(57)【要約】  本発明は、キチナーゼ酵素と相互作用する化合物及び該化合物の使用、特にキチナーゼ酵素の阻害に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式(I)の化合物。
【化１】
2008546752.tif 000023
（式中、
R1及びR2は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、
R3は、下記式(II)：
【化２】
2008546752.tif 000024
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基であり、かつ
下記式(IV)：
【化３】
2008546752.tif 000025
（式中、
X=-CH(OH)-又は-CH(OAc)-；又は
X=-CH(R)-CH(R)-（ここで、RはBr、OH又はOAcである））
を有する化合物を除き、かつ下記式(V)：
【化４】
2008546752.tif 000026
（式中、n=1、2、3、4又は5）
を有する化合物を除く。）
【請求項２】
下記式(VI)に従う、請求項１に記載の化合物。
【化５】
2008546752.tif 000027
（式中、
R1及びR2は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、かつ
U、V、W、X、Y及びZは、H、OH、前記定義どおりのアルキル基、又はアルキルオキシカルボニルから独立に選択され、或いは独立に、UとVが一緒に、又はWとXが一緒にカルボニル又は=CH2基を形成する。）
【請求項３】
U、V、W、X、Y及びZがそれぞれ水素である、請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
薬物として使用するための請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の化合物の、キチナーゼ活性と関係がある疾患の予防又は治療用薬物製造のための使用。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項の化合物の、炎症と関係がある疾患の予防又は治療用薬物製造のための使用。
【請求項７】
前記疾患が、炎症性若しくはアレルギー性疾患又は状態、喘息、肺の過敏症、肺炎症、アレルギー反応、自己免疫性疾患、アテローム性動脈硬化症又はゴーシェ脂質蓄積症、自己免疫性炎症疾患、１型糖尿病、リウマチ性関節炎、乾癬、全身性エリテマトーデス(SLE)、多発性硬化症、自己免疫性肝炎、サルコイドーシス、炎症性腸疾患及び慢性閉塞性肺疾患から成る群より選択される、請求項４又は５に記載の使用。
【請求項８】
下記式(III)の化合物の、キチナーゼ活性と関係がある病原性疾患の予防又は治療用薬物製造のための使用。
【化６】
2008546752.tif 000028
（式中、
R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、或いは
R3は、下記式(II)：
【化７】
2008546752.tif 000029
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基である。）
【請求項９】
前記病原性疾患が、真菌感染症又は寄生虫病若しくは寄生虫の侵入から選択される、請求項８に記載の使用。
【請求項１０】
前記真菌感染症が、酵母菌感染症、鵞口瘡、農夫肺、アルスレットフット、白癬、真菌アスペルギルスに起因する感染症、及びHIV/AIDSと関係がある真菌感染症から成る群より選択される、請求項９に記載の使用。
【請求項１１】
前記寄生虫病若しくは寄生虫の侵入が、マダニ又は他のクモ形動物の侵入、寄生線虫、寄生昆虫、原虫又はマラリアに起因する、請求項９に記載の使用。
【請求項１２】
下記式(III)の化合物の、キチンの合成又は分解と関係がある疾患の予防又は治療用薬物製造のための使用。
【化８】
2008546752.tif 000030
（式中、
R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、或いは
R3は、下記式(II)：
【化９】
2008546752.tif 000031
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基である。）
【請求項１３】
下記式(III)の化合物の、殺菌剤及び/又は殺虫剤及び/又は除草剤としての使用。
【化１０】
2008546752.tif 000032
（式中、
R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及び又はアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、或いは
R3は、下記式(II)：
【化１１】
2008546752.tif 000033
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基である。）
【請求項１４】
白カビ、真菌腐敗、ハエの侵入又はアブラムシが生育する植物のための請求項１３に記載の使用。
【請求項１５】
キチナーゼ活性と関係がある疾患、又は炎症と関係がある疾患の治療又は予防が必要な患者の前記疾患の予防又は治療方法であって、前記患者に医薬的に有効な量の下記式(I)の化合物を、その医薬的に許容しうる担体と共に投与することを含む方法。
【化１２】
2008546752.tif 000034
（式中、
R1及びR2は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、
R3は、下記式(II)：
【化１３】
2008546752.tif 000035
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基であり、かつ
下記式(IV)：
【化１４】
2008546752.tif 000036
（式中、
X=-CH(OH)-又は-CH(OAc)-；又は
X=-CH(R)-CH(R)-（ここで、RはBr、OH又はOAcである））
を有する化合物を除き、かつ下記式(V)：
【化１５】
2008546752.tif 000037
（式中、n=1、2、3、4又は5）
を有する化合物を除く。）
【請求項１６】
前記疾患が、炎症性若しくはアレルギー性疾患又は状態、喘息、肺の過敏症、肺炎症、アレルギー反応、自己免疫性疾患、アテローム性動脈硬化症又はゴーシェ脂質蓄積症、自己免疫性炎症疾患、１型糖尿病、リウマチ性関節炎、乾癬、全身性エリテマトーデス(SLE)、多発性硬化症、自己免疫性肝炎、サルコイドーシス、炎症性腸疾患及び慢性閉塞性肺疾患から成る群より選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
キチナーゼ活性と関係がある病原性疾患の治療又は予防が必要な患者の前記疾患の予防又は治療方法であって、前記患者に医薬的に有効な量の下記式(III)の化合物を、その医薬的に許容しうる担体と共に投与することを含む方法。
【化１６】
2008546752.tif 000038
（式中、
R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、或いは
R3は、下記式(II)：
【化１７】
2008546752.tif 000039
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基である。）
【請求項１８】
前記病原性疾患が、真菌感染症又は寄生虫病若しくは寄生虫の侵入から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記真菌感染症が、酵母菌感染症、鵞口瘡、農夫肺、アルスレットフット、白癬、真菌アスペルギルスに起因する感染症、及びHIV/AIDSと関係がある真菌感染症から成る群より選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記寄生虫病若しくは寄生虫の侵入が、マダニ又は他のクモ形動物の侵入、寄生線虫、寄生昆虫、原虫又はマラリアに起因する、請求項１８に記載の使用。
