[go: up one dir, main page]

WO2021145368A1 - フェノチアジン骨格を有する光酸素化触媒化合物及びこれを含有する医薬 - Google Patents

フェノチアジン骨格を有する光酸素化触媒化合物及びこれを含有する医薬 Download PDF

Info

Publication number
WO2021145368A1
WO2021145368A1 PCT/JP2021/001008 JP2021001008W WO2021145368A1 WO 2021145368 A1 WO2021145368 A1 WO 2021145368A1 JP 2021001008 W JP2021001008 W JP 2021001008W WO 2021145368 A1 WO2021145368 A1 WO 2021145368A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
compound
salt
compound according
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/001008
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋平 相馬
金井　求
柳人 城野
未来 大井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Tokyo NUC
Original Assignee
University of Tokyo NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Tokyo NUC filed Critical University of Tokyo NUC
Priority to JP2021571222A priority Critical patent/JP7652425B2/ja
Publication of WO2021145368A1 publication Critical patent/WO2021145368A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/14—Drugs for disorders of the nervous system for treating abnormal movements, e.g. chorea, dyskinesia
    • A61P25/16—Anti-Parkinson drugs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D513/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00
    • C07D513/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D513/04—Ortho-condensed systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/54—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame
    • A61K31/5415—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame ortho- or peri-condensed with carbocyclic ring systems, e.g. phenothiazine, chlorpromazine, piroxicam

