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Technisches
Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine 5-gliedrige
Ringverbindung mit physiologischen Aktivitäten wie einer karzinostatischen
Aktivität,
die auf dem medizinischen Gebiet einsetzbar ist, und ein Verfahren
zur Herstellung der Verbindung.
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Hintergrund
der Erfindung
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Viele Arzneimittel, einschließlich Alkylierungsmitteln,
Antimetaboliten, Karzinostatika wie pflanzliche Alkaloide, Antibiotika,
Immunverstärker
und Immunregulatoren werden gängigerweise,
für klinische
Therapien eingesetzt. Jedoch ist die Pharmakotherapie unter Einsatz
solcher Arzneimittel bisher nicht abgeschlossen.
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Unter diesen Verbindungen sollen
natürlicherweise
auftretende Prostaglandine mit α,β-ungesättigten Carbonylgruppen
in ihren 5-gliedrigen Ringen, d. h. Prostaglandine A und J, die
DNA-Synthese unterdrücken, was
ihre mögliche
Verwendung als sehr sichere Karzinostatika nahe legt. Verschiedene
Derivate davon wurden synthetisiert (vgl. JP-A-62-96438).
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Aufgabe der
Erfindung
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Die Hauptaufgabe der Erfindung ist
die Entwicklung einer Verbindung mit physiologischen Aktivitäten wie
einer karzinostatischen Aktivität
und die Bereitstellung eines Verfahrens für eine Herstellung der Verbindung
und einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die die Verbindung enthält.
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Diese und andere Aufgaben sowie Vorteile
der Erfindung werden nachstehend unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen
erklärt.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 zeigt
das 1H-NMR-Spektrum von Hexanoyl-GM.
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2 zeigt
das 13C-NMR-Spektrum von Hexanoyl-GM.
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3 zeigt
das Massenspektrum von Hexanoyl-GM.
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4 zeigt
das UV-Absorptionsspektrum von Hexanoyl-GM.
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5 zeigt
das IR-Absorptionsspektrum von Hexanoyl-GM.
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6 zeigt
das Massenspektrum von Di-t-butyl-GD.
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7 zeigt
das 1H-NMR-Spektrum von Di-t-butyl-GD.
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Zusammenfassting
der Erfindung
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Die Erfinder fanden heraus, dass
eine Verbindung der nachstehenden Formel [I] (hier nachstehend einfach
als erfindungsgemäße Verbindung
bezeichnet) durch Umsetzen einer Verbindung der Formel [II] mit einer
SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung hergestellt werden kann und dass
die erfindungsgemäße Verbindung
verschiedene starke physiologische Aktivitäten aufweist und als pharmazeutische
Verbindung für
eine Behandlung und/oder Vermeidung einer gegenüber der Verbindung ansprechenden
Erkankung verwendbar ist. So entstand die vorliegende Erfindung.
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Die Erfindung ist wie folgt. Der
erste Teil der Erfindung betrifft eine 5-gliedrige Ringverbindung
der Formel [I]:
worin die Bindung in dem
5-gliedrigen Ring, dargestellt durch eine gestrichelte Linie, bedeutet,
dass der 5-gliedrige Ring entweder ein Cyclopentenring mit einer
Doppelbindung oder ein gesättigter
Cyclopentanring sein kann. Falls der 5- gliedrige Ring ein Cyclopentenring ist,
ist X OR
1, Y ist -O und Z ist H. Falls der
5-gliedrige Ring
ein Cyclopentanring ist, ist X -O, Y ist OR
2 und
Z ist OR
3. R
1 ist
R
4 oder -(CO)-R
5,
R
2 ist H, R
6 oder -(CO)-R
7, R
3 ist H, R
8 oder (CO)-R
9 (worin
R
4, R
5, R
6, R
7, R
8 und
R
9 identisch oder verschieden voneinander sein
können
und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine
aromatisch-aliphatische Gruppe sind und R
5,
R
7 und R
9 H sein
können),
mit der Maßgabe,
dass R
2 und R
3 nicht
gleichzeitig H sind, und W ist ein Rest, bei dem eine SH-Gruppe
von einer SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung entfernt wurde oder
ein optisches Isomer oder ein Salz davon.
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Der zweite Teil der Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung einer 5-gliedrigen Ringverbindung der
Formel [I] oder eines optischen Isomers davon oder eines Salzes
davon, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Umsetzen einer
SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung mit einer Verbindung umfasst,
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus einer Verbindung der Formel [II]:
worin R
10 H,
R
12 oder -(CO)-R
13 ist,
R
11 H, R
14 oder
-(CO)-R
15 ist (worin R
12,
R
13, R
14 und R
15 identisch oder verschieden voneinander
sein können
und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine
aromatisch-aliphatische Gruppe sind und R
13 und
R
15 H sein können), mit der Maßgabe, dass
R
10 und R
11 nicht gleichzeitig
H sind, oder ein optisches Isomer davon und ein Salz davon.
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Der dritte Teil der Erfindung betrifft
eine pharmazeutische Zusammensetzung wie eine karzinostatische Zusammensetzung
oder eine Zusammensetzung für
eine Induktion von Apoptose, die als aktiven Bestandteil mindestens
eine Verbindung enthält,
die aus der Gruppe, bestehend aus der 5-gliedrigen Ringverbindung
oder einem optischen Isomer davon, und einem Salz davon des ersten
Teils der Erfindung ausgewählt
ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die Verbindung der Formel [II], die
erfindungsgemäß eingesetzt
wird, kann in nicht-begrenzender Weise gemäß einer chemischen Synthese
unter Einsatz von 4,5-Dihydroxy-2-cyclopenten-1-on der nachstehenden
Formel [III] (hier nachstehend einfach als Cyclopentenon bezeichnet)
als Ausgangsmaterial erhalten werden.
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Erfindungsgemäß eingesetzte Cyclopentenone
umfassen Isomere mit Hydroxylgruppen an den 4- und 5-Positionen
in cis-Konfiguration und Isomere mit den Hydroxylgruppen in trans-Konfiguration.
Ein cis- oder trans-Isomer von Cyclopentenon oder ein Gemisch der
cis- und trans-Isomere kann erfindungsgemäß verwendet werden. Optische
Isomere davon können
auch verwendet werden.
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Ein cis-Isomer von Cyclopentenon
wird gemäß einer
chemischen Synthese erhalten (Helvetica Chimica Acta 55: 2838–2844 (1972)].
Ein trans-Isomer von Cyclopentenon wird gemäß einer chemischen Synthese [Carbohydrate
Res. 247: 217–222
(1993)] oder durch Erhitzen einer Uronsäure (wie Glucuronsäure), eines Uronsäurederivats
(wie Glucuronolacton) oder Ähnlichem
(vgl. WO 98/13328) erhalten.
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Zum Beispiel wird Cyclopentenon in
einem hitzebehandelten Produkte durch Erhitzen. einer 1%igen Lösung von
D-Glucuronsäure
als Uronsäure
bei 121°C
für 4 Stunden
hergestellt. Cyclopentenon wird in dem hitzebehandelten Produkt
mit einem Lösungsmittel
extrahiert. Der Extrakt wird einkonzentriert. Das Konzentrat wird
sodann durch Silicagel-Säulenchromatographie
aufgetrennt. Eluierte Fraktionen mit Cyclopentenon werden einkonzentriert.
Cyclopentenon wird aus dem Konzentrat mit Chloroform extrahiert.
Der konzentrierte Extrakt wird einer Säulenchromatographie mit einer
normalen Phase unterzogen, wodurch Cyclopentenon aus dem hitzebehandelten
Produkt isoliert wird.
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Optische Isomere, (–)-4,5-Dihydroxy-2-cyclopenten-1-on
und (+)-4,5-Dihydroxy-2-cyclopenten-1-on, können durch
optisches Auflösen
des so isolierten Cyclopentenons erhalten werden. Natürlich kann
synthetisiertes Cyclopentenon optisch aufgelöst werden.
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Zum Beispiel wird Cyclopentenon in
Ethanol gelöst.
Hexan/Ethanol (94/6) wird ferner zu der Lösung in Ethanol hinzugefügt, um eine
Cyclopentenonlösung
herzustellen. Cyclopentenon k optisch dadurch aufgelöst werden,
dass diese Pro benlösung
z. B. einer HPLC unter den nachstehenden Bedingungen unterzogen wird:
Chiralpack AS (Dicel Chemical Industries)-Säule, Säulentemperatur: 40°C, mobile
Phase: Hexan/Ethanol (94/6).
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Eine Verbindung der Formel [IV]:
worin R
16 H
oder -(CO)-R
18 ist, R
17 H
oder -(CO)-R
19 ist, R
18 und
R
19 identisch oder verschieden voneinander sein
können
und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine
aromatisch-aliphatische Gruppe sind, mit der Maßgabe, dass R
16 und
R
17 nicht gleichzeitig H sind, oder ein
optisches Isomer davon wird in einem Reaktionsgemisch durch gleichzeitiges
oder aufeinander folgendes Umsetzen von Cyclopentenon und/oder einem
optischen Isomer davon mit einer Carbonsäure, die Wasserstoff, eine
aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatisch-aliphatische
Gruppe aufweist, und/oder einem reaktiven Derivat davon hergestellt.
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Die nachstehenden Carbonsäuren, die
Wasserstoff, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder
eine aromatisch-aliphatische Gruppe aufweisen, die R18 und
R19 in der Verbindung der Formel (IV] entsprechen,
werden erfindungsgemäß verwendet.
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Ameisensäure kann als Carbonsäure mit
Wasserstoff eingesetzt werden.
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Eine Carbonsäure mit einer Alkylguppe und
eine Carbonsäure
mit einer Alkenylgruppe können
als Carbonsäure
mit einer aliphatischen Gruppe eingesetzt werden.
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Eine Carbonsäure mit einer linearen oder
verzweigten Alkylgruppe kann als Carbonsäure mit einer Alkylgruppe eingesetzt
werden. Obwohl die Länge
der Alkylkette abhängig
von der biologischen Aktivität,
Löslichkeit
oder Ähnlichem
der erfindtingsgemäßen Verbindung
geeignet ausgewählt
werden kann, ist im Allgemeinen eine Gruppe mit C1-30 bevorzugt.
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Beispiele für Carbonsäuren mit linearen Alkylgruppen,
die verwendet werden können,
umfassen Essigsäure,
Propionsäure,
Buttersäure,
Valerinsäure,
Hexansäure,
Heptansäure,
n-Octansäure,
Pelargonsäure, n-Decansäure, Undecansäure, Laurinsäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure, Heptadecansäure, Stearinsäure, Nonadecansäure, Icosansäure, Behensäure, Lignocerinsäure, Cerotinsäure und
Melissinsäure.
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Beispiele für Carbonsäuren mit verzweigten Alkylgruppen,
die verwendet werden können,
umfassen Isobuttersäure,
Isovalerinsäure,
2-Methylbuttersäure,
Pivalinsäure,
4-Methylvalerinsäure
und 1,2-Dimethylvalerinsäure.
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Eine Carbonsäure mit einer linearen oder
verzweigten Alkenylgruppe kann als Carbonsäure mit einer Alkenylgruppe
verwendet werden. Obwohl die Kettenlänge, der Grad an Ungesättigtheit
und die Position der ungesättigten
Bindung der Alkenylgruppe abhängig
von der biologischen Aktivität,
Löslichkeit
oder Ähnlichem der
erfindungsgemäßen Verbindung
geeigneterweise ausgewählt
werden kann, ist eine Alkenylgruppe mit C2-30 allgemein bevorzugt.
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Beispiele für Carbonsäuren mit linearen Alkenylgruppen,
die verwendet werden können,
umfassen Acrylsäure,
Vinylessigsäure,
Crotonsäure,
Isocrotonsäure,
Allylessigsäure,
2-Hexensäure,
3-Hexensäure, 3-Octensäure, Obtusilsäure, 10-Undecensättre, Palmitoleinsäure, Petroselinsäure, Elaidinsäure, Ölsäure, Linolsäure, α-Linolensäure, γ-Linolensäure, Eleostearinsäure, Icosatriensäure, Arachidonsäure, Eicosapenlaensäure, Brassidinsäure, Erukasäure, Docosahexaensäure, Ximensäure und
21-Triacontensäure.