【請求項２１】
下記式(I)の化合物、又はその塩若しくは他の生理学的に機能的なその誘導体と、そのための１又は２以上の医薬的に許容しうる担体とを含んでなる医薬製剤。
【化１８】
2008546752.tif 000040
（式中、
R1及びR2は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、
R3は、下記式(II)：
【化１９】
2008546752.tif 000041
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基であり、かつ
下記式(IV)：
【化２０】
2008546752.tif 000042
（式中、
X=-CH(OH)-又は-CH(OAc)-；又は
X=-CH(R)-CH(R)-（ここで、RはBr、OH又はOAcである））
を有する化合物を除き、かつ下記式(V)：
【化２１】
2008546752.tif 000043
（式中、n=1、2、3、4又は5）
を有する化合物を除く。）
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔緒言〕
本発明は、キチナーゼ酵素と相互作用する化合物及び該化合物の使用、特にキチナーゼ酵素の阻害に関する。
【０００２】
〔背景〕
大まかに言えば、本発明はキチナーゼの阻害に関する。
ファミリー18キチナーゼは、一連の病原性生物で見られ、また、肺炎症及び喘息などの炎症の病態生理学で役割を果たす。
β(1,4)連鎖N-アセチルグルコサミン(GlcNAC)のポリマーであるキチンは、真菌細胞壁、線虫の卵殻及び節足動物の外骨格の必須構造成分である。このポリマーを分解するファミリー18キチナーゼは、最近、病原性の真菌[M. J. Kuranda and P. W. Robbins, Chitinase is required for cell-separation during growth of Saccharomyces cerevisiae, J. Biol. Chem., 266, 19758-19767 (1991); N. Takaya, D. Yamazaki, H. Horiuchi, A. Ohta, and M. Takagi, Cloning and characterisation of a chitinase-encoding gene chiA from Aspergillus nidulans, disruption of which decreases germination frequency and hyphal growth, Biosci.Biotechnol.Biochem., 62, 60-65 (1998); and S. Sakuda. Studies on the chitinase inhibitors, allosamidins, volume 2 of Chitin Enzymology, pages 203-212. Atec Edizioni, 1996]、線虫[K. Arnold, L. J. Brydon, L. H. Chappell, and G. W. Gooday, Chitinolytic activities in heligmosomoides-polygyrus and their role in egg hatching, Mol.Biochem.Parasitol., 58, 317-323 (1993)]、マラリア伝達[J. M. Vinetz, J. G. Valenzuela, C. A. Specht, L. Aravind, R. C. Langer, J. M. C Ribeiro, and D. C. Kaslow, Chitinases of the avian malaria parasite Plasmodium gallinaceum, a class of enzymes necessary for parasite invasion of the mosquito midgut, J.Biol.Chem., 275, 10331-10341 (2000); and Y.-L. Tsai, R. E. Hayward, R. C. Langer, D. A. Fidock, and J. M. Vinetz, Disruption of Plasmodium falciparum chitinase markedly impairs parasite invasion of mosuito midgut, Infect.Immun., 69, 4048-4054 (2001)]及び昆虫[S. Sakuda, A. Isogai, S. Matsumoto, A. Suzuki, and K. Koseki, The structure of allosamidin, a novel insect chitinase inhibitor produced by Streptomyces sp, Tetrahedron Lett., 27, 2475-2478 (1986); E. Cohen, Chitin synthesis and degradation as targets for pesticide action, Arch. Insect Biochem. Physiol., 22, 245-261 (1993); K. Shiomi, N. Arai, Y. Iwai, A. Turberg, H. Koelbl, and S. Omura, Structure of argifin, a new chitinase inhibitor produced by Gliocladium sp., Tetrahedron Lett., 41, 2141-2143 (2000); and N. Arai, K. Shiomi, Y. Yamaguchi, R. Masuma, Y. Iwai, A. Turberg, H. Koelbl, and S. Omura, Argadin, a new chitinase inhibitor, produced by Clonostachys sp. FO-7314, Chem.Pharm.Bull., 48, 1442-1446 (2000)]に対して可能性のある薬物標的として化学的及び/又は遺伝的に確証されている。
【０００３】
さらに、最近の研究は、肺炎症のマウスモデルにおいて、寄生虫感染と関係がある哺乳動物キチナーゼの阻害が炎症細胞の動員を減らし、かつTヘルパー2(Th2)細胞の応答を強く抑制することを示した。これは、この酵素が喘息の薬物療法に可能性のある標的であることを示唆している[Z. Zhu, T. Zheng, R. J. Homer, Y. K. Kim, N. Y. Chen, L. Cohn, Q. Hamid, and J. A. Elias, Acidic mammalian chitinase in asthmatic Th2 inflammation and IL-13 pathway activation, Science, 304, 1678-1682 (2004)]。
さらに、酵素的に活性でないキチナーゼ様レクチン(キレクチン(chilectin))は炭水化物の認識と炎症において役割を果たすようである。
【０００４】