Definitions

  • the present invention relates to a medicament for preventing or treating diseases associated with various pathogenic amyloids.
  • proteins form a specific native structure by folding and take on vital functions, but on the other hand, they may aggregate (amyloidize) into fibers rich in ⁇ -sheet structure by misfolding. Aggregates (oligomers, protofibrils, fibers) produced during this amyloidization process are known to cause various dysfunctions (such diseases are collectively referred to as "amyloid diseases"), and there are more than 35 types. Protein has been identified as the causative agent of amyloid disease. Known examples of such amyloid include tau protein, ⁇ -synuclein for Parkinson's disease, amyloid for diabetes, transthyretin for systemic amyloidosis, and huntingtin for Huntington's disease.
  • Alzheimer's disease is a progressive neurodegenerative disease that causes cognitive decline along with brain atrophy, and the number of patients is increasing year by year.
  • This Alzheimer's disease is also a type of amyloid disease, and its onset is thought to involve neurotoxicity due to aggregates formed by amyloid ⁇ peptide (A ⁇ ), and treatments targeting A ⁇ have been used so far.
  • a ⁇ amyloid ⁇ peptide
  • therapeutic agents and therapeutic methods targeting A ⁇ for example, inhibitors of enzymes that produce A ⁇ from precursor proteins, agents that promote A ⁇ -degrading enzymes, immunotherapy, inhibitors of A ⁇ aggregation, and the like are known.
  • these conventional treatment methods have problems such as side effects and low pharmacological effects, and have not yet been put into practical use. Therefore, it is desired to develop a new method leading to safe and effective treatment of Alzheimer's disease.
  • Non-Patent Documents 1, 2 etc. disclose a photocatalytic compound that suppresses aggregation and toxicity by selectively adding hydrophilic oxygen atoms to the characteristic.
  • Non-Patent Documents 1, 2 etc. disclose a photocatalytic compound that suppresses aggregation and toxicity by selectively adding hydrophilic oxygen atoms to the characteristic.
  • the conventional photocatalyst compound is only a mechanism that expresses oxygen activation by interaction with aggregated A ⁇ (Aggregated A ⁇ ) that forms a cross ⁇ sheet structure as shown in “Path (I)” of FIG.
  • aggregated A ⁇ aggregated A ⁇
  • the present invention can efficiently oxygenate amyloids in a low aggregation state and a low concentration, which was difficult by the conventional method, and reduce cytotoxicity under light irradiation.
  • the subject is the development of possible photocatalytic compounds.
  • the present invention relates to a photooxygenation catalyst compound for amyloids, more specifically, ⁇ 1> A compound represented by the following formula (I) or a salt thereof:
  • X is an optionally substituted aryl group or optionally substituted heteroaryl group
  • Y is a carboxyl group or a bioequivalent group thereof
  • L 1 and L 2 are , Each of which is a spacer group
  • R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • ⁇ 2> The compound or salt thereof according to ⁇ 1> above, wherein L 1 and L 2 are independently alkylene or ether chains
  • ⁇ 3> The compound according to ⁇ 1> or ⁇ 2> above, or a salt thereof, wherein X is a optionally substituted phenyl group
  • ⁇ 4> The compound according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3> above, or a salt thereof, wherein Y is a carboxyl group, an optionally substituted
  • Ra is a hydrogen atom, or 1 to 5 selected from an alkyl group, an amino group, a hydroxy group, an alkoxy group, a halogen, a nitro group, or a carbonyl group, which may be the same or different independently of each other.
  • R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; m is a natural number of 1 to 10; n is a natural number of 1 to 10; and p is a natural number of 1 to 10.
  • ⁇ 6> An oxygenation catalyst for pathogenic amyloid containing the compound according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5> above or a salt thereof; and ⁇ 7> to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5> above. It provides an agent for suppressing the aggregation of pathogenic amyloid, which comprises the compound described or a salt thereof.
  • the present invention also relates to a medicament and a therapeutic method containing the above-mentioned compound, and more specifically, ⁇ 8> A pharmaceutical composition containing the compound according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5> above, a salt thereof, and a pharmaceutically acceptable carrier; ⁇ 9> The pharmaceutical composition according to ⁇ 8> above, which is a prophylactic or therapeutic agent for a disease associated with pathogenic amyloid; ⁇ 10> The pharmaceutical composition according to ⁇ 9> above, wherein the disease associated with the pathogenic amyloid is Alzheimer's disease; ⁇ 11> Use of the compound according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5> above or a salt thereof for the prevention or production of a therapeutic agent for a disease associated with pathogenic amyloid; ⁇ 12> A method for preventing or treating a disease associated with pathogenic amyloid, which comprises administering an effective amount of the compound according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5> above or a salt thereof; ⁇ 13> The method according to
  • amyloids in a low aggregation state and a low concentration can be selectively and efficiently photooxygenated while reducing cytotoxicity.
  • This has the effect of suppressing or reducing the aggregation and toxicity of pathogenic amyloid such as A ⁇ peptide in vivo (in the brain, etc.) by a non-invasive method of irradiating light from outside the body after administration by intravenous administration or the like. It plays. Therefore, the present invention is extremely beneficial in that it enables the prevention and treatment of diseases associated with pathogenic amyloid by a minimally invasive method that has never existed before.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a scheme of photooxidation reaction in amyloid ⁇ peptide (A ⁇ ).
  • FIG. 2 is a UV-vis absorption spectrum of the compound of the present invention and the comparative example compound.
  • FIG. 3 is a graph of fluorescence intensity showing the formation of superoxide anion for the compound of the present invention and the compound of Comparative Example.
  • FIG. 4 is a graph showing the cytotoxicity of the compound of the present invention and the compound of Comparative Example by light irradiation.
  • FIG. 5 is a graph showing the amount of oxygenated A ⁇ produced in the photooxygenation reaction of A ⁇ by the compound of the present invention and the comparative example compound (CRANAD catalyst) (A ⁇ concentration: 20 ⁇ M).
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a scheme of photooxidation reaction in amyloid ⁇ peptide (A ⁇ ).
  • FIG. 2 is a UV-vis absorption spectrum of the compound of the present invention and the comparative example compound.
  • FIG. 3
  • FIG. 6 is a graph showing the amount of oxygenated A ⁇ produced in the photooxygenation reaction of A ⁇ by the compound of the present invention and the comparative example compound (CRANAD catalyst) (A ⁇ concentration: 2 ⁇ M).
  • FIG. 7 is a graph showing peptide selectivity in the photooxygenation reaction by the compound of the present invention.
  • halogen atom means a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • the "alkyl or alkyl group” may be any of a linear, branched, cyclic, or a combination thereof, an aliphatic hydrocarbon group.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but for example, the number of carbon atoms is 1 to 20 (C 1 to 20 ), the number of carbon atoms is 1 to 15 (C 1 to 15 ), and the number of carbon atoms is 1 to 10 (C 1 to 10).
  • the alkyl group may have one or more arbitrary substituents.
  • substituents examples include an alkoxy group, a halogen atom (which may be a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom), an amino group, a mono or di-substituted amino group, a substituted silyl group, or a substituted silyl group. Acytes and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to these. If the alkyl group has two or more substituents, they may be the same or different. The same applies to the alkyl moiety of other substituents containing the alkyl moiety (eg, alkane group, arylalkyl group, etc.).
  • alkylene is a divalent group consisting of linear or branched saturated hydrocarbons, such as methylene, 1-methylmethylene, 1,1-dimethylmethylene, ethylene, and the like.
  • the "aryl or aryl group” may be either a monocyclic or condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group, and the heteroatom (for example, oxygen atom, nitrogen) may be used as a ring-constituting atom. It may be an aromatic heterocycle containing one or more atoms (or sulfur atoms, etc.). In this case, this is referred to as a "heteroaryl group” or a “heteroaromatic group”. Whether the aryl is a monocyclic ring or a condensed ring, it can be bonded at all possible positions.
  • Non-limiting examples of monocyclic aryls include phenyl group (Phe), thienyl group (2- or 3-thienyl group), pyridyl group, frill group, thiazolyl group, oxazolyl group, pyrazolyl group, 2-pyrazinyl.
  • Group, pyrimidinyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, pyridazinyl group, 3-isothiazolyl group, 3-isooxazolyl group, 1,2,4-oxadiazol-5-yl group or 1,2,4-oxadiazol-3 -Il groups and the like can be mentioned.
  • Non-limiting examples of fused polycyclic aryls include 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-indenyl group, 2-indenyl group, 2,3-dihydroindene-1-yl group, 2,3.
  • the aryl group may have one or more arbitrary substituents on its ring.
  • substituents include, but are not limited to, an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, an amino group, a mono or di-substituted amino group, a substituted silyl group, an acyl and the like. If the aryl group has two or more substituents, they may be the same or different. The same applies to the aryl moiety of another substituent containing an aryl moiety (for example, an aryloxy group or an arylalkyl group). If the aryl group has two or more substituents, they may be the same or different.
  • aromatic ring means a monocyclic or condensed polycyclic conjugated unsaturated hydrocarbon ring structure, and as a ring-constituting atom, a hetero atom (for example, an oxygen atom, a nitrogen atom, or sulfur) is used. It may contain one or more atoms).
  • ring structure when formed by a combination of two substituents, means a heterocyclic or carbocyclic group, such groups being saturated, unsaturated, or aromatic. There can be. Therefore, it includes cycloalkyl, cycloalkenyl, aryl, and heteroaryl as defined above. For example, cycloalkyl, phenyl, naphthyl, morpholinyl, piperdinyl, imidazolyl, pyrrolidinyl, pyridyl and the like.
  • a substituent can form a ring structure with another substituent, and when such substituents are bonded to each other, those skilled in the art can use a specific substitution, for example, a bond to hydrogen. Can be understood to be formed. Therefore, when it is described that specific substituents form a ring structure together, those skilled in the art can understand that the ring structure can be formed by a usual chemical reaction and can be easily formed. Both such ring structures and their formation process are within the recognition of those skilled in the art.
  • alkylamino and arylamino the hydrogen atoms of the -NH 2 group means an amino group substituted with 1 or 2 of the alkyl or aryl. For example, methylamino, dimethylamino, ethylamino, diethylamino, ethylmethylamino, benzylamino and the like can be mentioned.
  • a functional group when a functional group is defined as "may be substituted", the type of substituent, the position of substitution, and the number of substituents are not particularly limited, and two or more of them are used. If they have substituents, they may be the same or different. Examples of the substituent include, but are not limited to, an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, a sulfo group, an amino group, an alkoxycarbonyl group, an oxo group and the like. Substituents may be further present in these substituents. Examples of such include, but are not limited to, alkyl halide groups.
  • Photooxygenation catalyst compound of the present invention has a mother skeleton in which a phenothiazine structure and a morpholine structure are linked, and a side chain having a specific structure, and has a structure represented by the following formula (I). It is characterized by.
  • X is an electron-donating substituent, specifically an aryl group that may be substituted or a heteroaryl group that may be substituted.
  • X can be a monocyclic 5- or 6-membered ring, for example, such monocyclic aryl or heteroaryl can be a phenyl group, a pyridyl group, an oxazolyl group, a pyrazolyl group.
  • X may be a condensed polycyclic aryl or heteroaryl, and examples thereof include a 1-naphthyl group and a 2-naphthyl group.
  • the aryl group or heteroaryl group has one or more arbitrary substituents such as an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, an amino group, a mono or di-substituted amino group, a substituted silyl group, or an acyl on the ring. You may be doing it.
  • the aryl group or heteroaryl group has two or more substituents, they may be the same or different.
  • X is a phenyl group.
  • L 1 is a spacer group for connecting the phenothiazine skeleton portion and X.
  • L 1 can be an alkylene or ether chain. More preferably, it is a linear or branched alkylene having 2 to 10 carbon atoms or an ether chain having 2 to 10 carbon atoms.
  • the length of the spacer group L 1 can be adjusted as appropriate for selective binding to amyloids.
  • R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • R is a hydrogen atom or a methyl group.
  • Photo-induced electron transfer (PET: Photo-induced Electron Transfer) to the light can cause extinction during light irradiation.
  • PET Photo-induced Electron Transfer
  • the catalytic activity is suppressed (OFF) in the absence of amyloids, but when the photooxidation catalytic compound of the formula (I) is bound to the amyloid, these quenching actions are released and the catalytic activity is released.
  • the left chain "X-N (R) -L 1- N (R)-" is preferably linked to the meta-position or para-position, and more preferably the meta-position with respect to the S atom in the phenothiazine skeleton portion. ing.
  • Y is a substituent for reducing cytotoxicity by introducing an anionic structure into the compound of formula (I) and is bioequivalent thereof having a carboxyl group or an acidic proton.
  • a group (a group that tends to be anionic like a carboxylic acid). That is, Y can be a group derived from a carboxylic acid or a heteroaromatic ring having an acidic proton such as a sulfonamide, a phosphoric acid ester, or a tetrazole known as a bioisostere thereof.
  • Y is a carboxyl group, an aliphatic carboxyl group, a nitrogen-containing heteroaryl, a sulfonamide group, or a phosphate ester group.
  • Y is a tetrazolyl group, an imidazolyl group, a triazolyl group, a pentazolyl group, a pyridyl group, a pyrazinyl group, a pyrimidinyl group, or an oxazolyl group. More preferably, Y is a tetrazolyl group.
  • L 2 is a spacer group for connecting the morpholine skeleton portion and Y.
  • L 1 can be an alkylene or ether chain. More preferably, it is a linear or branched alkylene having 2 to 10 carbon atoms or an ether chain having 2 to 10 carbon atoms. Note that L 1 and L 2 may be the same or different, and may be independently alkylene or ether chains.
  • the right side chain of formula (I), "-L 2- Y”, is a group capable of reducing cytotoxicity derived from the catalyst itself. Further, as described later, by adopting a structure in which the right chain is linked to the phenothiazine skeleton via the morpholine portion, the morpholine structure becomes steric hindrance and stacking between catalyst molecules is suppressed, resulting in the generation of undesired superoxide anion. It can be further suppressed and the cytotoxicity at the time of light irradiation can be reduced.
  • X in formula (I) is a optionally substituted phenyl group; L 1 is an ether chain; L 2 is an alkylene; Y is a tetrazolyl group. Can be done.
  • the compound of the present invention has a structure represented by the following formula (II).
  • R a may be any substituent on the phenyl group as described above. More specifically, Ra is selected from a hydrogen atom, or an alkyl group, an amino group, a hydroxy group, an alkoxy group, a halogen, a nitro group, and a carbonyl group, which may be the same or different independently of each other. It can be a substituent of ⁇ 5.
  • R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, as in the above formula (I), and R is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • m, n, and p all define the length of the spacer portion.
  • m is a natural number from 1 to 10, preferably 1 to 5.
  • n is a natural number from 1 to 10, preferably 1 to 5.
  • p is a natural number of 1 to 5, preferably a natural number of 1 to 3.
  • the compound of the present invention represented by the above formulas (I) and (II) may exist as a salt.
  • salts include base addition salts, acid addition salts, amino acid salts and the like.
  • the base addition salt include metal salts such as sodium salt, potassium salt, calcium salt and magnesium salt, ammonium salt, and organic amine salts such as triethylamine salt, piperidine salt and morpholin salt, and acid addition salt.
  • examples thereof include mineral salts such as hydrochlorides, sulfates and nitrates, and organic acid salts such as carboxylates, methanesulfonates, paratoluenesulfonates, citrates and oxalates.
  • the amino acid salt include a glycine salt and the like. However, it is not limited to these salts.
  • the compound of the present invention may have one or two or more asymmetric carbons depending on the type of the substituent, and may have a stereoisomer such as an optical isomer or a diastereoisomer. Pure forms of steric isomers, arbitrary mixtures of steric isomers, racemates and the like are all included within the scope of the present invention.
  • the compound of the present invention or a salt thereof may exist as a hydrate or a solvate, but all of these substances are included in the scope of the present invention.
  • the type of solvent that forms the solvate is not particularly limited, and examples thereof include solvents such as water, ethanol, acetone, and isopropanol.
  • compositions containing the compounds of the present invention can catalyze the oxygenation reaction of pathogenic amyloid.
  • the oxygenation reaction proceeds by adding an oxygen atom to an amino acid residue in amyloid and oxidizing the compound of the present invention in an excited state by irradiation with light. This makes it possible to suppress or reduce the aggregation of pathogenic amyloid.
  • the present invention relates to an oxygenation catalyst for pathogenic amyloid or an inhibitor for aggregation of pathogenic amyloid, which comprises the above compound or a salt thereof. Furthermore, the present invention also relates to a pharmaceutical composition containing the above compound or a salt thereof and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the compound of the present invention is characterized in that it can selectively and efficiently photooxygenate amyloids in a low-aggregation state and a low concentration while reducing cytotoxicity.
  • the left side chain in formula (I), "X-N (R) -L 1- N (R)-” forms an intramolecular stacking with the phenothiazine skeleton. By doing so, and / or by photoinduced electron transfer (PET) to the phenothiazine skeleton portion, quenching can occur during light irradiation.
  • PET photoinduced electron transfer
  • the catalytic activity is suppressed (OFF) in the absence of amyloids, but when the photooxidation catalytic compound of the present invention binds to amyloids, these quenching actions are released and the catalytic activity is reduced. It is selectively turned on, and amyloids can be selectively oxygenated.
  • the compound of the present invention has a structure in which the morpholine portion is linked to the phenothiazine skeleton, so that the morpholine structure becomes a steric hindrance and intermolecular stacking between catalyst molecules. Is suppressed, which can suppress the generation of unwanted superoxide anions that cause cytotoxicity during light irradiation.
  • the substituent X of the left chain "X-N (R) -L 1- N (R)-” forms an intramolecular stacking with the phenothiazine skeleton portion, whereby the molecules of the catalyst molecules are linked to each other.
  • “Pathogenic amyloid” includes amyloid ⁇ (A ⁇ ) peptide, amyloid, and transsai, which are known to be involved in Alzheimer's disease, Parkinson's disease, diabetes, Huntington's disease, and systemic amyloid-sis in animals including humans. Includes amyloid such as retin, ⁇ -synuclein, tau protein, and huntington. However, it is not limited to these.
  • the A ⁇ peptide when the A ⁇ peptide is oxidized by the compound of the present invention, it is sufficient that one or more amino acid residues among the 40 or 42 amino acid residues constituting the A ⁇ peptide are oxidized, but one or more selected from His and Met. It is preferable that the amino acid residue of is oxidized.
  • the oxidation is more preferably in the form of adding a hydroxy group or an oxo group (oxide) to each amino acid residue.
  • His it is presumed that the oxidant of the amino acid residue has a structure in which the imidazole ring of the histidine residue is oxidized, that is, a dehydroimidazolone ring and a hydroxyimidazolone ring. ..
  • Met it is presumed that oxygen is added to the sulfur atom in the methionine residue.
  • the compound of the present invention preferably has a maximum absorption wavelength ( ⁇ max) in the range of 650 to 800 nm, and preferably can be excited at that wavelength.
  • ⁇ max maximum absorption wavelength
  • the pharmaceutical composition containing the compound of the present invention or a salt thereof can be prepared by a preparation method of various preparations using a pharmaceutically acceptable carrier by selecting an appropriate preparation according to the administration method.
  • Examples of the dosage form of the pharmaceutical composition containing the compound of the present invention as a main ingredient include tablets, powders, granules, capsules, liquids, syrups, elixirs, oily or aqueous suspensions, and the like as oral preparations. ..
  • Stabilizers, preservatives, and solubilizing agents may be used as injections in the formulation, and after storing the solution containing these auxiliary agents in a container, it is prepared as a solid formulation by freeze-drying or the like. It may be a preparation. Further, a single dose may be stored in one container, and a large dose may be stored in one container.
  • external preparations examples include liquids, suspensions, emulsions, ointments, gels, creams, lotions, sprays, patches, and the like.
  • the solid preparation contains a pharmaceutically acceptable additive together with the compound of the present invention, and includes, for example, fillers, bulking agents, binders, disintegrants, dissolution accelerators, wetting agents, lubricants and the like. Can be selected, mixed and formulated as needed.
  • the liquid preparation include solutions, suspensions, emulsions and the like, but additives such as suspending agents and emulsifiers may also be included.
  • the dose is preferably in the range of 1 mg to 1 g, preferably 1 mg to 300 mg per day for adults.
  • the invention also relates to a method of preventing or treating a disease associated with a pathogenic amyloid, which comprises administering an effective amount of the compound or a salt thereof.
  • the method preferably comprises irradiating the affected area of the patient with light from outside the body after administration of the compound or salt thereof.
  • a non-invasive method of irradiating light from outside the patient's body after administration by intravenous administration or the like is performed. , Aggregation and toxicity of pathogenic amyloid in the living body (in the brain, etc.) can be suppressed or reduced.
  • the compound of the present invention or a salt thereof may be introduced into a living body or a cell, and irradiated with light when the compound has migrated to a target site.
  • the means for administration into the living body include intramuscular injection, intravenous injection, local administration, oral administration and the like.
  • Diseases associated with pathogenic amyloid include Alzheimer's disease, Parkinson's disease, diabetes, Huntington's disease, systemic amyloid-sis, etc. in animals including humans.
  • the disease associated with pathogenic amyloid is Alzheimer's disease.
  • the resulting mixture was extracted with AcOEt (x2), washed with water and brine, then dried over anhydrous Na 2 SO 4 , filtered and concentrated under reduced pressure to give a crude mixture.
  • the desired isomer, compound (3) was obtained as a clear oil (937.2 mg, 43%) and another isomer was obtained as a clear colorless oil (693.6 mg, 31%). ..
  • the comparative example compound (MB1) was synthesized by the following procedure.
  • a methylene blue derivative compound having no morpholine structure (“Catalyst 1” and “Catalyst 2”); methylene blue (MB); and a compound “MB1” in which a morpholine structure was linked to methylene blue synthesized above were used. ..
  • FIGS. 2 and 3 the results of measuring the UV-vis absorption spectrum and the fluorescence spectrum of the compound of the present invention and other comparative example compounds are shown in FIGS. 2 and 3, respectively.
  • the compound of the present invention in which the morpholine structure is linked to the phenothiazine structure (“Catalyst 3” in the figure) does not have an absorption peak around 610 nm derived from the dimer, and intermolecular stacking. It was found that the formation of morpholine can be suppressed.
  • Comparative Example 2 (Catalyst 2) in which the spacer group of the side chain of Comparative Example 1 was changed from an alkyl chain to an ether chain, the absorption peak near 610 nm was reduced due to the improvement of hydrophilicity, and dimer formation was reduced to some extent. ..
  • the compound concentrations were 0.1, 0.6, 1.5, 3.0, 5.0, and 10 ⁇ M.
  • the compound of the present invention (Catalyst 3) maintained a high cell viability as compared with Comparative Example 1 (Catalyst 1) (Fig. 4).
  • a ⁇ 1-42 was prepared in situ from 26-O-acylisopeptide (commercially available product of Peptide Institute, Ltd.).
  • a ⁇ 1-42 isopeptide 200 ⁇ M in 0.1% trifluoroacetic acid aqueous solution
  • angiotensin IV 200 ⁇ M in water
  • [Tyr 8 ] -Substance P 200 ⁇ M in water
  • rheuprorelin acetate in water
  • somatostatin 200 ⁇ M in water
  • PBS phosphate buffer or phosphate buffered saline
  • the compound of the present invention (Catalyst 3) or the CRANAD catalyst of Comparative Example (2 mM in dimethyl sulfoxide) was added to each solution.
  • the output of the 655 nm LED light source was 14 mW, and the light irradiation was performed at a distance of about 5 to 10 cm from the sample.
  • Corresponding reaction samples without light irradiation were also prepared as controls.
  • the compound of the present invention (Catalyst 3) also showed an interaction with A ⁇ (20 ⁇ M) in a low-aggregation state and showed an excellent oxygenation effect.
  • the conventional CRANAD catalyst having a function of oxygenating amyloid through binding to a cross ⁇ sheet could not oxygenate A ⁇ in a low aggregation state.
  • the oxygenation activity was similarly evaluated for A ⁇ at a low concentration (2 ⁇ M) close to the physiological conditions (Fig. 6).
  • the compound of the present invention (Catalyst 3) showed efficient oxygenation activity even under such low concentration conditions.
  • the compound of the present invention (Catalyst 3) has high affinity and strong oxygenation activity even for A ⁇ having a small amount of cross ⁇ sheet, and therefore, the oxygenation yield is lowered by the conventional catalyst. It was demonstrated that a high oxygenation yield can be maintained even for A ⁇ in a low-aggregation state in which is confirmed.
  • the compound of the present invention (Catalyst 3) exhibits a low oxygenation yield when other peptides including tryptophan, tyrosine, histidine, methionine, etc. are used as substrates as off-targets. (Fig. 7).
  • This result indicates that the compound of the present invention has high selectivity for A ⁇ . That is, it is suggested that the compound of the present invention exhibits high oxygenation activity by eliminating the intramolecular stacking in the PET mechanism and the ground state only when it interacts with A ⁇ .

