用は未知であり、実際、証拠は、それとは反対である。
【０００５】
骨の代謝回転は、自然状態では恒常性であり、そして正常な老化または損傷の結果として生じる欠陥のある骨の再生に必要である正常で重要なプロセスである。このプロセスは成人の骨格の結合性の維持に必須であり、そして二つの重要な細胞型の骨再吸収破骨細胞および骨形成骨芽細胞の活性を通じて実施される。ビタミンＤのようなステロイドホルモンは骨芽細胞の生産および機能の規制に重要な調整の役割を果たす。
【０００６】
最近、骨量の減少障害の治療は抗−骨再吸収物質を利用する。例えば、エストロゲンは、女性ホルモンの欠乏から生じる骨再吸収を抑えるその能力によって、閉経後の骨粗しょう症を治療するために使用される。Ｆｏｓａｍａｘ（登録商標）を包含するビスホスホネートは骨の再吸収を妨げるように作用して、骨量を増大させる。したがって、新しい骨の成長が求められるような環境下での抗−再吸収剤の使用は考えられないことが、極めて明白である。
【０００７】
１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３の類似化合物の研究の過程で、ビタミンＤホルモンをその２−炭素に関して修飾すると、その生物学的活性に対する効果が極めて大きいことが発見された（Ｓｉｃｉｎｓｋｉ他１４，１９９８）。例えば、米国特許番号４，６６６，６３４において、１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３の２β−ヒドロキシおよびアルコキシ（例えば、ＥＤ−７１）類似化合物が、骨粗しょう症用の薬として、また抗がん剤として、記述され、そして試験された。また、Ｏｋａｍｏｔｏ他の生化学、生物物理学、Ｒｅｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．１６３，１４４４（１９８９）を参照。また、１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３の他の２−置換（ヒドロキシアルキル、例えばＥＤ−７１、およびフルオロアルキル基を有する）Ａ−リング類似化合物も調製され、そして試験された（Ｍｉｙａｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｐｈａｒｍａ．Ｂｕｌｌ．４１，１１１１（１９９３）；Ｎｉｓｈｉｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ  Ｉｎｔ．Ｓｕｐｐｌ．１，１９０（１９９３）；  Ｐｏｓｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．５９，７８５５（１９９４），およびＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６０，４６１７（１９９５））。これは１９−ノル類似化合物では特にそうであり、これらの化合物は卵巣が切除されたラットの骨強度および骨量を増大させることが判明した（ＤｅＬｕｃａの米国特許番号６，３０６，８４４を参照）。また、これは２α−メチル−１９−ノル−２０Ｓ−１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３および２α−メチレン−１９−ノル−２０Ｓ−１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３では特にそうである。これらの化合物がどのように骨量を増大させるか、または骨強度を改善するかは明らかではない。これらの化合物は、副甲状腺の抑制によって副甲状腺ホルモンのレベルを減らし、これによって骨の再吸収を減らすことができるため、抗−再吸収物質として作用することが確かに可能である。また、１α，２５−ジヒドロキシ−１９−ノル−ビタミンＤ３の他の２−置換類似化合物、即ち、２−位置においてヒドロキシまたはアルコキシ基で置換された化合物（ＤｅＬｕｃａ他の米国特許番号５，５３６，７１３）であって、興味深く、そして選択的な活性プロファイルを示す化合物も合成された。更に、この文献での教示は、ビタミンＤ化合物は必要ではなく、そして新しい骨の合成を増大させないことを主張する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明の要約
２−炭素−修飾ビタミンＤ化合物は、骨芽細胞およびその前駆細胞の初代培養に添加した場合、新しい骨の形成を著しく刺激することができることが判明した。この活性は、前記天然ホルモンの１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３がこの効果を生じないため、選択的である。これらの結果は、この特徴が１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３の２−炭素−修飾類似化合物の特異な性質であり、そしてより具体的には、これらの化合物が新たな骨の成長を刺激するために使用でき、そして骨芽細胞で媒介された骨の成長を刺激するために使用できることを、実証する。結果として、これらの化合物は、骨折の修復、移植の骨同化、およびインプラントの凝固のような骨格の修復の速度を著しく増大させるばかりでなく、骨延長術の処置の後の骨の品質を向上および改良する速度を著しく増大させるために使用できる。また、これらの化合物は、種々の整形外科装置および歯科インプラントを使用する外科医の成果を改善する場合に使用されるであろう。したがって、本発明は新しい骨の形成に関与するビタミンＤ化合物の２−炭素−修飾類似体の種々の医薬的使用法に関する。
【０００９】
構造的に、これらのビタミンＤ化合物のこれらの２−炭素−修飾類似体は下記の一般式Ｉによって特徴づけられる：
【００１０】
【化１】
2005527558.tif 000003
【００１１】
ここで、Ｙ１およびＹ２は、同一または相違してもよく、それぞれが水素およびヒドロキシ保護基から成る群から選ばれ、ここで、Ｒ１１およびＲ１２はそれぞれが水素であるか、または一まとめにした場合、メチレン基であり、ここでＲ６およびＲ７は、同一または相違してもよく、Ｒ６およびＲ７の両方が水素であってはならないという条件で、水素、アルキル、ヒドロキシアルキル、フルオロアルキル、ヒドロキシおよびアルコキシから成る群から選ばれ、またはＲ６およびＲ７は、一まとめにした場合、基−（ＣＨ２）Ｘ−を示し、ここでＸは２〜５の整数であり、またはＲ６およびＲ７は、一まとめにした場合、基＝ＣＲ８Ｒ９を示し、ここでＲ８およびＲ９は、同一または相違してもよく、それぞれが水素、アルキル、ヒドロキシアルキル、フルオロアルキル、ヒドロキシおよびアルコキシから成る群から選ばれ、または、一まとめにした場合、Ｒ８およびＲ９は、基−（ＣＨ２）Ｘ−を示してもよく、ここでＸは２〜５の整数であり、そして、ここで基ＲはビタミンＤ型化合物に関して知られる任意の典型的な側鎖を示す。
