(57)【要約】鉄、グリシン、およびスルファートを含む組成物を提供する。この組成物は、結晶形態の鉄−グリシン−スルファート化合物（五水和物）を含み得る。この組成物はまた、種々の水和状態の硫酸第一鉄（一水和物または四水和物など）、種々の結晶形態のグリシン（α形またはγ形など）、アルギニン、またはシトルリンを含み得る。ＮＯＳは触媒としてヘム結合鉄を使用してアルギニンからＮＯを合成しているので、組成物は、体内でのＮＯ合成を促進することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）：
［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２  （Ｉ）
（式中、Ｍは金属であり；
［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］基および［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］基がＳＯ４を介して相互に連結し、それにより、［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］基由来のＨ２Ｏ分子との結合および［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］基由来のＨ２Ｏ分子との結合を形成する）の組成物。
【請求項２】
Ｍが、（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）またはＳＯ４によってキレート化されていない、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
Ｍが、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、およびＺｎ以外の金属である、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
Ｍの酸化状態が＋２である、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
ＭがＦｅである、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
組成物であって、式（ＩＩ）：
Ｘ・ＭＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  （ＩＩ）
（式中、Ｘは、第１のアミノ酸、ペプチド、およびタンパク質からなる群から選択され；Ｍは、ＸまたはＳＯ４によってキレート化されていない金属である）の化合物、およびＹ、ＭＳＯ４・４Ｈ２Ｏ、およびＭＳＯ４・Ｈ２Ｏからなる群から選択される第２の化合物であって、Ｙが第２のアミノ酸である第２の化合物、を含む組成物。
【請求項７】
Ｍの酸化状態が＋２である、請求項６に記載の組成物。
【請求項８】
Ｍが、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、およびＺｎからなる群から選択される、請求項７に記載の組成物。
【請求項９】
ＭがＦｅである、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
Ｘがグリシンである、請求項６に記載の組成物。
【請求項１１】
前記第２の化合物がＹであり；
前記第２のアミノ酸がグリシンであり；
Ｙがα形グリシンまたはγ形グリシンである、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
Ｘおよび第２の前記第２のアミノ酸がグリシンであり；
前記第２の化合物が硫酸第一鉄四水和物であり；
硫酸第一鉄一水和物；
α形グリシン；および
γ形グリシンをさらに含む、請求項９に記載の組成物。
【請求項１３】
アルギニンまたはシトルリンをさらに含む、請求項６に記載の組成物。
【請求項１４】
金属、スルファート、ならびにアミノ酸、ペプチド、およびタンパク質からなる群から選択されるアミノ酸含有成分を含む化合物；および
アルギニンまたはシトルリンを含む組成物。
【請求項１５】
前記金属が、アミノ酸含有成分またはスルファートによってキレート化されていない、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記金属の酸化状態が＋２である、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記金属が、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、およびＺｎからなる群から選択される、請求項１６に記載の組成物。
【請求項１８】
前記金属がＦｅである、請求項１７に記載の組成物。
【請求項１９】
前記アミノ酸含有成分がグリシンである、請求項１４に記載の組成物。
【請求項２０】
前記アミノ酸含有成分がグリシンであり；
硫酸第一鉄四水和物；
硫酸第一鉄一水和物；
α形グリシン；および
γ形グリシンを含む、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２１】
被験体の容態を処置する方法であって、金属、スルファート、ならびに第１のアミノ酸、ペプチド、およびタンパク質からなる群から選択されるアミノ酸含有成分を含む化合物を含む組成物を提供する工程を含み、前記金属が、前記アミノ酸含有成分または前記スルファートによってキレート化されていない、方法。
【請求項２２】
前記化合物が、式（ＩＩ）：
Ｘ・ＭＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  （ＩＩ）
（式中、Ｘは前記アミノ酸含有成分であり；
Ｍは、前記アミノ酸含有成分または前記スルファートによってキレート化されていない金属である）を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記組成物が、ＭＳＯ４・４Ｈ２Ｏ、ＭＳＯ４・Ｈ２Ｏ、第２のアミノ酸、アルギニン、およびシトルリンからなる群から選択される第２の化合物をさらに含み、Ｍが金属である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記金属の酸化状態が＋２である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記金属が、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、およびＺｎからなる群から選択される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記金属がＦｅである、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記アミノ酸含有成分がグリシンである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２のアミノ酸がグリシンであり；
前記第２の化合物がα形グリシンまたはγ形グリシンである、請求項２３に記載の組成物。
【請求項２９】
前記アミノ酸含有成分がグリシンであり；
前記組成物が、
硫酸第一鉄四水和物；
硫酸第一鉄一水和物；
α形グリシン；および
γ形グリシンをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記組成物が、アルギニンまたはシトルリンをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年６月３０日出願の米国特許仮出願第６２／５２７，１７０号（その内容が、本明細書中で参考として援用される）の利益および優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
本出願は、鉄・グリシン・スルファート組成物およびその使用に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
癌、神経変性障害（パーキンソン病およびアルツハイマー病など）、炎症性障害（関節炎など）、および代謝障害（糖尿病など）を含む多くの疾患は、一酸化窒素（ＮＯ）および／またはスルファートの異常な代謝に関連する。米国のみで毎年何百万人もが新たにこれらの疾患のうちの１つと診断されている。かかる疾患は、多くの患者の命を奪い、他者を次第に無力にしていく。この苦痛は、患者の家族および社会的集団にまで及び、彼らの愛する人への喪失感に対処したり、個別にケアする方法を見出したりする必要があり、一時的または恒久的なケアさえ必要とするかもしれない。さらに、かかる疾患は、金銭的な犠牲を強いられる。例えば、２０１４年の米国における癌処置の推定直接医療費用は８７８億ドルであり、一部の情報源では、この数値が２０２０年までに２，０００億ドルを超え得ると予測している。