前記酵素は、キチン基質と結合するために使用される、露出した芳香族残基を含有する表面溝のある保存(β/α)8フォールドを有する。ファミリー18キチナーゼは、独特な反応機構を利用し、グリコシド結合をプロトン化する酸は保存グルタミン酸であり、求核試薬は、該-1糖上のN-アセチル基の酸素であり、オキサゾリニウムイオン中間体を形成する。一連のキチナーゼインヒビターが開示されており、その多くは天然産物である。アロサミジンは、オキサゾリニウム反応中間体を模倣する偽三糖であり、nM〜μMの範囲のファミリー18キチナーゼを阻害する。アルギフィン(argifin)、アルガジン(argadin)及びCI-4は、水素結合とスタッキング相互作用の両方の点でタンパク質-炭化水素相互作用を模倣するペプチドベースインヒビターである。残念ながら、現在入手可能なインヒビターは、薬物リードとしてそれらを不適にするいくつかの性質、例えば高分子量（例えば、アロマジン、アルギフィン及びアルガジン）、数個の立体中心、及び低いcLogP値(例えば、アロサミジンでは-5.2)を有する。さらに、該インヒビターは、容易に加水分解しうる化学結合を含む一般的に大きい親和性分子であり、治療用途には望ましくない。
【０００５】
従って、上記欠点を回避又は克服し、かつキチナーゼ酵素及び/又はキレクチンと相互作用する療法に適した分子を提供する必要がある。
また、キチンの合成及び/又は分解に関与する病原性感染症などの疾患の治療用分子を提供する必要がある。
抗-真菌及び抗-寄生虫分子等の抗-病原として使う分子を提供する必要もある。
殺虫剤として使う分子を提供する必要もある。
炎症性疾患の予防又は治療用分子を提供する必要もある。
アテローム性動脈硬化症及び脂質蓄積症の治療用分子を提供する必要もある。
従って、本発明は、これらの必要の１又は２以上を満たすことを探究する。
【０００６】
〔発明の概要〕
本発明の第１局面により、下記式(I)の化合物が提供される。
【０００７】
【化１】
2008546752.tif 000002
【０００８】
式中、
R1及びR2は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、
R3は、下記式(II)：
【０００９】
【化２】
2008546752.tif 000003
【００１０】
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ(例えばフルオロ、クロロ、ブロモ又はヨード)、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基であり、かつ
下記式(IV)：
【００１１】
【化３】
2008546752.tif 000004
【００１２】
（式中、
X=-CH(OH)-又は-CH(OAc)-；又は
X=-CH(R)-CH(R)-（ここで、RはBr、OH又はOAcである））
を有する化合物を除き、かつ下記式(V)：
【００１３】
【化４】
2008546752.tif 000005
【００１４】
（式中、n=1、2、3、4又は5）
を有する化合物を除く。
【００１５】
キチナーゼ酵素は、多くの生物、例えば哺乳動物及び病原性生物で見られ、ファミリー18キチナーゼとして知られる群が挙げられる。例えば、キチナーゼAfChiB1は、病原真菌アスペルギルス-フミガーツス(Aspergillus fumigatus)で見られるキチナーゼである。哺乳動物キチナーゼとして、キトトリオシダーゼ(chitotriosidase)及び酸性哺乳動物キチナーゼ(AMCase)並びに酵素的に活性でないファミリー18キチナーゼ様レクチン(キレクチン)、例えば、HCgp-39、YM-1及びYM-2が挙げられ、炎症の病態生理学に関係している。従って、本明細書で述べる本発明は、上記キチナーゼが利用され、及び/又は活性を有する疾患、状態又は他の環境に適用しうる。従って、該疾患は、キチナーゼ活性と関係があると述べることができる。特に本明細書で述べる分子は、キチナーゼ酵素若しくはキチナーゼ様レクチンと相互作用するか又はキチナーゼ酵素若しくはキチナーゼ様レクチンを崩壊して、該キチナーゼ酵素若しくはキチナーゼ酵素様レクチンと関係がある疾患を治療することができる。例えば、キチナーゼ酵素への該分子の結合によって、キチナーゼ酵素が阻害されうる。
【００１６】
理論に拘泥されたくないが、本明細書で述べる分子の有用性は、当該分子のキチナーゼ酵素の活性部位と結合する能力に関連すると考えられる。既知化合物のライブラリーを、病原真菌アスペルギルス-フミガーツス由来のファミリー18キチナーゼAfChiB1に対してスクリーニングし、３つの既知化合物、テオフィリン、カフェイン及びペントキシフィリンが当該酵素の強力なインヒビターであることが分かった。当該化合物は、1,3-ジメチルキサンチン亜構造を含む。酵素-インヒビター複合体の結晶を調製し、酵素活性部位領域の幾何学、例えば当該領域で結合しているインヒビター分子の配置をＸ腺結晶学を用いて解明した。その結果から、ジ-カフェイン型構造をベースとする、インヒビター化合物のさらなる構造を該酵素の活性部位と結合する可能性のあるインヒビター分子とみなした。
【００１７】
本明細書で述べる化合物で予防又は治療しうる、キチナーゼ活性と関係がある疾患として、炎症性若しくはアレルギー性疾患又は状態、例えば喘息、肺の過敏症及び肺炎症、アレルギー反応、自己免疫性疾患、アテローム性動脈硬化症又はゴーシェ脂質蓄積症が挙げられる。
免疫系と関係があり、かつ本発明の化合物で治療しうる典型的疾患として、原型の自己免疫性炎症疾患が挙げられる。
この疾患として、１型糖尿病、リウマチ性関節炎、乾癬、全身性エリテマトーデス(SLE)、多発性硬化症、自己免疫性肝炎、サルコイドーシス、炎症性腸疾患及び慢性閉塞性肺疾患が挙げられる。
【００１８】
従って、本発明の第２局面により、薬物として使うための前記式(I)の化合物が提供される。
本発明の第３局面により、キチナーゼ活性と関係がある疾患の予防又は治療用薬物製造のための前記式(I)の化合物の使用が提供される。
本発明の第４局面により、炎症と関係がある疾患の予防又は治療用薬物製造のための前記式(I)の化合物の使用が提供される。
本発明の第５局面により、キチナーゼ活性と関係がある病原性疾患の予防又は治療用薬物製造のための下記式(III)の化合物の使用が提供される。
【００１９】
【化５】
2008546752.tif 000006
【００２０】
式中、
R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ及びアルキルオキシカルボニルから成る群より選択され、或いは
R3は、下記式(II)：
【００２１】
【化６】
2008546752.tif 000007
【００２２】
（式中、
R4は、前記R2について与えたのと同じ定義を有し、
R5は、前記R1について与えたのと同じ定義を有し、
R6及びR7は、それぞれ、各存在について、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキニル、カルボキシ、アルキルオキシカルボニル、ヒドロキシル、アミノ、ニトロ、アルキルオキシ、アルキルチオ、ホルミル、シアノ、カルバモイル、ハロ(例えばフルオロ、クロロ、ブロモ又はヨード)、ケトンから独立に選択され、又は独立に、
R6とR7が、各存在について独立に、一緒にカルボニル若しくは=CH2基を形成してよく、かつ
nは1、2、3、4又は5である）
の基である。
【００２３】
本発明の第６局面により、キチンの合成又は分解と関係がある疾患の予防又は治療用薬物製造のための前記式(III)の化合物の使用が提供される。
本発明の第７局面により、殺菌剤及び/又は殺虫剤及び/又は除草剤としての前記式(III)の化合物の使用が提供される。
前記式(III)の化合物で予防又は治療できる病原性疾患は、真菌感染症、例えば酵母菌感染症、鵞口瘡、例えば口の鵞口瘡、例えば真菌アスペルギルスに起因する農夫肺、アルスレットフット(althlete's foot)、白癬、又はHIV/AIDSと関係がある真菌感染症でよい。
他の病原性疾患として、マダニ又は他のクモ形動物の侵入、寄生線虫、寄生昆虫、又は原虫によって引き起こされる寄生虫病若しくは寄生虫の侵入、例えば原虫プラスモジウム(Plasmodium)に起因するマラリアが挙げられる。
他の環境、例えば、白カビ、真菌腐敗、ハエの侵入及びアブラムシが生育する植物、例えば食用植物及び穀物、例えば禾穀類で起こる真菌感染症、及び昆虫の侵入も前記式(III)の化合物で治療することができる。