【００１２】
より具体的には、Ｒは、１〜３５個の炭素の飽和または不飽和の炭化水素基を示すことができ、これは直鎖、分枝または環状であってもよく、そしてヒドロキシまたは保護ヒドロキシ基、フルオロ、カルボニル、エステル、エポキシ、アミノまたは他のヘテロ原子基のような１またはそれ以上の追加の置換基を含有してもよい。このタイプの好ましい側鎖は下記の構造
【００１３】
【化２】
2005527558.tif 000004
【００１４】
で示され、ここで立体化学中心（ステロイド番号のＣ−２０に相当する）はＲまたはＳの立体配置（即ち、炭素２０の周りの天然立体配置または前記２０−エピ立体配置のどちらか）を有してもよく、そして、ここでＺはＹ、−ＯＹ、−ＣＨ２ＯＹ、−Ｃ≡ＣＹおよび−ＣＨ＝ＣＨＹから成る群から選ばれ、ここで二重結合はシスまたはトランスのジオメトリーを有してもよく、そして、ここでＹは水素、メチル、−ＣＯＲ５および下記構造：
【００１５】
【化３】
2005527558.tif 000005
【００１６】
のラジカルから選ばれ、ここでｍおよびｎは、独立して０〜５の整数を示し、ここでＲ１は水素、重水素、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、フルオロ、トリフルオロメチル、およびＣ１−５−アルキルから選ばれて、直鎖または分枝鎖であってもよく、そして任意にヒドロキシまたは保護ヒドロキシ置換基を有し、そして、ここでＲ２、Ｒ３、およびＲ４のそれぞれは独立して重水素、デューテロアルキル、水素、フルオロ、トリフルオロメチルおよびＣ１−５−アルキルから選ばれて、直鎖または分枝鎖であってもよく、そして任意にヒドロキシまたは保護ヒドロキシ置換基を有し、そして、ここでＲ１およびＲ２は、一まとめにした場合、オキソ基、またはアルキリデン基、＝ＣＲ２Ｒ３、または基−（ＣＨ２）ｐ−を示し、ここでｐは２〜５の整数であり、そして、ここでＲ３およびＲ４は、一まとめにした場合、オキソ基、または基−（ＣＨ２）ｑ−を示し、ここでｑは２〜５の整数であり、そして、ここでＲ５は水素、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、またはＣ１−５−アルキルを示し、そして、ここで側鎖の位置２０、２２、または２３において、前記ＣＨ基のいずれかが窒素原子で置換されてもよく、または、ここで位置２０、２２、または２３において、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−（ＣＨ２）ｍ−、−ＣＲ１Ｒ２−または−（ＣＨ２）ｎ−の基のいずれかが酸素または硫黄原子でそれぞれ置換されてもよい。
【００１７】
Ｃ−２０におけるメチル置換基の波線は炭素２０がＲまたはＳの立体配置のいずれか一方を有することを示す。
天然の２０Ｒ−立体配置を有する側鎖の具体的で重要な例は、下記の化学式（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）で示される構造物、即ち、２５−ヒドロキシビタミンＤ３で生じる場合の側鎖（ａ）；ビタミンＤ３（ｂ）；２５−ヒドロキシビタミンＤ２（ｃ）；ビタミンＤ２（ｄ）；および２５−ヒドロキシビタミンＤ２（ｅ）のＣ−２４エピマーである。
【００１８】
【化４】
2005527558.tif 000006
【００１９】
【化５】
2005527558.tif 000007
【００２０】
好ましい化合物は、１９−ノル−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３の２−炭素修飾類似体であり、特に２−メチレン−１９−ノル−２０（Ｓ）−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３および２α−メチル−１９−ノル−２０（Ｓ）−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３である。また、これらの化合物の遅延放出型、即ち、位置１，３および／または２５でアシル基を有する化合物、特に２５−アセテート形体が望ましい。
【００２１】
上述の化合物は生物学的活性の望ましくそして極めて有利なパターンを示す。これらの化合物は新しい骨の成長を刺激する能力によって特徴づけられ、したがって、骨芽細胞で媒介された骨の成長を刺激するために使用できる。新しい骨の成長を刺激するこれらの機能によって、骨折の治癒のために、骨移植の治癒のために、骨中のインプラントの凝固のために、歯科インプラントの骨同化のために、そして歯周骨の成長を刺激するために、これらの化合物を好ましい治療剤としてｉｎ  ｖｉｖｏ投与できる。治療法は、局所的であるか、経皮的であるか、経口的であるか、または非経口的であってもよい。化合物は、組成物の約０．０１μｇ／ｇｍ〜約５０μｇ／ｇｍの量で組成物中に存在し、そして約０．０１μｇ／日〜約５０μｇ／日の投薬量で投与されてもよい。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
発明の詳細な説明
明細書および請求の範囲で使用される用語の“ヒドロキシ−保護基”は、例えば、アルコキシカルボニル、アシル、アルキルシリルまたはアルキルアリールシリル基（以後、単に“シリル”基と呼称する）、およびアルコキシアルキル基のような、ヒドロキシ官能基を一時的に保護するために一般に使用される基のいずれかを意味する。アルコキシカルボニル保護基はメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソプロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、イソブトキシカルボニル、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニルまたはアリルオキシカルボニルのようなアルキル−Ｏ−ＣＯ−グループである。