(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式Ａ−Ｂ−Ｃ、式中
Ａがアミノ酸であり、
ＢがＡとＣの間のペプチド結合またはペプチド結合を介してＡおよびＣに連結されるプロリン、ヒドロキシプロリン、チアゾリジンカルボン酸、デヒドロプロリン、ピペコリン酸、アゼチジンカルボン酸またはアジリジンカルボン酸であり、そして
Ｃがアミノアシルピロリジンまたはアミノアシルチアゾリジンであり、
ここで、基Ａ−Ｂは、ＤＰ  ＩＶまたはアミノペプチダーゼにより、Ｃから開裂することができる、
を有する、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰ  ＩＶ）の阻害剤のプロドラッグ化合物。
【請求項２】
Ｂがプロリンまたはヒドロキシプロリンであることを特徴とする、請求項１に記載のプロドラッグ化合物。
【請求項３】
阻害剤が塩の形で存在することを特徴とする、請求項１または２に記載のプロドラッグ化合物。
【請求項４】
Ａ−Ｂが式Ile-ProまたはGly-Proのジペプチドであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプロドラッグ化合物。
【請求項５】
pGlu-Ile-Thia、Pro-Ile-Thia、Gly-Pro-Ile-Thia、Ile-Pro-Ile-ThiaおよびPro-Pro-Ile-Thiaからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のプロドラッグ化合物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の少なくとも１つのプロドラッグ化合物を、任意に通常の担体または賦形剤と組み合わせて含むことを特徴とする、医薬組成物。
【請求項７】
ＤＰ  ＩＶの時間的にコントロールされたインビボ阻害のための医薬組成物であることを特徴とする、請求項６に記載の医薬組成物。
【請求項８】
ＤＰ  ＩＶの細胞特異的、組織特異的または器官特異的な阻害のための医薬組成物であることを特徴とする、請求項６に記載の医薬組成物。
【請求項９】
哺乳動物のＤＰ  ＩＶ活性を調節することによって治療できる哺乳動物の疾患の治療のための医薬組成物であることを特徴とする、請求項６に記載の医薬組成物。
【請求項１０】
ヒトの代謝性疾患の治療のための医薬組成物であることを特徴とする、請求項６に記載の医薬組成物。
【請求項１１】
哺乳動物における損なわれた耐糖能、ブドウ糖尿症、高脂血症、代謝性アシドーシス、糖尿病、糖尿病性の神経疾患および腎疾患、および糖尿病の後遺症の治療のための医薬組成物であることを特徴とする、請求項６に記載の医薬組成物。
【請求項１２】
経口投与のための医薬組成物であることを特徴とする、請求項６〜１１のいずれかに記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明によれば、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰ ＩＶ）の阻害剤のプロドラッグ化合物が提供され、そのプロドラッグ化合物が一般式Ａ−Ｂ−Ｃ、式中
Ａがアミノ酸であり、
ＢがＡとＣの間の化学結合またはアミノ酸であり、
そして
ＣがＤＰ ＩＶの安定な阻害剤である、
を有する。
【０００２】