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

【課題】　低凝集状態かつ低濃度におけるアミロイド類を効率的に酸素化することができ、かつ光照射下での細胞毒性を低減し得る光触媒化合物の開発を課題とし、さらに、かかる新規光触媒化合物を用いたアミロイド関連疾患予防治療薬を提供することを目的とする。 【解決手段】　フェノチアジン構造とモルホリン構造を連結させた母骨格を有し、また特定の構造の側鎖を導入した光触媒化合物を用いることで、触媒分子同士のスタッキングを抑制し、細胞毒性を低減しつつ、光照射によるアミロイド類の選択的な酸素化が可能であることを見出した。また、当該化合物は、低凝集状態かつ低濃度におけるアミロイド類を効率的に酸素化できることも見出した。

Description

フェノチアジン骨格を有する光酸素化触媒化合物及びこれを含有する医薬
　本発明は、種々の病原性アミロイドが関与する疾患を予防又は治療するための医薬に関する。
　一般に、タンパク質はフォールディングすることにより、特異的なネイティブ構造を形成して生命機能を担うが、一方でミスフォールディングすることでβシート構造に富んだ線維へと凝集（アミロイド化）することがある。このアミロイド化の過程で産生する凝集体（オリゴマー、プロトフィブリル、線維）は様々な機能障害を引き起こすことが知られており（このような疾患は「アミロイド病」と総称される）、３５種類以上のタンパク質がアミロイド病の原因物質として同定されている。そのようなアミロイドとしては、例えば、タウ蛋白質、パーキンソン病のαシヌクレイン、糖尿病のアミリン、全身性アミロイド－シスのトランスサイレチン、ハンチントン病のハンチンチン等が知られている。
　一方で、アルツハイマー病は、脳の萎縮とともに認知機能の低下を引き起こす進行性の神経変性疾患であり、その患者数は年々増加している。このアルツハイマー病もアミロイド病の一種であって、その発症には、アミロイドβペプチド（Ａβ）が形成する凝集体による神経毒性が関与していると考えられており、これまでＡβを標的とする治療法が精力的に研究されている。Ａβを標的とする治療薬・治療法としては、例えば、前駆体蛋白質からＡβを産生する酵素の阻害剤、Ａβの分解酵素促進剤、免疫療法、Ａβの凝集阻害剤等が知られている。しかしながら、これら従来の治療法では、副作用があることや薬理効果が低いなどの問題があり、未だ実用化には至っていない。このため、安全で効果的なアルツハイマー病治療に繋がる新たな手法の開発が望まれている。
　これに対し、本願発明者らは、Ａβが疎水性相互作用により凝集する特徴に着目し、これに親水性の酸素原子を選択的に付加することで凝集性や毒性を抑止する光触媒化合物の開発を行ってきた（非特許文献１、２等）。しかしながら、これら従来の光触媒化合物を実際の疾患治療に適用するためには、近赤外光照射下での酸素活性化、水溶性、脳移転性を含む薬物動態などの点で改善の余地があった。また、従来の光触媒化合物は、図１の「Ｐａｔｈ（Ｉ）」に示すようにクロスβシート構造を形成する凝集Ａβ（Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ Ａβ）との相互作用によって酸素活性化を発現する機構のみであり、一方で、図１の「Ｐａｔｈ（ＩＩ）」に示すようなオリゴマーなどのより毒性の強い低凝集状態のＡβ（Ｌｏｗ　Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ Ａβ）を効率的に酸素化することは困難であった。
Taniguchi, A. et al.,　Nat. Chem. 2016, 8, 974-982 Ni, J. et al., M. Chem 2018, 4, 807-820
　かかる従来技術の問題点に鑑み、本発明は、従来法では困難であった低凝集状態かつ低濃度におけるアミロイド類を効率的に酸素化することができ、かつ光照射下での細胞毒性を低減し得る光触媒化合物の開発を課題とするものである。さらに、かかる新規光触媒化合物を用いたアミロイド関連疾患予防治療薬を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、フェノチアジン構造とモルホリン構造を連結させた母骨格を有し、また特定の構造の側鎖を導入した光触媒化合物を用いることで、触媒分子同士のスタッキングを抑制し、細胞毒性を低減しつつ、光照射によるアミロイド類の選択的な酸素化が可能であることを見出した。また、当該化合物は、低凝集状態かつ低濃度におけるアミロイド類を効率的に酸素化できることも見出した。これらの知見により、本発明を完成するに至ったものである。なお、ここで、「酸素化（ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ）」とは、広く酸化（ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）のうち、特に酸素原子を結合させる反応を意味する語として用いる。
　すなわち、本発明は、一態様において、アミロイド類に対する光酸素化触媒化合物に関し、より具体的には、
＜１＞　以下の式（Ｉ）で表される化合物又はその塩：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （式中、Ｘは、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基であり；Ｙは、カルボキシル基又はその生物学的等価な基であり；Ｌ１及びＬ２は、それぞれスペーサ基であり；及びＲは、水素原子、又は炭素数１～５のアルキル基である。）；
＜２＞Ｌ１及びＬ２が、それぞれ独立に、アルキレン又はエーテル鎖である、上記＜１＞に記載の化合物又はその塩；
＜３＞Ｘが、置換されていてもよいフェニル基である、上記＜１＞又は＜２＞に記載の化合物又はその塩；
＜４＞Ｙが、カルボキシル基、脂肪族カルボキシル基、含窒素ヘテロアリール基、スルホンアミド基、又はリン酸エステル基である上記＜１＞～＜３＞のいずれか１に記載の化合物又はその塩；
＜５＞以下の式（ＩＩ）で表される、上記＜１＞に記載の化合物又はその塩：
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
（式中、Ｒａは、水素原子、又はそれぞれ独立に同一でも異なっていてもよい、アルキル基、アミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ハロゲン、ニトロ基、又はカルボニル基から選択される１～５の置換基であり；Ｒは、水素原子、又は炭素数１～５のアルキル基であり；ｍは、１～１０の自然数であり；ｎは、１～１０の自然数であり；及び、ｐは１～５の自然数である。）；
＜６＞上記＜１＞～＜５＞のいずれか１に記載の化合物又はその塩を含む、病原性アミロイドの酸素化触媒；及び
＜７＞上記＜１＞～＜５＞のいずれか１に記載の化合物又はその塩を含む、病原性アミロイドの凝集抑制剤
を提供するものである。
　また、別の態様において、本発明は、上記化合物を含む医薬及び治療方法にも関し、より詳細には、
＜８＞上記＜１＞～＜５＞のいずれか１に記載の化合物又はその塩及び薬学的に許容される担体を含有する医薬組成物；
＜９＞病原性アミロイドが関連する疾患の予防又は治療薬である、上記＜８＞に記載の医薬組成物；
＜１０＞前記病原性アミロイドが関連する疾患が、アルツハイマー病である、上記＜９＞に記載の医薬組成物；
＜１１＞病原性アミロイドが関与する疾患の予防又は治療薬の製造のための上記＜１＞～＜５＞のいずれか１に記載の化合物又はその塩の使用；
＜１２＞上記＜１＞～＜５＞のいずれか１に記載の化合物又はその塩の有効量を投与することを特徴とする、病原性アミロイドが関連する疾患を予防又は治療する方法；
＜１３＞上記＜１＞～＜５＞のいずれか１に記載の化合物又はその塩の投与後に、患者の患部に体外から光を照射することを含む、上記＜１２＞に記載の方法；及び
＜１４＞前記病原性アミロイドが関連する疾患が、アルツハイマー病である、上記＜１２＞又は＜１３＞に記載の方法
を提供するものである。
　本発明によれば、低凝集状態かつ低濃度のアミロイド類を、細胞毒性を低減しつつ、選択的かつ効率的に光酸素化することができる。これにより、静脈内投与等による投与の後に体外から光照射を行うという非侵襲的手法によって、生体内（脳内等）におけるＡβペプチド等の病原性アミロイドの凝集・毒性を抑制又は低減できるという効果を奏するものである。したがって、本発明は、従来には無い低侵襲性の手法によって、病原性アミロイドが関与する疾患の予防・治療を可能とする点で非常に有益である。
図１は、アミロイドβペプチド（Ａβ）における光酸化反応のスキームを示す模式図である。 図２は、本発明の化合物と比較例化合物のＵＶ－ｖｉｓ吸収スペクトルである。 図３は、本発明の化合物と比較例化合物についてスーパーオキシドアニオンの生成を示す蛍光強度のグラフである。 図４は、本発明の化合物と比較例化合物について、光照射による細胞毒性を示すグラフである。 図５は、本発明の化合物及び比較例化合物（ＣＲＡＮＡＤ触媒）によるＡβの光酸素化反応における酸素化Ａβの生成量を示すグラフである（Ａβ濃度：２０μＭ）。 図６は、本発明の化合物及び比較例化合物（ＣＲＡＮＡＤ触媒）によるＡβの光酸素化反応における酸素化Ａβの生成量を示すグラフである（Ａβ濃度：２μＭ）。 図７は、本発明の化合物による光酸素化反応におけるペプチド選択性を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。
１．定義 
　本明細書中において、「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を意味する。
　本明細書中において、「アルキル又はアルキル基」は直鎖状、分枝鎖状、環状、又はそれらの組み合わせからなる脂肪族炭化水素基のいずれであってもよい。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、例えば、炭素数１～２０個（Ｃ１～２０）、炭素数１～１５個（Ｃ１～１５）、炭素数１～１０個（Ｃ１～１０）である。本明細書において、アルキル基は任意の置換基を1個以上有していてもよい。例えば、Ｃ１～８アルキルには、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、イソペンチル、ｎｅｏ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、イソヘキシル、ｎ－ヘプチル、ｎ－オクチル等が含まれる。該置換基としては、例えば、アルコキシ基、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子のいずれであってもよい）、アミノ基、モノ若しくはジ置換アミノ基、置換シリル基、又はアシルなどを挙げることができるが、これらに限定されることはない。アルキル基が２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。アルキル部分を含む他の置換基（例えばアルコシ基、アリールアルキル基など）のアルキル部分についても同様である。
　本明細書中において、「アルキレン」とは、直鎖状または分枝状の飽和炭化水素からなる二価の基であり、例えば、メチレン、１－メチルメチレン、１，１－ジメチルメチレン、エチレン、１－メチルエチレン、１－エチルエチレン、１，１－ジメチルエチレン、１，２－ジメチルエチレン、１，１－ジエチルエチレン、１，２－ジエチルエチレン、１－エチル－２－メチルエチレン、トリメチレン、１－メチルトリメチレン、２－メチルトリメチレン、１，１－ジメチルトリメチレン、１，２－ジメチルトリメチレン、２，２－ジメチルトリメチレン、１－エチルトリメチレン、２－エチルトリメチレン、１，１－ジエチルトリメチレン、１，２－ジエチルトリメチレン、２，２－ジエチルトリメチレン、２－エチル－２－メチルトリメチレン、テトラメチレン、１－メチルテトラメチレン、２－メチルテトラメチレン、１，１－ジメチルテトラメチレン、１，２－ジメチルテトラメチレン、２，２－ジメチルテトラメチレン、２，２－ジ－ｎ－プロピルトリメチレン等が挙げられる。
　本明細書中において、「アリール又はアリール基」とは、単環式又は縮合多環式の芳香族炭化水素基のいずれであってもよく、環構成原子としてヘテロ原子（例えば、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子など）を１個以上含む芳香族複素環であってもよい。この場合、これを「ヘテロアリール基」または「ヘテロ芳香族基」と呼ぶ。アリールが単環および縮合環のいずれである場合も、すべての可能な位置で結合しうる。単環式のアリールの非限定的な例としては、フェニル基（Ｐｈｅ）、チエニル基（２－又は３－チエニル基）、ピリジル基、フリル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、ピラゾリル基、２－ピラジニル基、ピリミジニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピリダジニル基、３－イソチアゾリル基、３－イソオキサゾリル基、１，２，４－オキサジアゾール－５－イル基又は１，２，４－オキサジアゾール－３－イル基等が挙げられる。縮合多環式のアリールの非限定的な例としては、１－ナフチル基、２－ナフチル基、１－インデニル基、２－インデニル基、２，３－ジヒドロインデン－１－イル基、２，３－ジヒドロインデン－２－イル基、２－アンスリル基、インダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、１，２－ジヒドロイソキノリル基、１，２，３，４－テトラヒドロイソキノリル基、インドリル基、イソインドリル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、ベンゾフラニル基、２，３－ジヒドロベンゾフラン－１－イル基、２，３－ジヒドロベンゾフラン－２－イル基、ナフチリジニル、ジヒドロナフチリジニル、テトラヒドロナフチリジニル、イミダゾピリジニル、プテリジニル、プリニル、キノリジニル、インドリジニル、テトラヒドロキノリジニル、およびテトラヒドロインドリジニル、２，３－ジヒドロベンゾチオフェン－１－イル基、２，３－ジヒドロベンゾチオフェン－２－イル基、ベンゾチアゾリル基、ベンズイミダゾリル基、フルオレニル基又はチオキサンテニル基等が挙げられる。本明細書において、アリール基はその環上に任意の置換基を１個以上有していてもよい。該置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、モノ若しくはジ置換アミノ基、置換シリル基、又はアシルなどを挙げることができるが、これらに限定されることはない。アリール基が２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。アリール部分を含む他の置換基（例えばアリールオキシ基やアリールアルキル基など）のアリール部分についても同様である。アリール基が２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。本明細書中において、「芳香環」とは、単環式又は縮合多環式の共役不飽和炭化水素環構造を意味し、環構成原子としてヘテロ原子（例えば、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子など）を１個以上含んでいてもよい。