用語の“アシル”は、その異性体の形体の全てにおいて、１〜６個の炭素のアルカノール基、またはオキサリル、マロニル、スクシニル、グルタリル基のような１〜６個の炭素のカルボキシアルカノイル基、またはベンゾイルのような芳香族、またはハロ、ニトロまたはアルキル置換ベンゾイル基を意味する。明細書または請求の範囲で使用された用語の“アルキル”は、その異性体の形体の全てにおいて、１〜１０個の炭素の直鎖または側鎖のアルキルラジカルを示す。アルコキシアルキル保護基はメトキシメチル、エトキシメチル、メトキシエトキシメチル、またはテトラヒドロフラニルおよびテトラヒドロピラニルのような基である。好ましいシリル保護基はトリメチルシリル、トリエチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、ジブチルメチルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジメチルシリル、ジフェニル−ｔ−ブチルシリルおよび類似アルキル化シリルラジカルである。用語の“アリール”はフェニル−、またはアルキル−、ニトロ−またはハロ−置換フェニル基を示し、また用語の“アルコキシ”は−Ｏ−アルキル基を示す。
【００２３】
“保護ヒドロキシ”基は、ヒドロキシ官能基、例えば、前に定義したような、シリル、アルコキシアルキル、アシルまたはアルコキシカルボニル基、を一時的または永続的に保護するために一般に使用される上記基のいずれかによって誘導体に変換されるかまたは保護されるヒドロキシ基である。用語の“ヒドロキシアルキル”、“デューテロアルキル”および“フルオロアルキル”は、１またはそれ以上のヒドロキシ、重水素またはフルオロ基によってそれぞれ置換されたアルキルラジカルを意味する。
【００２４】
用語の“２４−ホモ”は、側鎖の炭素２４位置において、一つのメチレン基の付加を示し、そして用語の“２４−ジホモ”は、二つのメチレン基の付加を示すことを本明細書では、注目すべきである。同様に、用語の“トリホモ”は、三つのメチレン基の付加を示す。また、用語の“２６，２７−ジメチル”は、例えばＲ３およびＲ４がエチル基になるように、炭素２６および２７位置でメチル基の付加を示す。同様に、用語の“２６，２７−ジエチル”は、Ｒ３およびＲ４がプロピル基になるように、炭素２６および２７位置でエチル基の付加を示す。Ｒ１１およびＲ１２が共に水素である場合、この化合物は、本明細書において“１９−ノル”化合物と呼称される。
【００２５】
２−アルキリデン化合物
構造的に、これらの２−アルキリデン類似化合物は下記に示す一般式Ｖによって特徴づけられる：
【００２６】
【化６】
2005527558.tif 000008
【００２７】
ここで、Ｙ１およびＹ２は、同一または相違してもよく、それぞれが水素およびヒドロキシ保護基から成る群から選ばれ、Ｒ１１およびＲ１２は共に水素であるか、または一まとめにした場合、メチレン基であり、Ｒ８およびＲ９は、同一または相違してもよく、それぞれが水素、アルキル、ヒドロキシアルキルおよびフルオロアルキルから成る群から選ばれ、または、一まとめにした場合、基−（ＣＨ２）Ｘ−を示し、ここでＸは２〜５の整数であり、そして、ここで基Ｒは、上述したようなビタミンＤ型化合物に関して知られる典型的な側鎖のいずれかを示す。
【００２８】
以下の化合物のリストにおいて、２位の炭素に結合した特定のアルキリデン置換基はそのリストに加えられるべきである。例えば、メチレン基がアルキリデン置換基である場合、用語の“２−メチレン”は命名された化合物のそれぞれに先行すべきである。エチレン基がアルキリデン置換基である場合、用語の“２−エチレン”は命名された化合物等のそれぞれに先行すべきである。更に、炭素２０位置に取り付けられたメチル基がエピまたは非天然の立体配置の状態にある場合、用語の“２０（Ｓ）”または“２０−エピ”は以下の命名化合物のそれぞれに含まれるべきである。また、側鎖が位置２０、２２または２３のいずれかで置換された酸素原子を含む場合、用語の“２０−オキサ”、“２２−オキサ”または“２３−オキサ”が、それぞれ命名された化合物に加えられるべきである。また、命名された化合物は、所望により、ビタミンＤ２型であってもよい。
【００２９】
側鎖が不飽和であり、そしてＲ１１およびＲ１２が共に水素である場合、構造Ｖの２−アルキリデン化合物の具体的で好ましい例は：
１９−ノル−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；および
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３である。
【００３０】
側鎖が飽和しており、そしてＲ１１およびＲ１２が共に水素である場合、構造Ｖの２−アルキリデン化合物の具体的で好ましい例は：
１９−ノル−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；および
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３である。
【００３１】
２−アルキリデン−ビタミンＤ化合物、特に基本構造Ｖを有する２−メチレン−１９−ノルビタミンＤ化合物の調製は、一般的な方法、即ち、二環式Ｗｉｎｄａｕｓ−Ｇｒｕｎｄｍａｎｎ型ケトンＩＩをアリル型ホスフィンオキシドＩＩＩを用いて、対応の２−アルキリデン−ビタミンＤ類似体ＩＶまで縮合し、続いて後者の化合物のＣ−１およびＣ−３において脱保護することによって達成できる。
【００３２】
【化７】
2005527558.tif 000009
【００３３】
【化８】
2005527558.tif 000010
【００３４】