【０００４】
一酸化窒素は、種々の生理学的過程におけるシグナル伝達分子として作用する不安定な気体である。実験におけるエビデンスでは、ＮＯレベルを上昇させることがＮＯ代謝の変化に関連する疾患に対処するのに有用である可能性があることが示唆されているが、患者におけるＮＯレベルの上昇機序を欠いている。ＮＯは気体であるので、標的組織で望ましいレベルが達成される制御された方法で患者に投与することは困難である。一酸化窒素は、体内で一酸化窒素シンターゼ（ＮＯＳ）酵素によって合成される。しかし、その化学的環境に応じて、ＮＯＳは、有害作用を有する他の反応性分子も産生し得るので、ＮＯＳの活性および発現を変化させることは困難かつ危険である。その結果、既存の処置では異常なＮＯ代謝を直接処置することができず、患者は、毎年、癌、パーキンソン病、およびアルツハイマー病のような疾患を患い、死亡している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概要
本発明は、非キレート化鉄、グリシン、およびスルファートを含む治療組成物を提供する。組成物は、結晶形態の鉄−グリシン−スルファート化合物（五水和物）を含み得る。組成物はまた、種々の水和状態の硫酸第一鉄（一水和物または四水和物など）、種々の結晶形態のグリシン（α形またはγ形など）、アルギニン、またはシトルリンを含み得る。ＮＯＳは触媒としてヘム結合鉄を使用してアルギニンからＮＯを合成しているので、組成物は、体内でのＮＯ合成を促進することができる。前述の組成物を使用した病態を処置する方法も提供する。
【０００６】
治療用組成物および治療方法は、ＮＯＳによるＮＯ産生の増加によって回復することができる種々の容態の処置に有用である。ＮＯレベルの上昇に応答する容態の例には、癌、神経学的障害、免疫疾患、炎症性疾患、および代謝障害が含まれる。本発明の組成物の投与により、これらの容態が改善され、それにより、かかる疾患における身体の負担および経済的負担の両方を軽減することができる。
【０００７】
本発明の１つの態様では、組成物は、式（Ｉ）：
［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２  （Ｉ）
（式中、Ｍは金属であり、［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］基および［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］基がＳＯ４を介して相互に連結し、それにより、［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］基および［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］基の各々由来のＨ２Ｏ分子との結合を形成する）の化合物を含み得る。化合物中の金属は、（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）またはＳＯ４によってキレート化されていない。金属の酸化状態は＋２であってよい。金属は、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、またはＺｎであってよい。あるいは、金属は、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、およびＺｎ以外の金属であってよい。金属はＦｅであってよい。
【０００８】
別の態様では、本発明は、（１）式（ＩＩ）：
Ｘ・ＭＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  （ＩＩ）
（式中、Ｘはアミノ酸含有成分（アミノ酸、ペプチド、またはタンパク質など）であり、Ｍは、ＸまたはＳＯ４によってキレート化されていない金属である）の化合物、および（２）Ｘ、ＭＳＯ４・４Ｈ２Ｏ、またはＭＳＯ４・Ｈ２Ｏのうちの１または複数を含む組成物を含む。金属の酸化状態は＋２であってよい。金属は、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、またはＺｎであってよい。好ましくは、金属はＦｅである。金属はＦｅであってよく、ＭＳＯ４・４Ｈ２ＯおよびＭＳＯ４・Ｈ２Ｏは、それぞれ、硫酸第一鉄四水和物および硫酸第一鉄一水和物であってよい。好ましくは、アミノ酸はグリシンである。グリシンは、α形、γ形、またはその両方の形態の結晶として提供され得る。組成物は、アルギニンまたはシトルリンを含み得る。
【０００９】
別の態様では、組成物は、（１）金属、アミノ酸含有成分、およびスルファートを含む化合物、および（２）アルギニンまたはシトルリンを含む組成物を含む。好ましくは、化合物中の金属は、アミノ酸またはスルファートによってキレート化されていない。金属の酸化状態は＋２であってよい。金属は、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、またはＺｎであってよい。好ましくは、アミノ酸含有成分はグリシンである。組成物は、１または複数の他の化合物を含み得る。他の化合物は、水和形態の金属のスルファートであってよい。例えば、金属は鉄であってよく、金属スルファートは、硫酸第一鉄四水和物または硫酸第一鉄一水和物であってよい。他の化合物は、結晶形態のアミノ酸含有成分であってよい。例えば、アミノ酸はグリシンであってよく、グリシンはα形またはγ形であってよい。
【００１０】
別の態様では、本発明は、容態を処置する方法を提供する。本方法は、金属、アミノ酸含有成分（アミノ酸、ペプチド、またはタンパク質など）、およびスルファートを含む化合物を含む組成物を提供する工程を含み、ここで、前述の金属が、アミノ酸含有成分またはスルファートによってキレート化されていない。化合物は、式（ＩＩ）：
Ｘ・ＭＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  （ＩＩ）
（式中、Ｍは金属であり、Ｘはアミノ酸含有成分である）を有し得る。金属の酸化状態は＋２であってよい。金属は、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、またはＺｎであってよい。アミノ酸含有成分は、グリシンであってよい。
【００１１】
組成物は、１または複数の他の化合物を含み得る。他の化合物は、水和形態の金属のスルファートであってよい。例えば、金属は鉄であってよく、金属スルファートは、硫酸第一鉄四水和物または硫酸第一鉄一水和物であってよい。他の化合物は、結晶形態のアミノ酸含有成分であってよい。例えば、アミノ酸含有成分はグリシンであってよく、グリシンはα形またはγ形であってよい。他の化合物は、アルギニンまたはシトルリンであってよい。
【００１２】
容態は、癌、神経学的障害、免疫疾患、炎症性疾患、または代謝障害であってよい。癌は、乳房、結腸、肺、肝臓、膵臓、頸部、頭頸部、胃系、または脳の癌であってよい。神経学的障害は、アルツハイマー病、パーキンソン病、または自閉症スペクトラム障害であってよい。炎症性障害は、関節炎（関節リウマチまたは骨関節炎など）であってよい。代謝障害は糖尿病であってよい。容態は骨粗鬆症であってよい。
【００１３】
組成物は、生理学的過程を刺激または減弱することができる。例えば、組成物は、一酸化窒素産生、ＮＯＳ活性、細胞増殖、細胞遊走、血管形成、化学療法剤に対する感受性、照射に対する感受性、インスリンに対する感受性、肝臓機能、スルファート保持、または細菌感染、ウイルス感染、ワクチン、もしくは他の免疫原性因子に対する免疫応答を刺激または減弱することができる。組成物は、体液中の化学物質または分子のレベルを変化させることができる。化学物質または分子は、一酸化窒素、スーパーオキシド（Ｏ２−）およびペルオキシナイトライト（ＯＮＯＯ−）、スルファート、グルコース、コレステロール、トリグリセリド、低密度リポタンパク質、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＳＴ）、またはアラニンアミノトランスフェラーゼ（ＡＬＴ）であってよい。体液は、唾液、尿、血液、血漿、血清、精液、糞便、または痰であってよい。