【００２４】
本明細書に記載の化合物式では、アルキル基は独立にC1-C22アルキル、好ましくはC1-C10アルキル、好ましくはC1-C4アルキルでよい。
アルケニル基は独立にC2-C22アルケニル、好ましくはC2-C10アルケニル、好ましくはC2-C4アルケニルでよい。
アルキニル基は独立にC2-C22アルキニル、好ましくはC2-C10アルキニル、好ましくはC2-C4 アルキニルでよい。
アルキル、アルケニル又はアルキニル基は、分岐又は非分岐でよく、置換され、又は無置換でよい。
【００２５】
本明細書では、アルキル、アルケニル又はアルキニル基が置換されていてもよく、該置換基は、ヒドロキシル、置換若しくは無置換アミン、置換若しくは無置換アミド、ハライド(例えばフルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、アルコキシ、チオ、ニトロ、カルボキシ、エステル、シアノ、又はアリール(例えばフェニル、ナフチル及びピリジル)でよい。
好ましくは、式(I)又は(III)中のR1及びR2は、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルケニルから独立に選択される。
置換されている場合、アルキル又はアルケニル基の好ましい置換基はヒドロキシル、アミン、カルボキシ又はエステルから選択される。
例えば、好ましくはR1は、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル(例えばC1-C10アルキル、好ましくはC1-C4アルキル、最も好ましくはメチル)、CH2OH、CH2CH2CO2Me、CH2(CH2)2CO2Me、CH2(CH2)3CO2Me、CH2CH2CO2H、CH2(CH2)2CO2H、CH2(CH2)3CO2H、CH2CH=CHCO2Me(シス-若しくはトランス-)、又はCH2CH=CHCO2H(シス-若しくはトランス-)から独立に選択される。
基CH2CH=CHCO2Me又はCH2CH=CHCO2Hは、シス-又はトランス-配置でよく、好ましくはシス-配置である。
好ましくは、R2は、H、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル(例えばC1-C10アルキル、好ましくはC1-C4アルキル、最も好ましくはメチル)、CH2OH、エチル、イソプロピル、CH2CH=CH2、CH2CH2NH2、CH2CH2OH、CH2CH2CH2NH2、又はCH2CH2CH2OHから独立に選択される。
【００２６】
本発明の第５局面の化合物の使用では、好ましくは式(III)中のR1及びR2は、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル(例えばC1-C10アルキル、好ましくはC1-C4アルキル、最も好ましくはメチル)から独立に選択される。本発明の第５局面の化合物の使用では、好ましくは式(III)中の基R3は、H又は分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル、例えばC1-C10アルキル、好ましくはメチル又はCH3C(O)(CH2)4-から独立に選択される。
【００２７】
式(I)又は(III)の好ましい代表化合物は、R1がメチル、R2がメチル、R3がCH3C(O)(CH2)4-である化合物で、この化合物はペントキシフィリンとして知られれている。
式(I)又は(III)の別の好ましい代表化合物は、R1が水素、R2がメチル、R3がメチルである化合物で、この化合物はテオフィリンとして知られている。
式(I)又は(III)の別の好ましい代表化合物は、R1が水素、R2が水素、R3が水素である化合物で、この化合物はキサンチンとして知られている。
式(I)又は(III)の別の好ましい代表化合物は、R1がメチル、R2がメチル、R3がメチルである化合物で、この化合物はカフェインとして知られている。
【００２８】
第５〜第７局面のいずれかの本発明では、好ましくは、式(I)又は(III)の化合物中、基R3は式(II)の化合物である。
好ましくはnの値は3である。
好ましくは、第５〜第７局面のいずれかの本発明の式(I)の化合物(式(IV)及び(V)の化合物を除く)又は式(III)の化合物は、下記式(VI)を有する化合物によって代表される。
【００２９】
【化７】
2008546752.tif 000008
【００３０】
式(VI)の化合物において、好ましくはR1及びR2はそれぞれ前述したとおりである。
好ましくは、R1及びR2は、分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル(例えばC1-C10アルキル、好ましくはC1-C4アルキル、最も好ましくはメチル)から独立に選択される。
R4及びR5は前述したとおりであり、好ましくは分岐若しくは非分岐の置換若しくは無置換アルキル(例えばC1-C10アルキル、好ましくはC1-C4アルキル、最も好ましくはメチル)から独立に選択される。
U、V、W、X、Y及びZがH、OH、前記定義どおりのアルキル基、又はアルキルオキシカルボニルから独立に選択され、或いは独立にUとVが一緒に、又はWとXが一緒にカルボニル又は=CH2基を形成することが好ましい。
好ましくは、アルキル基はC1-C10アルキル、好ましくはC1-C4アルキル、最も好ましくはメチルである。
好ましくはアルキルオキシカルボニル基はメチルオキシカルボニル基、すなわち-CO2Meである。
U、V、W、X、Y及びZがそれぞれ水素であることが好ましい。
【００３１】
第５〜第７局面の本発明の好ましい代表化合物は、式(VI)中、R1、R2、R4、及びR5がそれぞれメチルで、かつU、V、W、X、Y及びZがそれぞれ水素である化合物である。
さらに、式(VI)の好ましい化合物は以下のとおりである。
R1、R2、R4、及びR5がそれぞれメチルで、YとZが両方とも水素の場合：
Uがメチルで、V、W及びXがそれぞれ水素であり、
U、V及びWがそれぞれ水素で、XがOHであり、
U、V及びWがそれぞれ水素で、Xがメチルであり、
UとVがそれぞれ水素で、WとXがそれぞれメチルであり、
UとVがそれぞれ水素で、WとXが一緒にカルボニル基を形成し、
U、V及びWがそれぞれ水素で、XがCO2Meであり、
U、V及びWがそれぞれ水素で、Xがエチルであり、
UとVがそれぞれ水素で、WとXが一緒に=CH2基を形成し；
R1、R4、及びR5がそれぞれメチルで、U、V、W、X、Y及びZがそれぞれ水素の場合：
R2は水素、CH2OH、エチル、イソプロピル、CH2CH=CH2、CH2CH2NH2、CH2CH2OH、CH2CH2CH2NH2、又はCH2CH2CH2OHのいずれか１つであり；
R2、R4、及びR5がそれぞれメチルで、U、V、W、X、Y及びZがそれぞれ水素の場合：
R1は水素、CH2OH、CH2CH2CO2Me、CH2(CH2)2CO2Me、CH2(CH2)3CO2Me、CH2CH2CO2H、CH2(CH2)2CO2H、CH2(CH2)3CO2H、CH2CH=CHCO2Me(シス)、又はCH2CH=CHCO2H(シス)のいずれか１つである。
【００３２】
さらに、本発明は、治療又は予防が必要な患者に本明細書で列挙する化合物を投与することを含む、本明細書で列挙する疾患の治療又は予防を提供する。
本発明の使用では、本明細書で述べる化合物を、本化合物又はその塩若しくは他の生理学的に機能的なその誘導体を、その医薬的に許容しうる担体と共に含み、任意に他の治療成分及び/又は予防成分を含んでよい医薬製剤として提供することができる。担体は、該製剤の他の成分と適合し、かつそのレシピエントに有害でないという意味で許容性でなければならない。
【００３３】