構造ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶにおいて、基Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１１、Ｒ１２およびＲは、化学式Ｉで既に定義した基を示す。Ｙ１およびＹ２は、好ましくは水素−保護基であり、センシティブであるか、または縮合反応を妨げるＲのどのような官能基もこの技術分野で公知のように、適切に保護されることが理解できるであろう。上述の方法は、ビタミンＤ化合物の調製に効果的に使用された収束的な合成の概念の応用を示す［例えば、Ｌｙｔｈｇｏｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．Ｉ，５９０（１９７８）；  Ｌｙｔｈｇｏｅ、Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｒｅｖ．９，４４９（１９８３）；  Ｔｏｈ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．４８，１４１４（１９８３）；  Ｂａｇｇｉｏｌｉｎｉ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．５１，３０９８（１９８６）；  Ｓａｒｄｉｎａ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．５１，１２６４（１９８６）；  Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．５１，１２６９（１９８６）；  ＤｕＬｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．，米国特許番号５，０８６，１９１；  ＤｕＬｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．，米国特許番号５，５３６，７１３；  ＤｕＬｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．，米国特許番号５，８４３，９２８およびＤｕＬｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．，米国特許番号５，９３６，１３３］。
【００３５】
一般構造ＩＩのヒドロインダノンは公知であるか、または公知の方法で調製できる。
また、一般構造ＩＩＩの必須のホスフィンオキシドの調製は、Ｐｅｒｌｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．３２，７６６３（１９９１）およびＤｕＬｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．，米国特許番号５，０８６，１９１で示されるような市販の（１Ｒ，３Ｒ，４Ｓ，５Ｒ）−（−）−キナ酸から容易に得られるキナ酸メチル誘導体から出発して開発された。
【００３６】
Ｃ−２０エピマー化は、ヒドロキシ保護基の加水分解の後に、（２０Ｓ）−２−アルキリデン−ビタミンＤを与える（２０Ｓ）Ｇｒｕｎｄｍａｎｎのケトンを用いた、ホスフィンオキシドＩＩＩの類似のカップリングによって達成されるであろう。上述したように、その他の２−アルキリデン−ビタミンＤがここに開示された方法で合成されてもよく、例えば、２−メチレン−１９−ノル−２０（Ｓ）−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３が得られ、ここでＲ１１およびＲ１２は共に水素である。
【００３７】
２−アルキル化合物
構造的に、これらの２−アルキル類似体は下記に示す一般式ＶＩによって特徴づけられる：
【００３８】
【化９】
2005527558.tif 000011
【００３９】
ここで、Ｙ１およびＹ２は、同一または相違してもよく、それぞれが水素およびヒドロキシ保護基から成る群から選ばれ、Ｒ１１およびＲ１２は共に水素であるか、または一まとめにした場合、メチレン基であり、Ｒ１０はアルキル、ヒドロキシアルキルおよびフルオロアルキルから成る群から選ばれ、そして、ここで基Ｒは、上述したようなビタミンＤ型化合物として知られる典型的な側鎖のいずれかを示す。
【００４０】
以下の化合物のリストにおいて、２位の炭素に取り付けられた特定の置換基はこのリストに加えられるべきである。例えば、メチル基がアルキル置換基である場合、用語の“２−メチル”は命名された化合物のそれぞれに先行すべきである。エチル基がアルキル置換基である場合、用語の“２−エチル”は命名された化合物、等のそれぞれに先行すべきである。更に、炭素２０位置に取り付けられたメチル基がエピまたは異常な立体配置にある場合、用語の“２０（Ｓ）”または“２０−エピ”は以下の命名化合物のそれぞれに含まれるべきである。また、側鎖が位置２０、２２または２３のいずれかで置換された酸素原子を含む場合、用語の“２０−オキサ”、“２２−オキサ”または“２３−オキサ”が、それぞれ命名された化合物に加えられるべきである。また、命名された化合物は、所望により、ビタミンＤ２型であってもよい。
【００４１】
側鎖が不飽和であり、そしてＲ１１およびＲ１２が共に水素である場合、構造ＶＩの２−アルキル化合物の具体的で好ましい例は：
１９−ノル−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３；および
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシ−２２−デヒドロビタミンＤ３である。
【００４２】
上記不飽和化合物（２−アルキリデン化合物および２−アルキル化合物の両方）に関して、側鎖の２３および２３の炭素原子の間に位置する二重結合は、（Ｅ）または（Ｚ）の立体配置のどちらかで存在してもよいことに注目すべきである。したがって、その立体配置に応じて、用語の“２２，２３（Ｅ）”または“２２，２３（Ｚ）”が上記命名された化合物のそれぞれに含まれるべきである。また、２２炭素原子と２３炭素原子との間に位置する二重結合を記号表示の“△２２”で表示することは一般的である。したがって、例えば、上記二番目の命名化合物は、１９−ノル−２４−ホモ−２２，２３（Ｅ）−△２２−１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３として表示されてもよく、ここで二重結合は（Ｅ）立体配置である。同様に、炭素２０に取り付けられるメチル基が異常な立体配置にある場合には、この化合物は１９−ノル−２０（Ｓ）−２４−ホモ−２２，２３（Ｅ）−△２２−１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３と表示できるであろう。
【００４３】
側鎖が飽和しており、そしてＲ１１およびＲ１２が共に水素である場合、構造ＶＩの２−アルキル化合物の具体的で好ましい例は：
１９−ノル−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジメチル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジエチル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−ホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−ジホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３；および