　本明細書中において、「環構造」という用語は、二つの置換基の組み合わせによって形成される場合、複素環または炭素環基を意味し、そのような基は飽和、不飽和、または芳香族であることができる。従って、上記において定義した、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、及びヘテロアリールを含むものである。例えば、シクロアルキル、フェニル、ナフチル、モルホリニル、ピペルジニル、イミダゾリル、ピロリジニル、およびピリジルなどが挙げられる。本明細書中において、置換基は、別の置換基と環構造を形成することができ、そのような置換基同士が結合する場合、当業者であれば、特定の置換、例えば水素への結合が形成されることを理解できる。従って、特定の置換基が共に環構造を形成すると記載されている場合、当業者であれば、当該環構造は通常の化学反応によって形成することができ、また容易に生成することを理解できる。かかる環構造およびそれらの形成過程はいずれも、当業者の認識範囲内である。
　本明細書中において用いられる「エステル」とは、ＲＯＣＯ－（Ｒ＝アルキルの場合、アルコキシカルボニル－）およびＲＣＯＯ－（Ｒ＝アルキルの場合、アルキルカルボニルオキシ－）の両方を含む。本明細書中において、「アルキルアミノ」及び「アリールアミノ」は、－ＮＨ２基の水素原子が上記アルキル又はアリールの１又は２で置換されたアミノ基を意味する。例えば、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、ジエチルアミノ、エチルメチルアミノ、ベンジルアミノ等が挙げられる。
　本明細書中において、ある官能基について「置換されていてもよい」と定義されている場合には、置換基の種類、置換位置、及び置換基の個数は特に限定されず、２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、スルホ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、オキソ基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。これらの置換基にはさらに置換基が存在していてもよい。このような例として、例えば、ハロゲン化アルキル基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
２．本発明の光酸素化触媒化合物
　本発明の化合物は、フェノチアジン構造とモルホリン構造を連結させた母骨格及び、特定構造の側鎖を有し、以下の式（Ｉ）で表される構造を有することを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（Ｉ）において、Ｘは、電子供与性の置換基であって、具体的には、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基である。典型的には、Ｘは、単環式の５又は６員環であることができ、例えば、そのような単環式のアリール又はヘテロアリールとしては、フェニル基、ピリジル基、オキサゾリル基、ピラゾリル基、２－ピラジニル基、ピリミジニル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピリダジニル基、３－イソチアゾリル基、３－イソオキサゾリル基、１，２，４－オキサジアゾール－５－イル基又は１，２，４－オキサジアゾール－３－イル基等を挙げることができる。また、Ｘは、縮合多環式のアリール又はヘテロアリールであってもよく、例えば、１－ナフチル基、２－ナフチル基などを挙げることができる。当該アリール基又はヘテロアリール基は、その環上に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、モノ若しくはジ置換アミノ基、置換シリル基、又はアシルなどの任意の置換基を１個以上有していてもよい。当該アリール基又はヘテロアリール基が２個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。好ましくは、Ｘはフェニル基である。
　式（Ｉ）において、Ｌ１は、フェノチアジン骨格部分とＸとを連結するためのスペーサ基である。好ましくは、Ｌ１は、アルキレン又はエーテル鎖であることができる。より好ましくは、炭素数２～１０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン又は炭素数２～１０のエーテル鎖である。スペーサ基Ｌ１の長さは、アミロイド類との選択的な結合のために適宜調整することができる。
　式（Ｉ）において、Ｒは、水素原子、又は炭素数１～５のアルキル基である。好ましくは、Ｒは、水素原子又はメチル基である。
　式（Ｉ）における左側の側鎖である「Ｘ－Ｎ（Ｒ）－Ｌ１－Ｎ（Ｒ）－」は、フェノチアジン骨格部分と分子内スタッキングを形成することにより、及び／又は、フェノチアジン骨格部分への光誘起電子移動（ＰＥＴ：Ｐｈｏｔ－ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）により、光照射時に消光を生じさせることができる。これにより、アミロイド類が存在しない場合には触媒活性が抑制（ＯＦＦ）されているが、式（Ｉ）の光酸化触媒化合物がアミロイドに結合した場合には、これらの消光作動が解除され触媒活性が選択的にＯＮとなるという作用がもたらされる。また、かかる側鎖が触媒分子間のスタッキングを抑制することにより、望ましくないスーパーオキシドアニオンの発生を抑制し、光照射時の細胞毒性を低減することができる。
　なお、左側鎖「Ｘ－Ｎ（Ｒ）－Ｌ１－Ｎ（Ｒ）－」は、フェノチアジン骨格部分におけるＳ原子に対して、好ましくは、メタ位又はパラ位、より好ましくはメタ位に連結している。
　式（Ｉ）において、Ｙは、式（Ｉ）の化合物にアニオニックな構造を導入することによって細胞毒性を抑えるための置換基であって、カルボキシル基、又は酸性プロトンを有するその生物学的等価な基（カルボン酸と同様にアニオニックになりやすい基）である。すなわち、Ｙは、カルボン酸、あるいは、その生物学的等価体として知られているスルホンアミド、リン酸エステル、テトラゾールなどの酸性プロトンを有するヘテロ芳香環に由来する基であることができる。代表例として、Ｙは、カルボキシル基、脂肪族カルボキシル基、含窒素ヘテロアリール、スルホンアミド基、又はリン酸エステル基である。好ましくは、Ｙは、テトラゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、ペンタゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、又はオキサゾリル基である。より好ましくは、Ｙは、テトラゾリル基である。かかる疎水性の高いテトラゾリル基を用いることで、分子全体の両親媒性が解消されるために、さらに毒性を低下させることができる。
　式（Ｉ）において、Ｌ２は、モルホリン骨格部分とＹとを連結するためのスペーサ基である。好ましくは、Ｌ１は、アルキレン又はエーテル鎖であることができる。より好ましくは、炭素数２～１０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン又は炭素数２～１０のエーテル鎖である。なお、Ｌ１及びＬ２は、同一でも異なっていてもよく、それぞれ独立に、アルキレン又はエーテル鎖であることができる。
　式（Ｉ）における右側の側鎖である「－Ｌ２－Ｙ」は、触媒自身に由来する細胞毒性を軽減することができる基である。また、後述のように、かかる右側鎖がモルホリン部分を介してフェノチアジン骨格に連結する構造とすることで、モルホリン構造が立体障害となり触媒分子間のスタッキングが抑制され、望ましくないスーパーオキシドアニオンの発生をさらに抑制し、光照射時の細胞毒性を低減することができる。
　典型的な態様において、式（Ｉ）におけるＸは、置換されていてもよいフェニル基であり；Ｌ１は、エーテル鎖であり；Ｌ２は、アルキレンであり；Ｙは、テトラゾリル基であることができる。この場合、本発明の化合物は、以下の式（ＩＩ）で表される構造を有するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　式（ＩＩ）において、Ｒａは、上述のようにフェニル基上の任意の置換基であることができる。より具体的には、Ｒａは、水素原子、又はそれぞれ独立に同一でも異なっていてもよい、アルキル基、アミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ハロゲン、ニトロ基、及びカルボニル基から選択される１～５の置換基であることができる。
　式（ＩＩ）において、Ｒは、上記式（Ｉ）と同様に、水素原子、又は炭素数１～５のアルキル基であり、好ましくは、Ｒは、水素原子又はメチル基である。
　式（ＩＩ）において、ｍ、ｎ、ｐは、いずれもスペーサ部分の長さを規定するものである。ｍは、１～１０、好ましくは１～５の自然数である。ｎは、１～１０、好ましくは１～５の自然数である。また、ｐは１～５の自然数であり、好ましくは１～３の自然数である。これら、ｍ、ｎ、及びｐは、それぞれ同一でも異なっていてもよいが、好ましくは、ｍとｎは同一である。
　上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）で表される本発明の化合物は、塩として存在する場合がある。そのような塩としては、塩基付加塩、酸付加塩、アミノ酸塩などを挙げることができる。塩基付加塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などの金属塩、アンモニウム塩、又はトリエチルアミン塩、ピペリジン塩、モルホリン塩などの有機アミン塩を挙げることができ、酸付加塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩などの鉱酸塩、カルボン酸塩、メタンスルホン酸塩、パラトルエンスルホン酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩などの有機酸塩を挙げることができる。アミノ酸塩としてはグリシン塩などを例示することができる。もっとも、これらの塩に限定されることはない。
　本発明の化合物は、置換基の種類に応じて１個または２個以上の不斉炭素を有する場合があり、光学異性体又はジアステレオ異性体などの立体異性体が存在する場合がある。純粋な形態の立体異性体、立体異性体の任意の混合物、ラセミ体などはいずれも本発明の範囲に包含される。
　また、本発明の化合物又はその塩は、水和物又は溶媒和物として存在する場合もあるが、これらの物質はいずれも本発明の範囲に包含される。溶媒和物を形成する溶媒の種類は特に限定されないが、例えば、水、エタノール、アセトン、イソプロパノールなどの溶媒を例示することができる。
　本明細書の実施例には、本発明の化合物に包含される代表的化合物についての製造方法が具体的に示されているので、当業者は本明細書の開示を参照することにより、及び必要に応じて出発原料や試薬、反応条件などを適宜選択して、式（Ｉ）及び（ＩＩ）に包含される任意の化合物を適宜製造することができる。
２．本発明の化合物を含む医薬組成物等
　本発明の化合物は、病原性アミロイドの酸素化反応を触媒することができる。当該酸素化反応は、光照射によって本発明化合物を励起状態とすることで、アミロイド中のアミノ酸残基に酸素原子を付加し酸化することにより進行する。これにより、病原性アミロイドの凝集を抑制・低減することができる。
　したがって、本発明は、別の態様において、上記化合物又はその塩を含む、病原性アミロイドの酸素化触媒又は病原性アミロイドの凝集抑制剤に関する。さらに、本発明は、上記化合物又はその塩及び薬学的に許容される担体を含有する医薬組成物にも関する
　本発明の化合物は、特に、低凝集状態かつ低濃度のアミロイド類に対して、細胞毒性を低減しつつ、選択的かつ効率的に光酸素化することができるという特徴を有する。必ずしも理論に拘束されるものではないが、式（Ｉ）における左側の側鎖である「Ｘ－Ｎ（Ｒ）－Ｌ１－Ｎ（Ｒ）－」は、フェノチアジン骨格部分と分子内スタッキングを形成することにより、及び／又は、フェノチアジン骨格部分への光誘起電子移動（ＰＥＴ）により、光照射時に消光を生じさせることができる。これにより、アミロイド類が存在しない場合には触媒活性が抑制（ＯＦＦ）されているが、本発明の光酸化触媒化合物がアミロイド類に結合した場合には、これらの消光作動が解除され触媒活性が選択的にＯＮとなり、アミロイド類を選択的に酸素化することができる。