医薬製剤として、経口、局所(例えば、経皮、頬及び舌下)、直腸又は非経口(例えば、皮下、皮内、筋肉内及び静脈内)投与、鼻及び肺投与、例えば吸入に適した製剤が挙げられる。妥当な場合、便宜上、個別投与単位で製剤を提供することができ、製薬技術で周知のいずれの方法によっても製剤を調製することができる。すべての方法は、活性化合物を液状担体若しくは微細固形担体又はその両方と会合させてから、必要な場合、その生成物を所望製剤に形づくる工程を包含する。
【００３４】
担体が固体である経口投与に適した医薬製剤は、最も好ましくはそれぞれ所定量の活性化合物を含有する単位用量製剤、例えば巨丸剤、カプセル剤又は錠剤として提供される。任意に1又は2以上の補助成分と共に圧縮又は成形(moulding)によって錠剤を製造することができる。任意に結合剤、潤沢剤、不活性希釈剤、潤滑剤、表面活性剤又は分散剤と混合した自由流動形態、例えば粉末又は顆粒形態の活性化合物を適切な機械で圧縮することによって、圧縮錠剤を調製できる。活性化合物を不活性な液状担体と成形することによって成形錠剤を調製できる。錠剤を任意にコーティングすることができ、コーティングしない場合、任意に刻み目をつけうる。活性化合物を単独又は1又は2以上の補助成分と混合してカプセルシェル中に詰めてから常法でそれを封止することによってカプセル剤を調製できる。カシェ剤はカプセル剤に類似しており、活性化合物をいずれかの補助成分と共にライスペーパーエンベロープに封入する。例えば、投与前に水に懸濁させるか又は食品上に振りかけることのできる分散性顆粒として活性化合物を調合することもでる。顆粒を例えばサシェ(sachet)に詰めてよい。水性若しくは非水性液体中の溶液又は懸濁液として、或いは水中油の液状エマルジョンとして、担体が液体である経口投与に適した製剤を提供することができる。
【００３５】
経口投与用製剤として、徐放剤形、例えば、適切な放出制御マトリックス中で活性化合物を調合し、又は適切な放出制御フィルムでコーティングした錠剤が挙げられる。このような製剤は、予防的使用のために特に便利である。
担体が固体である直腸投与に適した医薬製剤は、最も好ましくは単位用量座剤として提供される。好適な担体として、ココアバター及び本技術で常用される他の材料が挙げられる。活性化合物を軟化又は融解担体と混合後、型内で冷却して形づくることによって簡便に座剤を形成することができる。
非経口投与に適した医薬製剤として、水性又は油性ビヒクル中の活性化合物の無菌溶液又は懸濁液が挙げられる。
注射用製剤は大量瞬時注射又は連続注入に適合しうる。このような調製品は、便宜上、製剤の導入後、使用を要するまで封止される単位用量又は多用量容器で提供される。或いは、活性化合物が、使用前に適切なビヒクル、例えば無菌で熱源のない水と共に構成要素となる粉末形態でもよい。
長時間作用性デポー製剤として活性化合物を調合することもでき、筋肉内注射又は例えば皮下若しくは筋肉内移植によって投与することができる。デポー製剤は、例えば、高分子若しくは疎水性材料、又はイオン交換樹脂を含みうる。このような長時間作用性製剤は、予防的使用に特に便利である。
頬側口腔経由の肺投与に適した製剤は、活性化合物を含み、望ましくは0.5〜7μmの範囲の直径を有する粒子がレシピエントの気管支紋理内で送達されるように提供される。
【００３６】
１つの可能性として、このような製剤は、便宜上、好適には例えば吸入デバイスで使うゼラチンの貫通性カプセル内で、或いは活性化合物と適切な液体又は気体噴霧剤を含み、任意に界面活性剤及び/又は固体希釈剤などの他の成分を含んでよい自己噴霧製剤として提供されうる、微砕粉末の形態である。好適な液体噴霧剤として、プロパン及びクロロフルオロカーボンが挙げられ、好適な気体噴霧剤として二酸化炭素が挙げられる。活性化合物が溶液又は懸濁液の小滴の形態で分散している自己噴霧製剤も使用できる。
このような自己噴霧製剤は技術上周知のものと同様であり、確立された手順で調製することができる。好適には、自己噴霧製剤は、所望の噴霧特性を有する手動操作性又は自動機能弁を備えた容器で提供され；有利には、前記弁は、その各操作時に、例えば25〜100μl等の一定量を送達する計量タイプの弁である。
さらなる可能性として、活性化合物が、加速気流又は超音波撹拌を利用して吸入用の微細な小滴霧を生成する噴霧器で使う溶液又は懸濁液の形態でよい。
鼻投与に適した製剤として、一般的に、肺投与について上述したものと同様の製剤が挙げられる。調剤する場合、該製剤は、望ましくは10〜200μmの範囲の粒径を有して鼻腔内で保持できなければならず；これは、妥当な場合、好適な粒径の粉末の使用又は妥当な値の選択によって達成される。他の好適な製剤として、鼻を塞いで保持した容器からの鼻経路を通じた迅速な吸入による投与用の20〜500μmの範囲の粒径を有する粗粉末、及び水性若しくは油性溶液又は懸濁液中0.2〜5%w/vの活性化合物を含む鼻用液滴が挙げられる。
【００３７】
上述した担体成分に加え、上記医薬製剤は、適切な1又は2以上のさらなる担体成分、例えば希釈剤、緩衝剤、調味料、結合剤、表面活性剤、増粘剤、潤沢剤、保存剤(抗酸化剤を含む)等、及び意図したレシピエントの血液と等張性の製剤を与える目的で含める物質を含みうることを理解すべきである。
医薬的に許容しうる担体は当業者に周知であり、限定するものではないが、0.1M、好ましくは0.05Mのリン酸緩衝液又は0.8%の食塩水が挙げられる。さらに、このような医薬的に許容しうる担体は、水性又は非水性溶液、懸濁液、及びエマルジョンでよい。非水性溶媒の例はプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油、例えばオリーブ油、及び注射用有機エステル、例えばオレイン酸エチルである。水性担体として水、アルコール性/水性の溶液、エマルジョン又は懸濁液、例えば食塩水及び緩衝媒体が挙げられる。非経口ビヒクルとして、塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース、デキストロース及び塩化ナトリウム、乳酸化リンゲル又は固定油が挙げられる。例えば、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、不活性ガス等の保存剤及び他の添加剤も存在してよい。
【００３８】
獣医学用途の治療用製剤は便宜上、散剤又は液体濃縮形態でよい。標準的な獣医学の製剤化プラクティスにより、通常の水溶性賦形剤、例えばラクトース又はスクロースを散剤に組み入れてその物理的性質を改良することができる。従って、この発明の特に好適な散剤は、50〜100%w/w、好ましくは60〜80%w/wの活性成分と、0〜50%w/w、好ましくは20〜40%w/wの通常の獣医学用賦形剤を含む。これら散剤を例えば中間プレミックスによって動物の食物に添加するか又は動物の飲料水で希釈することができる。
この発明の液体濃縮物は、適宜本化合物又はその誘導体若しくは塩を含み、任意に、獣医学的に許容しうる水混和性溶媒、例えばポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、グリセロールホルマル又は30%v/vまでのエタノールと混合した該溶媒を含んでよい。
【００３９】
殺菌剤、殺虫剤又は除草剤として使用するため、いずれの適切な手段によっても本化合物又はその塩を単独で、又は適切な担体と組み合わせて適用することができる。例えば、本化合物又はその塩を処理が必要な表面又は植物に適用しうる。気体、液体又は固体形態で本化合物又はその塩を適用することができる。本化合物が溶解、分散又は懸濁しうる不活性液体、又は粉末などの固形担体から、適切な担体を選択できる。好適な液状担体は、有機液体、水又は水溶液でよい。
【００４０】
担体として使用しうる有機溶媒として、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、灯油、ディーゼル油、燃料油及び石油ナフサ等の炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン及びシクロヘキサノン等のアセトン、四塩化炭素などの塩素化炭化水素、酢酸エチル、酢酸アミル及び酢酸ブチル等のエステル、エーテル、例えば、エチレングリコール、モノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノメチルエーテル、アルコール、例えば、エタノール、メタノール、イソプロパノール、アミルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチルカルビトールアセテート(butyl carbitol acetate)及びグリセリンが挙げられる。