【００１４】
別の態様では、本発明は、被験体におけるＮＯ産生を増加させる方法を提供する。本方法は、上記のように、被験体に本発明の任意の組成物を提供する工程を含む。体液（唾液、尿、血液、血漿、血清、精液、糞便、または痰など）中のＮＯレベルを測定することができる。
【００１５】
別の態様では、本発明は、被験体におけるスルファート保持を増加させる方法を提供する。本方法は、上記のように、被験体に本発明の任意の組成物を提供する工程を含む。スルファートの保持を、体液（尿または糞便など）から排出されるスルファートレベルから判定することができる。
【００１６】
別の態様では、本発明は、癌細胞の成長を阻害する方法を提供する。本発明は、上記のように、細胞に本発明の任意の組成物を投与する工程を含む。組成物を、約０．１ｍｇ／ｍｌ、０．２５ｍｇ／ｍｌ、０．５ｍｇ／ｍｌ、または１ｍｇ／ｍｌの濃度で投与することができる。細胞は、任意のタイプの癌（膵臓癌または肺癌など）に由来し得る。癌細胞は、上皮組織の腫瘍（腺癌など）に由来し得る。
【００１７】
別の態様では、本発明は、容態の処置で用いる組成物を提供する。組成物は、上記のように、本発明の任意の組成物であってよい。容態は、癌、神経学的障害、免疫疾患、炎症性疾患、または代謝障害であってよい。癌は、乳房、結腸、肺、肝臓、膵臓、頸部、頭頸部、胃系、または脳の癌であってよい。神経学的障害は、アルツハイマー病、パーキンソン病、または自閉症スペクトラム障害であってよい。炎症性障害は、関節炎（関節リウマチまたは骨関節炎など）であってよい。代謝障害は糖尿病であってよい。容態は骨粗鬆症であってよい。
【００１８】
別の態様では、本発明は、被験体の運動能力を改善する方法を含む。本方法は、上記のように、被験体に本発明の任意の組成物を提供する工程を含む。運動能力には、被験体の体力、持久力、速力、敏捷性、バランス、ジャンプ力、ボールを遠くにまたは正確に投げるかシュートする能力、または運動用具（バット、ラケット、ゴルフクラフなど）を用いてボールを遠くにまたは正確に打つ能力のうちの１または複数が含まれ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態のアミノ酸−金属−スルファート−水組成物を示す。
【００２０】
【図２】図２は、本発明の１つの実施形態のアミノ酸−金属−スルファート−水組成物を示す。
【００２１】
【図３】図３は、本発明の組成物のジグリシン第一鉄四水和物・ビス硫酸第一鉄六水和物の結晶構造を示す。
【００２２】
【図４】図４は、本発明の化合物が癌細胞を選択的に標的にすることができる潜在的機序を示す。
【００２３】
【図５】図５は、本発明の化合物によって容易にすることができるＮＯＳによる一酸化窒素の合成を示す。
【００２４】
【図６】図６は、本発明の組成物が治療上の利点を付与するようにスルファート代謝を変化させることができる機序を示す。
【００２５】
【図７】図７は、本発明の１つの実施形態の組成物で被験体を処置する方法を示す。
【００２６】
【図８】図８は、本発明の組成物の投与後の唾液中の一酸化窒素レベルを示すグラフである。
【００２７】
【図９】図９は、本発明の組成物の投与後の尿中のスルファート濃度を示すグラフである。
【００２８】
【図１０】図１０は、種々の濃度の本発明の組成物の存在下で培養したＢＥＡＳ−２Ｂ細胞の成長速度を示すグラフである。
【００２９】
【図１１】図１１は、種々の濃度の本発明の組成物の存在下で培養したＰＣ−９細胞の成長速度を示すグラフである。
【００３０】
【図１２】図１２は、種々の濃度の本発明の組成物の存在下で培養したＡｓＰＣ−１細胞の成長速度を示すグラフである。
【００３１】
【図１３】図１３は、種々の濃度の本発明の組成物の存在下で培養したＢｘＰＣ−３細胞の成長速度を示すグラフである。
【００３２】
【図１４】図１４は、ＴＡＤ−６００の単量体形態のエレクトロスプレー質量分析（ＥＳ−ＭＳ）由来の結果を示すグラフである。
【００３３】
【図１５】図１５は、ＴＡＤ−６００の二量体形態のＥＳ−ＭＳ分析由来の結果を示すグラフである。
【００３４】
【図１６】図１６は、ＴＡＤ−６００の三量体形態のＥＳ−ＭＳ分析由来の結果を示すグラフである。
【００３５】
【図１７】図１７は、ＡｓＰＣ−１細胞の成長阻害に及ぼすＴＡＤ−６００の異なる試料の影響を示す。
【００３６】
【図１８】図１８は、ＢｘＰＣ−３細胞の成長阻害に及ぼすＴＡＤ−６００の異なる試料の影響を示す。
【００３７】
【図１９】図１９は、ＰＣ−９細胞の成長阻害に及ぼすＴＡＤ−６００の異なる試料の影響を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
詳細な説明
本発明は、一酸化窒素（ＮＯ）レベルの増加に応答する慢性容態を処置するための組成物および方法を提供する。ＮＯは、種々の生理学的過程においてシグナル伝達分子として作用する短命の内因性に産生される気体である。ＮＯは、細胞内環境および細胞外環境の組成物中のＮＯの濃度および変動に依存する広範な化学反応を介して生物学的作用を表す。エビデンスは、ＮＯが癌および神経変性疾患などの疾患の処置において有益な役割を果たし得ることを示している。例えば、Ｃｈｏｕｄｈａｒｉ，Ｓ．Ｋ．ｅｔ  ａｌ．，Ｎｉｔｒｉｃ  ｏｘｉｄｅ  ａｎｄ  ｃａｎｃｅｒ：ａ  ｒｅｖｉｅｗ，Ｗｏｒｌｄ  Ｊ  Ｓｕｒｇ．Ｏｎｃｏｌ．１１：１１８（２０１３）；Ｖａｈｏｒａ，Ｈ．Ｔｈｅ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｒｏｌｅ  ｏｆ  Ｎｉｔｒｉｃ  Ｏｘｉｄｅ  ｉｎ  Ｈａｌｔｉｎｇ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｃｈｅｍｏｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ  Ｐｒｅｖ，２１：１−１２（２０１６）；Ａｕｓｔｉｎ，Ｓ．Ａ．ｅｔ  ａｌ．，Ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ  Ｎｉｔｒｉｃ  Ｏｘｉｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ａｍｙｌｏｉｄ  Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ  Ｐｒｏｔｅｉｎ，Ｃｉｒｃ．Ｒｅｓ．１０７：１４９８（２０１０）を参照のこと。しかし、ＮＯは気体であるので、標的組織で望ましいレベルが達成される制御された方法で患者に投与することは困難である。固体形態で安定であり、患者に投与して身体の天然の酵素産生機構によりＮＯが産生することができる組成物を本明細書中に提供する。
【００３９】
ＮＯは、一酸化窒素シンターゼ（ＮＯＳ）によって合成される。ヒトは、以下の３つのＮＯＳ遺伝子を有している：ＮＯＳ１、ＮＯＳ２、およびＮＯＳ３。ＮＯＳ１およびＮＯＳ３は、それぞれ神経細胞および内皮細胞で構成性に発現されるため、ｎＮＯＳおよびｅＮＯＳとしても公知である。対照的に、ＮＯＳ２の発現は、ほとんどの有核細胞型で誘導でき、このイソ型はｉＮＯＳと呼ばれる。ＮＯＳは、５つの補因子（ヘムおよびテトラヒドロビオプテリン（ＢＨ４）が含まれる）を必要とする機序を介して、アルギニンのＮＯおよびシトルリンへの変換を触媒する。しかし、ＮＯＳはまた、適切な環境条件下（低比のテトラヒドロビオプテリン：ジヒドロビオプテリン（ｄｉｈｙｄｒｏｐｔｅｒｉｎ）（ＢＨ４：ＢＨ２）または低濃度のアルギニンなど）でスーパーオキシド（Ｏ２−）およびペルオキシナイトライト（ＯＮＯＯ−）を産生することができる。異常なレベルのＮＯＳタンパク質、ＮＯＳ活性、またはＮＯは、種々の疾患および容態（乳房、結腸、肺、肝臓、膵臓、頸部、頭頸部、胃系、および脳の癌、アルツハイマー病、パーキンソン病、ならびに糖尿病が含まれる）に関連する。
【００４０】
本発明は、低レベルのＮＯまたはＮＯＳの異常な活性に関連する容態を処置するためのＮＯ産生を促進することができる組成物を提供する。本発明は、式（Ｉ）：
［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２  （Ｉ）