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Beispiele für Carbonsäuren mit verzweigten Alkenylgruppen,
die verwendet werden können,
umfassen Methacrylsäure,
Tiglinsäure,
Angelinsäure
und α-Ethylcrotonsäure.
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Eine Carbonsäure mit einer Alkylgruppe,
die eine Niederalkoxygruppe mit C1-4 als Substituent aufweist, wie
Methoxyessigsäure,
kann als Carbonsäure
mit einer substituierten aliphatischen Gruppe verwendet werden.
Eine Carbonsäure
mit einer Alkenylgruppe, die eine niedere Alkoxycarbonylgruppe mit
C2-5 als Substituent aufweist, wie Methylmaleinsäure, kann verwendet werden.
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Beispiele für Carbonsäuren mit aromatischen Gruppen,
die verwendet werden können,
umfassen eine Carbonsäure
mit einer C6-11-Arylgruppe wie Benzoesäure, Toluylsäure, Chlorbenzoesäure, Brombenzoesäure, Nitrobenzoesäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Salicylsäure, Acetylsalicylsäure, Acetylsalicylsalicylsäure, Aminosalicylsäure, p-Hydroxybenzoesäure, Aminobenzoesäure, Methoxybenzoesäure, Acetamidobenzoesäure, Vanillinsäure, Orsellinsäure, Naphthoesäure, Cinchomeronsäure, Xanthurensäure, Chinasäure und
Kynurensäure.
Eine Carbonsäure
mit einer aromatischen Gruppe, die verwendet wird, kann abhängig von
der biologischen Aktivität,
Löslichkeit
oder Ähnlichem
der erfindungsgemäßen Verbindung
ausgewählt
werden.
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Beispiele für Carbonsäuren mit aromatisch-aliphatischen
Gruppen, die verwendet werden können, umfassen
eine Carbonsäure
mit einer C1-30-Alleyl-C6-10-Arylgruppe
wie Phenylessigsäure,
Phenylpropionsäure,
Phenylmilchsäure,
Phenylbrenztraubensäure,
Zimtsäure,
Atropinsäure
und Naphthylessigsäure. Eine
Carbonsäure
mit einer aromatisch-aliphatischen Gruppe, die verwendet wird, kann
abhängig
von der biologischen Aktivität,
Löslichkeit
oder Ähnlichem
der erfindungsgemäßen Verbindung
ausgewählt
werden.
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Beispiele für aliphatische Gruppen umfassen
hier lineare oder verzweigte C1-30-Alkylgruppen und lineare oder verzweigte
C2-30-Alkenylgruppen. Beispiele für aromatische Gruppen umfassen
C6-10-Arylgruppen. Beispiele für
aromatischaliphatische Gruppen umfassen C1-30-Alkyl-C6-10-Arylgruppen.
Diese Gruppen können
mindestens einen Substituenten aufweisen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus funktionellen Gruppen, einschließlich C1-4-Alkoxygruppen, C2-5-Alkoxycarbonylgruppen,
Halogenatom (z. B. Fluor, Chlor, Brom oder Iod), Aminogruppe, Hydroxylgruppe,
Nitrogruppe, Oxogruppe, Thiolgruppe und Sulfatgruppe.
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Reaktive Derviate von Carbonsäuren sind
beispielsweise Säurehalogenide,
Säureanhydride,
Säureester
und Salze. Ein reaktives Derivat der zu verwendenden Carbonsäure kann
abhängig
von den Aufgaben hergestellt werden.
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Die Umsetzung einer Carbonsäure und/oder
eines reaktiven Derivats davon mit Cyclopentenon kann derart erfolgen,
dass R16 und R17 in
der Verbindung der Formel [IV] identisch oder unterschiedlich voneinander sind
oder dass einer der Reste R16 oder R17 ohne Reaktion als H verbleibt. In anderen
Worten können
beide oder eine der zwei Hydroxylgruppen in Cyclopentenon umgesetzt
werden. Carbonsäuren mit
verschiedenen Gruppen für
R18, und R19 und/oder
reaktive Derivate davon können
gleichzeitig mit Cyclopentenon umgesetzt werden. Alternativ können sie
nacheinander umgesetzt werden. Im letzteren Fall kann eine Verbindung,
bei der R18 und R19 voneinander
verschieden sind oder bei der nur einer der Reste R16 und
R17 verestert wird, wirksam durch Schützen einer
der Hydroxylgruppen von Cyclopentenon hergestellt werden.
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Eine Verbindung der Formel [V]:
worin R
20 und
R
21 identisch oder verschieden voneinander
sein können
und Wasserstoff, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe
oder eine aromatischaliphatische Gruppe sind, mit der Maßgabe, dass
R
20 und R
21 nicht
gleichzeitig H sind, oder ein optisches Isomer davon wird in einem
Reaktionsgemisch durch gleichzeitiges oder aufeinander folgendes
Umsetzen von Cyclopentenon und/oder einem optischen Isomer davon
mit einem Alkohol mit einer aliphatischen Gruppe, einer aromatischen
Gruppe oder einer aromatisch-aliphatischen Gruppe und/oder einem
reaktiven Derivat davon hergestellt.
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Die aliphatischen Gruppen, aromatischen
Gruppen oder aromatisch-aliphatischen Gruppen, die R20 und
R21 in der Verbindung der Formel [V], die
erfindungsgemäß verwendet
wird, entsprechen, sind vorstehend beschrieben. Beispiele für Alkohole
mit solchen Gruppen umfassen die Nachstehenden.
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Ein Alkohol mit einer Alkylgruppe
und ein Alkohol mit einer Alkenylgruppe können als Alkohol mit einer aliphatischen
Gruppe verwendet werden.
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Ein Alkohol mit einer linearen oder
verzweigten Alkylgruppe kann als Alkohol mit einer Alkylgruppe verwendet
werden. Die Kettenlänge
der Alkylgruppe kann abhängig
von der biologischen Aktivität,
Löslichkeit oder Ähnlichem
der erfindungsgemäßen Verbindung
geeigneterweise ausgewählt
werden.
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Beispiele für Alkohole mit linearen Alkylgruppen,
die verwendet werden können,
umfassen Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol,
Heptanol, Octanol, Nonanol, Decanol, Laurylalkohol, Myristylalkohol,
Palmitylalkohol und Stearylalkohol.
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Beispiele für Alkohole mit verzweigten
Alkylgruppen, die verwendet werden können,umfassen Isobutylalkohol,
t-Butylalkohol, Isoamylalkohol und t-Amylalkohol.
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Ein Alkohol mit einer linearen oder
verzweigten Alkenylgruppe kann als Alkohol mit einer Alkenylgruppe
verwendet werden. Die Kettenlänge,
der Grad einer Ungesättigtheit
und die Position der ungesättigten
Bindung der Alkenylgruppe können
geeigneterweise abhängig
von der biologischen Aktivität,
Löslichkeit
oder Ähnlichem
der erfindungsgemäßen Verbindung
ausgewählt
werden.
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Beispiele für Alkohole mit linearen Alkenylgruppen,
die verwendet werden können,
umfassen Vinylalkohol, Allylalkohol, Crotonalkohol und 3-Hexen-1-ol.
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Beispiele für Alkohole mit verzweigten
Alkenylgruppen, die verwendet werden können, umfassen Geraniol, Farnesol,
Geranylgeraniol, Retinol, Linalool, Nerolidol und Nerol.
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Beispiele für Alkohole mit aromatischen
Gruppen, die verwendet werden können,
umfassen Phenol, Cresol, Nitrophenol, Chlorphenol, Bromphenol, Catechol,
Resorcinol, Hydrochinon und Naphthol. Ein zu verwendender Alkohol
mit einer aromatischen Gruppe kann abhängig von der biologischen Aktivität, Löslichkeit oder Ähnlichem
der erfindungsgemäßen Verbindung
ausgewählt
werden. Die vorstehend genannte Verbindung, bei der eine Hydroxylgruppe
direkt an eine aromatische Gruppe gebunden ist, wird hier als Alkohol
klassifiziert.
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Alkohole mit aromatisch-aliphatischen
Gruppen, die verwendet werden können,
umfassen Benzylalkohol, Phenethylalkohol, Phenacylalkohol, Styrolglykol
und Phenylpropanol. Ein zu verwendender Alkohol mit einer aromatisch-aliphatischen
Gruppe kann abhängig
von der biologischen Aktivität,
Löslichkeit
oder Ähnlichem
der erfindungsgemäßen Verbindung
ausgewählt
werden.
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Reaktive Derivate von Alkoholen sind
beispielsweise Alkylhalogenide, Arylhalogenide, Säureester,
Diazoverbindungen, Salze und Alkene, die ein Dehydratationsprodukt
eines Alkohols sind. Ein reaktives Derivat des zu verwendenden Alkohols
kann abhängig
von den Aufgaben hergestellt werden.
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Die Umsetzung eines Alkohols und/oder
eines reaktiven Derivats davon mit Cyclopentenon kann derart erfolgen,
dass R20 und R21 in
der Verbindung der Formel[V] identisch oder unterschiedlich voneinander
sind oder dass einer der Reste R20 und R21 ohne Reaktion als H verbleibt. In anderen
Worten, es können
beide oder eine der zwei Hydroxylgruppen in Cyclopentenon umgesetzt
werden. Alkohole mit unterschiedlichen Gruppen für R20 und
R21 und/oder reaktive Derivate davon können gleichzeitig
mit Cyclopentenon umgesetzt werden. Alternativ können sie nacheinander umgesetzt
werden. Eine Verbindung, bei der R20 und
R21 unterschiedlich voneinander sind oder
ein Cyclopentenonderivat, bei dem nur einer der Reste R20 und
R21 verethert ist, kann wirksam durch Schützen einer
der Hydroxylgruppen von Cyclopentenon hergestellt werden.
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Ferner kann eine Verbindung, bei
der eine der Hydroxylgruppen von Cyclopentenon verethert und die andere
verestert ist, durch gleichzeitiges oder aufeinander folgendes Umsetzen
von Cyclopentenon mit einem Alkohol und/oder einem reaktiven Derivat
davon und einer Carbonsäure
und/oder einem reaktiven Derivat davon hergestellt werden.
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Bekannte Aufreinigungsverfahren,
einschließlich
chemischer und physikalischer Verfahren, können für eine Aufreinigung und Isolierung
der Verbindung der Formel [II] (wie der Verbindung der Formel [IV]
oder Formel [V]) oder eines optischen Isomers davon verwendet werden.
Herkömmliche
Aufreinigungsverfahren wie Gelfiltration, Fraktionierung mit Hilfe
einer Molektilargewichts-fraktionierenden Membran, Lösungsmittelextraktion,
fraktionierende Destillation und verschiedene chromatographische
Verfahren unter Verwendung von beispielsweise Ionenaustauschharzen
können
in Kombination eingesetzt werden, um die Verbindung der Formel [II]
oder ein optisches Isomer davon von dem Reaktionsprodukt aufzureinigen
und zu isolieren.
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Die Verbindungen der Formel [II]
umfassen Isomere, bei denen die 4- und 5-Positonen in cis konfiguriert
sind, und Isomere, bei denen die 4- und 5-Positionen in trans konfiguriert
sind. Ein cis- oder trans-Isomer der Verbindung oder ein Gemisch
der Isomere kann erfindungsgemäß verwendet
werden. Optische Isomere davon können
auch verwendet werden.
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Salze der Verbindung der Formel [II]
oder optische Isomere davon umfassen beispielsweise pharmazeutisch
verträgliche
Salze. Bekannte Verfahren können
für die
Umwandlung eingesetzt werden.
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Die erfindungsgemäße Verbindung wird in einem
Reaktionsgemisch durch Umsetzen der Verbindung der Formel [II] oder
eines optischen Isomers davon und/oder eines Salzes davon mit einer
SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung hergestellt.