　そして、上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）に示したように、本発明の化合物は、フェノチアジン骨格にモルホリン部が連結した構造を有することで、モルホリン構造が立体障害となり触媒分子同士の分子間スタッキングが抑制され、これにより、光照射時の細胞毒性の要因となる望ましくないスーパーオキシドアニオンの発生を抑制することができる。加えて、上述のように、左側鎖の「Ｘ－Ｎ（Ｒ）－Ｌ１－Ｎ（Ｒ）－」の置換基Ｘがフェノチアジン骨格部分と分子内スタッキングを形成することで触媒分子どうしの分子間スタッキングが阻害されるため、望ましくないスーパーオキシドアニオンの発生をさらに抑制し、光照射時の細胞毒性を低減することができる。このように、本発明によれば、従来には無い低侵襲性の手法によって、病原性アミロイドが関与する疾患の予防・治療を可能となる。
　「病原性アミロイド」としては、ヒトを含む動物のアルツハイマー病、パーキンソン病、糖尿病、ハンチントン病、全身性アミロイド－シスに関与することが知られている、アミロイドβ（Ａβ）ペプチド、アミリン、トランスサイレチン、αシヌクレイン、タウ蛋白質、ハンチンチン等のアミロイドが含まれる。ただし、これらに限定されるものではない。
　例えば、本発明化合物によってＡβペプチドを酸化する場合、Ａβペプチドを構成する４０又は４２アミノ酸残基のうちの一以上のアミノ酸残基が酸化されていればよいが、Ｈｉｓ、Ｍｅｔから選ばれる一以上のアミノ酸残基が酸化されることが好ましい。当該酸化は、各アミノ酸残基にヒドロキシ基又はオキソ基（オキシド）が付加した形態であるのがより好ましい。前記のアミノ酸残基の酸化体としては、Ｈｉｓの場合には、ヒスチジン残基のイミダゾール環が酸化された構造、すなわち、デヒドロイミダゾロン環、ヒドロキシイミダゾロン環を有しているものと推定される。また、Ｍｅｔの場合には、メチオニン残基中の硫黄原子に酸素が付加しているものと推定される。
　本発明の化合物は、６５０～８００ｎｍの範囲の最大吸収波長（λｍａｘ）を有することが好ましく、当該波長で励起状態とすることができることが好ましい。かかる長波長側に吸収帯を有することにより、生体透過性の高い長波長光により励起することができる。
　本発明化合物又はその塩を含有する医薬組成物は、投与法に応じ適当な製剤を選択し、薬学的に許容される担体を用いて各種製剤の調製法にて調製できる。本発明化合物を主剤とする医薬組成物の剤形としては例えば錠剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤や、液剤、シロップ剤、エリキシル剤、油性ないし水性の懸濁液等を経口用製剤として例示できる。
　注射剤としては製剤中に安定剤、防腐剤、溶解補助剤を使用することもあり、これらの補助剤を含むこともある溶液を容器に収納後、凍結乾燥等によって固形製剤として用時調製の製剤としてもよい。また一回投与量を一の容器に収納してもよく、また多投与量を一の容器に収納してもよい。
　また外用製剤として液剤、懸濁液、乳濁液、軟膏、ゲル、クリーム、ローション、スプレー、貼付剤等を例示できる。
　固形製剤としては、本発明化合物とともに薬学上許容されている添加物を含み、例えば充填剤類や増量剤類、結合剤類、崩壊剤類、溶解促進剤類、湿潤剤類、潤滑剤類等を必要に応じて選択して混合し、製剤化することができる。液体製剤としては溶液、懸濁液、乳液剤等を挙げることができるが添加剤として懸濁化剤、乳化剤等を含むこともある。
　本発明の化合物を人体用の医薬として使用する場合、投与量は成人１日あたり１ｍｇ～１ｇ、好ましくは１ｍｇ～３００ｍｇの範囲が好ましい。
　さらなる態様において、本発明は、上記化合物又はその塩の有効量を投与することを特徴とする、病原性アミロイドが関連する疾患を予防又は治療する方法にも関する。当該方法は、好ましくは、化合物又はその塩の投与後に、患者の患部に体外から光を照射することを含む。上述のように、本発明の化合物は、生体透過性の高い長波長光により励起することができるので、静脈内投与等による投与の後に、患者の体外から光照射を行うという非侵襲的手法によって、生体内（脳内等）における病原性アミロイドの凝集・毒性を抑制又は低減することができる。
　具体的には、本発明の化合物又はその塩を生体内又は細胞内に導入し、化合物が目的とする部位に移行した時点で光を照射すればよい。生体内への投与手段としては、筋肉内注射、静脈内注射、局所投与、経口投与等が挙げられる。
　病原性アミロイドが関連する疾患としては、ヒトを含む動物のアルツハイマー病、パーキンソン病、糖尿病、ハンチントン病、全身性アミロイド－シス等を挙げることができる。典型的には、病原性アミロイドが関連する疾患は、アルツハイマー病である。
　以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
１．本発明の化合物の合成
　以下の構造を有する本発明の化合物を、以下に述べる化合物（１）～（７）を経て合成した（式中、Ｍｅはメチル基を意味する）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
［2,3-dihydro-4H-1,4-benzoxazine-4-butnenitrile (1)の合成］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
　MeCN（56 mL）中の3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾオキサジン（1.17 mL、10.0 mmol）の溶液に、TBAI（1.85 g、5 mmol）、NaI（5.99 g、40 mmol）、 K2CO3（2.76 g、20 mmol）、および4-ブロモブタンニトリル（1.99 mL、20 mmol）を添加した。得られた混合物をアルゴン雰囲気下で一晩還流し、室温に冷却した。次に、反応混合物を、AcOEtを含むセライトのパッドにより濾過した。濾液を濃縮し、残渣をシリカゲルのカラムクロマトグラフィー（溶離液：Hex/AcOEt＝4/1～3/1）で精製し、ベージュ色の固体である化合物（1）（1.66 g、82％）を得た。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ= 6.84-6.77 (m, 2H), 6.65-6.62 (m, 2H), 4.24 (t, J = 4.5 Hz, 2H),3.38 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 3.33 (t, J = 4.5 Hz, 2H), 2.43 (t, J = 6.9 Hz, 2H), 1.96 (tt, J = 6.9 Hz, 6.9 Hz, 2H). 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ = 144.2, 134.6, 121.6, 119.2, 118.2, 116.6, 112.1, 64.3,49.7, 47.6, 22.6, 14.7.
［2,3-dihydro-4H-1,4-benzoxazine-4-(3-(1H-tetrazol-5-yl)propyl) (2)の合成］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
　2,3-ジヒドロ-4H-1,4-ベンゾオキサジン-4-ブトニトリル（1）（1.66 g、8.2 mmol）およびトリメチルシリルアジド（2.18 mL、24.6 mmol、3.0当量）の乾燥トルエン（13.5 m）溶液に、ジブチルスズオキシド（816.5 mg、3.3 mmol、0.40当量）を加え、（TLC分析で）ニトリルが消費されるまで混合物を24～72時間加熱した。反応混合物を真空で濃縮した。残留物をメタノールに溶解し、再濃縮した。残留物を酢酸エチルと飽和重炭酸ナトリウム溶液に分配した。有機相を飽和重炭酸ナトリウム溶液の追加部分で抽出した。合わせた水性抽出物を濃塩酸溶液でｐＨ２に酸性化し、次にＡｃＯＥｔ（×２）で抽出した。合わせた有機抽出物をNa2SO4で乾燥し、濾過し、濃縮して、透明な無着色油の化合物（2）（1.86 g、92％）を得た。それ以上の精製は必要なかった。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 6.72 (ddd, J = 7.8 Hz, 7.7 Hz, 1.1 Hz, 1H), 6.65-6.62 (m, 2H),6.51 (ddd, J = 7.8 Hz, 7.7 Hz, 1.1 Hz 1H), 8 = 4.24 (t, J = 4.0 Hz, 2H), 3.34-3.28 (m, 4H), 3.00(t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.08 (tt, J = 7.4 Hz, 7.4 Hz, 2H). 
13C NMR (125 MHz, CD3OD): δ= 145.5,136.3, 122.5, 118.6, 117.2, 113.4, 65.5, 51.0, 49.8, 48.1, 25.2, 21.6
［(5-(3-(2,3-dihydro-4H-1,4-benzoxazine-4-yl)propyl)-1H-tetrazol-1-yl)methyl acetate (3)の合成］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
　ＴＨＦ（１４ｍＬ）中に化合物（２）（１．７２ｇ、７．０mmol）を含むフラスコに、ブロモメチルアセテート（８５４．１μＬ、９．１mmol、１．３当量）およびｉＰｒ２ＮＥｔ（１．５９ｍＬ、９．１mmol、１．３当量）を室温で加えた。得られた混合物を室温で一晩撹拌し、水でクエンチした。得られた混合物をＡｃＯＥｔ（×２）により抽出し、水および塩水で洗浄し、次に無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、粗混合物を得た。粗混合物は２つの位置異性体を含んでいたが、２つの異性体はシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ＤＣＭ／ＭｅＯＨ＝５０／１から２０／１）によって分離可能である。所望の異性体である化合物（３）は透明な油状物（９３７．２ｍｇ、４３％）として得られ、別の異性体は透明な無色の油状物（６９３．６ｍｇ、３１％）として得られた。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 6.79-6.74 (m, 2H), 6.61-6.55 (m, 2H), 6.08 (s, 1H), 4.19 (t, J= 4.4 Hz, 2H), 3.38 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 3.31 (t, J = 4.4 Hz, 2H), 3.00 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.18 (tt,J = 7.1 Hz, 7.1 Hz, 2H), 2.05 (s, 3H).　13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ = 168.8, 167.1, 144.0,135.0, 121.6, 117.5, 116.4, 112.1, 71.0, 64.4, 50.2, 47.2, 24.4, 22.9, 20.4.
［2-(2-(methyl(4-(2-(4-bromophenyl)diazenyl)phenyl)amino)ethoxy)-ethan-1-ol (4)の合成］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
　水（14.7mL）中の4-ブロモベンゼンジアゾニウム-テトラフルオロボレート（877mg、4.2mmol）の冷却溶液（0℃）に、EtOH（7.2 mL）中のNaOAc（121.2 mg、1.5 mmol）および2-[2-（メチルフェニルアミノ）エトキシ]-エタン-1-オール（823.8 mg、4.2 mmol）の溶液をゆっくりと加えた。反応混合物は直ちに暗赤色となった。混合物を室温で10時間撹拌し、AcOEt（×2）で希釈した。 有機相を水、塩水で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、粗混合物を得た。粗混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（Hex/AcOEt = 2/1から1/2）で精製した。黄赤色の固体である化合物（４）が生成物として得られた、収率（９９１ｍｇ、６２％）。
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 7.85 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 7.70 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.57 (d, J =8.5 Hz, 2H), 6.77 (d, J = 9.0 Hz, 2H), 3.70-3.63 (m, 6H), 3.55 (t, J = 4.9 Hz, 2H), 3.10 (s, 3H). 
13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ = 151.9, 151.6, 143.5, 132.0, 125.2, 123.7, 123.3, 111.5, 72.4, 68.6,61.8, 52.2, 39.2.
［2-(2-((4-aminophenyl)methylamino)ethoxy)-ethanol (5)の合成］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
　化合物（4）（113.5 mg、0.30 mmol）をメタノール（3.6 mL）に溶解した。触媒として木炭上のパラジウムを使用して水素化した（10 wt％Pd、31.9 mg、0.03 mmol、p(H2)= 1 atm）。反応混合物を、出発物質が消費されるまで、50℃、水素雰囲気下で撹拌した。 セライトパッドを通して濾過して触媒を除去し、濾液を蒸発させた。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（DCM/MeOH = 10/1から3/1）により迅速に精製した。 ベージュ色の固体の化合物（５）が得られた（５９．１ｍｇ、９４％）。