担体又はエマルジョンとして、水と有機溶媒の混合物を本化合物用の担体として利用することもできる。
本化合物を、例えばジクロロジフルオロメタン又はトリクロロフルオロメタン及び他のフレオンガス又は推進ガスなどの圧縮ガスを用いて空気中に分散させるエアロゾルとして適用することができる。
本化合物をタルク、パイロフィライト(pyrophyllite)、合成微細シリカ、アタプルグスクレイ(attapulgus clay)(アタクレイ(attaclay))、キーゼルグール、チョーク、ケイソウ土、石灰、炭酸カルシウム、ベントナイト、フラー土(fuller's earth)、綿実の外皮、小麦粉、大豆粉、軽石、木粉、クルミ殻粉、アメリカスギ粉及びリグニン等のアジュバント又は担体と併用してもよい。
【００４１】
固体又は液体組成物に湿潤剤を組み入れることが望ましくい。湿潤剤はアニオン性、カチオン性又は非イオン性でよい。
典型的分類の湿潤剤として、アルキルスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルアミドスルホン酸塩、アルキルアリールポリエーテルアルコール、多価アルコールの脂肪酸エステル及び該エステルのアルキレンオキシド付加生成物、及び長鎖メルカプタンとアルキレンオキシドの付加生成物が挙げられる。このような湿潤剤の典型例として、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム(該アルキル基中に10〜18個の炭素原子を有する)、アルキルフェノールエチレンオキシド縮合生成物、例えば10個のエチレンオキシド単位と縮合したp-イソオクチルフェノール、セッケン、例えばステアリン酸ナトリウム及びオレイン酸カリウム、プロピルナフタレンスルホン酸(ジ-2-エチルヘキシル)のナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム及びオレイン酸カリウムのエステル、ココナツ脂肪酸のスルホン化モノグリセリドのナトリウム塩、ソルビタン、セスキリエート(sesquileate)、ラウリルトリメチルアンモニウムクロリド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド、ポリエチレングリコールラウリルエーテル、脂肪酸及びロジン樹脂のポリエチレンエステル、例えばEthofat 7及び13、ナトリウムN-メチル-N-オレイルタウレート、ロート油(Turkey Red oil)、ジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸ナトリウム(Marasperse N)、ポリエチレングリコールステアレート、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、三級ドデシルポリエチレングリコールチオエーテル(Nonionic 218)、長鎖エチレンオキシド-プロピレンオキシド縮合生成物、例えばPluronic 61(分子量1,000)、ソルビタンセスキオレエート、トール油酸のポリエチレングリコールエステル、オクチルフェノキシエトキシエチル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート(“Tween 20”)、トリス(ポリエチレン)ソルビタンモノステアレート(“Tween 60”)、及びジヘキシルスルホコハク酸ナトリウムが挙げられる。
いずれの適切な手段によっても固体、液体及び気体製剤を調製できる。例えば、活性化合物を微細固形担体と一緒にタンブルすることができる。或いは、活性化合物の溶液、分散系、エマルジョン及び懸濁液といった液状形態で活性化合物を微細形態の固形担体と混合してよい。
式(I)又は(III)に包含される化合物は、下記式(IX)及び/又は(X)：
【００４２】
【化８】
2008546752.tif 000009
【００４３】
の化合物を下記式(XI)：
【００４４】
【化９】
2008546752.tif 000010
【００４５】
の化合物と反応させることによって調製される。
式中、R1、R2、R4、R5、R6及びR7は前記定義どおりであり、Lは、各存在で独立にハロゲン、例えばCl、Br若しくはI、又は脱離基、例えばトシル、すなわちOTsから選択される。
反応は、例えば塩基によって、かつ無水条件の溶媒中で進行しうる。
塩基を式(IX)及び/又は式(X)の化合物と接触させた後、式(XI)の化合物を導入しうる。  反応温度はほぼ室温、例えば20℃から150℃でよい。例えば、反応温度は40℃〜120℃でよい。
好適な溶媒はジメチルホルムアミドである。
進行する反応時間の長さは、使用する個々の成分と条件によって決まるが、典型的に約24時間まで進行しうる。
式(IX)及び/又は(X)の化合物と約1時間までの時間、塩基を反応させた後、式(XI)の化合物を導入すると、反応が約24時間まで、例えば1〜18時間進行しうる。
或いは、式(I)又は(III)に包含される置換化合物は、下記式(XII)：
【００４６】
【化１０】
2008546752.tif 000011
【００４７】
（式中、R1、R4、R5、R6及びR7は前記定義どおりであり、Mはアルカリ金属などの金属、例えばカリウムである）
の塩化合物を形成してから、さらに反応させて、R2ハライド、すなわちR2Halとの反応によってMに代えて、選択したR2基を導入することによって調製される。
(I)又は(III)に含まれる別の置換化合物として、下記式(XIII)：
【００４８】
【化１１】
2008546752.tif 000012
【００４９】
（式中、R4、R5、R6及びR7は前記定義どおりであり、Mはアルカリ金属などの金属、例えばカリウムであり、Pは保護基である）
の塩化合物を形成してから、さらに反応させて、例えば、まずR2ハライド、すなわちR2Halとの反応によってMをR2と置き換えてから基Pの除去、及びR1ハライド、すなわちR1Halとの反応でPをR1と置き換えることによって、Pに代えて、選択したR1基、かつMに代えて、選択したR2基を導入することができる。
【００５０】
〔詳細な説明〕
以下、本発明を以下の非限定例及び添付図面を参照して説明する。
〔材料及び方法〕
以前に記載されているとおりに、AfChiB1を発現させ、精製し、阻害研究を行った[F. V. Rao, D. R. Houston, R. G. Boot, J. M. F. G. Aerts, M. Hodkinson, D. J. Adams, K. Shiomi, S. Omura, and D. M. F. van Aalten, Specificity and affinity of natural product cyclopentapeptide inhibitors against Aspergillus fumigatus, human and bacterial キチナーゼs, Chemistry & Biology, 12, 65-76 (2005)]。
要するに、大腸菌内でAfChiB1をGST-融合タンパク質として過剰発現させ、アフィニティークロマトグラフィーとサイズ排除クロマトグラフィーを併用して精製した。
ヒトキトトリオシダーゼとAMCaseについても阻害研究を行った。
さらに、比較のため、アスペルギルス-ニガー(Aspergillus niger)由来セルラーゼ、ホスホジエステラーゼ4A及びリゾチームについても阻害研究を行った。
【００５１】
AfChiB1酵素学：