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Zum Beispiel wird eine Verbindung
der Formel [VI] (hier nachstehend als Cycloentenon-Thio-Derivat bezeichnet):
worin R
22 R
23 oder -(CO)-R
24 ist,
R
23 und R
24 eine
aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatisch-aliphatische
Gruppe sind, R
24 Wasserstoff sein kann und
W ein Rest ist, bei dem eine SH-Gruppe von einer SH-Gruppen-enthaltenden
Verbindung entfernt wurde, in einem Reaktionsgemisch durch Umsetzen der
Verbindung der Formel [II], eines optischen Isomers davon und/oder
eines Salzes davon mit einer SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung
wie einer SH-Gruppenenthaltenden Aminosäure oder einem Derivat davon
unter sauren Bedingungen hergestellt.
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Ferner wird eine Verbindung der Formel
[VII] (hier nachstehend als Cyclopentanon-Thio-Derivat bezeichnet):
worin R
25 H,
R
27 oder -(CO)-R
28 ist,
R
26 H, R
29 oder
-(CO)-R
30 ist, R
27,
R
28, R
29 und R
30 identisch oder verschieden voneinander
sein können
und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine
aromatisch-aliphatische Gruppe sind, R
28 und
R
30 H sein können, mit der Maßgabe, dass
R
25 und R
26 nicht
gleichzeitig H sind, in einem Reaktionsgemisch durch Umsetzen der
Verbindung der Formel [II], eines optischen Isomers davon und/oder
eines Salzes davon mit einer SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung
wie einer SH-Gruppen-enthaltenden Aminosäure oder einem Derivat davon
unter neutralen Bedingungen hergestellt.
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Beispiele für die SH-Gruppen-enthaltenden
Verbindungen umfassen in nichtbegrenzender Weise Methanthiol, Butanthiol,
Mercaptoethanol, SH-Gruppen-enthaltende Aminosäuren und SH-Gruppen-enthaltende Aminosäurederivate.
Beispiele für
die SH-Gruppen-enthaltenden Aminosäuren umfassen Cystein und Homocystein.
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Die SH-Gruppen-enthaltenden Aminosäurederivate
sind beispielsweise die Derivate der vorstehend beschriebenen Aminosäuren wie
Cysteinderivate, cysteinhaltige Peptide und cysteinderivathaltige
Peptide. Die cysteinhaltigen Peptide sind nicht speziell begrenzt,
sofern das Peptid Cystein als Baustein aufweist. Die cysteinhaltigen
Peptide der Erfindung umfassen kleine Moleküle wie Oligopeptide (z. B.
Glutathion) und Makromoleküle
wie Proteine. Ferner können
Peptide, die Cystin oder Homocystin enthalten, als cystein- oder
homocysteinhaltige Peptide erfindungsgemäß durch Einbau einer Behandlung
unter Bedingungen verwendet werden, die cystein- oder homocysteinhaltige
Peptide während
der Umsetzung, z. B. unter reduktiven. Bedingungen, bereitstellen.
Die cysteinhaltigen Peptide umfassen auch cysteinhaltige Peptide,
die ein Saccharid, Lipid oder Ähnliches
enthalten. Alternativ können
die Salze, Säureanhydride,
Ester oder Ähnliches
der vorstehend beschriebenen verschiedenen Substanzen verwendet
werden.
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Wie vorstehend beschrieben wird die
erfindungsgemäße Verbindung
durch Umsetzen der Verbindung der Formel [II] und der SH-Gruppen-enthaltenden
Verbindung hergestellt.
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Bekannte Aufreinigungsverfahren,
einschließlich
chemischer und physikalischer Verfahren, können für eine Aufreinigung und Isolierung
der erfindungsgemäßen Verbindung
verwendet werden, die durch Umsetzen der Verbindung der Formel [II]
oder eines optischen Isomers davon und/oder eines Salzes davon mit
einer SH-Gruppen-enthaltenden
Verbindung wie einer SH-Gruppen-enthaltenden Aminosäure oder
einem reaktiven Derivat oder einem optischen Isomer davon hergestellt
wird. Herkömmliche
Aufreinigungsverfahren wie Gelfiltration, Fraktionierung mit Hilfe
einer Molekulargewichts-fraktionierenden Membran, Lösungsmittelextraktion, fraktionierende
Destillation und verschiedene chromatographische Verfahren unter
Verwendung von beispielsweise Ionenaustauschharzen können in
Kombination verwendet werden, um die erfindungsgemäße Verbindung
oder ein optisches Isomer davon oder ein Salz davon aus dem Reaktionsprodukt
aufzureinigen und zu isolieren.
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Dihexanoylcyclopentenon, das beispielsweise
durch Lösen
von Cyclopentenon, n-Hexansäure, Dimethylaminopyridin
und N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid in Dichlormethan und Umsetzen des
Gemisches hergestellt wird, kann durch Silicagel-Säulenchromatographie
aufgereinigt werden.
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Ein Cyclopentenon-Thio-Derivat der
Formel [VIII]:
das in einem Reaktionsgemisch
beispielsweise durch Umsetzen gleicher Molzahlen von Dihexanoylcyclopentenon
und Glutathion (reduziert) hergestellt wird, kann sodann dadurch
aufgereinigt und isoliert werden, dass das Reaktionsgemisch mit
dem Derivat einer Silicagel-Säulenchromatographie
unterzogen wird.
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Ferner kann 4,5-Di-t-butylcyclopentenonether,
der beispielsweise durch Lösen
von Cyclopentenon, t-Butyl-2,2,2-trichloracetimidat und Bortrifluoriddiethylether-Komplex in Dichlormethan
und Umsetzen des Gemisches hergestellt wird, durch Dünnschicht-Silicagel-Chromatographie
aufgereinigt werden.
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Ein Cyclopentanon-Thio-Derivat der
Formel [IX]:
das in einem Reaktionsgemisch
durch beispielsweise Umsetzen von 4,5-Di-t-butylcyclopentenonether
und Glutathion (reduziert) hergestellt wird, kann sodann dadurch
aufgereinigt und isoliert werden, dass das Reaktionsgemisch mit
dem Derivat einer Silicagel-Säulenchromatographie
unterzogen wird.
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Optische Isomere der erfindungsgemäßen Verbindung
können
durch mechanisches Auflösen
des racemischen Gemisches, vorzugsweise Kristallisierung, Auflösen durch
Kristallisierung als diastereomeres Salz oder Einschlussverbindung,
kinetische Auflöstng
unter Verwendung eines Enzyms oder eines Mikroorganismus, chromatographische
Auftrennung oder Ähnliches
aufgetrennt werden.
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Gaschromatographie, Flüssigchromatographie,
Dünnschichtchromatographie
oder Ähnliches
unter Verwendung einer geeigneten chiralen stationären Phase
können
für eine
chromatographische Auflösung
verwendet werden.
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Ein Verfahren, bei dem eine chirale
stationäre
Phase verwendet wird, ein Verfahren, bei dem ein chirales Elutionsmittel
verwendet wird, eine Auftrennung als Diastereomer oder Ähnliches
können
für eine
optische Auflösung
durch Flüssigchromatographie
verwendet werden.
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Eine stationäre Phase des Amid-Typs, eine
stationäre
Phase des Harnstoff-Typs, eine stationäre Phase des Ligandaustausch-Typs,
eine Polysaccharid- oder Polysaccharidderivat-stationäre Phase,
eine Protein-stationäre
Phase, eine Polymeth acrylatester-stationäre Phase, eine Polymethacrylamid-stationäre Phase oder Ähnliches
können
als chirale stationäre
Phasen verwendet werden.
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Ein Elutionsmittel des Hexan-Typs,
ein Elutionsmittel des Alkohol-Typs, ein wässriges (Puffer) Elutionsmittel
oder Ähnliches
können
geeigneterweise als Elutionsmittel abhängig von der verwendeten stationären Phase
eingesetzt werden.
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Salze der erfindungsgemäßen Verbindung
oder optische Isomere davon umfassen pharmazeutisch verträgliche Salze.
Bekannte Verfahren können
für die
Umwand-1ung verwendet
werden.
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Die erfindungsgemäße Verbindung oder ein optisches
Isomer davon oder ein Salz davon weisen physiologische Aktivitäten wie
karzinostatische Aktivität,
wachstumshemmende Aktivität
gegenüber
Tumorzellen und Apoptose-induzierende Aktivität auf. Basierend auf diesen
Aktivitäten
ist eine pharmazeutische Zusammensetzung, die als aktiven Bestandteil
mindestens eine Verbindung enthält,
die aus der Gruppe, bestehend aus den erfindungsgemäßen Verbindungen
oder einem optischen Isomer davon und einem Salz davon, ausgewählt ist,
beispielsweise als pharmazeutische Zusammensetzung einsetzbar, die
gegen Krebserkrankungen wirksam ist, wie als karzinostatische Zusammensetzung
oder als Zusammensetzung für
eine Vermeidung von Krebs. Somit ist die erfindungsgemäß erhaltene
pharmazeutische Zusammensetzung als pharmazeutische Zusammensetzung
für eine
Behandlung von Erkranktugen einsetzbar, die gegenüber der
erfindungsgemäßen Verbindung
oder einem optischen Isomer davon oder einem Salz davon empfindlich
sind, wie als pharmazeutische Zusammensetzung für eine Behandlung oder Vermeidung
von Krebs.
-
Die erfindungsgemäße Verbindung oder ein optisches
Isomer davon oder ein Salz davon weisen eine antiproliferative Aktivität oder eine
karzinostatische Aktivität
gegenüber
Tumorzellen wie menschlichen promyelozytischen Leukämiezellen
HL-60, menschlichen
akuten lymphoblastischen Leukämiezellen
MOLT-3, Lungenkrebszellen A549, SV40-transformierten Lungenzellen
WI-38VA13, Hepatomazellen Hep G2, Kolonadenokarzinomzellen HCT 116,
menschlichen Kolonadenokarzinomzellen SW480, menschlichen Kolonadenokarzinomzellen
WiDr, Magenadenokarzinomzellen AGS und Myelomzellen auf. Zusätzlich weisen
diese Verbindungen die Aktivität
auf, dass sie Apoptose bei Tumorzellen induzieren. Die Art und Weise
der antiproliferativen Wirkung gegenüber Tumorzellen der erfindungsgemäßen Verbin dungen
oder der optischen Isomere davon oder der Salze davon ist nicht
begrenzend für
die Erfindung zu verstehen.
-
Eine karzinostatische Zusammensetzung
kann durch Verwendung mindestens einer Verbindung mit einer karzinostatischen
Aktivität,
die aus der Gruppe ausgewählt
ist, bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung oder einem optischen
Isomer davon und einem Salz davon, als aktiven Bestandteil und ihre
Formulierung mit einem bekannten pharmazeutischen Träger hergestellt
werden. Im Allgemeinen kann die karzinostatische Zusammensetzung
der Erfindung durch Mischen mindestens einer Verbindung, die atsgewählt ist aus
der Gruppe bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung oder einem optischen
Isomer davon und einem Salz davon, mit einem pharmazeutisch verträglichen
Flüssig-
oder Festträger
und gegebenenfalls einem Lösungsmittel,
Dispergiermittel, Emulgator, Pufferstoff, Stabilisator, Exzipiens,
Bindemittel, Sprengmittel, Schmiermittel und Ähnlichem für eine Formulierung hergestellt
werden. Die Formulierung kann in Form einer festen Zubereitung wie
Tablette, Körnchen,
Pulver, Streupuder und Kapsel oder in Form einer flüssigen Zubereitung
wie einer normalen Lösung,
Suspension und Emulsion vorliegen. Zusätzlich kann die Zusammensetzung
in eine getrocknete Zubereitung formuliert werden, die als flüssige Zubereitung
durch Zugabe eines geeigneten Trägers
vor einer Verwendung wieder gelöst
wird.