（式中、Ｍは金属であり、［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］基および［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］基は、相互にＳＯ４を介して連結し、それにより、［Ｍ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］基および［Ｍ（Ｈ２Ｏ）６］基の各々由来のＨ２Ｏ分子との結合を形成する）の化合物を含む。好ましくは、化合物中の金属は、（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）またはＳＯ４によってキレート化されていない。金属の酸化状態は＋２であってよい。金属は、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、またはＺｎであってよい。あるいは、金属は、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、およびＺｎ以外の金属であってよい。好ましくは、金属はＦｅである。したがって、１つの好ましい実施形態では、化合物は、ジグリシン第一鉄四水和物・ビス硫酸第一鉄六水和物（示性式［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２；分子式Ｃ４Ｈ３０Ｆｅ２Ｎ２Ｏ２２Ｓ２；式量６３４．１２）であってよい。
【００４１】
図１は、本発明の１つの実施形態のアミノ酸−金属−スルファート−水組成物１０１を示す。組成物１０１は、式（ＩＩＩ）：
［ＭＩ（ＬＩ）ｎ（Ｈ２Ｏ）６−ｎ］［Ｍ２（ＬＩＩ）ｍ（Ｈ２Ｏ）６−ｍ］（ＳＯ４）２  （ＩＩＩ）
（式中、ＭＩおよびＭＩＩは金属イオンであり；ＬＩおよびＬＩＩは、水分子または双性イオン性アミノ酸の配位子であり；ｎ＝０〜６；およびｍ＝０〜６）によって示される超分子である。双性イオン性アミノ酸は、カルボキシル基、アミノ基、カルボニル基、またはヒドロキシル基を有する。制限されない例として、金属イオンは、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｅ、またはＣｏであってよく、双性イオン性アミノ酸は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、シトルリン、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、またはバリンであってよい。このクラスの化合物は、カルボキシル基上の負電荷の酸素原子を介した金属イオンの周囲のアミノ酸分子および水分子の配位を含む。さらに、アミン基上の正電荷の窒素原子は結合されないため、配位分子の正味電荷を調整する。負電荷のスルファート正四面体分子は、金属イオンと配位した水およびアミノ酸分子と強固な水素結合を形成する。さらに、アミノ酸分子間に水素結合が形成される。水素結合の三次元網目が異種分子を接続して超分子構造を形成し、この構造は、個別の分子と異なる生化学的および生物物理学的性質を示す。
【００４２】
図２は、本発明の１つの実施形態のアミノ酸−金属−スルファート−水組成物１０３を示す。組成物１０３は、式（ＩＶ）：
［ＭＩ（ＬＩ）ｎ（μ２−ＳＯ４）（Ｈ２Ｏ）４−ｎ］［ＭＩＩ（ＬＩＩ）ｍ（μ２−ＳＯ４）（Ｈ２Ｏ）４−ｍ］  （ＩＶ）
（式中、ＭＩＩおよびＭＩＩは金属イオンであり；ＬＩおよびＬＩＩは、水分子または双性イオン性アミノ酸の配位子であり；ｎ＝０〜４；およびｍ＝０〜４）によって示されるアミノ酸−金属−スルファート−水二量体である。双性イオン性アミノ酸は、カルボキシル基、アミノ基、カルボニル基、またはヒドロキシル基を有する。制限されない例として、金属イオンは、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｅ、またはＣｏであってよく、双性イオン性アミノ酸は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、シトルリン、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、またはバリンであってよい。この化合物クラスは、２つのスルファートの四面体構造および２つの八面体金属構造によって形成された８員環を含む二量体を含み、ここで、金属の配位子は、２つのスルファートの水素原子および４つの水分子またはアミノ酸分子である。これらの環は、水素結合を介して水分子とアミノ酸分子との間で繋ぎ止められている。２つの金属八面体錯体は、２つの硫酸アニオンによって架橋され、それにより二量体構造を形成している。
【００４３】
図３は、本発明の組成物によるジグリシン第一鉄四水和物・ビス硫酸第一鉄六水和物（［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２）の結晶構造を示す。ジグリシン第一鉄四水和物・ビス硫酸第一鉄六水和物を、硫酸第一鉄およびグリシンの溶液を混合し、混合物を数時間加熱し、化合物の結晶を形成させることによって作製する。
【００４４】
別の態様では、本発明は、（１）式（ＩＩ）：
Ｘ・ＭＳＯ４・５Ｈ２Ｏ  （ＩＩ）
（式中、Ｘはアミノ酸含有成分（アミノ酸、ペプチド、またはタンパク質など）であり、Ｍは、ＸまたはＳＯ４によってキレート化されていない金属である）の化合物、および（２）Ｘ、ＭＳＯ４・４Ｈ２Ｏ、またはＭＳＯ４・Ｈ２Ｏのうちの１または複数を含む組成物を含む。
【００４５】
金属（カドミウム、カルシウム、クロム、コバルト、銅、金、鉄、マグネシウム、マンガン、モリブデン、ニッケル、白金、スカンジウム、銀、チタン、バナジウム、および亜鉛など）の酸化状態は＋２であってよい。金属は、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、またはＺｎであってよい。好ましくは、金属はＦｅである。
【００４６】
金属が鉄である場合、ＭＳＯ４・４Ｈ２Ｏは、硫酸第一鉄四水和物（組織名ビス（μ−スルファト−Ｏ：Ｏ’）ビス［テトラアクアフェラス］；示性式［Ｆｅ（μ２−ＳＯ４）（Ｈ２Ｏ）４］２；分子式Ｆｅ２Ｈ１６Ｏ１６Ｓ２；式量４４７．９５）である。金属が鉄である場合、ＭＳＯ４・Ｈ２Ｏは、硫酸第一鉄一水和物、（示性式Ｆｅ（ＳＯ４）（Ｈ２Ｏ）；式量１６９．９２）である。
【００４７】
好ましくは、アミノ酸含有成分はグリシンである。グリシンは、α形、γ形、またはその両方の形態の結晶として提供され得る。
【００４８】
第１の化合物では、金属は、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、またはＺｎであってよい。好ましくは、金属はＦｅである。好ましくは、アミノ酸含有成分はグリシンである。したがって、第１の化合物を、式（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）ＦｅＳＯ４・５Ｈ２Ｏと示すことができる。
【００４９】
組成物は、式（ＩＩ）の化合物および任意の数の他の化合物を含み得る。したがって、Ｘがグリシンであり、ＭがＦｅである場合、組成物は、以下のうちの１つ、２つ、３つ、または４つを含み得る：硫酸第一鉄四水和物、硫酸第一鉄一水和物、α形グリシン、およびγ形グリシン。
【００５０】
組成物は、アルギニンまたはシトルリンを含み得る。
【００５１】
本発明は、（１）金属、アミノ酸含有成分、およびスルファートを含む化合物、および（２）アルギニンまたはシトルリンを含む組成物を含む。好ましくは、化合物中の金属は、アミノ酸含有成分またはスルファートによってキレート化されていない。好ましくは、金属の酸化状態は＋２である。金属は、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｅ、またはＺｎであってよい。好ましくは、アミノ酸含有成分はグリシンである。組成物は、水和形態（四水和物または一水和物など）の金属のスルファート、または結晶形態のアミノ酸含有成分のうちの１または複数を含み得る。例えば、金属は鉄であってよく、金属スルファートは、硫酸第一鉄四水和物または硫酸第一鉄一水和物であってよい。アミノ酸含有成分はグリシンであってよく、グリシンはα形またはγ形であってよい。
【００５２】
第一鉄イオンＦｅ（ＩＩ）は、加水分解により水中で不安定であり、以下の反応にしたがって第二鉄Ｆｅ（ＩＩＩ）状態に容易に酸化する：
【化１】
2020526578.tif 000002
【００５３】
水酸化鉄（ＩＩ）は、水に中程度に溶解し、水酸化鉄は不溶性である。水溶性水酸化鉄（ＩＩ）ならびに水酸化鉄（ＩＩ）および水酸化鉄（ＩＩＩ）の両方の沈殿物において、鉄は、以下の式（Ｖ）、（ＶＩ）、および（ＶＩＩ）に示すように、配位子としての水または水酸化物に取り囲まれた配位圏の中心にある：