酵素活性の関連した一時的な減少のため、哺乳動物の血液中のＤＰ ＩＶまたはＤＰ ＩＶ類縁酵素活性の阻害剤（エフェクター）を投与すると、ＤＰ ＩＶおよびＤＰ ＩＶ様酵素による内在性の（および、又外からも投与される）インスリン向性ペプチド胃抑制性ポリペプチド１−４２（GIP1-42)およびグルカゴン様ペプチドアミド−１  ７−３６（GLP-17-36)（または又GLP-17-37またはその類縁体）の分解が減じられ、従ってそれらのペプチドホルモンまたはそれらの類縁体の濃度の降下が減じられるか、または遅延することが見い出された。（内在性のまたは外から導入された）インクレチンまたはそれらの類縁体の安定性によってＤＰ ＩＶエフェクターの作用により高められた、膵臓のランゲルハンス細胞のインクレチン受容体のインスリン向性刺激用としてのそれらの利用度を高め、そしてとりわけ生体自体のインスリンの効果を変え、処置された生物の炭水化物代謝の刺激を生じる。結果として、処置された生物の血清中の血清において、糖レベルが高血糖症に特徴的なブドウ糖濃度よりも下にさがる。従って、ＤＰ ＩＶ阻害剤によって、過剰体重、ブドウ糖尿症、高脂血症、そしてまた重症となる代謝性アシドーシス、および血中の長引く高ブドウ糖濃度の結果である糖尿病等の代謝異常を予防するか又は緩和することが可能である［参照：DE 196 16 486]。
【０００３】
ＤＰ ＩＶ阻害剤の助けによって、ＨＩＶによるＣＤ２６（ＤＰ ＩＶ）陽性細胞の侵入を阻止することがまた実験的に可能である［参照：WAKSELMAN, M., NGUYEN, C., MAZALEYRAT, J.-P., CALLEBAUT, C., KRUST, B., HOVANESSIAN, A. G., ＣＤ２６のＤＰ ＩＶ活性の強力なシクロペプチド阻害剤によるＣＤ２６＋でＣＤ２６−ではない細胞のＨＩＶ−１感染の阻害、Abstract P 44 of the 24th European Peptide Symposium 1996］。
【０００４】
ＤＰ ＩＶは、神経ペプチドＹおよびＣＬＩＰ等の神経活性ペプチドの活性を調節できる［参照：MENTLEIN, R., DAHMS, P., GRANDT, D., KRUGER, R., ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる神経ペプチドＹおよびペプチドＹＹの蛋白分解的プロセッシング、Regul. Pept. 49, 133 (1993)； WETZEL, W., WAGNER, T., VOGEL, D., DEMUTH, H.-U., BALSCHUN, D.、ＣＬＩＰ断片ＡＣＴＨ  ２０−２４のレム睡眠状態の持続への影響、Neuropeptides, 31, 41 (1997)]。
【０００５】
本発明の課題は、公知の阻害剤に比べて高い活性および作用の時間的に決められた開始を有するＤＰ ＩＶのエフェクターを提供することである。
【０００６】
この課題は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰ ＩＶ）の阻害剤のプロドラッグ化合物を提供によって解決され、そのプロドラッグ化合物が一般式Ａ−Ｂ−Ｃ、式中
Ａがアミノ酸であり、
ＢがＡとＣの間の化学結合またはアミノ酸であり、
および
ＣがＤＰ ＩＶの安定な阻害剤である、
を有する。
【０００７】
驚くべきことに、プロドラッグとしてマスクされているその種の阻害剤が、マスクされていない阻害剤と比べて有意に高い活性を有している：マスクされていない阻害剤および本発明に記載のプロドラッグ化合物の等量を使用するとき、７５％までの耐糖能の改善がウイスターラット(Wistar rats)で得られる；表４もまた参照。
【０００８】
１００％のマスクされていないＤＰ ＩＶの阻害剤が哺乳動物の消化管から吸収され、そして体の血管コンパートメント(vascular compartment)に入るという事実に鑑みるとなおさらその改善は驚きである。従って、通常は経口的に投与された化合物の消化管における分解を抑えることのみが意図されるプロドラッグ化合物は、阻害剤の活性の増大を導くことにならないと予想されていた。さらに、付言すればたとえプロドラッグ化合物がそれ自体公知であっても、それらの事実を基にして、当業者が修飾された阻害剤を、探索する理由は全くないといわなければならない；例えばPCT/US 97/09421を参照。
【０００９】