-
Der pharmazeutische Träger kann
gemäß dem vorstehend
beschriebenen spezifischen Verabreichungsweg und der Dosierungsform
ausgewählt
werden. Für
eine orale Zubereitung werden Stärke,
Lactose, Sucrose, Mannit, Carboxymethylcellulose, Maisstärke, anorganische
Salze und Ähnliches
beispielsweise verwendet. Bindemittel, Sprengmittel, Tenside, Schmiermittel,
Fluiditäts-verstärkende Mittel,
Geschmacksmittel, Farbstoffe, Aromastoffe und Ähnliches können auch in orale Zubereitungen
eingebaut werden.
-
Eine parenterale Zubereitung kann
gemäß herkömmlichen
Verfahren durch Lösen
oder Suspendieren des erfindungsgemäßen aktiven Bestandteils, d.
h. mindestens einer Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus der erfindungsgemäßen Verbindung
oder einem optischen Isomer davon und einem Salz davon, in einem
Verdünnungsmittel
hergestellt werden.
-
Die Verdünnungsmittel umfassen injizierbares
destilliertes Wasser, physiologische Salzlösung, wässrige Glucoselösung, injizierbares
Pflanzenöl,
Sesamöl,
Erdnussöl, Sojabohnenöl, Maisöl, Propylenglykol
und Polyethylenglykol. Gegebenenfalls können Sterilisatoren, Stabilisatoren,
Osmoregulatoren, Glättmittel
und Ähnliches
zu der Lösung
oder Suspension hinzugefügt
werden.
-
Die erfindungsgemäße karzinostatische Zusammensetzung
wird auf einem geeigneten Weg für
die Dosierungsform der Zusammensetzung verabreicht. Der Verabreichungsweg
ist nicht speziell begrenzt. Die Zusammensetzung kann innerlich
oder äußerlich
(oder topisch) oder durch Injektion verabreicht werden. Die injizierbare
Zubereitung kann beispielsweise intravenös, intramuskulär, subkutan,
intradermal, usw. verabreicht werden. Äußerlich verabreichbare Zubereitungen
umfassen Suppositorien.
-
Eine Dosis der karzinostatischen
Zusammensetzung wird geeigneterweise bestimmt und ist abhängig von
der spezifischen Dosisform, dem Verabreichungsweg und -zweck sowie
dem Alter, Gewicht und Zustand eines zu behandelnden Patienten unterschiedlich.
Im Allgemeinen beträgt
eine Tagesdosis für
eine erwachsene Person 0,1 μg
bis 200 mg/kg, bezogen auf die Menge einer Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung oder einem optischen
Isomer davon und einem Salz davon, die in der Formulierung enthalten
ist. Natürlich
kann die Dosis abhängig
von verschiedenen Faktoren unterschiedlich sein. Daher kann in manchen
Fällen
eine geringere als die vorstehend genannte Dosis ausreichend sein, jedoch
kann in anderen Fällen
eine Dosis, die höher
als die vorstehend genannte ist, erforderlich sein. Die pharmazeutische
Zusammensetzung der Erfindung kann oral wie sie vorliegt verabreicht
werden oder sie kann täglich
durch Zugabe zu ausgewählten
Nahrungsmitteln und Getränken
eingenommen werden.
-
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung für eine Induktion
von Apoptose kann durch Verwendung mindestens einer Verbindung mit
einer Apoptose-induzierenden Aktivität, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus der erfindungsgemäßen Verbindung
oder einem optischen Isomer davon und einem Salz davon, als aktiven
Bestandteil in der gleichen Weise, wie vorstehend in Bezug auf die
karzinostatische Zusammensetzung beschrieben, formuliert werden.
Sie kann in der gleichen Weise verabreicht werden, wie vorstehend
in Bezug auf die karzinostatische Zusammensetzung beschrieben.
-
Eine Dosis der Zusammensetzung für eine Induktion
von Apoptose wird geeigneterweise in der gleichen Weise, wie vorstehend
in Bezug auf die karzinostatische Zusammensetzung beschrieben, bestimmt.
Im Allgemeinen beträgt
eine Tagesdosis für
eine erwachsene Person 0,1 μg
bis 100 mg/kg hinsichtlich der Menge einer Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung oder einem optischen
Isomer davon und einem Salz davon, die in der Formulierung enthalten
ist. Natürlich
kann die Dosis abhängig
von verschiedenen Faktoren unterschiedlich sein. Daher kann in manchen
Fällen
eine geringere Dosis als die vorstehend genannte ausreichend sein,
jedoch kann in anderen Fällen
eine höhere
als die vorstehend genannte Dosis erforderlich sein. Die erfindungsgemäße pharmazeutische
Zusammensetzung kann oral wie sie vorliegt verabreicht werden oder
sie kann täglich
durch eine Zugabe zu ausgewählten
Nahrungsmitteln und Getränken
eingenommen werden.
-
Apoptose wird als Absterben betrachtet,
das ursprünglich
in dem Genom einer Zelle programmiert wurde und sich von Nekrose,
einem pathologischen Absterben von Zellen, unterscheidet. Insbesondere
werden die nachstehenden Prozesse als ursächlich für das Absterben betrachtet.
Die Aktivierung eines Gens, das die Apoptose programmiert, die durch
(einen) bestimmte(n) äußere(n)
oder innere(n) Faktoren) ausgelöst
wird, verursacht die Biosynthese eines programmierten Absterbeproteins
auf der Basis des Gens. Das so produzierte programmierte Absterbeprotein
zerstört
die Zelle. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung
für eine
Induktion von Apoptose kann die Apoptose in gewünschten Geweben oder Zellen
indzieren und ist sehr hilfreich, da sie eine Entfernung von unnötigen oder
pathogenen Zellen aus einem lebenden Körper in einer natürlichen Weise
ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Zusammensetzung für eine Induktion
von Apoptose kann in einem Verfahren für eine Induktion von Apoptose
verwendet werden. Insbesondere kann mindestens eine Verbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung oder einem optischen
Isomer davon und einem Salz davon, als aktiver Bestandteil für eine Induktion
von Apoptose eingesetzt werden. Das Verfahren ist für eine Aufklärung der
Mechanismen einer Induktion von Apoptose sowie für ein Screening von Induktionsfaktoren
von Apoptose und Hemmstoffen einer Apoptose-Induktion hilfreich.
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Die erfindungsgemäße Verbindung oder ein optisches
Isomer davon oder ein Salz davon weisen physiologische Aktivitäten wie
karzinostatische Aktivität,
antiproliferative Aktivität
gegenüber
Tumorzellen und Apoptose-induzierende Aktivität auf. Basierend auf diesen
Aktivitäten
ist ein Nahrungsmittel oder ein Getränk, das mindestens eine Verbindung
enthält,
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung oder einem optischen
Isomer davon und einem Salz davon, als funktionelles Nahrungsmittel
oder Getränk
mit den vorstehend beschriebenen verschiedenen physiologischen Aktivitäten einsetzbar.
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Die erfindungsgemäße Verbindung kann auch für eine Herstellung
des Nahrungsmittels oder Getränks der
Erfindung verwendet werden, wobei die Verbindung während der
Herstellung produziert wird, in der die Verbindung der allgemeinen
Formel[II] und eine SH-Gruppen-enthaltende Verbindung verwendet
werden.
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Die funktionellen Nahrungsmittel
oder Getränke
umfassen ein Nahrungsmittel oder ein Getränk, das mindestens eine Verbindung
enthält,
durch Verdünnung
mindestens einer Verbindung hergestellt wird und/oder durch Zugabe
mindestens einer Verbindung hergestellt wird, die ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung oder einem optischen
Isomer davon und einem Salz davon.
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Das Verfahren für eine Herstellung des funktionellen
Nahrungsmittels oder Getränks
ist nicht spezifisch begrenzt. Alle Verfahren, einschließlich Kochen,
Weiterverarbeiten und andere allgemein eingesetzte Veirfahren für eine Herstellung
von Nahrungsmitteln oder Getränken
können
eingesetzt werden, insofern die resultierenden Nahrungsmittel oder
Getränke
eine wirksame Menge mindestens einer Ver- bindung mit einer physiologischen
Aktivität
enthalten, die ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung
oder einem optischen Isomer davon und einem Salz davon.
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Die Formen der funktionellen Nahrungsmittel
oder Getränke
umfassen in nichtbegrenzender Weise alle essbaren Formen, einschließlich Tabletten,
Körnchen,
Kapseln, Gele, Sole oder Ähnliches,
sofern sie mindestens eine Verbindung enthalten, durch Zugabe mindestens
einer Verbindung hergestellt werden und/oder durch Verdtünnung mindestens
einer Verbindung hergestellt werden, die physiologische Funktionen
aufweist wie karzinostatische Aktivität oder Apoptose-induzierende
Aktivität,
wobei die Verbindung ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus der erfindungsgemäßen Verbindung
oder einem optischen Isomer davon und einem Salz davon.
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Die funktionellen Nahrungsmittel
oder Getränle
enthalten die erfindungsgemäße Verbindung
oder ein optisches Isomer davon oder ein Salz davon mit physiologischer
Aktivität.
Basierend auf den verschiedenen physiologischen Aktivitäten der
Verbindungen wie karzinostatische Aktivität und Apoptose-induzierende
Aktivität
dienen diese funktionellen Nahrungsmittel oder Getränle als
Nahrungsmittel oder Getränke
für die
Gesundheit mit der Wirkung, dass sie bei einer Einnahme Karzinogenese
verhindern, Krebs unterdrücken,
usw. Somit sind sie für
eine Aufrechterhaltung der Homöostase
bei einem lebenden Körper,
insbesondere für
ein Aufrechterhalten der gastrointestinalen Gesundheit geeignet.
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Keine Toxizität wird beobachtet, wenn eine
physiologisch wirksame Menge der erfindungsgemäßen Verbindung oder eines optischen
Isomers davon oder eines Salzes davon verabreicht wird. Zum Beispiel
wurde kein Absterben beobachtet, wenn eine Verbindung der Formel
[VIII] oder der Formel [IX] oder ein optisches Isomer davon oder
ein Salz davon oral an Ratten bei einer einzelnen Dosis von 1000
mg/kg verabreicht wurde.
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Wie vorstehend beschrieben ist die
erfindungsgemäße Verbindung
oder ein optisches Isomer davon oder ein Salz davon sehr geeignet
auf einer Vielzahl von Gebieten, einschließlich der Medizin, des Nahrungsmittel-
und Getränkebereichs,
basierend auf ihren verschiedenen physinlogischen Funktionen. Die
erfindungsgemäße Verbindung
wird auch als Produkt einer Umsetzung zwischen der Verbindung der
Formel [II] und einer SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung (wie einer
SH-Gruppen-enthaltenden Aminosäure)
oder einem Derivat davon (wie einem cysteinhaltigen Peptid) in einem
Nahrungsmittel oder einem Getränle
hergestellt. Eine Verwendung derartiger künstlich hergestellter Verbindungen
ist auch erfindungsgemäß umfasst.
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Cyclopentenon und 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclpenten-1-on
(ein Reaktionsprodukt von Cyclopentenon mit einer SH-Gruppen-enthaltenden
Verbindung) weisen Wirkungen bei einer Behandlung viraler Infektionen
auf. Somit wird eine antivirale Zusammensetzung mit Cyclopentenon
und/oder 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on als aktiver Bestandteil
bereitgestellt.
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Die antivirale Zusammensetzung kann
durch Verwendung mindestens einer Verbindung formuliert werden,
die ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Cyclopentenon oder einem optischen
Isomer davon und einem Salz davon, sowie 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on
oder einem optischen Isomer davon und einem Salz davon, als aktiven
Bestandteil in der gleichen Weise, wie vorstehend in Bezug auf die karzinostatische
Zusammensetzung beschrieben. Sie kann in der gleichen Weise, wie
vorstehend in Bezug auf die karzinostatische Zusammensetzung beschrieben,
verabreicht werden.
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Eine Dosis der antiviralen Zusammensetzung
wird geeigneterweise in der gleichen Weise, wie vorstehend in Bezug
auf die karzinostatische Zusammensetzung beschrieben, bestimmt.