【化２】
2020526578.tif 000003
【００５４】
中性の水配位子および負電荷の水酸化物配位子は、他の物質との相互作用層を形成する。対照的に、式（ＶＩＩＩ）に示すように、本発明の第一鉄グリシン水性分子は、アミン基上に正電荷を保有し、他の物質と相互作用した場合に異なる静電的性質を示す：
【化３】
2020526578.tif 000004
【００５５】
図４は、本発明の化合物が癌細胞を選択的に標的にすることができる潜在的機序を示す。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、金属−アミノ酸錯体の外面の正電荷は、本発明の組成物と癌細胞との間の選択的相互作用を容易にし得る。癌細胞４０１は、硫酸アニオンおよびシアル酸を産生し、それにより、癌細胞表面は、正常な初代細胞の表面よりも正味負電荷が高くなる。その結果、癌細胞は正電荷粒子をより強力に引き付ける。ナノ粒子４０５またはマイクロ粒子４０７としても存在し得る本発明の第一鉄グリシン水性分子４０３は、癌細胞４０１の表面４０９上に選択的に吸着することができる。第一鉄グリシン水性分子４０３の吸着は、癌細胞表面上の正味負電荷を減少させることができ、それにより、かかる細胞は、特定の分子バイオマーカーを必要とせずに、免疫系の細胞（マクロファージ４１１など）によって特定され、破壊され得る。
【００５６】
ジグリシン第一鉄四水和物・ビス硫酸第一鉄六水和物（［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２）は、強力な水素結合および金属配位によって単量体単位をまとめて、式［Ｃ４Ｈ３０Ｆｅ２Ｎ２Ｏ２２Ｓ２］ｎ（式中、ｎ≧２）を有する超分子ポリマーの三次元網目を形成する。重合が非共有結合性の動的で可逆性の相互作用に基づくので、［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２は、粘度、生分解、および生体適合性の有利な組み合わせを有する。他方では、硫酸第一鉄一水和物は、Ｆｅ（ＩＩ）および硫酸イオンの網目構造を有し、水に溶解したときに懸濁液を形成する。［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２および硫酸第一鉄一水和物の両方を使用して、アミン基、スルファート基、ヒドロキシル基、およびカルボキシル基の配置に基づいた所望の表面電荷型および密度を有する粒子を形成することができる。２つの化合物の比および／またはｐＨを調整することにより、異なる用途に適したサイズおよび表面電荷を有する粒子を作製することができる。
【００５７】
エンドサイトーシスによる小粒子の細胞取り込みは、サイズおよび電荷に支配される。正電荷の粒子は、細胞および組織（癌細胞、肉腫、マクロファージ、細菌、プロバイオティクス、内皮、血液脳関門、粘膜、骨髄、脂肪細胞、血小板、およびアミロイドβを有する細胞など）の負電荷膜により引き付けられる。典型的には直径０．１μｍ〜１００μｍのマイクロ粒子４０７は、マクロファージ４１１を刺激して炎症応答に至り、一酸化窒素産生およびサイトカインＴＮＦ−α放出を増加させ得る。典型的には直径１ｎｍ〜１００ｎｍの、正電荷アミン基でコーティングされたナノ粒子４０５は、癌細胞４０１内でのエンドサイトーシスによる選択的取り込みを容易にし、抗癌有効性を増幅することができる。さらに、正電荷粒子は、血液脳関門（ＢＢＢ）内の内皮細胞層の負の表面電荷を中和し、関門透過性を増強することができ、それにより、脳内に薬物が有効に送達される。
【００５８】
例えば、ＴＡＤ−６００は、カチオン性（例えば、アミン）およびアニオン性（例えば、カルボキシルおよびスルファート）の官能基を含む双性イオンである。ＴＡＤ−６００分子の正味電荷を、周囲の溶液の性質（例えば、ｐＨ値、Ｏ２濃度、および酵素活性）によって調整することができる。酸性溶液中では、分子は、正の正味電荷を保有し、これらの分子が凝集して高分子量の巨大粒子を形成するのに対して、中性または塩基性の溶液中では、分子は正味電荷を保有しないか、低正味電荷を保有し、これらの分子は分散されて低分子量の小粒子を形成する。
【００５９】
多くの混合電荷の自己集合双性イオン小粒子は、細胞膜と強力に相互作用し、高エンドサイトーシス性取り込みを誘導し、腫瘍内蓄積を増大させ、タンパク質／アミロイド凝集を防止することが報告されている。金属双性イオン粒子は、異なる疾患を標的にするための種々の金属イオンを保有することができる。例えば、細胞内の第一鉄イオン取り込みは、酸化ストレスを変化させて異なるＲＯＳレベルをもたらすことができ、フェロトーシスを介して癌細胞成長を阻害することが報告されている。他方では、第一鉄イオンによる中程度のＲＯＳ刺激が抗酸化剤を強化し、種々の神経変性疾患においてニューロンを保護することができることも報告されている。
【００６０】
いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、組成物は、体内でのアルギニンからのＮＯ合成の促進によって有益な効果を発揮し得る。
【００６１】
図５は、本発明の化合物によって容易にすることができるＮＯＳによるＮＯ２０１の合成を示す。第１の工程では、アルギニン２０３（Ｌ型）を、Ｎ−ヒドロキシ−Ｌ−アルギニン（ＮＯＨＬＡ）２０５に変換する。第２の工程では、ＮＯＨＬＡ２０５をシトルリン２０７およびＮＯ２０１に変換する。各工程では、Ｏ２２０９は、電子受容体としての機能を果たす。Ｏ２は、ＮＯＳの補因子であるヘム結合Ｆｅ（ＩＩ）２１１によって供給される。組成物は、Ｆｅ（ＩＩ）、アルギニン、およびシトルリンのうちの１または複数を供給することによってＮＯ産生を容易にすることができる。
【００６２】
さらにまたはあるいは、組成物はまた、スルファート代謝を変化させることによって治療上の利益を提供することができる。スルファート輸送は、いくつかの不可欠な化学物質（コレステロール、グリコサミノグリカン、タンパク質、フェノール、セロトニン、ドーパミン、エストロゲン、テストステロン、ビタミンＤ、およびメラトニンが含まれる）に影響を及ぼす。スルファートは、スルホトランスフェラーゼによる硫酸化（他の分子へのスルホ基の付加）に必要である。硫酸化は、種々の生物学的過程（解毒、ホルモン調節、分子認識、細胞シグナル伝達、細胞へのウイルス侵入、細胞マトリックス合成、細胞膜の維持、凝固、止血、繊維素溶解、血管形成、防衛機序、エンドサイトーシス、アポトーシス、細胞認識、細胞増殖、細胞遊走、および細胞接着が含まれる）に関与する。硫酸化によって改変される重要な生体分子には、いくつかの細胞外基質のグリコサミノグリカンおよびポリサッカリド（ヘパリン、ヘパラン硫酸、コンドロイチン硫酸、およびデルマタン硫酸など）ならびにタンパク質およびコレステロールが含まれる。スルファートおよびスルファート誘導体は、負電荷密度が比較的高いので、複数のレベルで炎症応答を調節することが公知である。例えば、ヘパラン硫酸上のスルホ基は、多くのシグナル伝達分子（例えば、ケモカイン、成長因子、およびサイトカイン）と結合して、これらの分子を活性部位の高次構造に固定し、生物学的効果を制御する。スルファートの欠乏は、身体の変形、精神遅滞、疼痛、および炎症を引き起こす。
【００６３】
体内のスルファートの主な供給源は、亜硫酸オキシダーゼによるシステインおよびメチオニンの酸化である。しかし、硫黄含有アミノ酸の酸化によるスルファート合成には、スーパーオキシド（Ｏ２−）が必要であり、これは炎症を引き起こす。スルファートは食事からも供給され得るが、食品および水中の遊離アニオン性スルファートは、胃腸管による吸収率が低いと考えられている。金属イオン（Ｆｅ２＋など）に結合したスルファートおよびアミノ酸（グリシンなど）を含む本発明の組成物は、体内でのスルファートの生物学的利用能を高め、硫酸化における生物活性を強化する。
【００６４】
図６は、本発明の組成物３０１が治療上の利点を付与するようにスルファート代謝を変化させることができる機序を示す。加水分解または取り込み工程３０３では、組成物３０１が加水分解されて遊離スルファート３０５が産生される。活性化工程３０７では、一連のＡＴＰ依存性反応において３’−ホスファート５’−スルファトホスファート（ＰＡＰＳ）３０９が生成される。硫酸化工程３１１では、スルホトランスフェラーゼは、スルホ基３１３を生体分子３１５（プロテオグリカン、ポリサッカリド、またはタンパク質など）の酸素原子または窒素原子に抱合させる。分解工程３１７では、水またはＮＯとの反応においてスルホ基３１３が生体分子から取り出される。