発明の好ましい態様によれば、プロドラッグ化合物は、Ｂがプロリン、ヒドロキシプロリン、チアゾリジンカルボン酸、デヒドロプロリン、ピペコリン酸、アゼチジンカルボン酸またはアジリジンカルボン酸であり、プロリンおよびヒドロキシプロリンが特に好ましい。Ｂは好ましくは、ＡとＣの間のペプチド結合を表わすか、またはペプチド結合を介してＡおよびＣに連結される。
【００１０】
本発明に記載の化合物はまた、ＤＰ ＩＶの阻害剤が個々の患者の必要にしたがって遊離されるという利点を特に有する。
【００１１】
本発明に記載のプロドラッグ化合物がＤＰ ＩＶ分子と相互作用するとき、それが酵素によって基Ａ−Ｂおよび阻害剤Ｃへ開裂される。阻害剤Ｃは、さらなるプロドラッグ化合物を開裂できないようにＤＰ ＩＶ分子を阻害するであろう。さらなるＤＰ ＩＶ分子が存在するならば、プロドラッグ化合物は、最後のＤＰ ＩＶ分子が阻害されるまで開裂されるであろう（充分な量の対応するプロドラッグ化合物が投与されていた場合）。残りのプロドラッグ化合物は分解されず、従ってＤＰ ＩＶ分子の濃度が再び上昇するか、または阻害分子がＤＰ ＩＶによって置き換えられるか、または阻害分子が排泄されるまで阻害剤の貯留を構成し、そしてプロドラッグ化合物が次いで再び開裂され、従って阻害剤を遊離する。
【００１２】
本発明は従って、個々の場合において異なる量で存在するＤＰ ＩＶを阻害するために必要な阻害剤を各生物が正確に遊離するであろうというさらなる利点を有する。例えば、患者が高濃度のＤＰ ＩＶを有しているならば、大量の阻害剤が遊離されるであろう；もしほんの少し上昇した濃度のＤＰ ＩＶしかなければ、ほんの少しの量の阻害剤が遊離されであろう。
【００１３】
さらに、本発明によれば、Ｃがアミノアシルピロリジド、アミノアシルチアゾリジド、またはＮ−ジペプチジル−Ｏ−アシルヒドロキシルアミンであるプロドラッグ化合物が好ましい。そのような阻害剤はそれ自体、特に活性なＤＰ ＩＶ阻害剤であることを示している。そのような阻害剤の例として、例えばIle-Thia、Ile-Pyr、Val-ThiaおよびVal-Pyrが挙げられる。
【００１４】
本発明によれば、阻害剤（成分Ｃ）はまた、塩の形で存在していてもよく、酢酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩またはフマール酸塩等の有機塩、またはリン酸塩または硫酸塩等の無機酸基が好ましい。フマール酸塩が特に好ましい。
【００１５】
Ａ−Ｂが式Ile-ProまたはGly-Proのジペプチドである化合物が特に好ましい。
【００１６】
本発明は従って、セリンペプチダーゼジペプチジルペプチダーゼＩＶの阻害剤の新規なプロドラッグ化合物に関し、そのプロドラッグ化合物が種々の疾患、特に糖尿病と関連する代謝性疾患の治療に使用できる。
【００１７】
本発明に記載のプロドラッグ化合物のさらなる利点は、ＤＰ ＩＶ阻害剤の作用の開始および又作用の持続性が， 基Ａ−Ｂの適切な選択によって時間的にコントロールできるということにある。特に、本発明に記載のプロドラッグ化合物から基Ａ−Ｂの遊離はＡのアミノ酸基の性質による：基Ａ の定義に関して、次の順番は、ＤＰ ＩＶ によるプロドラッグ化合物Ａ−Ｂ−Ｃから基Ａ−Ｂが遊離される速度に対して見い出されている、即ちIle<Val<Phe<Pro<Ala<Gly。対応するＰＤ  ＩＶ 触媒遊離反応の速度定数は１ｓ−１と１００ｓ−１の間である。従って、正確に時間的に決まった方法でＤＰ ＩＶ 阻害剤を遊離する手段が利用できる：酵素が、例えばブドウ糖に富む栄養物の摂取で、直ちに作用の開始をするべき場合、例えば基Ａとしてアミノ酸Gly をもつ化合物Ａ−Ｂ−Ｃが選択されるであろう；阻害剤の作用開始が遅くされるべき場合、例えばアミノ酸Ile が基Ａとして選択できる。従って、本発明に記載のプロドラッグ化合物によって、ＤＰ ＩＶ 阻害剤が、特にほとんど遅滞なく、例えば摂取された栄養物とほとんど同時に小腸の粘膜を通して輸送されることは可能である。
【００１８】