１９−ノル−２６，２７−ジプロピル−２４−トリホモ−１，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３である。
【００４４】
２−アルキル−ビタミンＤ化合物、特に基本構造ＶＩを有する２α−メチル−ビタミンＤ化合物の調製は、一般的な方法、即ち、二環式Ｗｉｎｄａｕｓ−Ｇｒｕｎｄｍａｎｎ型ケトンＩＩをアリル型ホスフィンオキシドＩＩＩを用いて、対応の２−アルキリデン−ビタミンＤ類似化合物ＩＶまで縮合し、続いて後者の化合物のＣ−２においてエキソメチレン基を選択的に還元して、２−アルキル化合物を得る方法、によって達成できる。
【００４５】
上述の方法は、ビタミンＤ化合物の調製に効果的に使用された収束的な合成の概念の応用を示す。前に引用された参考文献の他に、ＤｕＬｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．，米国特許番号５，９４５，４１０；  ＤｕＬｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．，米国特許番号６，１２７，５５９；  およびＤｕＬｕｃａ  ｅｔ  ａｌ．，米国特許番号６，２７７，８３７も参照。
【００４６】
この方法の最終工程は、上記ビタミンＩＶの炭素２におけるエキソメチレン構造単位の選択的な均一接触水素化であって、これはトリス（トリフェニルホスフィン）ロジウム（Ｉ）クロリド［Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ’ｓ触媒、（Ｐｈ３Ｐ）３ＲｈＣｌ］の存在下で効果的に実施される。このような還元状態によって、Ｃ（２）メチレン構造単位のみが還元され、Ｃ（５）−Ｃ（８）ブタジエン部分は影響されないで残る。単離した物質はＣ−２で立体配置が異なる２−アルキル−１９−ノル−ビタミンのエピマー混合物（約１：１）である。この混合物は分離しないで使用されるか、または、所望により、２α−および２β−の異性体のそれぞれを効率的なＨＰＬＣ装置によって分離できる。
【００４７】
Ｃ−２０エピマー化は、ヒドロキシ保護基の加水分解の後に、（２０Ｓ）−２−アルキル−ビタミン化合物を与える（２０Ｓ）Ｇｒｕｎｄｍａｎｎのケトンを用いた、ホスフィンオキシドＩＩＩの類似のカップリングによって達成されるであろう。
【００４８】
上述したように、その他の２−アルキル−ビタミンＤ類似化合物、例えば、２α−メチル−１９−ノル−２０（Ｓ）−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３がここに開示された方法で合成されてもよく、ここでＲ１１およびＲ１２は共に水素である。
【００４９】
また、ビタミンＤ３の多数のオキサ−類似体およびこれらの合成が知られている。例えば、２０−オキサ類似体が、Ｎ．Ｋｕｂｏｄｅｒａ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｕｌｌ．，３４，２２８６（１９８６）およびＡｂｅ  ｅｔ  ａｌ．，ＦＥＢＳ  Ｌｅｔｔ．２２２，５３，１９８７に記載されている。数種類の２２−オキサ類似体が、Ｅ．Ｍｕｒａｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｕｌｌ．，３４，４４１０（１９８６）；  Ａｂｅ  ｅｔ  ａｌ．，ＦＥＢＳ  Ｌｅｔｔ．，２２６，５８，（１９８７）；  ＰＣＴ国際出願番号ＷＯ９０／０９９９１および欧州特許出願公開番号１８４１１２に記載されており、そして２３−オキサ類似体が欧州特許出願公開番号７８７０４および米国特許番号４，７７２，４３３に記載されている。
【００５０】
２−置換遅延放出化合物
ｉｎ  ｖｉｖｏの生物学的活性の望ましく、そして極めて有利なパターン、即ち、活性のより漸進的な発現および活性のより長期の持続を示す修飾ビタミンＤ化合物も本明細書に使用できる。
【００５１】
構造的に、これらの望ましい生物学的特性を有する修飾ビタミンＤ化合物は、加水分解できる基が、炭素２５でヒドロキシ基に結合し、そして任意に前記分子中に存在するその他のヒドロキシ基に結合する２−置換−ビタミンＤ類似体の誘導体である、ことに重要な特色を有する。種々の構造的要素、例えば、結合基のタイプ、大きさ、構造的複雑性に応じて、これらの誘導体は、生体内において異なる速度で、活性２−置換−ビタミンＤ類似体に加水分解され、その結果、体内に生物学的に活性なビタミンＤ化合物の“遅延放出”を与える。
【００５２】
このような化合物の“遅延放出”のｉｎ  ｖｉｖｏ活性のプロフィールは、もちろん、誘導体の混合物を使用することにより、または１個またはそれ以上のビタミンＤ誘導体と基本的なビタミンＤ化合物とから成る混合物を使用することにより、更に修飾できる。
【００５３】
上述したビタミン誘導体の重要な構造上の特徴は、上記分子の炭素２５においてヒドロキシ基に取り付けられた加水分解できる基の存在であることを、強調することが重要である。その位置に加水分解可能な基が存在すると、生成した誘導体に上述した所望の“遅延放出”の生物学的活性のプロフィールを与える。上記分子中に生じる他のヒドロキシ官能基（例えば、炭素１または３におけるヒドロキシ官能基）が遊離ヒドロキシ基として存在してもよく、またはこれらの１個またはそれ以上が加水分解可能な基で誘導されてもよい。
【００５４】
上述の誘導体中に存在する“加水分解できる基”は、好ましくはアシル基、即ち、Ｑ１ＣＯ−型の基であり、ここでＱ１は水素を示すか、または直鎖、環状の、分枝した、飽和または不飽和であってもよい１〜１８個の炭素の炭化水素ラジカルを示す。したがって、例えば、炭化水素ラジカルは、直鎖または分枝のアルキル基、または１個またはそれ以上の二重結合を有する直鎖または分枝のアルケニル基であってもよく、または任意に、置換されたシクロアルキルまたはシクロアルケニル基、または置換された、または置換されないフェニル、ベンジルまたはナフチルのような芳香族基であってもよい。特に好ましいアシル基はアルカノイルまたはアルケノイル基であって、そのいくつかの代表的な例としては、ホルミル、アセチル、プロパノイル、ヘキサノイル、イソブチリル、２−ブテノイル、パルミトイル、またはオレオイルがある。その他の適当なタイプの加水分解できる基は、ヒドロカルビルオキシカルボニル基、即ち、Ｑ２−Ｏ−ＣＯ−型の基であり、ここでＱ２は上で示したようなＣ１〜Ｃ１８の炭化水素ラジカルである。このような炭化水素ラジカルの代表例としては、メチル、エチル、プロピル、高級直鎖または分枝のアルキル基およびアルケニル基、並びにフェニルまたはベンゾイルのような芳香族炭化水素基がある。