Im Allgemeinen beträgt eine
Tagesdosis für
eine erwachsene Person 0,1 μg
bis 100 mg/kg hinsichtlich der Menge der in der Formulierung enthaltenen
Verbindung. Natürlich
kann die Dosis abhängig
von verschiedenen Faktoren unterschiedlich sein. Daher kann in manchen
Fällen
eine geringere als die vorstehend genannte Dosis ausreichend sein,
jedoch kann in anderen Fällen
eine höhere
als die vorstehend genannte Dosis erforderlich sein.
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Ein antivirales Pestizid, ein antivirales
Nahrungsmittel und eine antivirale Zusammensetzung für eine Aufnahme
durch einen Organismus kann durch Verwendung einer Verbindung hergestellt
werden, die aus den Verbindungen atsgewählt ist, die als aktiver Bestandteil
in der antiviralen Zusammensetzung eingesetzt werden.
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Kein Absterben wurde beobachtet,
wenn Cyclopentenon oral an eine Maus bei einer einzelnen Dosis von
100 mg/kg verabreicht wurde. Ebenfalls wurde kein Absterben beobachtet,
wenn 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on oral an eine
Ratte bei einer einzelnen Dosis von 1000 mg/kg verabreicht wurde.
-
Wie vorstehend beschrieben, sind
Cyclopentenon und 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on als antivirale Verbindungen
verwendbar.
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Die nachstehenden Beispiele erläutern weiter
die vorliegende Erfindung im Detail, sind jedoch nicht begrenzend
zu verstehen. Prozentangaben (%) in den Beispielen bedeuten Gewichtsprozent.
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Vergleichsbeispiel 1
-
- (1) 10 g D-Glucuronsäure
(Sigma, G 5269) wurden in 1 l Wasser gelöst. Die Lösung wurde 4 Stunden auf 121°C erhitzt
und sodann auf ein Volumen von etwa 10 ml unter vermindertem Druck
einkonzentriert. 40 ml der oberen Schicht eines Gemisches aus Butylacetat
: Essigsäure
: Wasser = 3 : 2 : 2 wurde hinzugefügt und gemischt. Der Überstand,
der durch Zentrifugieren des Gemisches erhalten wurde, wurde unter
vermindertem Druck auf ein Volumen von etwa 10 ml einkonzentriert.
-
Der Extrakt wurde für eine Säulenchromatographie
(2 × 28
cm, Fuji Sylysia) auf Silicagel BW-300SP aufgetragen. Eine Auftrennung
erfolgte mit Hilfe der oberen Phase von Butylacetat : Essigsäure : Wasser
= 3 : 2 : 2 als Elutionsmittel bei einem Druck von 0,2 kg/cm2 unter Verwendung eines Kompressors und
bei einer Flussrate von 5 ml/min. Jede Fraktion enthielt 10 ml des
fraktionierten Eluats. Ein Teil einer jeden Fraktion wurde mit Hilfe
von Dünnschichtchromatographie
untersucht. Als Ergebnis davon enthielten die 61. bis 80. Fraktion
Cyclopentenon bei einer hohen Reinheit. Diese Fraktionen wurden
gesammelt und unter vermindertem Druck einkonzentriert. Das Konzentrat
wurde mit 40 ml Chloroform extrahiert. Der Extrakt wurde unter vermindertem
Druck einkonzentriert, um 100 mg Cyclopentenon zu erhalten.
-
Die Zubereitung wurde auf einer HPLC
mit normaler Phase unter Verwendung einer Palpack Typ S-Säule (Takara
Shuzo) aufgetrennt. Eine Detektion erfolgte auf Basis der Ultraviolettabsorption
bei 215 nm. Dieses Verfahren bestätigte die Reinheit des Präparats von
98%.
-
- (2) 113,9 mg Cyclopentenon, das gemäß dem in Vergleichsbeispiel
1-(1) beschriebenen Verfahren erhalten wurde, wurden in 2,85 ml
Ethanol gelöst.
3,85 ml Hexan/Ethanol (94/6) wurden ferner zu der Lösung in
Ethanol hinzugefügt,
um eine Cyclopentenonlösung
bei 17 mg/ml herzustellen. Diese Lösung wurde durch einen 0,5-μm-Filter
filtriert, um eine Probenlösung
für eine
HPLC mit optischer Auflösung
zu erhalten.
-
Die Probenlösung wurde einer HPLC mit optischer
Auflösung
unter den nachstehend beschriebenen Bedingungen unterzogen. Fraktionen
mit dem (–)-Isomer
und dem (+)-Isomer von Cyclopentenon wurden getrennt aus dem ersteren
bzw. letzteren Peak gesammelt. Die Fraktionen wurden zur Trockne
unter vermindertem Druck eingedampft, um 43,2 mg des (–)-Isomers
und 43,0 mg des (+)-Isomers von Cyclopentenon zu erhalten.
-
Bedingungen
für eine
HPLC mit optischer Auflösung
-
Säule:
Chiralpack AS (Dicel Chemical Industries, 2,0 cm × 25,0 cm);
Säulentemperatur:
40°C;
Mobile
Phase: Hexan/Ethanol (94/6):
Flussrate: 14,0 ml/min;
Nachweis:
UV 210 nm;
Menge der injizierten Probe: 150 μl (2,55 mg).
-
Da das resultierende (–)-Isomer
und (+)-Isomer von Cyclopentenon das Enantiomer bei einer Konzentration
von etwa 1% enthielten, wurden sie erneut optisch unter den vorstehend
beschriebenen Bedingungen aufgetrennt. Als Ergebnis davon wurden
19,7 mg des (–)-Isomers
von Cyclopentenon frei von dem Enantiomer aus 30,0 mg des (–)-Isomers
aus dem ersteren Peak erhalten. 27,7 mg des (+)-Isomers von Cyclopentenon, frei
von dem Enantiomer, wurden aus 37,4 mg des (+)-Isomers aus dem letzteren
Peak erhalten. Die Elutionszeit in der HPLC mit optischer Auflösung für das (–)-Isomer
von Cyclopentenon betrug 33 min und die für das (+)-Isomer betrug 40
min.
-
- (3) 1 ml wasserfreies Pyridin (Nacalai Tesque, 295–26) und
0,1 ml Essigsäureanhydrid
(Nacalai Tesque, 002–26)
wurden zu 29,6 mg Cyclnpentenon hinzugefügt, das wie in Vergleichsbeispiel
1-(1) beschrieben erhalten wurde. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur
3 Stunden gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit Chloroform extrahiert, um 36 mg Diacetylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Eine massenspektrometrische Analyse
des resultierenden Diacetylcyclopentenons erfolgte unter Verwendung
eines DX302-Massenspektrometers (Nippon Denshi). Ferner wurde Diacetylcyclopentenon
in CDCl3 gelöst und einer Strukturanalyse
durch NMR mit Hilfe einer Kernmagnetresonanzvorrichtung JNM-A500
(Nippon Denshi) unterzogen. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
Die chemischen Verschiebungswerte bei der 1H-NMR
sind unter Annahme eines chemischen Verschiebungswerts von Chloroform
von 7,24 ppm ausgdrückt.
MS
m/z 199 (M + H)+
1H-NMR δ2,12 (3H,
S, -OCOCH3), 2,16 (3H, S, -OCOCH3), 5,16 (1H, d, J = 3,0 Hz, H-5), 5,89
(1H,
m, H-4), 6,40 (1H, d-d, J = 1,5, 6,5 Hz, H-2), 7,43 (1H, d-d, J
= 2,5, 6,5 Hz, H-3).
-
- (4) 15,9 mg des (–)-Isomers
von Cyclopentenon, das wie in Vergleichsbeispiel 1-(2) erhalten wurde,
wurden für
die Durchführung
der in Vergleichsbeispiel 1-(3) beschriebenen Reaktion verwendet,
um 15,1 mg eines Diacetyl-(–)-Isomers
von Cyclopentenon zu erhalten. Ähnliche
Ergebnisse zu denen in Vergleichsbeispiel 1-(3) wurden erhalten, wenn das Isomer
einer Strukturanalyse durch Massenspektrometrie und Kernmagnetresonanz,
wie in Vergleichsbeispiel 1-(3) beschrieben, unterzogen wurde.
- (5) 16,7 mg des (+)-Isomers von Cyclopentenon, das wie in Vergleichsbeispiel
1-(2) erhalten wurde,
wurden für
die Durchführung
der in Vergleichsbeispiel 1-(3) beschriebenen Reaktion verwendet,
um 18,8 mg eines Diacetyl-(+)-Isomers von Cyclopentenon zu erhalten. Ähnliche
Ergebnisse zu denen in Vergleichsbeispiel 1-(3) wurden erhalten, wenn das Isomer
einer Strukturanalyse durch Massenspektrometrie und Kernmagnetresonanz,
wie in Vergleichsbeispiel 1-(3) beschrieben, unterzogen wurde.
- (6) 44,3 mg Benzoesäure
(Nacalai Tesque, 041–20),
7,5 mg Dimethylaminopyridin (DMAP; Tokyo Kasei Kogyo, D1450), 51,0
mg N,N'-Dicylohexylcarbodumid (DCC; Peptide Institute, 1001) und
5 ml Chloroform wurden zu 13,8 mg Cyclopentenon hinzugefügt. Das
Gemisch wurde 4 Stunden auf Eis gerührt. Ein Filtrat, das durch Filtration
des Realetionsgemisches erhalten wurde, wurde auf eine Silicagelsäule (75
ml) aufgetragen und mit Chloroform eluiert, um Fraletionen mit Dibenzoylcyclopentenon
zu erhalten. Das Lösungsmittel
in den Fraletionen wurde unter vermindertem Druck entfernt, der
Rest in Ethanol gelöst
und die Lösung
durch Silicagel-Dünnschichtchromatographie
mit Hilfe eines 99 : 1-Gemisches von Chloroform und Methanol als
Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt. Silicalgel bei Rf = 0,45–0,55 wurde
von der Dünnschicht
abgeleratzt und mit Chloroform extrahiert, um 3,2 mg Dibenzoylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Eine Struleturanalyse durch Massenspeletrometrie
und Kernmagnetresonanz des so erhaltenen Dibenzoylcyclopentenons
erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel 1-(3) beschrieben. Die Ergebnisse
sind nachstehend gezeigt.
MS m/z 323 (M + H)+
1H-NMR
δ5,56 (1H, d, J = 3,0 Hz, H-5),
6,30 (1H, m, H-4), 6,54 (1H, d-d, J = 1,5, 6,5 Hz, H-2), 7,44 (4H,
m, H des aromatischen Rings), 7,58 (2H, m, H des aromatischen Rings),
7,64 (1H, d-d, J = 2,0, 6,5 Hz, H-3), 8,06 (4H, m, H des aromatischen
Rings).
-
- (7) 22,1 mg des (–)-Isomers
von Cyclopentenon, 71,9 mg Benzoesäure, 12,1 mg DMAP und 80,3
mg DCC wurden für
die Durchführung
der in Vergleichsbeispiel 1-(6)
beschriebenen Reaktion eingesetzt, um 19,2 mg des Dibenzoyl-(–)-Isomers
von Cyclopentenon zu erhalten. Ähnliche
Ergebnisse wie die in Vergleichsbeispiel 1-(6) wurden erhalten,
wenn das Isomer einer Strukturanalyse durch Massenspektrometrie
und Kernmagnetresosanz, wie in Vergleichsbeispiel 1-(6) beschrieben,
unterzogen wurde.
- (8) 20,4 mg des (+)-Isomers von Cyclopentenon, 65,6 mg Benzoesäure, 11,0
mg DMAP und 74,3 mg DCC wurden für
die Durchführung
der in Vergleichsbeispiel 1-(6)
beschriebenen Reaktion eingesetzt, um 21,4 mg des Dibenzoyl-(+)-Isomers
von Cyclopentenon zu erhalten. Ähnliche
Ergebnisse wie die in Vergleichsbeispiel 1-(6) wurden erhalten,
wenn das Isomer einer Strukturanalyse durch Massenspektrometrie
und Kernmagnetresosanz, wie in Vergleichsbeispiel 1-(6) beschrieben,
unterzogen wurde.