Ｂが結合を表わす場合、それは特にペプチド結合であり、Ｂがアミノ酸を表わすとき、それは、好ましくはペプチド結合を介してＡおよびＣに連結する。
【００１９】
哺乳動物生体の血液ブドウ糖濃度の調節剤としてのＤＰ ＩＶ 阻害剤イソロイシルチアゾリジドの容量−効果関係の分析をすると、ウイスターラットへの活性化合物の経口投与と非経口投与の間に差を見い出すことができる：経口投与では、飽和が活性化合物の取り込みにおいて観察された（血清酵素の阻害に基づいて測定）、ところが阻害剤の非経口投与では、酵素の完全な阻害が観察された。それが表１に例によって示される。
【００２０】
表１：  ３０℃、ｐＨ７．６およびイオン強度０．１２５で、経静脈投与および経口投与後、そしてイソロイシルチアゾリジド（Ole-Thia)用量の関数として、基質H-Gly-Pro-pNA０．４ｍＭに対するＤＰ ＩＶ残存活性を阻害剤の投与３０分で決定。
【表１】
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【００２１】
また、腸において、プロドラッグの開裂可能な基を開裂し、従って薬物を遊離することのできる本酵素、特に高濃度のＤＰ ＩＶがあり、そしてまた既に述べたように、ＤＰ ＩＶ阻害剤は消化管から定量的に吸収されるという事実に鑑みて、ＤＰ ＩＶ阻害剤のプロドラッグ 化合物の使用はその状況においてなんらの改善ももたらさないであろうと思われた。
【００２２】
従って、本発明に記載のＤＰ ＩＶ阻害剤のプロドラッグが対応するマスクされていないＤＰ ＩＶ阻害剤と比較して糖負荷試験において明確に高い耐糖能をもたらすことを見い出すことは極めて驚くべきことであった。その反応は特に驚くべきであり、何故なら前に述べたように、プロドラッグが腸においてジペプチジルペプチダーゼのようなそこに存在する酵素によって開裂されることが可能であり、従ってまさにマスクされていない阻害剤のように、標的部位への輸送に対して、もはやなくなっている筈だからである：
【００２３】
プロドラッグ化合物が腸に存在するＤＰ ＩＶまたは他の酵素によって開裂されるやいなや、本発明に記載の阻害剤が遊離され、マスクされていない阻害剤が使用されるときとまさに同じようにＤＰ ＩＶの阻害をする。従って、ＤＰ ＩＶによるプロドラッグ化合物のさらなる分裂が起らない；まだ分解されていないか、又は付加的に導入されるすべてのプロドラッグ化合物並びに過剰の（即ち、ＤＰ ＩＶに結合していない）マスクされていない阻害剤が消化管から体の血管コンパートメントへ分解されずに通過できる。そこで、それらは次いで、前に述べたように個々の必要に応じてＤＰ ＩＶ阻害剤として使用できる。しかし、ある時間の後、腸においてＤＰ ＩＶに結合された阻害剤が再び遊離され、血管コンパートメントへ入る。
【００２４】
本発明に記載のプロドラッグ化合物の助けによって、インビボにおける作用の所望の増強を得ることも可能である。
【００２５】
さらに、ＤＰ ＩＶ 阻害剤が遊離および作用の部位を、基Ａ−Ｂの性質によってコントロールすることができる。
【００２６】
例えば、ピログルタミルアミノペプチダーゼおよびプロリルアミノペプチダーゼは、ジペプチジルペプチダーゼＩＶに加えて哺乳動物の血液中に存在する。基Ａ−Ｂの適切な選択によって、どのアミノペプチダーゼがＤＰ ＩＶ 阻害剤が遊離するかを予め決定し、そしてどこで阻害剤の作用が起るのかを決定することが本発明によって可能である。本発明に記載のプロドラッグ化合物または対応する医薬組成物が従って、 ＤＰ ＩＶの細胞特異的、組織特異的または器官特異的な阻害において使用できる。血管コンパートメントに存在し、そして阻害剤を充分早い速度で遊離するそれらの酵素のみが標的とされるように基Ａ−Ｂを選択することも可能である。
【００２７】
要約すると、本発明に記載のＤＰ ＩＶ 阻害剤のプロドラッグ化合物によって、全く驚くべき方法で、即ち
１．  阻害剤の増大した作用を達成すること；