［4-(3-(1-acetoxymethyl)-1H-tetrazol-5-yl)propyl)-8-((2-(2- hydroxyethoxy)　ethyl)(methyl)amino)-3,4-dihydro-2H-1,4-oxazino[2,3-b]phenothiazine-6-ium (7)の合成］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
　化合物（5）（124.5 mg、0.59 mmol）を丸底フラスコに加え、アルゴン雰囲気下で脱イオン水（3.7 mL）とメタノール（7.3 mL）を加え、溶液を0℃に冷却した。当該溶液に、水（1.0mL）中のチオ硫酸ナトリウム（103.0mg、0.65mmol、1.1当量）を一度に加えた。水（２．７４ｍＬ）中の過硫酸ナトリウム（１４０．９ｍｇ、０．５９ｍｍｏｌ、１．０当量）を１５分間にわたって滴下して加えた。反応混合物を0℃で3時間撹拌し、次に1時間かけて室温に温めた。化合物（６）が、黒色溶液の粗製物として得られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
　化合物（６）（S-（2-アミノ-5-（（2-（2-ヒドロキシエトキシ）エチル）（メチル）アミノ）フェニル）O-水素スルフロチオエート）（0.59 mmol）の反応混合物に、ＭｅＯＨ中の化合物（３）（187.9 ｍｇ、0.59 mmol）の溶液を加えた。混合物を40℃に加熱し、Fetizon試薬（セライト上のAg2CO3; 489.7 mg、1.78 mmol、3.0当量）を15分間かけて少しずつ加えた。次に混合物を80℃で3時間撹拌した。固形物を濾過により除去した後、濾液を真空で濃縮した。粗混合物を逆相ＨＰＬＣによって精製して、赤青色の固体の化合物（７）（３９．９ｍｇ、１０％）を得た。
1H NMR (400 MHz, CD3CN): δ = 7.93 (d, J = 9.9 Hz, 1H), 7.53 (s, 1H), 7.50-7.47 (dd, J = 9.9Hz, 3.1 Hz, 1H), 7.42 (s, 1H), 7.34 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 6.17 (s, 2H), 4.35 (m, 2H), 3.86 (t, J =4.9 Hz, 2H), 3.81-3.74 (m, 8H), 3.53 (t, J = 4.5 Hz, 2H), 3.49-3.47 (m, 2H), 3.31 (s, 3H), 3.08
(t, J = 7.1 Hz, 2H) 2.03 (s, 3H). 
13C NMR (125 MHz, Acetone-d6): δ = 170.2, 156.6, 154.5,148.3, 145.6, 138.3, 137.0, 134.3, 131.7, 120.6, 119.6, 106.9, 106.0, 73.8, 69.2, 67.7, 64.4, 61.8,54.6, 53.9, 52.0, 48.3, 40.7, 23.8, 20.4 (One peak is missing due to the overlap in the aromatic region).
HRMS (ESI(+)): m/z calcd for C26H32N7O6S+ [M]+ 554.2180, found 554.2175.
［4-(3-(1H-tetrazol-5-yl)propyl)-8-(methyl(2-(2-(methyl(phenyl) amino)　ethoxy)ethl)amino)- 3,4-dihydro-2H-1,4-oxazino[2,3-b]phenothiazine-6-ium (本発明の化合物)の合成］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
　反応前に、化合物（７）（１２．０ｍｇ、０．０１８ｍｍｏｌ）をベンゼンで共沸乾燥させた。化合物（7）のMeCN（0.13 mL）溶液に、DMSO（35.9 μL、0.50 mmol、28.5当量）、iPr2NEt（16.8 μL、0.15 mmol、8.3当量）をアルゴン雰囲気下で加え、溶解するまで撹拌した。反応混合物に、アルゴン流条件下、室温で一度にＳＯ３・Ｐｙ（３４．１ｍｇ、０．２１４ｍｍｏｌ）を加えた。 室温で一晩撹拌した後、得られた混合物を真空で濃縮し、逆相ＨＰＬＣによって精製して、青緑色の固体の生成物（５．３ｍｇ）を得た。
　ＭｅＯＨ（０．１ｍＬ）中の溶液に、Ｎ－メチルアニリン（０．７８μＬ、７．２０μｍｏｌ、０．９当量）およびデカボラン（０．２９ｍｇ、２．３９μｍｏｌ、０．３当量）を加え、反応混合物を室温、アルゴン雰囲気下で一晩撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮し、0.1Mリン酸緩衝液/DMSO（v/v = 10/1）に溶解した。得られた溶液にブタ肝臓エステラーゼ（原料1mgあたり18単位）を加え、反応混合物を37℃で一晩攪拌した。粗生成物を蒸発乾固し、逆相ＨＰＬＣによって精製して、本発明の化合物である生成物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３）（１．３ｍｇ、２ステップで２４％）を赤青色の固体として得た。
HRMS (ESI(+)): m/z calcd for C30H35N8O2S+ [M]+ 571.2598, found 571.2599.
　また、比較例化合物（ＭＢ１）を以下の手順で合成した。
［8-(dimethylamino)-4-methyl-3,4-dihydro-2H-1,4-oxazino[2,3-b]phenothiazine-6-ium (ＭＢ１)の合成］
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
S-（2-アミノ-5-（ジメチルアミノ）フェニル）-O-水素スルフロチオエート（12.4 mg、0.05 mmol）および4-メチル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾオキサジン（7.46 mg、0.05 mmol、 1.0当量）をMeOH-H2O混合溶媒（v/v = 5 / 2、1.51 mL）に溶解した。混合物を40℃に加熱し、Fetizon試薬（セライト上のAg2CO3; 27.4 mg、0.1 mmol、2.0当量）を15分間かけて少しずつ加えた。次に、混合物を80℃で3時間撹拌した。固形物を濾過により除去した後、濾液を真空で濃縮した。粗混合物を逆相ＨＰＬＣによって精製して、生成物（ＭＢ１）（１．８ｍｇ、８％）を赤青色の固体として得た。
２．細胞毒性の検討
　光酸素化触媒の細胞毒性を検証するため、アミロイド類の非存在下において、光照射条件下において生成する一重項酸素（１Ｏ２）及びスーパーオキシド（Ｏ２ －・）の発生量を検討した。
　比較例として、モルホリン構造を有しない、メチレンブルー誘導体化合物（「Ｃａｔａｌｙｓｔ　１」及び「Ｃａｔａｌｙｓｔ　２」）；メチレンブルー（ＭＢ）；及び、上記で合成したメチレンブルーにモルホリン構造を連結した化合物「ＭＢ１」を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
　まず、モルホリン構造を有しない比較例１（Ｃａｔａｌｙｓｔ　１）のＵＶスペクトルを測定したところ、当該比較例では、ＭＢと比較して一重項酸素の発生量が有意に低下した一方で、望ましくないスーパーオキシドが大量に発生していることが明らかとなった（図３）。リン酸バッファー中の比較例１のＵＶ－ｖｉｓ吸収スペクトルを測定したところ、モノマーに由来する６５１ｎｍに加え、ダイマーに由来する６１０ｎｍのピークが観測されたことから、触媒分子同士がダイマーを形成して会合していることが示唆された。このことから、比較例１の触媒分子では、基底状態において分子間でスタッキングが生じ、一電子移動を伴う機構が進行したためにスーパーオキシドアニオンが生成していることが分かった。
　次いで、本発明の化合物と、他の比較例化合物について、ＵＶ－ｖｉｓ吸収スペクトルと蛍光スペクトルを測定した結果を、それぞれ図２及び図３に示す。その結果、図２に示すように、フェノチアジン構造にモルホリン構造を連結した本発明の化合物（図中の「Ｃａｔａｌｙｓｔ　３」）では、ダイマーに由来する６１０ｎｍ付近の吸収ピークを有さず、分子間スタッキングの形成を抑制できることが分かった。なお、比較例１の側鎖のスペーサ基をアルキル鎖からエーテル鎖に替えた比較例２（Ｃａｔａｌｙｓｔ　２）でも、親水性の向上により６１０ｎｍ付近の吸収ピークが減少し、ダイマー形成がある程度低減された。
　図３の結果から、本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３）では、比較例１及び２と比べて、スーパーオキシドアニオンの発生量が大幅に減少することが確認された。
　さらに、生細胞存在下、触媒化合物を添加して光照射による細胞毒性を評価した。本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３） 又は比較例１（Ｃａｔａｌｙｓｔ　１）を含む細胞培養培地を５％ＣＯ２下、３７℃で４８時間インキュベートし、細胞生存率をＷＳＴ－８で分析した（ｎ＝２、平均±ＳＥＭ）。化合物濃度は、０．１、０．６、１．５、３．０、５．０、及び１０μＭとした。その結果、図４に示すように、本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３） は 比較例１（Ｃａｔａｌｙｓｔ　１）と比べて高い細胞生存率を維持した (図４)。
　これらの結果から、本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３）では、メチレンブルー分子の誘導体化による触媒分子同士のスタッキングの抑制により、細胞毒性の要因となるスーパーオキシドアニオンの発生を大幅に低減し得ることが実証された。
３．アミロイドβ（Ａβ）の酸化
　続いて、本発明の化合物を用いて病原性アミロイドであるＡβの選択的光酸素化の実験を行った。比較例として、従来の触媒として知られているＣＲＡＮＡＤ触媒（Ｎｉ，Ｊ．ｅｔ　ａｌ．Ｃｈｅｍ．２０１８，４，８０７－８２０）を用いた。当該ＣＲＡＮＡＤ触媒は、図１の「Ｐａｔｈ（１）」に示すように、クロスβシートへの結合を介してアミロイドを酸素化するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
　まず、参考文献（Taniguchi, A.; Sasaki, D.; Shiohara, A.; Iwatsubo, T.; Tomita, T.; Sohma, Y.; Kanai, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1382）に従い、Ａβ１－４２を、２６－Ｏ－アシルイソペプチド（株式会社ペプチド研究所の市販品）からin situで調製した。
　上記参考文献の記載に従い、Ａβ１－４２イソペプチド（0.1％トリフルオロ酢酸水溶液中200μM）、アンジオテンシンIV（水中200μM）、[Tyr8] -Substance P（水中で200μM）、リュープロレリン酢酸塩（水中200μM）、ソマトスタチン（水中200μM）を100mMのリン酸緩衝液またはリン酸緩衝生理食塩水（PBS; pH 7.4）で希釈し、最終ペプチド濃度を20μM（pH 7.4）とした。 Ａβ１－４２について、溶液を37℃で30分～6時間インキュベートした。
　各溶液に、本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３）又は比較例のＣＲＡＮＡＤ触媒（ジメチルスルホキシド中2 mM）を添加した。最終濃度10 μMの化合物を含む混合物に37℃で発光ダイオード（LED）（λ= 655 nm）を照射した。ＣＲＡＮＡＤ触媒に対しては、λ= 780 nmのLEDを照射した。655 nm LEDの光源の出力は14 mWで、光照射はサンプルから約5～10 cmの距離で行った。光照射なしの対応する反応サンプルも対照として調製した。MALDI-TOF MSを使用して、反応をモニター及び分析した。必要に応じて、MS分析の前に、反応溶液をZipTip U-C18（Millipore Corporation）で脱塩した。酸素化の程度は、酸素化の強度比（％）＝（n[Ｏ]付加物のMSピーク強度の合計）/（残った出発物質とn[Ｏ]付加物のMSピーク強度の合計）x 100として示す。
　図５に示すように、本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３）は、低凝集状態のＡβ（２０μＭ）に対しても相互作用を示し、優れた酸素化作用を示すことが確認された。一方、クロスβシートへの結合を介してアミロイドを酸素化する機能を有する従来のＣＲＡＮＡＤ触媒は、低凝集状態のＡβの酸素化はできなかった。
　また、生理条件に近い低濃度（２μＭ）のＡβに対しても同様に酸素化活性の評価を行った（図６）。その結果、本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３）は、かかる低濃度条件においても、効率的な酸素化活性を示した。
　すなわち、本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３）は、クロスβシート量の少ないＡβに対しても高い親和性及び強力な酸素化活性を有しており、そのため、従来の触媒では酸素化収率の低下が確認された低凝集状態のＡβに対しても高い酸素化収率を維持できることが実証された。
　一方で、本発明の化合物（Ｃａｔａｌｙｓｔ　３）は、オフターゲットとしてトリプトファンやチロシン、 ヒスチジン、メチオニンなどを含む他のペプチドを基質とした場合には、いずれも低い酸素化収率を示すことも確認された（図７）。この結果は、本発明の化合物が、Ａβに対する高い選択性を有していることを示すものである。すなわち、本発明の化合物は、Ａβと相互作用した場合にのみ、ＰＥＴ機構並びに基底状態における分子内スタッキングが解消されて高い酸素化活性を示すことを示唆するものである。