- (9) 30 mg Cyclopentenon, 10 mg DMAP und 153 mg Hexansäure (Nacalai
Tesque, 070–26)
wurden in 5,9 ml Dichlormetan gelöst. 108 mg DCC wurden unter
Kühlen
auf Eis hinzugefügt.
Nach Umsetzen für
1 Stunde wurde das Reaktionsgemisch durch Silicagel-Dünnschichtchromatographie
mit Hilfe von Chloroform als Entwicklungslösungsmittel aufgetrennt und
aufgereinigt. Silicagel bei Rf = 0,3–0,4 wurde
von der Dünnschicht
abgekratzt und mit Chloroform extrahiert, um 11 mg Dihexanoylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Das so erhaltene Dihexanoylcyclopentenon
wurde in CDCl3 für eine Bestätigung durch Kernmagnetresonanz
(NMR) unter Verwendung einer Kernmagnetresonanzvorrichtung JNM-EX270
FT NMR-System (Nippon Denshi) gelöst. Die chemischen Verschiebungswerte
bei der 1H-NMR sind unter Annahme eines
chemischen Verschiebungswerts für
Tetramethylsilan von 0 ppm ausgedrückt.
-
Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
-
1H-NMR δ
7,44
(1H, dd, J2-3 = 6,27 Hz, J3-4 =
1,98 Hz, H-3), 6,42 (1H, dd, J2-3 = 6,27
Hz, J3-4 = 1,32 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4),
5,16 (1H, d, J4-5 = 2,97 Hz, H-5), 2,42
(2H, t, J = 7,26 Hz), 2,38 (2H, t, J = 7,76 Hz), 1,65 (4H, m), 1,26 (8H,
m), 0,88 (6H, t).
-
- (10) 30 mg Cylcopentenon, 10 mg DMAP und 301 mg Myristinsäure (Tokyo
Kasei Kogyo, M0476) wurden in 5,9 ml Dichlormethan gelöst. 108
mg DCC wurden unter Kühlen
auf Eis hinzugefügt.
Nach Umsetzen für
1 Stunde wurde das Reaktionsgemisch durch Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Chloroform als Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt. Silicagel bei Rf = 0,45–0,55 wurde von der Dünnschicht abgekratzt
und mit Chloroform extrahiert, um 53 mg Dimyristoylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Dimyristoylcyclopentenons erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel
1-(9) beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ7,45 (1H, dd, J2-3 =
5,94 Hz, J3-4 = 2,31 Hz, H-3), 6,42 (1H,
dd, J2-3 = 5,31 Hz, J3-4 =
1,32 Hz, H-2), 5,92 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J4-5 =
2,64 Hz, H-5), 2,42 (2H, t, J = 7,26 Hz), 2,38 (2H, t, J = 7,91
Hz), 1,63 (4H, m), 1,26 (32H, m), 0,88 (6H, t).
-
- (11) 30 mg Cyclopentenon, 10 mg DMAP und 190 mg Octansäure (Nacalai
Tesque, 071–11)
wurden in 5,9 ml Dichlormethan gelöst. 108 mg DCC wurden unter
Kühlen
auf Eis hinzugegeben. Nach Umsetzen für 1 Stunde wurde das Reaktionsgemisch
durch Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Chloroform als Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt. Silicagel bei Rf = 0,25–0,35 wurde von der Dünnschicht
abgekratzt und mit Chloroform extrahiert, um 27 mg Dioctanoylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Dioctanoylcyclopentenons erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel
1-(9) beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ7,44 (1H, dd, J2-3 =
6,1 Hz, J3-4 = 2,16 Hz, H-3), 6,41 (1H,
dd, J2-3 = 6,1 Hz, J3-4 =
1,48 Hz, H-2), 5,92 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J4-5 =
2,97 Hz, H-5), 2,42 (2H, t, J = 7,59 Hz), 2,38 (2H, t, J = 7,91
Hz), 1,65 (4H, m), 1,29 (16H, m), 0,88 (6H, t).
-
- (12) 30 mg Cyclopentenon, 10 mg DMAP und 190 mg 3-Octensäure (Tokyo
Kasei Kogyo, 00070) wurden in 5,9 ml Dichlormethan gelöst. 108
mg DCC wurden unter Kühlen
auf Eis hinzugegeben. Nach Umsetzen für 1 Stunde wurde das Reaktionsgemisch
durch Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Chloroform als Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt. Silicagel bei Rf = 0,25–0,35 wurde von der Dünnschicht abgekratzt
und mit Chloroform extrahiert, um 25 mg Di-3-octenoylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Di-3-octenoylcyclopentenons erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel
1-(9) beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ7,44 (1H, dd, J2-3 =
6,27 Hz, J3-4 = 2,32 Hz, H-3), 6,42 (1H,
dd, J2-3 = 6,27 Hz, J3-4 =
1,49 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,55 (4H, m), 5,16 (1H, d, J4-5 = 2,97 Hz, H-5), 3,12 (4H, dd, J = 12,85
Hz, J = 6,59 Hz), 2,04 (4H, m), 1,33 (8H, m), 0,89 (6H, t).
-
- (13) 30 mg Cyclopentenon, 10 mg DMAP und 115 mg n-Buttersäure (Tokyo
Kasei Kogyo, B0754) wurden in 5,9 ml Dichlormethan gelöst. 108
mg DCC wurden unter Kühlen
auf Eis hinzugefügt.
Nach Umsetzen für
1 Stunde wurde das Reaktionsgemisch durch Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Chloroform als Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt. Silicagel bei Rf = 0,20–0,30 wurde von der Dünnschicht abgekratzt
und mit Chloroform extrahiert, um 16 mg Dibutyrylcyclopentenon zu
erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Dibutyrylcyclopentenons erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel
1-(9) beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ7,45 (1H, dd, J2-3 =
6,27 Hz, J3-4 = 2,13 Hz, H-3), 6,42 (1H,
dd, J2-3 = 6,27 Hz, J3-4 =
1,65 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J4-5 =
2,64 Hz, H-5).
-
- (14) 30 mg Cyclopentenon, 10 mg DMAP und 226 mg n-Decansäure (Tokyo
Kasei Kogyo, D0017) wurden in 5,9 ml Dichlormethan gelöst. 108
mg DCC wurden unter Kühlen
auf Eis hinzugefügt.
Nach Umsetzen für
1 Stunde wurde das Reaktionsgemisch durch, Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Chloroform als Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt. Silicagel bei Rf = 0,35–0,45 wurde von der Dünnschicht abgekratzt
und mit Chloroform extrahiert, um 35 mg Didecanoylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Didecananoylcyclopentenons erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel
1-(9) beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ7,44 (1H, dd, J2-3 =
6,27 Hz, J3-4 = 1,97 Hz, H-3), 6,42 (1H,
dd, J2-3 = 6,27 Hz, J3-4 =
1,3 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,15 (1H, d, J4-5 =
2,97 Hz, H-5), 2,42 (2H, t, J = 7,24 Hz), 2,38 (2H, t, J = 7,91
Hz), 1,65 (4H, m), 1,26 (24H, m), 0,88 (6H, t).
-
- (15) 30 mg Cyclopentenon, 16 mg DMAP, 66 mg Triethylamin
(Tokyo Kasei Kogyo, T0424) und 122 mg n-Valeriansäureanhydrid
(Tokyo Kasei Kogyo, V0006) wurden in 5,9 ml Dichlormethan gelöst. Das
Gemisch wurde 1 Stunde auf Eis umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde
durch Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Chloroform : Methanol = 200 : 1 als Entwicklungslösungsmittel
entwickelt. Silicagel bei Rf = 0,7–0,8 wurde von der Dünnschicht
abgekratzt und mit Chloroform extrahiert, um 30 mg Divalerylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Divalerylcyclopentenons erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel
1-(9) beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ7,45 (1H, dd, J2-3 =
6,11 Hz, J3-4 = 1,66 Hz, H-3), 6,42 (1H,
dd, J2-3 = 6,11 Hz, J3-4 =
1,66 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J4-5 =
2,97 Hz, H-5), 2,43 (2H, dd, J = 7,59, 7,59 Hz), 2,39 (2H, dd, J
= 7,59, 7,59 Hz), 1,65 (4H, m), 1,38 (4H, m), 0,93 (6H, dd, J =
7,26, 7,26 Hz).
-
- (16) 30 mg Cyclopentenon, 16 mg DMAP, 66 mg Triethylamin
und 86 mg Propionsäureanhydrid
(Tokyo Kasei Kogyo, P0513) wurden in 5,9 ml Dichlormethan gelöst. Das
Gemisch wurde 1 Stunde auf Eis umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde
durch Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Chloroform : Methanol = 200 : 1 als Entwicklungslösungsmittel
entwickelt. Silicagel bei Rf = 0,5–0,6 wurde von der Dünnschicht
abgeleratzt und mit Chloroform extrahiert, um 31 mg Dipropionylcyclopentenon
zu erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Dipropionylcyclopentenons erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel
1-(9) beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ7,45 (1H, dd, J2-3 =
6,27 Hz, J3-4 = 2,15 Hz, H-3), 6,42 (1H,
dd, J2-3 = 6,27 Hz, J3-4 =
1,49 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J4-5 =
2,97 Hz, H-5), 2,46 (2H, dd, J = 15,01, 7,59 Hz), 2,42 (2H, dd,
J = 15,01, 7,59 Hz), 1,18 (6H, dd, J = 7,59, 7,59 Hz).
-
- (17) 2 g Cyclopentenon, 733 mg DMAP, 4,1 ml trans-2-Hexensäure (Tokyo
Kasei Kogyo, H0383) und 5,57 g DCC wurden in 200 ml Dichlormethan
gelöst.
Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur 2 Stunden umgesetzt. Das Reaktionsgemisch
wurde einer Silicagel-Säulenchromatographie
unter Verwendung von Hexan : Ethylacetat = 8 : 1 als Lösungsmittel
unterzogen, um eine Fraktion zu erhalten, die zu einem einzelnen
Punkt auf einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie
führt.
Die Fraktion wurde unter vermindertem Druck einkonzentriert, um
etwa. 900 mg des Öls
von Di-2-hexenoylcyclopentenon zu erhalten.
-
Eine Struleturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Di-2-hexenoylcyclopentenons erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel
1-(9) beschrieben. Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ0,92 (6H, m, 11-H+11'-H), 1,48
(4H, m, 10-H+10'-H), 2,18 (4H, m, 9-H, 9'-H), 5,22 (1H, d, J = 3,0
Hz, 5-H), 5,85 (2H, m, 7-H+7'-H), 5,98 (1H, m, 4-H), 6,41 (1H, dd,
J = 1,0, 6,0 Hz, 2-H), 7,04 (2H, m, 8-H+g'-H), 7,47 (1H, dd, J =
2,0, 6,0 Hz, 3-H).
-
Die Positionen der Kohlenstoffatome
in der 2-Hexenoylgruppe, die an die 5-Position des Cyclopentenons
gebunden war, wurden als die 6-Position bis 11-Position aus gehend
von der Carbonylgruppe definiert. Die Positionen der Kohlenstoffatome
in der 2-Hexanoylgruppe, die an die 4-Position des Cyclopentenons
gebunden war, wurden als 6'-Position bis 11'-Position ausgehend
von der Carbonylgruppe definiert.
-
(18) 1,2 g Cyclopentenon wurden in
200 ml Dichlormethan gelöst.
1,7 ml Isobuttersäureanhydrid (Nacalai
Tesque), 427 mg DMAP und 1,46 ml Triethylamin (Nacalai Tesque) wurden
hinzugegeben. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur umgesetzt
und unter vermindertem Druck einkonzentriert. Der Rest wurde in
Ethylacetat gelöst
und mit 10% Citronensäure-
und gesättigter
wässriger
Natriumhydrogencarbonatlösung
gewaschen. Die Lösung
wurde unter vermindertem Druck einkonzentriert. Das Konzentrat wurde durch
Silicagel-Säulenchromatographie
unter Verwendung von Hexan : Ethylacetat = 8 : 1 als Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt, um eine Fraktion zu erhalten, die zu einem Punkt bei
Rf = 0,2 bei einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Hexan : Ethylacetat = 6 : 1 als Entwicklungslösungsmittel
führt. Das
Lösungsmittel
in der Fraktion wurde durch Verdampfen unter vermindertem Druck
entfernt, um 470 mg eines Öls
mit Diisobutyrylcyclopentenon bei hoher Reinheit zu erhalten.