２．  阻害剤が患者の必要に応じて遊離されること；
３．  阻害剤が時間的にコントロールされた方法でプロドラッグ化合物から遊離されること；
４．  阻害剤がプロドラッグ化合物から遊離される部位がコントロールされること；および
５．  ＤＰ ＩＶ 阻害剤の貯留が提供されること、
が可能であると言える。
【００２８】
本発明によれば、本発明に記載の少なくとも１つのプロドラッグ化合物を任意に通常の担体または賦形剤と組み合わせて含むことを特徴とする、特に経口投与のための医薬組成物がまた提供される。
【００２９】
プロドラッグ化合物または本発明に記載によってそれらを含む医薬組成物が、例えばヒトの代謝性疾患のような、哺乳動物のＤＰ ＩＶ活性を調節することによって治療できる哺乳動物の疾患の治療または予防に使用できる。
【００３０】
特に、それらは、哺乳動物における損なわれた耐糖能、ブドウ糖尿症、高脂血症、代謝性アシドーシス、糖尿病、糖尿病性の神経疾患および腎疾患、および糖尿病の後遺症の治療に使用できる。
【００３１】
例
１．  本発明に記載のプロドラッグ化合物の合成
１．１  H-Pro-Ile-Thia/HClの合成
Boc-Pro-Ile-OH 6.5 mM （１当量＝1 eq.）をジクロロメタン（DMC）30 ml中にＮ−ヒドロキシベンゾトリアゾール（1 eq.）およびチアゾリジン（1 eq.）と一緒に懸濁する。当量のジシクロヘキシルカルボジイミド1M溶液を−１０℃で撹拌しながら滴加する。撹拌を−１０℃で行ない、室温で一夜行なう。処理のため、溶液を沈殿するジシクロヘキシルウレアから完全に濾別し、DMCを減圧下除去し、得られる残渣を酢酸エチルに取る。酢酸エチル溶液を飽和重炭酸ナトリウム溶液で少なくとも３回、飽和NaCl溶液で１回、希釈KHSO4溶液で３回そして再びNaCl溶液で洗う。酢酸エチル層をNa2SO4で乾燥し、回転蒸発器を使用して濃縮し、そして残こる粗生成物を酢酸エチル／ペンタンを用いて再結晶する。Boc-Pro-Ile-Thiaが４℃で１−２日後結晶化する（収率８０％）。1.1N HCl/氷酢酸の溶液をBoc-Pro-Ile-Thia（ペプチド1 mmolに対して3 ml）に加える。撹拌を室温で２時間行ない、無水エーテルを加え、除去できる溶液を回転蒸発器を使用して留去する。塩酸塩が無水エーテル下４℃一夜で結晶化する。結晶をすばやく吸引濾別し、数回無水エーテルで洗い、そして生成物をデシケーター中KOHまたは五酸化リン上で保存する。
【００３２】
１．２  H-Gly-Pro-Ile-Thia/HClの合成
Boc-Gly-OH（1 eq.）をテトラヒドロフラン（THF）20 mlに溶解し、−１０℃に冷却し、そして撹拌しながらＮ−メチルモルフォリン（1 eq.）およびクロロ蟻酸イソブチルエステル（1 eq.）を続いて加える。活性化を約２０分行なう。平行して、Pro-Ile-Thia.HCl（1 eq.）をTHF 10 mlに懸濁し、−１０℃に合わせ、そしてＮ−メチルモルフォリン（1 eq.）を中和の目的のために加える。活性時間が終わった後、両方の溶液を混合し、１ー２時間後室温へ温め、一夜撹拌する。次いで少量の水を反応混合物に加え、そしてTHFを減圧で留去する。残渣を酢酸エチルに取り、飽和重炭酸ナトリウム溶液で少なくとも３回、飽和NaCl溶液で１回、希釈KHSO4溶液で３回そして再びNaCl溶液で洗う。酢酸エチル層をNa2SO4で乾燥し、回転蒸発器を使用して濃縮し、そして生成物Boc-Gly-Pro-Ile-チアゾリジドを酢酸エチル／ペンタンを用いて再結晶する（収率８５％）。 Bocの除去はH-Pro-Ile-Thia/HClの合成と同様にして行なわれる（収率＞９５％）。
【００３３】
表２：  ジペプチジルペプチダーゼＩＶの阻害剤のプロドラッグの分析データ
【表２】
0004088419.tif 000003
0004088419.tif 000004
【００３４】