Claims (14)

  1. 　以下の式（Ｉ）で表される化合物又はその塩：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （式中、Ｘは、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよいヘテロアリール基であり；Ｙは、カルボキシル基又はその生物学的等価な基であり；Ｌ１及びＬ２は、それぞれスペーサ基であり；及びＲは、水素原子、又は炭素数１～５のアルキル基である。）。
  2. 　Ｌ１及びＬ２が、それぞれ独立に、アルキレン又はエーテル鎖である、請求項１に記載の化合物又はその塩。
  3. 　Ｘが、置換されていてもよいフェニル基である、請求項１又は２に記載の化合物又はその塩。
  4. 　Ｙが、カルボキシル基、脂肪族カルボキシル基、含窒素ヘテロアリール基、スルホンアミド基、又はリン酸エステル基である、請求項１～３のいずれか１に記載の化合物又はその塩。
  5. 以下の式（ＩＩ）で表される、請求項１に記載の化合物又はその塩：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    （式中、Ｒａは、水素原子、又はそれぞれ独立に同一でも異なっていてもよい、アルキル基、アミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ハロゲン、ニトロ基、又はカルボニル基から選択される１～５の置換基であり；Ｒは、水素原子、又は炭素数１～５のアルキル基であり；ｍは、１～１０の自然数であり；ｎは、１～１０の自然数であり；及び、ｐは１～５の自然数である。）。
  6. 　請求項１～５のいずれか１に記載の化合物又はその塩を含む、病原性アミロイドの酸素化触媒。
  7. 　請求項１～５のいずれか１に記載の化合物又はその塩を含む、病原性アミロイドの凝集抑制剤。
  8. 　請求項１～５のいずれか１に記載の化合物又はその塩及び薬学的に許容される担体を含有する医薬組成物。
  9. 　病原性アミロイドが関連する疾患の予防又は治療薬である、請求項８に記載の医薬組成物。
  10. 　前記病原性アミロイドが関連する疾患が、アルツハイマー病である、請求項９に記載の医薬組成物。
  11. 　病原性アミロイドが関与する疾患の予防又は治療薬の製造のための請求項１～５のいずれか１に記載の化合物又はその塩の使用。
  12. 　請求項１～５のいずれか１に記載の化合物又はその塩の有効量を投与することを特徴とする、病原性アミロイドが関連する疾患を予防又は治療する方法。
  13. 　請求項１～５のいずれか１に記載の化合物又はその塩の投与後に、患者の患部に体外から光を照射することを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記病原性アミロイドが関連する疾患が、アルツハイマー病である、請求項１２又は１３に記載の方法。
PCT/JP2021/001008 2020-01-14 2021-01-14 フェノチアジン骨格を有する光酸素化触媒化合物及びこれを含有する医薬 Ceased WO2021145368A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021571222A JP7652425B2 (ja) 2020-01-14 2021-01-14 フェノチアジン骨格を有する光酸素化触媒化合物及びこれを含有する医薬