【００６５】
さらにまたはあるいは、組成物はまた、グリシン代謝を変化させることによって治療上の利益を提供することができる。血清グリシン濃度の２倍〜４倍の増加により、グリシン補充は、グリシン受容体（ＧｌｙＲ）の活性化を促進することができる。ＧｌｙＲは、細胞内へのカルシウム電流に影響を及ぼすグリシン作動性塩素チャネルであり、一酸化窒素調整、抗炎症、抗血管形成、および細胞保護の生物学的影響を容易にする。
【００６６】
ＧｌｙＲのリガンド刺激効果は、細胞の状況に依存する。内皮細胞では、グリシンがＣｌ−流入の増加による細胞膜の過分極を引き起こし、膜電位勾配が生じてカルシウム流入の増加が促進される。細胞内遊離カルシウム濃度の上昇により、ｅＮＯＳ発現および一酸化窒素放出が増強される。構成性の低レベルｅＮＯＳ駆動一酸化窒素は、血管緊張および心血管系の制御で重要な役割を果たし、その産生の異常は、高血圧症、アテローム性動脈硬化症、および血管形成関連障害などの疾患を引き起こす。しかし、ニューロン、マクロファージ、および平滑筋細胞では、グリシン駆動Ｃｌ−流入に原因する過分極は電位依存性Ｃａ２＋チャネルの開口を弱め、Ｃａ２＋濃度の増加を防止する。ニューロンでは、グリシンによるＧｌｙＲの活性化は、神経伝達物質の放出を阻害する。免疫系細胞では、ＧｌｙＲ活性化は、ＴＮＦ−α、ＮＦ−ｋＢ、ｉＮＯＳ、および活性酸素種の機能を減弱させ、低酸素細胞損傷を減少させ、炎症応答を阻害する。いくつかの細胞型では、グリシンはまた、ｅＮＯＳレベルおよびｉＮＯレベルの制御による一酸化窒素レベルの維持において機能する。
【００６７】
本発明は、１または複数の上記の化合物を含む医薬組成物を提供する。化合物を含む医薬組成物は、経口使用に適した形態（例えば、錠剤、トローチ、ロゼンジ、即溶剤、水性または油性の懸濁剤、分散性散剤または顆粒剤、乳剤、硬質カプセルまたは軟質カプセル、シロップ、またはエリキシルとして）であり得る。経口での使用を意図する組成物を、医薬組成物製造のための当該分野で公知の任意の方法にしたがって調製することができ、かかる組成物は、薬学的に的確かつ美味な調製物を提供するための、甘味剤、香味物質、着色剤、および防腐剤から選択される１または複数の薬剤を含み得る。錠剤は、錠剤の製造に適した非毒性の薬学的に許容され得る賦形剤と混合した化合物を含む。これらの賦形剤は、例えば、不活性希釈剤（炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、ラクトース、リン酸カルシウム、またはリン酸ナトリウムなど）；造粒剤および崩壊剤（トウモロコシデンプンまたはアルギン酸）；結合剤（例えば、デンプン、ゼラチン、またはアカシア）、および潤滑剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、またはタルク）であり得る。錠剤は、コーティングされていなくても、胃内での崩壊を遅延させ、胃腸管内での吸収を低下させ、それにより、長期間にわたって作用を持続させるための公知の技術によってコーティングしてもよい。例えば、時間遅延材料（モノステアリン酸グリセリルまたはジステアリン酸グリセリルなど）を使用することができる。これらの錠剤を、米国特許第４，２５６，１０８号、同第４，１６６，４５２号、および同第４，２６５，８７４号に記載の技術によってコーティングして、制御放出のための浸透圧治療錠剤を形成することもできる。化合物の調製および投与は、米国特許第６，２１４，８４１号および米国特許出願公開第２００３／０２３２８７７号（その全体が本明細書中で参考として援用される）で考察されている。
【００６８】
また、経口用の製剤を、化合物が不活性固体希釈剤（例えば、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、またはカオリン）と混合された硬ゼラチンカプセル、または化合物が水媒体または油媒体（例えば、ピーナッツ油、流動パラフィン、またはオリーブ油）混合された軟ゼラチンカプセルとして提示され得る。
【００６９】
化合物の胃腸管での加水分解の制御が求められる別の経口製剤を、本発明の化合物が腸溶コーティング中にカプセル化されている制御放出製剤を使用して得ることができる。
【００７０】
水性懸濁液は、水性懸濁液の製造に適した賦形剤と混合された化合物を含み得る。かかる賦形剤は、懸濁剤（例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、トラガカントゴム、およびアカシアゴム）；分散剤または湿潤剤（天然に存在するホスファチド（例えば、レシチン）、またはアルキレンオキシドの脂肪酸との縮合生成物（例えば、ポリオキシエチレンステアラート）、またはエチレンオキシドの長鎖脂肪族アルコールとの縮合生成物（例えば、ヘプタデカエチレンオキシセタノール）、またはエチレンオキシドの脂肪酸およびヘキシトールに由来する部分エステルとの縮合生成物、ポリオキシエチレンの脂肪酸およびヘキシトール無水物に由来する部分エステルとの縮合生成物など（例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート）など）である。水性懸濁液はまた、１または複数の防腐剤（例えば、エチルベンゾアートまたはｎ−プロピルｐ−ヒドロキシベンゾアート）、１または複数の着色剤、１または複数の香味物質、および１または複数の甘味剤（スクロースまたはサッカリンなど）を含み得る。
【００７１】
油性懸濁液を、植物油（例えば、ラッカセイ油、オリーブ油、ゴマ油、またはココナッツ油）中または流動パラフィンなどの鉱油中の化合物の懸濁によって製剤化することができる。油性懸濁液は、増粘剤（例えば、蜜蝋、固形パラフィン、またはセチルアルコール）を含み得る。甘味剤（前述の甘味剤など）および香味物質を添加して、美味な経口調製物を得ることができる。これらの組成物を、抗酸化剤（アスコルビン酸など）の添加によって保存することができる。
【００７２】
水の添加による水性懸濁液の調製に適切な分散性の粉末および顆粒から、分散剤または湿潤剤、懸濁剤および１または複数の防腐剤と混合した化合物が得られる。適切な分散剤または湿潤剤および懸濁剤が例示されており、例えば、甘味料、香味料、および着色剤も存在し得る。
【００７３】
本発明の医薬組成物は、水中油型乳濁液の形態であってもよい。油相は、植物油（例えば、オリーブ油またはラッカセイ油）または鉱油（例えば、流動パラフィン）またはこれらの混合物であり得る。適切な乳化剤は、天然ゴム（例えば、アカシアゴムまたはトラガカントゴム）、天然に存在するホスファチド（例えば、ダイズレシチン）、ならびに脂肪酸およびヘキシトール無水物に由来するエステルまたは部分エステル（例えば、ソルビタンモノオレアート）および前述の部分エステルのエチレンオキシドとの縮合生成物（例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアート）であり得る。乳剤はまた、甘味剤および香味物質を含み得る。
【００７４】
シロップおよびエリキシルを、甘味剤（グリセロール、プロピレングリコール、ソルビトール、またはスクロースなど）を用いて製剤化することができる。かかる製剤はまた、粘滑薬、防腐剤、ならびに香味料および／または着色剤を含み得る。医薬組成物は、無菌の注射用の水性懸濁液または油性懸濁液の形態であってよい。この懸濁液を、前述の適切な分散剤または湿潤剤および懸濁剤を使用して、公知の技術にしたがって製剤化することができる。無菌注射調製物はまた、非毒性の非経口で許容され得る希釈剤または溶媒の滅菌した注射用の溶液または懸濁液であってよい（例えば、１，３−ブタンジオール溶液）。使用することができる許容され得るビヒクルおよび溶媒には、水、リンゲル液、等張塩化ナトリウム溶液がある。さらに、溶媒または懸濁媒体として、無菌固定油が従来より使用されている。この目的のために、任意の低刺激の固定油（合成モノ−またはジ−グリセリドが含まれる）を使用することができる。さらに、オレイン酸などの脂肪酸は、注射液の調製で使用される。
【００７５】
各化合物を、薬物の直腸投与のための坐剤の形態で投与することもできる。これらの組成物を、常温で固体であるが、直腸温度では液体であり、したがって、直腸で溶けて薬物を放出する適切な非刺激性の賦形剤と薬物を混合することによって調製することができる。かかる材料の例は、カカオバターおよびポリエチレングリコールである。
【００７６】