【００５５】
これらの修飾ビタミンＤ化合物は、投与後の一定期間にわたって活性類似体までｉｎ  ｖｉｖｏで加水分解可能であり、その結果として、この活性類似体のｉｎ  ｖｉｖｏでの有効性を制御し、これにより、ｉｎ  ｖｉｖｏの活性プロフィールを修飾する。用語の“活性のプロフィール”はビタミンＤ化合物の経時的な生物学的応答を意味する。それぞれの修飾化合物、またはこのような化合物の混合物は、応答の所望の時間的経過を「微調整」するために投与されてもよい。
【００５６】
ここで、用語の“修飾ビタミンＤ化合物”は、このような化合物中に存在する１個またはそれ以上のヒドロキシ官能基が、加水分解できる基を用いた誘導体化によって修飾されるどのようなビタミンＤをも包含する。“加水分解できる基”は、遊離ヒドロキシ官能基を再生するように、ｉｎ  ｖｉｖｏで加水分解できるヒドロキシ修飾基である。
【００５７】
この開示という状況では、用語の加水分解できる基は、好ましくはアシルおよびヒドロカルビルオキシカルボニル基、即ち、それぞれ、Ｑ１ＣＯ−およびＱ２−Ｏ−ＣＯ型の基を含み、ここでＱ１およびＱ２は前に定義した意味を有する。
【００５８】
構造的に、包含されるこの修飾ビタミンＤ化合物は以下に示す一般式ＶＩＩで表現される：
【００５９】
【化１０】
2005527558.tif 000012
【００６０】
ここで、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ６およびＲ７は、側鎖のＲ５が−ＯＹ３であり、そしてＹ３が、前に定義したものと同じように、アシル基またはヒドロカルビルオキシカルボニル基であることを除いて、前に一般式Ｉで定義したものと同じである。
【００６１】
このような修飾ビタミンＤ化合物のいくつかの具体例は、下記のような２−置換誘導体を含む：
２−メチレン−１９−ノル−１α，２５（ＯＨ）２−Ｄ３−１，３，２５−トリアセテート、ここでＹ１＝Ｙ２＝Ｙ３はＣＨ３ＣＯであり、またＲ６およびＲ７は、一まとめにした場合、＝ＣＨ２であり、またＲ１１およびＲ１２は共に水素である；
２−メチレン−１９−ノル−１α，２５（ＯＨ）２−Ｄ３−１，３，２５−トリヘキサノエート、ここでＹ１＝Ｙ２＝Ｙ３はＣＨ３（ＣＨ２）４ＣＯであり、またＲ６およびＲ７は、一まとめにした場合、＝ＣＨ２であり、またＲ１１およびＲ１２は共に水素である；
２−メチレン−１９−ノル−１α，２５（ＯＨ）２−Ｄ３−１，３，２５−トリノナノエート、ここでＹ１＝Ｙ２＝Ｙ３はＣＨ３（ＣＨ２）７ＣＯであり、またＲ６およびＲ７は、一まとめにした場合、＝ＣＨ２であり、またＲ１１およびＲ１２は共に水素である；
２−メチレン−１９−ノル−１α，２５（ＯＨ）２−Ｄ３−２５−アセテート、ここでＹ１＝Ｙ２はＨであり、Ｙ３はＣＨ３ＣＯであり、またＲ６およびＲ７は、一まとめにした場合、＝ＣＨ２であり、またＲ１１およびＲ１２は共に水素である。
【００６２】
これらの化合物は公知の方法で調製できる。例えば、１９９９年３月２７日に発行されたＷＯ９７/１１０５３を参照。
他の２−置換化合物
その最も広い応用において、本発明はビタミンＤの核を有するビタミンＤのいずれの２−置換類似体に関する。（上記化学式Ｉで示すように）ビタミンＤ核によって、ビタミンＤ核は、ビタミンＤの位置８、１４、１３、１７および２０に相当する５個の炭素原子の置換鎖から成る中心部分を意味し、そしてこの末端において、ビタミンＤ型化合物に関して知られたあらゆる典型的な側鎖を示す構造部分が位置２０に接続し、そして活性１α−ヒドロキシビタミンＤ類似体のＡ−環に接続する５，７−ジエン部分が位置８に接続する。したがって、ビタミンＤにおいて典型的に存在する六員Ｃ環および五員Ｄ環に対する種々の公知の修飾型、例えば、これらのどれか一方または両方が欠如しているものも本発明によって包含される。
【００６３】
したがって、以下の化学式Ｉａの化合物はまた、化学式Ｉの化合物と共に本発明に包含される。
【００６４】
【化１１】
2005527558.tif 000013
【００６５】
上記化学式Ｉａにおいて、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ６、Ｒ７およびＺは、化学式Ｉで本明細書において前に定義したものと同じである。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８およびＸ９に関して、これらの置換基は同一または相違してもよく、そして水素から選ばれるか、または低級アルキル、即ち、メチル、エチルまたはｎ−プロピルのようなＣ１−５アルキルから選ばれる。更に、組み合わされた置換基のＸ１およびＸ４または、Ｘ５、Ｘ２またはＸ３およびＸ６またはＸ７、Ｘ４またはＸ５およびＸ８またはＸ９は、この化合物の中心部の３個の隣接する炭素原子であって、それぞれ、位置８、１４、１３または位置１４、１３、１７または位置１３、１７、２０に相当する炭素原子と一まとめにした場合、同一または相違してもよく、そして飽和または不飽和の、置換または非置換の、炭素環式の３、４、５、６または７の部分から成る環を形成する。
【００６６】
本発明の好ましい化合物は以下の化学式の一つによって表現できる。
【００６７】
【化１２】
2005527558.tif 000014
【００６８】
【化１３】
2005527558.tif 000015
【００６９】
上記化学式Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄ、Ｉｅ、Ｉｆ、ＩｇおよびＩｈにおいて、Ｙ１、Ｙ２、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ、Ｚ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７およびＸ８は、本明細書において前に示したものと同じである。置換基Ｑは、飽和または不飽和の、置換または非置換の、０、１、２、３または４個の炭素原子から成る炭化水素鎖を示すが、好ましくは基−（ＣＨ２）ｋ−であり、ここでｋは２または３の整数である。
【００７０】