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062960864P 2020-01-14 2020-01-14
US62/960,864 2020-01-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021145368A1 true WO2021145368A1 (ja) 2021-07-22

Family

ID=76863965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/001008 Ceased WO2021145368A1 (ja) 2020-01-14 2021-01-14 フェノチアジン骨格を有する光酸素化触媒化合物及びこれを含有する医薬

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7652425B2 (ja)
WO (1) WO2021145368A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116947689A (zh) * 2023-07-19 2023-10-27 南通大学 一种偶氮类化合物的绿色合成方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016010092A1 (ja) * 2014-07-16 2016-01-21 国立研究開発法人科学技術振興機構 ベンゾチアゾール化合物及びこれを含有する医薬
WO2020023911A2 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Oregon Health & Science University Near-infrared nerve-sparing fluorophores

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016010092A1 (ja) * 2014-07-16 2016-01-21 国立研究開発法人科学技術振興機構 ベンゾチアゾール化合物及びこれを含有する医薬
WO2020023911A2 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Oregon Health & Science University Near-infrared nerve-sparing fluorophores

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ATSUHIKO TANIGUCHI, YUSUKE SHIMIZU, KOUNOSUKE OISAKI, YOUHEI SOHMA, MOTOMU KANAI: "Switchable photooxygenation catalysts that sense higher-order amyloid structures", NATURE CHEMISTRY, vol. 8, 2016, pages 974 - 982, XP055843239 *
TANG, H. ET AL.: "Novel oxoisoaporphine-based inhibitors of acetyl-and butyrylcholinesterase and acetylcholinesterase-induced beta-amyloid aggregation", BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS, vol. 22, 2012, pages 2257 - 2261, XP028402852, DOI: 10.1016/j.bmcl.2012.01.090 *
TANIGUCHI, ATSUHIKO: "Amyloid-selective photooxygenation toward treatment for amyloid diseases", JOURNAL OF THE PHARMACEUTICAL SOCIETY OF JAPAN, vol. 138, no. 1, 2018, pages 47 - 53, XP055843237 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116947689A (zh) * 2023-07-19 2023-10-27 南通大学 一种偶氮类化合物的绿色合成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021145368A1 (ja) 2021-07-22
JP7652425B2 (ja) 2025-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020202836B2 (en) Phenothiazine analogues as mitochondrial therapeutic agents
CN102159553B (zh) 靶向氧氮自由基药剂
CA2804765C (en) Novel arylamide derivatives having antiandrogenic properties
MX2012014382A (es) Derivados de 5-amino-3, 6-dihidro-1h-pirazin-2-ona utiles como inhibidores de beta-secretasa (bace).
CA2433100A1 (en) Indole derivatives as ligands of thyroid receptors
JP2017537940A (ja) 増殖性疾患の処置に有用な融合１，３−アゾール誘導体
CN104169266A (zh) 新的苯并吡喃化合物、其组合物和用途
CN101885684B (zh) 带有一氧化氮供体的芳香酸前体药物及其制备方法和其应用
CN113698416B (zh) 一类抑制β-淀粉样蛋白聚集的单线态氧载体及其制备方法和应用
JP6846052B2 (ja) クルクミンホウ素錯体及びこれを含有する医薬
KR100763211B1 (ko) 신규한 ｄｎａ-절단 항종양제
JP6159388B2 (ja) タンパク質凝集の阻害剤としてのフェニル−尿素及びフェニル−カルバメート誘導体
JP7652425B2 (ja) フェノチアジン骨格を有する光酸素化触媒化合物及びこれを含有する医薬
CN112174945B (zh) 具有抗癌作用的吲唑类化合物及其制备方法和用途
JP2025504791A (ja) ヒドロキシフェニル部分を含む化合物及びその使用
JP6710435B2 (ja) ジピリンホウ素錯体及びこれを含有する医薬
JP7652424B2 (ja) 光酸素化触媒化合物及びこれを含有する医薬
CN108473449B (zh) 一种作为吲哚胺-2,3-双加氧酶抑制剂的砜脒及其制备方法和用途
CN102712591A (zh) 3-羟基吡啶-4-酮的氟化衍生物
WO2023100942A1 (ja) 光酸素化触媒用化合物及びこれを含有する医薬組成物
WO2019094732A1 (en) Inhibitors of cyclic-amp response element-binding protein
WO2023276828A1 (ja) 腎障害の予防および／または治療用医薬組成物、並びにオートファジー活性化剤
JP2024124269A (ja) トリアリールメタン骨格を有する光酸素化触媒、及びこれを含有する医薬組成物
WO2017040450A1 (en) Triazolopyridine inhibitors of myeloperoxidase
JP2022542518A (ja) 終末糖化産物の抑制剤

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21741156

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021571222

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21741156

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1