局所使用のために、クリーム、軟膏、ゼリー、即溶錠剤、溶液、または懸濁液は、肺送達のための噴霧形態と同様に、適切である。局所適用には、含嗽剤およびうがい薬が含まれる。
【００７７】
組成物を、キットの一部として提供することができる。キットは、容器内に１または複数の化合物を含めることができる。化合物を、固体として（例えば、散剤として）、または水性媒体もしくは有機媒体の溶液として提供することができる。キットは、化合物を、溶解、懸濁、希釈、希釈、組み合わせ、混合、または投与のためのその他の調製が可能な媒体を含み得る。
【００７８】
本発明はまた、本明細書中に提供した組成物を使用して容態を処置する方法を提供する。
【００７９】
図７は、本発明の１つの実施形態の組成物７０５で被験体７０３における容態を処置する方法７０１を示す。組成物７０５を被験体に提供する７０７。組成物を、任意の適切な形態（例えば、錠剤、トローチ、ロゼンジ、即溶剤、水性または油性の懸濁剤、分散性散剤または顆粒剤、乳剤、硬質カプセルまたは軟質カプセル、シロップ、またはエリキシルとして）提供することができる。
【００８０】
提供７０７には、被験体への組成物の投与が含まれ得る。組成物を、任意の適切な手段（経口、静脈内、経腸、非経口、皮膚、口内、局所（経皮が含まれる）、注射、静脈内、鼻腔内、経肺、および植込み型医療機器（例えば、ステントまたは薬剤溶出性ステントまたはバルーン等価物）の使用または搭載など）によって投与することができる。
【００８１】
容態は、ＮＯＳタンパク質、ＮＯＳ活性、またはＮＯの異常なレベルに関連する容態であり得る。異常なＮＯ代謝が、多くの癌型（乳房、結腸、肺、肝臓、膵臓、頸部、頭頸部、胃系、および脳の癌が含まれる）で検出されている。癌の症状および進行におけるＮＯの役割についてのエビデンスは、矛盾している。いくつかの例では、ＮＯの増加は、癌促進効果を有するのに対して、他のエビデンスでは、ＮＯは抗癌剤として作用することが示されている。例えば、Ｃｈｏｕｄｈａｒｉ，Ｓ．Ｋ．ｅｔ  ａｌ．，Ｎｉｔｒｉｃ  ｏｘｉｄｅ  ａｎｄ  ｃａｎｃｅｒ：ａ  ｒｅｖｉｅｗ，Ｗｏｒｌｄ  Ｊ  Ｓｕｒｇ．Ｏｎｃｏｌ．１１：１１８（２０１３）；およびＶａｈｏｒａ，Ｈ．Ｔｈｅ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  Ｒｏｌｅ  ｏｆ  Ｎｉｔｒｉｃ  Ｏｘｉｄｅ  ｉｎ  Ｈａｌｔｉｎｇ  Ｃａｎｃｅｒ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｃｈｅｍｏｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，Ｊ．Ｃａｎｃｅｒ  Ｐｒｅｖ，２１：１−１２（２０１６）を参照のこと。さらに、ＮＯの影響は、ＮＯが増加するレベルに依存する可能性があり、ＮＯ濃度のわずかな増加は癌細胞の増殖を促進し、ＮＯ濃度のさらなる増加は増殖を阻害する。例えば、Ｅｌ−Ｓｅｈｅｍｙ，Ａ．ｅｔ  ａｌ．，Ｎｉｔｒｉｃ  ｏｘｉｄｅ  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｉｎ  ｈｕｍａｎ  ｏｖａｒｉａｎ  ｃａｎｃｅｒ：Ａ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  ｔａｒｇｅｔ，Ｎｉｔｒｉｃ  Ｏｘｉｄｅ  ５４：３０−３７（２０１６）；Ｗａｎｇ，Ｂ．ｅｔ  ａｌ．，Ａ  ｎｏｖｅｌ  ｍｏｄｅｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｓｔｕｄｙｉｎｇ  ｔｈｅ  ｄｏｕｂｌｅ−ｅｄｇｅｄ  ｒｏｌｅｓ  ｏｆ  ｎｉｔｒｉｃ  ｏｘｉｄｅ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ｐａｎｃｒｅａｔｉｃ  ｃａｎｃｅｒ  ｇｒｏｗｔｈ  ａｎｄ  ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ，Ｏｎｃｏｇｅｎｅ，２２：１７７１（２００３）を参照のこと。しかし、本発明者らは、本発明の化合物がある範囲の濃度で癌性細胞の成長を特異的に阻害するが、同一濃度で正常細胞の成長に影響をほとんど及ぼさないか全く及ぼさないことを見出した。
【００８２】
他の疾患および障害は、異常なＮＯレベルに関連する（神経学的障害（アルツハイマー病、パーキンソン病、または自閉症スペクトラム障害など）、炎症性障害（関節炎（例えば、関節リウマチおよび骨関節炎）など）、代謝障害（糖尿病など）、および骨粗鬆症が含まれる）。例えば、Ａｕｓｔｉｎ，Ｓ．Ａ．ｅｔ  ａｌ．，Ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ  Ｎｉｔｒｉｃ  Ｏｘｉｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ａｍｙｌｏｉｄ  Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ  Ｐｒｏｔｅｉｎ，Ｃｉｒｃ．Ｒｅｓ．１０７：１４９８（２０１０）；Ａｕｓｔｉｎ，Ｓ．Ａ．Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｎｉｔｒｉｃ  Ｏｘｉｄｅ  Ａｔｔｅｎｕａｔｅｓ  ＡｐＰＰ  ａｎｄ  ＢＡＣＥ１  Ｐｒｏｔｅｉｎ  ｉｎ  Ｃｅｒｅｂｒａｌ  Ｍｉｃｒｏｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅＮＯＳ−Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ  Ｍｉｃｅ，Ｊ．Ａｌｚｈｅｉｍｅｒ’ｓ  Ｄｉｓｅａｓｅ，３３：２９−３３（２０１３）を参照のこと。
【００８３】
容態は、スルファート代謝の欠陥に関連する容態であり得る。ヘパリン硫酸などの硫酸化プロテオグリカンは、種々の病的状態（パーキンソン病、アルツハイマー病、ハンチントン病、筋萎縮性側索硬化症、および多発性硬化症などの神経変性疾患が含まれる）に関連する。例えば、Ｚｈａｎｇ，Ｘ．Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｈｅｐａｒａｎ  ｓｕｌｆａｔｅ  ａｎｄ  ｈｅｐａｒａｎａｓｅ  ｉｎ  ｎｅｕｒｏｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ，Ｍａｔｒｉｘ  Ｂｉｏｌ．２５：１７４−１８１（２０１４）を参照のこと。
【００８４】
組成物を使用して、生理学的過程を刺激または減弱することができる。例えば、組成物は、一酸化窒素産生、ＮＯＳ活性、細胞増殖、細胞遊走、血管形成、化学療法剤に対する感受性、照射に対する感受性、インスリンに対する感受性、肝臓機能、スルファート保持、または細菌感染、ウイルス感染、ワクチン、もしくは他の免疫原性因子に対する免疫応答を刺激または減弱することができる。組成物は、体液中の化学物質または分子のレベルを変化させることができる。化学物質または分子は、一酸化窒素、スーパーオキシド（Ｏ２−）およびペルオキシナイトライト（ＯＮＯＯ−）、スルファート、グルコース、コレステロール、トリグリセリド、低密度リポタンパク質、アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＳＴ）、またはアラニンアミノトランスフェラーゼ（ＡＬＴ）であってよい。体液は、唾液、尿、血液、血漿、血清、精液、糞便、または痰であってよい。
【００８５】
本発明はまた、被検体に本発明の組成物を被験体に提供することによる運動能力を改善する方法を提供する。運動能力には、被験体の体力、持久力、速力、敏捷性、バランス、ジャンプ力、ボールを遠くにまたは正確に投げるかシュートする能力、または運動用具（バット、ラケット、ゴルフクラフなど）を用いてボールを遠くにまたは正確に打つ能力のうちの１または複数が含まれ得る。距離走のタイム（４０ヤード短距離走、１００ヤード短距離走、５０００ｍ走、または１００００ｍ走など）、重量挙げエクササイズ、垂直跳びテスト、水平跳びテスト、ファンクショナルムーブメントスクリーン、およびアスレチックアビリティアセスメントの任意の適切な運動能力の測定を使用することができる。
【実施例】
【００８６】
実施例