-
Eine Struleturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Diisobutyrylcyclopentenons, gelöst in schwerem
Chloroform, erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel 1-(3) beschrieben.
Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR δ1,18 (12H,
m, 7-H, 8-H, 10-H, 11-H), 2,61 (2H, m, 6-H, 9-H), 5,10 (1H, d, J
= 3,0 Hz, 5-H), 5,88 (1H, m, 4-H), 6,39 (1H, dd, J = 1,5, 6,0 Hz,
2-H), 7,41 (1H, dd, J = 2,5, 6,0 Hz, 3-H).
-
Die Ergebnisse sind unter Annahme
eines chemischen Verschiebungswerts für das restliche Proton von
schwerem Chloroform von 7,24 ppm ausgedrückt.
-
- (19) 1,5 g Cyclopentenon wurden in 200 ml Dichlormethan
gelöst.
2,7 g Methoxyessigsäure
(Nacalai Tesque), 794 mg DMAP und 5,36 g DCC (Nacalai Tesque) wurden
hinzugefügt.
Das Gemisch wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur umgesetzt und unter
vermindertem Druck einkonzentriert. Der Rest wurde in Ethylacetat
gelöst
und mit 10% Citronensäure-
und gesättigter
wässriger
Natriumhydrogencarbonatlösung
gewaschen. Die Lösung
wurde unter vermindertem Druck einkonzentriert. Das Konzentrat wurde
durch Silicagel-Säulenchromatographie unter
Verwendung von Hexan : Ethylacetat = 2 : 3 als Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt, um eine Fraktion zu erhalten, die zu einem Punkt bei
Rf = 0,34 bei einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie unter
Verwendung von Hexan : Ethylacetat = 1 : 1 als Entwicklungslösungsmittel
führt.
Das Lösungsmittel
in der Fraktion wurde durch Verdampfen unter vermindertem Druck
entfernt, um 300 mg eines Öls
mit Dimethoxyacetylcyclopentenon bei hoher Reinheit zu erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
des so erhaltenen Dimethoxyacetylcyclopentenons, gelöst in schwerem
Chloroform, erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel 1-(3) beschrieben.
Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ3,45 (6H,
s, 7-H, 9-H), 4,13 (4H, m, 6-H, 8-H), 5,30 (1H, d, J = 3,0 Hz, 5-H),
5,99 (1H, m, 4-H), 6,44 (1H, dd, J = 1,5, 6,5 Hz, 2-H), 7,46 (1H,
dd, J = 2,0, 6,5 Hz, 3-H).
-
Die Ergebnisse sind unter Annahme
eines chemischen Verschiebungswerts für das restliche Proton von
schwerem Chloroform von 7,24 ppm ausgedrückt.
-
- (20) 1,1 g Cyclopentenon wurden in 200 ml Dichlormethan
gelöst.
3,4 g Methylmaleinsäure,
610 mg DMAP und 4,12 g DCC wurden hinzugefügt. Das Gemisch wurde 2 Stunden
bei Raumtemperatur umgesetzt und unter vermindertem Druck einkonzentriert.
Der Rest wurde in Ethylacetat gelöst und mit 10% Citronensäureund gesättigter
wässriger
Natriumhydrogencarbonatlösung
gewaschen. Die Lösting
wurde unter vermindertem Druck einkonzentriert. Das Konzentrat wurde
durch Silicagel-Säulenchromatographie
unter Verwendung von Hexan : Ethylacetat = 3 : 2 als Entwicklungslösungsmittel
aufgetrennt, um eine Fraktion zu erhalten, die bei einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Hexan : Ethylacetat = 1 : 1 als Entwicklungslösungsmittel
zu einem Punkt bei Rf = 0,6 führt,
und eine Fraktion zu erhalten, die bei einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung von Hexan : Ethylacetat = 1 : 1 als Entwicklungslösungsmittel
zu einem Punkt bei Rf = 0,45 führt.
-
Das Lösungsmittel in den Fraktionen
wurde durch Verdampfen bei vermindertem Druck entfernt, um 300 mg
eines Feststoffs mit Dimethylfumarylcyclopentenon bei hoher Reinheit
aus der Fraktion mit Rf = 0,6 und 300 mg eines Öls mit Dimethylmaleylcyclopentenon
bei hoher Reinheit aus der Fraktion mit Rf = 0,45 zu erhalten.
-
Eine Strukturanalyse durch Kernmagnetresonanz
der in schwerem Chloroform gelösten
Produkte erfolgte, wie in Vergleichsbeispiel 1-(3) beschrieben.
Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
-
Dimethylfumarylcyclopentenon
δ3,80 (6H,
s, 10-H, 15-H), 5,31 (1H, d, J = 3,0 Hz, 5-H), 6,03 (1H, m, 4-H),
6,48 (1H, dd, J = 1,0, 6,0 Hz, 2-H), 6,90 (4H, m, 7-H, 8-H, 12-H,
13-H), 7,50 (1H, dd, J = 2,0, 6,0 Hz, 3-H).
-
Dimethylmaleylcyclopentenon
-
δ3,76
(6H, s, 10-H, 15-H), 5,31 (1H, d, J = 3,0 Hz, 5-H), 6,07 (1H, m,
4-H), 6,31 (4H, m, 7-H, 8-H, 12-H, 13-H), 6,44 (1H, dd, J = 1,5,
6,0 Hz, 2-H), 7,58 (1H, dd, J = 2,0, 6,0 Hz, 3-H).
-
Die Ergebnisse sind unter Annahme
eines chemischen Verschiebungswerts für das restliche Proton von
schwerem Chloroform von 7,24 ppm ausgedrückt.
-
(21) 44 mg Cyclopentenon und 492
mg Benzyl-2,2,2-trichloracetimidat (Aldrich, 14,033–3) wurden
in 2,5 ml Dichlormethan (Wako Pure Chemical Industries, 135– 02441)
unter einem Argonstrom gelöst.
1 ml einer 28-μl/ml-Bortrifluoriddiethyletherkomplex
(Wako Pure Chemical Industries, 022–08362)-Lösung in Dichlormethan wurde
langsam unter Rühren
hinzugefügt.
Nach Rühren
für 8 Stunden
bei Raumtemperatur wurde das Gemisch unter vermindertem Druck einkonzentriert.
Das Konzentrat wurde einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie unter
Verwendung von Chloroform : Methanol = 19 : 1 als Entwicklungslösungsmittel
unterzogen, um 4-Benzylcyclopentenonether, 5-Benzylcyclopentenonether
und 4,5-Dibenzylcyclopentenonether aufzureinigen. Die Rf-Werte für 4-Benzylcyclopentenonether,
5-Benzylcyclopentenonether und 4,5-Dibenzylcyclopentenonether betrugen
0,3, 0,45 bzw. 0,8. Die Ausbeuten für 4-Benzylcyclopentenonether,
5-Benzylcyclopentenonether und 4,5-Dibenzylcyclopentenonether betrugen
3,7%, 3,7% bzw. 2,5%.
-
Die Strukturen von 4-Benzylcyclopentenonether,
5-Benzylcyclopentenonether und 4,5-Dibenzylcyclopentenonether wurden
durch Kernmagnetresonanz (NMR) unter Verwendung einer Kernmagnetresonanzvorrichtung
JNM-IJX270 FT NMR-System (Nippon Denshi) bestätigt. Die chemischen Verschiebungswerte
bei der 1H-NMR sind unter Annahme eines
chemischen Verschiebungswerts für
Tetramethylsilan von U ppm ausgedrückt. Die Ergebnisse sind nachstehend
gezeigt.
-
4-Benzylcyclopentenonether
-
1H-NMR
δ7,47 (1H,
dd, J = 6,0 Hz, J = 1,68), δ7,36
(5H, m), δ6,3
(1H, dd, J = 6,0 Hz, J = 1,33 Hz), δ4,88 (1H, d, J = 11,55), δ4,75 (1H,
d, J = 11,55), δ4,55
(1H, m), δ4,28
(1H, m), δ2,78
(1H, m).
-
5-Benzylcyclopentenonether
-
1H-NMR
δ7,39 (6H,
m), δ6,22
(1H, dd, J = 6,24 Hz, J = 1,32 Hz), δ5,09 (1H, d, J = 11,87), δ4,79 (1H,
m), δ4,77
(1H, d, J = 11,87), δ3,98
(1H, d, J = 2,97), δ2,06
(1H, m).
-
4,5-Dibenzylcyclopentenonether
-
1H-NMR
δ7,47 (1H,
dd, J = 6,27 Hz, J = 1,98), δ7,34
(10H, m), δ6,29
(1H, dd, J = 6,10 Hz, J = 1,49 Hz), δ4,88 (1H, d, J = 11,85), δ4,74 (1H,
d, J = 11,85), δ4,71
(2H, d, J = 11,55), δ4,56
(1H, m), δ4,33
(1H, d, J = 2,64).
-
- (22) 44 mg Cyclopentenon und 287 mg t-Butyl-2,2,2-trichloracetimidat
(Aldrich, 36,478–9)
wurden in 2,5 ml Dichlormethan unter einem Argonstrom gelöst. 1 ml
einer 28-μl/ml-Bortrifluoriddiethyletherkomplexlösung in
Dichlormethan wurde langsam unter Rühren hinzugefügt. Nach
Rühren
für 8 Stunden
bei Raumtemperatur wurde das Gemisch unter vermindertem Druck einkonzentriert.
Das Konzentrat wurde einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie unterzogen,
um 4-t-Bittylcyclopentenonether,
5-t-Butylcyclopentenonether und 4,5-Di-t-butylcyclopentenonether,
wie in Vergleichsbeispiel 1-(21) beschrieben, aufzureinigen. Die
Rf-Werte für 4-t-Butylcyclopentenonether,
S-t-Butylcyclopentenonether und 4,5-Di-tbutylcyclopentenonether
betrugen 0,35, 0,27 bzw. 0,73, Die Ausbeuten für 4-t- Butylcyclopentenonether, 5-t-Butylcyclopentenonether
und 4,5-Di-t-butylcyclopentenonether betrugen 9,2%, 1,9% bzw. 11%.
-
Die Strukturen von 4-t-Butylcyclopentenonether,
S-t-Butylcyclopentenonether und 4,5-Di-t-butylcyclopentenonether
wurden durch NMR, wie in Vergleichsbeispiel 1-(21) beschrieben, bestätigt. Die
Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
-
4-t-Butylcyclopentenonether
-
1H-NMR
δ7,34 (1H,
dd, J = 5,94 Hz, J = 0,99), δ6,25
(1H, dd, J = 6,10, J = 1,49), δ4,59
(1H, m), δ4,08
(1H, d, J = 2,31), δ2,85
(1H, m), δ1,33
(9H, s).
-
5-t-Butylcyclopentenonether
-
1H-NMR
δ7,37 (1H,
dd, J = 6,27 Hz, J = 1,98), δ6,23
(1H, dd, J = 6,27, J = 1,32), δ4,75
(1H, m), δ4,04
(1H, d, J = 2,63), δ2,23
(1H, m), δ1,32
(9H, s).
-
4,5-Di-t-butylcyclopentenonether
-
1H-NMR
δ7,35 (1H,
dd, J = 6,27 Hz, J = 1,65), δ6,24
(1H, dd, J = 6,26, J = 0,99), δ4,62
(1H, ddd, J = 3,3, J = 1,65, J = 0,99), δ4,16 (1H, d, J = 3,31), δ1,38 (18H,
s).
-
(23) 100 μl einer 1 M wässrigen
Cyclopentenonlösung
und 500 μl
einer 200 mM wässrigen
Glutathion (reduziert, Nacalai Tesque, 170–10)-Lösung (pH 3,0) wurden vermischt.