化学式Ｉａ〜Ｉｈの化合物の調製方法は公知である。特に、１９９４年７月７日に出願された国際出願番号ＰＣＴ／ＥＰ９４／０２２９４であって、国際公開番号ＷＯ９５／０１９６０で１９９５年１月１９日に公開された参考文献がある。
【００７１】
治療の目的のために、本明細書において化学式で示された化合物は、当該技術分野で公知の従来方法にしたがって、固形担体と共に、無害の溶媒を用いた溶液として、または適当な溶媒または担体を用いたエマルジョン、懸濁液または分散液として、または丸薬、錠剤またはカプセル剤として、薬剤を適用するために処方されるであろう。また、このような製剤はいずれも、安定剤、酸化防止剤、結合剤、着色剤、乳化剤または味覚変性剤のような医薬的に許容でき、そして無害の賦形剤を含有できる。この製剤は経口的に、浸透性的に、または局所的に投与できる。局所的に投与される場合、この化合物は、当該技術分野で公知のように、固定化形体で、即ち、Ａｌｚｅｔミニポンプによって投与されてもよい。
【００７２】
この化合物は経口的に、局所的に、非経口的に、または経皮的に投与されてもよい。この化合物は、注射によって、または静脈注入または適当な減菌溶液によって、または消化管を経由する液体または固体の薬の形体で、またはクリーム、軟膏、絆創膏、または経皮的な適用に適する類似の媒介物の形式で、有利に投与される。この化合物の１日当たりの投与量は、０．０１μｇ〜５０μｇであることが治療目的のために適当であり、このような分量は、当該技術分野でよく理解されているように、治療する病気、その重大性および被験者の反応にしたがって調節される。この新規な化合物は作用の特異性を示すため、各化合物は、単独で適切に投与されてもよく、あるいは骨の無機物質の動態化の程度およびカルシウム輸送の刺激の程度が異なることが有利であるとわかる状況においては、その他の活性ビタミンＤ化合物、例えば、１α−ヒドロキシビタミンＤ２またはＤ３または１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３の変化量と共に適切に投与されてもよい。
【００７３】
この化合物は、クリーム、ローション、軟膏、局所用の絆創膏、丸薬、カプセル剤、または錠剤として処方されてもよく、または医薬的に無害で、許容し得る溶媒または油を用いた溶液、エマルジョン、分散液または懸濁液のような液体形状で処方されてもよく、そして、このような調合剤は、安定剤、酸化防止剤、乳化剤、着色剤、結合剤または味覚変性剤のような他の医薬的に無害な、または有益な成分を更に含有できる。
【００７４】
この化合物は、投与の特定の条件および経路に対して所望の治療効果を与えるのに十分な量で、即ち、“治療的な有効量”で有利に投与される。上述したような投与量が適当であり、この投与量は、当該技術分野でよく理解されているように、病気の重大性、および被験者の反応にしたがって調節されるべきである。
【００７５】
本発明の製剤は、医薬的に許容できる担体と関連した活性成分および任意に他の治療成分を含む。この担体は、この製剤の他の成分と両立でき、そしてその受容者に有害でないという意味において、“許容できる”必要がある。
【００７６】
経口投与に適する本発明の調合物は、カプセル剤、サシュ、錠剤またはトローチ剤のような分離ユニットの形体であってもよく、それぞれの製剤は、粉末または粒の形体で、水性液体または非水性液体の溶液または懸濁液の形体で、または水中油型乳剤または油中水型乳剤の形体で、所定量の活性成分を含有する。
【００７７】
直腸投与用の製剤は、活性成分およびカカオバターのような担体を含有する坐薬の形体であってもよく、または浣腸剤の形体であってもよい。
非経口投与に適する製剤は、活性成分の減菌の油性または水性の調合剤を含み、これは、好ましくは受容者の血液と等張性である。
【００７８】
局所投与に適する製剤としては、塗布剤、ローション、膏薬のような液状または半液状の調合剤；クリーム、軟膏、ペーストのような水中油型乳剤または油中水型乳剤；滴剤のような溶液または懸濁液；またはスプレーがある。
【００７９】
喘息の治療のために、スプレー缶、噴霧器またはアトマイザーで投薬される粉末の、自己推進式またはスプレー製剤の吸入が使用されてもよい。この製剤は、投薬された場合、好ましくは１０〜１００μの範囲の粒径を有する。
【００８０】
この製剤は投薬量単位の形体で便利に与えることができ、そして薬学の技術分野でよく知られているあらゆる方法で調製できる。用語の“投薬量単位”は単一の、即ち、単一投与量を意味し、この投与量は、活性成分それ自体、またはこれと固体または液体の医薬希釈剤または担体との混合物を含む物理的および化学的に安定な単位投与量として、患者に投与できる。
【実施例】
【００８１】
実施例
腰／ひざの置換外科的手術を受ける患者から外科的手術処置後に捨てられたヒトの骨のサンプルを、認可されたＩＲＢプロトコル（プロトコル＃２００１〜０５５）に基づいて入手し、そして以下に記述するように処理する。これらの骨片は、さもなければ、通常、手術を通じて廃棄物質として捨てられる。
【００８２】
これらの骨片を、リン酸緩衝化生理食塩水（ＰＢＳ）を用いて減菌状態で完全に洗浄して、清浄化する。次いで、これらの骨片を更に小さな断片（１〜２ｍｍ３）に切断し、そして以下に示すように骨芽細胞を分離するために、酵素消化処理を実施する。
【００８３】
骨芽細胞はコラゲナーゼ消化によって骨片から得られる。即ち、この骨のサンプルをＰＢＳで二回洗浄し、そして約１ｍｍ３寸法の断片に切り裂き、次いでトリプシン（１ｍｇ／ｍＬ）で１０分間、連続して消化し、その後、ディスパーゼ（２ｍｇ／ｍＬ）で２０分間、消化し、そして３７℃の水浴でＰＢＳ中において細菌性コラゲナーゼ［Ｃｏｌｌａｇｅｎａｓｅ  Ａ］（３ｍｇ／ｍＬ）で３０分間、二回消化する。次いでコラゲナーゼ消化により放出された細胞を、洗浄し、計算し、そして２５ｃｍ２の細胞培養フラスコ内において、１０％ウシ胎仔血清を補足された１：１ハムＦ１２／ダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）を用いてサブコンフルエントになるまで増殖させる。５％ＣＯ２／９５％空気の湿潤雰囲気において３７℃で細胞を培養する。２〜３日ごとに培地交換を実施し、そして細胞をこれらが８０%コンフルエントになるまで培養する。次いで、細胞をトリプシン処理し、洗浄し、そして評価するために、以下に述べるような技術を用いて早期の継代から冷凍する。
【００８４】