［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２の作製方法。硫酸第一鉄一水和物または硫酸第一鉄七水和物を、グリシンおよび水と、鉄：グリシン：水のモル比約（１）：（１〜５）：（０〜２）で混合した。混合物を、０％〜２５％の大気中の酸素とともに０％〜６０％の範囲の湿度にて約４０℃〜１２０℃で０．５〜８時間加熱し、次いで、室温まで冷却した。固体画分を乾燥させて、硫酸第一鉄四水和物、硫酸第一鉄一水和物、α形グリシン、およびγ形グリシンの混合物を生成した。固体混合物を、適切な酸（例えば、塩酸、硫酸、クエン酸）を添加することによって中性または酸性のｐＨで水に溶解した。次いで、溶液を、乾燥除湿器および酸素吸収剤を用いた周囲環境に置いて［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２を生成させ、これは、種々の製造条件下において前の固体画分にも存在し得る。
【００８７】
例示的な結晶ペイマスター。［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２のＸ線結晶回折パターンを解析した。［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２について得た単結晶Ｘ線回折は、以下のセル寸法を有する空間群Ｐ−１の三斜晶系結晶に対応する：ａ＝５．９９A、ｂ＝６．７８A、ｃ＝１３．３４A、α＝８５．４５°、β＝８２．９２°、およびγ＝８３．０９°。化合物の１つの試料から結晶パラメータの値が得られ、本発明が得られた値と異なる値を有する化合物を含むと理解される。
唾液中のＮＯレベルに及ぼす組成物の影響。唾液中のＮＯレベルに及ぼす本発明の組成物の影響を分析した。混合物１は、ジグリシン第一鉄四水和物・ビス硫酸第一鉄六水和物（示性式［Ｆｅ（Ｃ２Ｈ５ＮＯ２）２（Ｈ２Ｏ）４］［Ｆｅ（Ｈ２Ｏ）６］（ＳＯ４）２；分子式Ｃ４Ｈ３０Ｆｅ２Ｎ２Ｏ２２Ｓ２；式量６３４．１２）、硫酸第一鉄四水和物（組織名ビス（μ−スルファト−Ｏ：Ｏ’）ビス［テトラアクアフェラス］；示性式［Ｆｅ（μ２−ＳＯ４）（Ｈ２Ｏ）４］２；分子式Ｆｅ２Ｈ１６Ｏ１６Ｓ２；式量４４７．９５）、硫酸第一鉄一水和物（示性式Ｆｅ（ＳＯ４）（Ｈ２Ｏ）；式量１６９．９２）、γ−グリシン（示性式ＮＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ；式量７５．０７）、およびα−グリシン示性式ＮＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨ；式量７５．０７）を含む。ヒト被験体に、（１）ネガティブコントロール、（２）混合物１（総鉄量６５ｍｇ）、（３）混合物１＋２ｇアルギニン（総鉄量６５ｍｇ）、（４）２ｇアルギニン、または（５）ＦｅＳＯ４＋２ｇアルギニン（総鉄量６５ｍｇ）を経口で服薬させ、唾液中のＮＯレベルを１時間間隔で測定した。
【００８８】
図８は、本発明の組成物の投与後の唾液中のＮＯレベルを示すグラフである。表は、各容態についての最大（ピーク）、最小（トラフ）、および平均（平均）値を示す。混合物１＋アルギニンの投与により、混合物１のみ、アルギニンのみ、またはＦｅＳＯ４＋アルギニンのいずれかの投与よりも唾液中のピークＮＯレベルおよび平均ＮＯレベルが高かった。
【００８９】
スルファート保持に及ぼす組成物の影響。スルファート保持に及ぼす本発明の組成物の影響を分析した。ヒト被験体に、（１）ネガティブコントロール、（２）混合物１＋２ｇアルギニン（総スルファート１１２ｍｇ）、（３）２ｇアルギニン、または（４）ＦｅＳＯ４＋２ｇアルギニン（総スルファート１１２ｍｇ）を経口で服薬させ、尿中のスルファート濃度を１時間間隔で測定した。
【００９０】
図９は、本発明の組成物の投与後の尿中のスルファート濃度を示すグラフである。表は、各容態についての最大（ピーク）、最小（トラフ）、および平均（平均）値を示す。混合物１＋アルギニンの投与により、硫酸第一鉄＋アルギニンの投与よりも尿中のスルファート濃度が低かった。
【００９１】
細胞成長に及ぼす組成物の影響。細胞成長に及ぼす本発明の組成物の影響を分析した。細胞を種々の濃度の混合物１の存在下で培養し、培養密度を１日間隔で分析した。
【００９２】
図１０は、種々の濃度の本発明の組成物の存在下で培養したＢＥＡＳ−２Ｂ細胞の成長速度を示すグラフである。ＢＥＡＳ−２Ｂ細胞株は、正常な非癌性ヒト気管支上皮に由来する。混合物１は、ＢＥＡＳ−２Ｂ細胞の成長にわずかな影響しか及ぼさなかった。
【００９３】
図１１は、種々の濃度の本発明の組成物の存在下で培養したＰＣ−９細胞の成長速度を示すグラフである。ＰＣ−９細胞株は、ヒト肺腺癌に由来する。混合物１は、濃度依存性様式でＰＣ−９細胞の成長を阻害した。
【００９４】
図１２は、種々の濃度の本発明の組成物の存在下で培養したＡｓＰＣ−１細胞の成長速度を示すグラフである。ＡｓＰＣ−１細胞株は、膵臓腺癌を有するヒトの腹水から開始されたヌードマウス異種移植片に由来する。混合物１は、濃度依存性様式でＡｓＰＣ−１細胞の成長を阻害した。
【００９５】
図１３は、種々の濃度の本発明の組成物の存在下で培養したＢｘＰＣ−３細胞の成長速度を示すグラフである。ＢｘＰＣ−３細胞株は、ヒトの原発性の膵臓腺癌に由来する。混合物１は、濃度依存性様式でＢｘＰＣ−３細胞の成長を阻害した。
【００９６】
ＴＡＤ−６００の分子量に及ぼす組成物の影響。本発明の組成物は、グルタチオンの還元型であるＴＡＤ−６００の超分子ポリマーの形成を促進する。ＴＡＤ−６００は、種々のポリマー形態で存在し得る。
【００９７】
図１４は、ＴＡＤ−６００の単量体形態のエレクトロスプレー質量分析（ＥＳ−ＭＳ）由来の結果を示すグラフである。
【００９８】
図１５は、ＴＡＤ−６００の二量体形態のＥＳ−ＭＳ分析由来の結果を示すグラフである。
【００９９】
図１６は、ＴＡＤ−６００の三量体形態のＥＳ−ＭＳ分析由来の結果を示すグラフである。
【０１００】
ＴＡＤ−６００の平均分子量を、単量体ジグリシン第一鉄四水和物・ビス硫酸第一鉄六水和物の存在下でのインキュベーション後に分析した。表１は、ＴＡＤ−６００の３つの試料の平均分子量および平均度ｎを示す。試料１および２は、対照試料であり、試料３を、水に溶解したときにその分子量が経時的に成長し続けるように製造した。試料３を、２０分間または３日間のインキュベーション後に分析した。
【表１】
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【０１０１】
ＴＡＤ−６００の効力に及ぼす組成物の影響。表１に関する上記のＴＡＤ−６００試料を、癌細胞株の成長を阻害する能力について分析した。
【０１０２】
図１７は、ＡｓＰＣ−１細胞の成長阻害に及ぼすＴＡＤ−６００の異なる試料の影響を示す。ＴＡＤ−６００試料を、粒子を１日間、２日間、および３日間成長させた後に試験した。試料３は、経時的な有効性の増加（すなわち、ＩＣ５０の減少）を示し、これは、粒径の増加と相関していた。
【０１０３】
図１８は、ＢｘＰＣ−３細胞の成長阻害に及ぼすＴＡＤ−６００の異なる試料の影響を示す。ＴＡＤ−６００試料を、粒子を１日間、２日間、および３日間成長させた後に試験した。試料３は、経時的な有効性の増加（すなわち、ＩＣ５０の減少）を示し、これは、粒径の増加と相関していた。
【０１０４】
図１９は、ＰＣ−９細胞の成長阻害に及ぼすＴＡＤ−６００の異なる試料の影響を示す。ＴＡＤ−６００試料を、粒子を１日間、２日間、および３日間成長させた後に試験した。試料３は、経時的な有効性の増加（すなわち、ＩＣ５０の減少）を示し、これは、粒径の増加と相関していた。
【０１０５】
参照による援用
本開示を通して、特許、特許出願、特許刊行物、雑誌、書籍、論文、ウェブコンテンツなどの他の文書が参照および引用されている。かかる文書はすべて、あらゆる目的のためにその全体が本明細書中で参考として援用される。
【０１０６】
均等物
本明細書に表示されて記載されたものに加えて、本発明の種々の修正およびその多くのさらなる実施形態は、本明細書中に引用された科学文献および特許文献の参照が含まれる本文書の全内容から当業者に明らかになる。本明細書中の主題は、その種々の実施形態およびその均等物において本発明の実施に適合させることができる重要な情報、例示、およびガイダンスを含む。
【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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【国際調査報告】
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