蛍光原基質4-メチルウンベリフェリル-β-D-N,N'-ジアセチルキトビオース(4MU-GlcNAc2；Sigma)を用いてAfChiB1阻害を研究した。要するに、最終体積50μl中、2nMの酵素を0.1mg/mlのBSAを含有するMcIlvain緩衝液(100mMのクエン酸、200mMのリン酸ナトリウム、pH 5.5)中の20μMの基質と10分間37℃にて種々濃度のインヒビターの存在下でインキュベートした。25μlの3Mのグリシン-NaOH(pH 10.3)を添加後、Flx 800マイクロタイタープレート蛍光リーダー(Bio-Tek Instruments Inc.)で、それぞれ360nm及び460nmの励起及び発光波長にて40nmのスリットを用いて、遊離した4-メチルウンベリフェロン(4MU)の蛍光量を定めた。実験は三通り行った。4MUの生産量は、使用したインキュベーション時間と比例し、利用可能な基質の10%未満が加水分解した。
AfChiB1を880の化合物の小分子ライブラリー(Prestwick Chemical Inc., France)に対してスクリーニングした。96-ウェルプレート中50μlのアッセイ体積で、2nMの酵素、0.1mg/mlのBSA及び20μMの基質と100μMのインヒビターを用いて化合物の分子量を500Daと想定してライブラリーをスクリーニングした。励起波長(360nm)における吸収をモニターして偽陽性を除去した。
ペントキシフィリンの阻害態様の決定のため、増量インヒビターの存在下で、5〜30μMの基質を用いて同じ手順で反応を追った。ラインウィーバー-バークプロット(Lineweaver-Burk plot)としてデータをプロットし、GraFitソフトウェアで標準的競合阻害方程式に全データを当てはめることによって、作用態様を決定した[R. J. Leatherbarrow, GraFit Version 5, Erithacus Software Ltd., Horley, U.K., (2001)]。
【００５２】
ヒトキトトリオシダーゼ及びAMCase：
ヒトキトトリオシダーゼ及びAMCaseの遺伝子配列は既知である[R. G. Boot, G. H. Renkema, A. Strijland, A. J. van Zonneveld, and J. M. F. G. Aerts, Cloning of a cDNA-encoding chitotriosidase, a human chitinase produced by macrophages, J. Biol. Chem., 270, 26252-26256 (1995); and R. G. Boot, E. F. C. Blommaart, E. Swart, K. Ghauharali van der Vlugt, N. Bijl, C. Moe, A. Place, and J. M. F. G. Aerts, Identification of a novel acidic mammalian chitinase distinct from chitotriosidase, J.Biol.Chem., 276, 6770-6778 (2001)]。
【００５３】
RT PCRと、公開配列に基づいたプライマー(プライマー対：5'-gccaccatggtgcggtctgtggcctgggcaggtttc-3'と5'-tcaattccaggtgcagcatttgcaggagttgctg-3'(キトトリオシダーゼについて)：5'-gccaccatgacaaagcttattctcctcacaggtcttg-3'と5'-ttatgcccagttgcagcaatcacagctggtgtcgaag-3'(AMCaseについて))とを用いて、全ヒト肺RNAから、ヒトキトトリオシダーゼ及びヒトAMCaseをコードするcDNAを生成し、次いでp3xFLAG-CMV-13ベクター(Sigma chemical Co. St. Louis, MO, USA)にサブクローン化した。ベクターは、クローン化領域の下流に3つの隣接FLAGエピトープをコードする。次に、Flag標識キトトリオシダーゼ及びhAMCaseをコードするプラスミドを一時的にHEK 293細胞にトランスフェクトし、トランスフェクション後、3又は6日に上清を収集した。FLAG標識発現タンパク質を抗-FLAG M2ゲルアフィニティーカラムを通じて精製し、製造業者の使用説明書に従って3XFLAGペプチドで溶出した。精製タンパク質について、上述したのと同様のキチナーゼアッセイを用いてインヒビターの効力を決定した。要するに、該アッセイは、最終濃度22μMの蛍光原基質4-メチルウンベリフェリル-β-D-N,N'-ジアセチルキトビオース(4MU-GlcNAc2；Sigma)と一緒に最終体積100μl中の1nMの酵素から成った。それぞれ355nm及び460nmの励起及び発光波長を用いて蛍光を解読した。緩衝液は真菌キチナーゼ評価について上述した緩衝液と同じであるが、本アッセイは30℃で30分間行った。
【００５４】
アスペルギルス・ニガー由来セルラーゼ：
蛍光原基質4-メチルウンベリフェリル-β-D-セロビオシド(Sigma：M-6018)を用いて、商業的に入手可能なアスペルギルス・ニガー由来セルラーゼ(Sigma：C-1184)をアッセイした。最終体積50μl中、5nMの酵素を、0.1mg/mlのBSAを含有するMcIlvain緩衝液中20μMの基質と30分間37℃にて種々濃度のインヒビターの存在下でインキュベートした。25μlの3Mのグリシン-NaOH(pH 10.3)を添加後、Flx 800マイクロタイタープレート蛍光リーダー(Bio-Tek Instruments Inc.)で、それぞれ360nm及び460nmの励起及び発光波長にて40nmのスリットを用いて、遊離した4-メチルウンベリフェロン(4MU)の蛍光量を定めた。実験は三通り行った。4MUの生産量は、使用したインキュベーション時間に比例し、利用可能な基質の10%未満が加水分解した。
【００５５】
ホスホジエステラーゼ4A(PDE4A)：
Sf9発現GST-融合を用いてホスホジエステラーゼ4A(PDE4A)をアッセイし、前述したとおりのAmersham Pharmacia Biotech製のPDE-SPAキットを用いて、[3H]cAMPの[3H]AMPへの加水分解によって活性をモニターした[31]。アッセイ反応は、20mMのHEPES(pH 7.5)、10mMのMgCl2、100mMのEDTA、100mMのKCl及び2μlの試験化合物を30℃のDMSO中に含有する緩衝液に100nMの[3H]cAMP(1μCi/ml)を含んでいた。10分間酵素を添加して反応を開始した。用量反応曲線からインヒビターの効力(IC50)を決定した。実験はn=6で行った。
【００５６】
リゾチーム：
製造業者によって記載されているとおりに分子プローブからEnzCheck Lysozymeキットを用いてリゾチームをアッセイした。鶏卵白リゾチームとその基質、フルオレッセイン標識Micrococcus lysodeikyius細胞壁(DQリゾチーム基質)を用いて化合物阻害を決定した。要するに、6.25単位のリゾチームを25μgのDQ基質と、種々濃度のインヒビターがある場合と無い場合で、全体積100μlで、37℃にて30分間インキュベートした。それぞれ360nm及び460nmの励起及び発光波長を用いて蛍光量を定めた。用量反応曲線からインヒビターの抗力(IC50)を決定した。実験は三通り行った。
【００５７】
〔結果〕
インヒビタースクリーニング：
880の薬物分子の商業的に入手可能なライブラリーを、100μMにてファミリー18キチナーゼ、A.フミガーツス由来キチナーゼB1(AfChiB1)に対して蛍光アッセイを用いてスクリーニングした。このスクリーニングから、共通の1,3-ジメチルキサンチン亜構造を有する２つのメチルキサンチン誘導体、すなわちテオフィリとペントキシフィリンを同定した。初めに、用量反応曲線(図1)によって、テオフィリンとペントキシフィリン、及び密接に関連するメチルキサンチンであるカフェインによる阻害を確認し、IC50の範囲は1500μM(テオフィリン)〜126μM(ペントキシフィリン)である(表I)。種々濃度の基質(5-30μM)及びペントキシフィリン(0、60、50及び200μM)における初期酵素速度測定を用いて、ペントキシフィリンが37μMのKiを有する競合インヒビターであることを実証した(図2，表I)。