２．種々のペプチド、ＤＰ ＩＶ阻害剤およびプロドラッグのペプチド輸送体PepT1への親和性および輸送
種々のペプチド、ＤＰ ＩＶ阻害剤およびプロドラッグのペプチド輸送体PepT1への親和性を放射能標識された基質D-Phe-Alaの置換によって分析した［AMASHEH, S., WENZEL, U., WEBER, W. M., CLAUSS, W.. DANIEL, H., アフリカツメガエル(Xenopus laevis)卵母細胞で発現される哺乳動物の腎ペプチド輸送体の機能の電気生理学的分析、J. Physiol. 504, 169-174 (1997)］。例えば、テトラペプチド誘導体Ile-Pro-Ile-Thiaは選択されたアミノ酸誘導体と同等か、またはよりよく輸送体タンパクPepT1結合し、そして選択されたアミノ酸およびペプチドの類縁体と比べて、同等かまたはよく輸送される（表３）。
【００３５】
表３：種々のアミノ酸およびペプチドの誘導体のヒトペプチド輸送体PepT1への輸送性
【表３】
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【００３６】
ヒト全血中における本発明に記載のプロドラッグから活性なＤＰ ＩＶ阻害剤の遊離
本発明に記載のＤＰ ＩＶ阻害剤プロドラッグの態様によれば、標的コンパートメント、例えば、血液循環におけるＤＰ ＩＶ阻害剤の遅くされた遊離がまた可能である。
図１は、例として、本発明に記載のプロドラッグ化合物から阻害剤イソロイシルチアゾリジドの遊離で生じるヒト血液ＤＰ ＩＶの阻害、時間の関数としての異なるコースをよる阻害を示す。血液におけるマスクされたＤＰ ＩＶの阻害剤の遊離が、選ばれた場合において、ＤＰ ＩＶ自体（Pro-Pro-Ile-Thia = PPIThia、Gly-Pro-Ile-Thia = GPIThia）またはアミノペプチダーゼ（pGlu-Ile-Thia = pEIThia、Pro-Ile-Thia = PIThia）によって行なわれる（図１）。同濃度のプロドラッグ化合物が使用されると、ＤＰ ＩＶ阻害剤イソロイシルチアゾリジドが血液中でプロドラッグ化合物から遊離される効率の違いがあり、活性物質の遊離のより顕著な遅れが、Pro-Ile-Thia （PIThia）およびGly-Pro-Ile-Thia （GPIThia）に比べてPro-Pro-Ile-Thia （PPIThia）およびpGlu-Ile-Thia （pEIThia）の場合に示される。
【００３７】
３．プロドラッグの使用で生じるＤＰ ＩＶ阻害剤関与の耐糖能の上昇
活性物質イソロイシルチアゾリジドを本発明に記載のプロドラッグへ変換することの結果として、作用の顕著に改善されたプロフィールが経口投与によるウイスターラットで観察される（図２）。調べられた時間におけるＤＰ ＩＶ阻害剤によってもたらされた血中レベルの所望の低下が、マスクされていない活性物質Ile-Thiaとは違って本発明に記載のプロドラッグ化合物を使用することによって約３０％強められる（表４）：
【００３８】
表４：ウイスターラットへの経口ブドウ糖刺激およびIle-Thiaまたは本発明に記載のプロドラッグの経口投与の１００分での血中ブドウ糖レベルの関係
【表４】
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【００３９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に記載のプロドラッグからＤＰ ＩＶ阻害剤Ile-Thiaの遊離によるヒト全血中のＤＰ ＩＶの阻害を示す図である。
【図２】ウイスターラットへの経口のブドウ糖刺激とプロドラッグ経口投与後の血清中のブドウ糖レベルを示す図である。
【図１】
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【図２】
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