ｉｎ  ｖｉｖｏでの骨小結節を形成する骨芽細胞の能力を評価するために、細胞を６枚のウェルプレートにおいて１〜３×１０５細胞／ウェルで培養する。１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３またはビタミンＤ類似体の存在下で細胞を種々の投与量で７日間、培養する。完全な培地交換を７日間を通じて２回実施し、そしてこの培地に新鮮な化合物（１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３または２−メチレン−１９−ノル−（２０Ｓ）−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３−−２ＭＤ）を各培地交換を通じて補足する。１０日目および１３日目に、完全な培地交換を実施して、この化合物をアスコルビン酸（５０μｇ／ｍｌ）およびβ−グリセロールホスフェート（１０ｍＭ）と交換する。アスコルビン酸およびβ−グリセロールホスフェートの第３の投与量が必要に応じて１５日目に上記培地に加えられる。この培地期間の後に、Ｖｏｎ  Ｋｏｓｓａ技術を用いて細胞を染色する。即ち、細胞を５％硝酸銀を用いて３０分間、暗所で染色し、蒸留水ですすぎ、炭酸ナトリウム／ホルムアルデヒド溶液で２分間還元し、そして水道水で１０分間洗浄する。次に、この細胞をメチルグリーンピロニンで２０分間染色し、水で洗浄した後、無水アルコールで２回洗浄する。この方法により、生体外での骨小結節の形成が、培養物の結節性領域において暗褐色から黒色に染色する燐酸カルシウム（石灰化基質）の存在によって確認される（Ｍａｒｉｅ１５，１６，１９９４；  １９９５；  Ｓｈｅｖｄｅ他１７，２００１）。生体外での骨小結節の形成は種々の公開された方法によって定量的に評価できる。
【００８５】
結果および解釈
図１は培養の１４日後の骨芽細胞の培養物の写真を説明し、そして１０−８モルで１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３が供給された場合、変化はほとんど生じないことを劇的に示す。したがって、天然のビタミンＤホルモンは、石灰化された骨を形成する骨芽細胞に対して最低の効果を有するように見える。図２は異なる濃度の１，２５−（ＯＨ）２Ｄ３、即ち、２ＭＤを有し、Ｖｏｎ  Ｋｏｓｓａで染色された一連の培養物を提供する。これらの結果は、Ｖｏｎ  Ｋｏｓｓａ染色によって明らかにされたように、２ＭＤは石灰化された骨を形成する骨芽細胞を刺激する独特で強力な作用を有することを明確に示す。１０−１２モルの濃度であっても、２ＭＤは十分な割合で新しい骨の形成を与えた。これらの結果は、同じ結果と結論を有するいくつかの場合において、異なるヒトの骨芽細胞の培養物について、繰り返された。更に、同様の結果が、マウスの初代頭蓋冠骨芽細胞の培養物について得られた。２ＭＤが特に著しく破骨細胞を媒介とする骨の形成を引き起こすことは明白である。これらの結果は、この化合物およびこれに関連する類似体が骨芽細胞で媒介される骨の成長を刺激するために使用できることを示唆する。これは、卵巣が切除された動物の骨量の蓄積を著しく刺激するこの化合物の能力によって、確認される（ＤｅＬｕｃａの米国特許番号６，３０６，８４４）。しかしながら、この結果は、この骨量の蓄積が、新しい骨の形成を著しく刺激することに基づくことを証明する。したがって、２ＭＤおよびその類似体は、仮骨の形成および骨折の治癒を刺激するのに極めて有益であると考えられる。このように、性別を問わず骨格のどんな部分が骨折した患者であっても、骨折の治療を促進するために、経口的に、浸透性的に、または直接的に、２ＭＤで治療できるであろう。遅延放出型の２ＭＤが骨折の部位に供給されてもよく、これにより、２ＭＤ２５−アセテートのような遅延放出型が供給され、または浸透性のミニポンプを用いて、この化合物の少量が時間ごとに供給され、またはこの化合物が骨折領域中に固定化形式で埋め込まれるか、または固定化形式で注入されてもよい。更に、これらの結果は、浸透性的に供給されるか、または部位に設置されたこの化合物は、例えば仮骨延長術の処置による骨移植の成長および治療を著しく刺激するであろうことを示唆する。また、この化合物は骨を治療または固定するのに使用するインプラントまたは装置を保持する患者に極めて有益であると考えられる。
【００８６】
参照文献：
【００８７】
【化１４】
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【００８８】
【化１５】
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【００８９】
【化１６】
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【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１ａ、図１ｂおよび図１ｃは、それぞれ１４日間の培養の後の骨芽細胞の培養物の写真であって、図１ａは比較例の骨芽細胞に関する効果を示し、図１ｂは１０−８モルの濃度の１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３に関する効果を示し、そして図１ｃは１０−８モルの濃度の２−メチレン−１９−ノル−２０（Ｓ）−１α，２５−ヒドロキシビタミンＤ３に関する効果を示す。
【図２】図２ａ、図２ｂ、図２ｃ、図２ｄおよび図２ｅは暗い小結節の形状の石灰化された骨を示すＶｏｎ  Ｋｏｓｓａ染色された骨芽細胞の培養物の写真であって、図２ａは比較例で処理された場合の効果を示し、図２ｂは１０−８モルの濃度の１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３で処理された場合の効果を示し、図２ｃは１０−１０モルの濃度の１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３で処理された場合の効果を示し、図２ｄは１０−１０モルの濃度の２−メチレン−１９−ノル−２０（Ｓ）−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３で処理された場合の効果を示し、そして図２ｅは１０−１２モルの濃度の２−メチレン−１９−ノル−２０（Ｓ）−１α，２５−ジヒドロキシビタミンＤ３で処理された場合の効果を示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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