ヒトは2つのファミリー18 キチナーゼ、すなわちキトトリオシダーゼ[C. E. M. Hollak, S. van Weely, M. H. J. van Oers, and J. M. F. G. Aerts, Marked elevation of plasma chitotriosidase activity - a novel hallmark of Gaucher disease, J. Clin. Invest., 93, 1288-1292 (1994).]及びAMCaseを有し、このAMCase酵素は独特な酸性のpH最適値を有し、そのin vivo生成は、おそらく進化的に、キチンを持っている病原に対して防御的な抗-寄生虫宿主反応に関係するだろう。これら酵素はAfChiB1と同様、ファミリー18キチナーゼの“細菌性”型酵素であり、芳香族残基が露出した溶媒で裏打ちされた深い触媒クレフト(cleft)を有し[F. Fusetti, H. von Moeller, D. Houston, H. J. Rozeboom, B. W. Dijkstra, R. G. Boot, J. M. F.G. Aerts, and D. M. F. van Aalten, Structure of human chitotriosidase - implications for specific inhibitor design and function of mammalian chitinase-like lectins, J.Biol.Chem., 277, 25537-25544 (2002)]、AfChiB1とそれぞれ31%及び28%の配列同一性を共有する。これに一致して、メチルキサンチンもヒトキチナーゼを、ペントキシフィリンでは98μMまでのIC50で阻害する(表I)。
比較として、テオフィリン、カフェイン及びペントキシフィリンによるヒトホスホジエステラーゼ-4の阻害をPDE-SPAアッセイで測定し、かろうじて検出できた(表I)。さらなる対照として、これらキサンチン誘導体の阻害ポテンシャルを２つの他のグリコシドヒドロラーゼであるリゾチーム(フルオレッセインベースアッセイを用いて)とアスペルギルス・ニガー由来セルラーゼ(CAZYファミリーGH 8、蛍光基質4-メチルウンベリフェリル-β-D-セロビオシドを用いて)に対して試験すると、最高1mMの阻害を示す(表I)。総じて、これらデータは、特異的なAfChiB1-ペントキシフィリン相互作用があることを示唆している。
【００５８】
表1：
ファミリー18キチナーゼ、ホスホジエステラーゼ及び2つの対照グリコシドヒドロラーゼのメチルキサンチン阻害/結合。本明細書で開示し、かつ図1でAfChiB1について示したように、IC50を決定した。図2に示した全データを競合インヒビターの標準方程式に当てはめてペントキシフィリンのKiを決定した。
【００５９】
2008546752.tif 000013
【００６０】
ヒト及びマウスのAMCaseとキトトリオシダーゼに関する阻害研究：
さらなる阻害研究を以下の化合物を用いて行った：カフェイン、テオフィリン、ペントキシフィリン及び式(V)の２種の化合物（式中、R1、R2、R4、及びR5はそれぞれメチルで、U、V、W、X、Y及びZはそれぞれ水素である）、及び１種の化合物(nが0である)(化合物(VII))及び他の化合物(nが1である)(化合物(VIII))。
IC50の結果を表2に示し、これら結果は、試験した5種の化合物の中で式(VIII)の化合物が最も強力であることを示している。
【００６１】
表2：
2008546752.tif 000014
【００６２】
本発明の実施形態の化合物を以下の方法で調製し、さらに本明細書で述べた蛍光ベースアッセイで基質として4-メチルウンベリフェリル-β-D-セロビオシドを用いてAfChiB1に対するインヒビターとして評価した。アッセイ結果を添付の表3〜6に示す。
以下に列挙する化合物1〜4をCavalloroらの方法(R. A. Cavallaro, L. Filocamo, A. Galuppi,  A.Galione, M. Brufani)及び以下の方法に従って調製した：A. A. Genazzani, J. Med. Chem. 1999, 42, 2527-2534：
【００６３】
【化１２】
2008546752.tif 000015
【００６４】
方法：乾燥DMF中のテオブロミン(2mmol)と無水K2CO3(2mmol)の撹拌懸濁液を120℃に1時間加熱してから、適切なアルキルハライド(1.1mmol)を滴加し、混合物を1〜18時間撹拌した。反応混合物を室温で冷まし、H2O加え、0.1N HClを添加して混合物を中和した。混合物をCHCl3で抽出し；Na2SO4上で乾燥後、有機層を真空中でエバポレートして粗生成物を得、熱MeOHから再結晶させた。
【００６５】
2008546752.tif 000016
【００６６】
以下に列挙する化合物5〜8もCavalloroらの方法で調製した。揮発性のジハライドでは、80℃の温度を利用した。粗生成物を結晶化又はSiO2クロマトグラフィー(MeOH/CHCl3溶媒)で精製した。
【００６７】
【化１３】
2008546752.tif 000017
【００６８】
2008546752.tif 000018
【００６９】
以下に列挙する化合物9〜25をZavialov(I. A. Zavialov, V. H. Dahanukar, H. Nguyen, C. Orr, F Zhang and D. R. Andrews, Org. Lett., 2004, 6, 3017)によって開示された方法を改変し、かつ下記スキームに示した方法で調製した。中間体化合物Aを粗製塩として形成し、さらに精製せずに直接さらなる反応で使用した。
これとは別に、Zavaliovらの方法(I. A. Zavialov, V. H. Dahanukar, H. Nguyen, C. Orr and D. R. Andrews, Org. Lett. 2004, 6, 2237-2240)を改変して化合物を調製してもよく、Cavalloroの一般手順に従い、テオブロミン又は別のキサンチンをN1でウレタン-保護ブロモアルキルアミンにてアルキル化する。結果として生じた置換ウレタン誘導体をZavialovの方法と同様に、保護された4-アミノ-5-アルコキシカルボニルイミダゾールと化合させてオルト的に官能化されたジカフェインを生成してからN3/N7(N3'/N7')位置で選択的に誘導体化することができる。
【００７０】
【化１４】
2008546752.tif 000019
【００７１】
【化１５】
2008546752.tif 000020
【００７２】
2008546752.tif 000021
【００７３】
2008546752.tif 000022
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】３種のインヒビター化合物、テオフィリン、ペントキシフィリン、及びカフェインの用量反応曲線である。
【図２】ペントキシフィリンが37μMのKiを有する競合インヒビターであること実証するために用いた種々濃度の基質(5〜30μM)とペントキシフィリン(0、60、50及び200μM)における初期酵素速度測定の結果を示すグラフである。
【図１】
2008546752.tif 000044
【図２】
2008546752.tif 000045
【国際調査報告】
2008546752.tif 000046
2008546752.tif 000047
2008546752.tif 000048
2008546752.tif 000049