Das Gemisch wurde 5 Stunden bei 60°C umgesetzt. Das Reaktionsgemisch
wurde durch einen 0,5-μm-Cosmonice-Filter
filtriert und mit Hilfe von HPLC unter den nachstehenden Bedingungen
aufgetrennt.
Säule:
TSKgel ODS-80Ts (5 μm)
20 mm × 25
cm;
Mobile Phase: A: 0,1% wässrige
TFA-Lösung
B:
wässrige
Lösung
mit 0,1% TFA/50% Acetonitril;
Flussrate: 7,5 ml/min;
Gradient:
Mobile Phase A (10 min) → Mobile
Phase A zu A : B = 1 : 1 (55 min) →
A : B = 1 : 1 zu mobiler
Phase B (15 min);
Nachweis: Absorption bei 220 nm.
-
200 μl des Reaktionsgemisches wurden
einer HPLC unterzogen. Peaks mit einer Verzögerungszeit von 35,7 min und
36,1 min wurden gesammelt und zur Trockne unter vermindertem Druck
eingedampft, um 5,5 mg eines trockenen Feststoffs zu erhalten.
-
Die Struktur des trockenen Feststoffs
wurde untersucht. Messungen erfolgten mit Hilfe einer JNM-A500-Vorrichtung
für das
NMR-Spektrum, eines DX302-Massenspektrometers (Nippon Denshi) für das Massenspektrum
(MS), eines UV-2500-Spektrophotometers
(Shimadzu) für
das Ultraviolett- (UV) Absorptionsspektrum bzw. eines FTIR-8000PC-Infrarotspektrometers
(Shimadzu) für
das Infrarotabsorptions-(IR) Spektrum. Die Ergebnisse sind nachstehend
gezeigt.
1H-NMR
δ2,09 (2H,
m, 5'-H), 2,28 (1H, dd, J = 13,0, 20,0 Hz, 5-H), 2,44 (2H, m, 4'-H),
2,78 1H, dd, J = 8,5, 14,0, 1'-H), 2,85 oder 2,89 (1H, dd, J = 3,0,
6,0 Hz, 5-H), 2,92 oder 2,95 (1H, dd, J = 1,0, 5,5 Hz, 1'-H), 3,86
(2H, S, 9'-H), 3,95 (2H, m, 4-H, 6'-H), 4,46 (1H, m, 2'-H), 6,47
oder 6,49 (1H, d, J = 3,0 Hz, 3-H).
-
Die Probe wurde in 0,1 N DCl-Lösung in
schwerem Wasser gelöst.
Die Ergebnisse sind unter Annahme eines chemischen Verschiebungswerts
für HOD
von 4,65 ppm ausgedrüclet.
1H-NMR
δ26,3 (5'-C), 31,7 (4'-C), 31,9
oder 32,1 (1'-C), 39,3 (4-C), 41-9 (9'-C), 42,2 oder 42,3 (5-C),
53,3 (6'-C), 54,1 (2'-C), 133,5 (3-C), 154,4 (2-C), etwa 173 (3'-C,
7'-C, 8'-C, 10'-C), 205,8 (1-C).
-
Die Probe wurde in 0,1 N DCl-Lösung in
schwerem Wasser gelöst.
Die Ergebnisse sind unter Annahme eines chemischen Verschiebungswerts
für Dioxan
von 67,4 ppm ausgedrückt.
-
Die Zahlen für eine Identifizierung der
Peaks bei der 1H-NMR und 13C-NMR
sind in der nachstehenden Formel [X) angegeben.
-
FAB-MS
m/z 404
(M+H)
+, 426 (M+Na)
+ Glycerin
wurde als Matrix verwendet.
UV λ
max 251
nm (Wasser)
IR ν
KBr
max cm
–1 2949,
1710, 1660, 1539, 1404, 1203
-
Eine Messung erfolgte gemäß dem diffusen
Reflexionsverfahren.
-
Diese Ergebnisse zeigten, dass der
trockene Feststoff 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on war.
-
- (24) Die therapeutischen Wirkungen von Cyclopentenon und
2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on wurden durch Experimente
untersucht, bei denen Mäuse
mit Influenzavirus infiziert wurden.
-
4 Wochen alte weibliche BALB/C-Mäuse wurden
intranasal mit 1 × 104
FFU menschlichem Influenzavirus A1/FM/1/47 (ATCC VR-97), das in
Hühnerei
vermehrt worden war, infiziert.
-
Unmittelbar nach Infektion mit dem
Virus wurde eine einzelne Dosis mit 1 mg/kg Cyclopentenon oder 3
mg/kg oder 30 mg/kg 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on
intraperitoneal an die mit dem Influenzavirus infizierte Maus verabreicht.
-
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung wurde
einer Kontrollmaus verabreicht.
-
Das Ergebnis war, dass 4 von 11 Mäusen in
der Kontrollgruppe bis zum Tag 16 starben. Auf der anderen Seite
betrug die Anzahl an toten Mäusen
nur 1 von 11, 1 von 11 und 1 von 10 im Fall der Gruppen, denen 1
mg/kg Cyclopentenon, 3 mg/kg 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on
bzw. 30 mg/kg 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on verabreicht
worden war. Somit wurden die Aktivitäten gegen Influenzavirus aufgrund
einer Verabreichung von Cyclopentenon oder 2-Hydroxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on
gezeigt.
-
Beispiel 1
-
- (1) 13 mg Dihexanoylcyclopentenon, das in Vergleichsbeispiel
1-(9) erhalten wurde, wurden in 300 μl Ethanol gelöst. 700 μl phosphatgepufferte
Kochsalzlösung
(PBS, Takara Shuzo, T900) und 13 mg Glutathion (reduziert, Nacalai
Tesque, 170– 50)
wurden hinzugefügt.
150 μl 1
M Tris-HCl (pH 7,5) wurden weiter hinzugefügt, um den pH-Wert auf etwa
7 einzustellen. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur 30 Stunden
umgesetzt und einer Silicagel-Säulenchromatographie
unter Verwendung von Ethylacetat : Essigsäure : Wasser = 13 : 4 : 4 als
mobile Phase unterzogen, um eine Fraktion zu erhalten, die zu einem
Punkt bei Rf = 0,2 bei einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie
unter Verwendung der mobilen Phase als Entwicklungslösungsmittel
führt. Das
Lösungsmittel
wurde durch Verdampfen bei vermindertem Druck entfernt, um 12 mg
eines Reaktionsprodukts zu erhalten.
- (2) Die Struktur des in Beispiel 1-(1) erhaltenen Reaktionsprodukts
wurde untersucht. Messungen erfolgten unter Verwendung einer JNM-A500-Vorrichtung
(Nippon Denshi) für
ein Kernmagnetresonanz-(NMR) Spektrum, eines DX302-Massenspektrometers
(Nippon Denshi) für
ein Massenspektrum (MS), eines UV-2500-Spektrometers (Shimadzu) für ein Ultraviolett-(UV)
Absorptionsspektrum bzw. eines FTIR-8000PC-Infrarotspektrometers
(Shimadzu) für
ein Infrarot-(IR) Absorptionsspektrum.
-
Die Ergebnisse sind nachstehend gezeigt.
1H-NMR
δ0,86 (3H, t, J = 7,0 Hz, 11-H),
1,29 (4H, m, 10-H, 9-H), 1,57 (2H, m, 8-H), 1,89 (2H, m, 6'-H),
2,33 (3H, m, 5'-H, 5-H), 2,52 (2H, m, 7-H), 2,72 (1H, dd, J = 10,0,
13,0 Hz, 1'-H) oder 2,70 (1H, dd, J = 9,5, 13,5 Hz, 1'-H), 2,99
(2H, m, 1'-H, 5-H), 3,32 (1H, m, 7'-H), 3,70 (2H, m, 11'-H), 4,22
(1H, m, 4-H), 4,48 (1H, m, 2'-H), 7,46 (1H, d, J = 3,0 Hz, 3-H)
oder 7,47 (1H, d, J = 2,5 Hz, 3-H), 8,47 (1H, m, 3'-H), 8,70 (1H,
m, 10'-H).
-
Die Probe wurde in schwerem Dimethylsulfoxid
gelöst.
Die Ergebnisse sind unter Annahme eines chemischen Verschiebungswerts
für das
restliche Proton von schwerem Dimethylsulfoxid von 2,49 ppm ausgedrückt.
13C-NMR
δ13,7 (11-C), 21,7 (9-C oder
10-C), 23,9 (8-C), 26,8 (6'-C), 30,4 (9-C oder 10-C), 31,4 (5-C),
32,4 (1'-C) oder 32,6 (1'-C), 32,9 (7-C), 38,0 (4-C) oder 38,1 (4-C),
41,0 (5-C) oder 41,19 (5-C), 41,23 (11'-C), 52,3 (2'-C) oder 52,6
(2'-C), 53,1 (7'-C), 146,7 (3-C), 148,95 (2-C) oder 149,00 (2-C),
169,9 (6-C), 170,4 (8'-C), 170,6 (9'-C), 171,0 (12'-C), 171,8 (4'-C),
198,3 (1-C) oder 198,4 (1-C).
-
Die Probe wurde in schwerem Dimethylsulfoxid
gelöst.
Die Ergebnisse sind unter Annahme eines chemischen Verschiebungswerts
für schweres
Dimethylsulfoxid von 39,5 ppm ausgedrückt.
-
Die Zahlen für eine Identfizierung der Peaks
bei der
1H-NMR und
13C-NMR
sind in der nachstehenden Formel [XI] angegeben.
FAB-MS
m/z 502
[M+H]
+ 524 [M+Na]
+ m-Nitrobenzylalkohol
wurde als Matrix verwendet.
UV
λ
max 227,
273 nm (MeOH)
IR
ν
KB
r
max cm
–1 3359,
2933, 1768, 1730, 1647, 1517, 1236, 1103
-
Eine Messung erfolgte gemäß dem diffusen
Reflexionsverfahren.
-
Diese Ergebnisse zeigten, dass das
Reaktionsprodukt 2-Hexanoyloxy-4-glutathion-S-yl-2-cyclopenten-1-on der Formel [VIII)
(hier nachstehend einfach als Hexanoyl-GM bezeichnet) war, das das erfindungsgemäße Cyclopentenon-Thio-Derivat
ist. Das Cyclopentenon-Thio-Derivat war ein Gemisch aus zwei Diastereomeren.
Die jeweiligen Diastereomere wurden von dem Reaktionsprodukt getrennt.
-
Die analytischen Ergebnisse für Hexanoyl-GM
sind in den 1-5 gezeigt. 1 zeigt das 1H-NMR-Spektrum für Hexanoyl-GM.
Die horizontale Achse gibt den chemischen Verschiebungswert (ppm) und
die vertikale Achse die Signalintensität wieder. 2 zeigt das 13C-NMR-Spektrum
von Hexanoyl-GM. Die horizontale Achse gibt den chemischen Verschiebungswert
(ppm) und die vertikale Achse die Signalintensität wieder. 3 zeigt das Massenspektrum von Hexanoyl-GM.
Die horizontale Achse gibt den m/z-Wert und die vertikale Achse
die relative Intensität
(%) wieder. 4 zeigt
das UV-Absorptionsspektrum von Hexanoyl-GM. Die horizontale Achse
gibt die Wellenlänge
(nm) und die vertikale Achse die Absorption wieder. 5 zeigt das
IR-Absorptionsspektrum von Hexanoyl-GM. Die horizontale Achse gibt
die Wellenzahl (cm:–1) und die vertikale
Achse die Durchlässigkeit
(%) wieder.
-
Beispiel 2
-
- (1) 185 mg 4,5-Di-t-butylcyclopentenonether, der in Vergleichsbeispiel
1-(22) erhalten wurde, wurden in 3,6 ml Ethanol gelöst. 3,6
ml PBS und 252 mg Glutathion (reduziert) wurden hinzugefügt. 1 M
Tris-HCl (pH 7,5) wurde weiter hinzugefügt, um den pH-Wert auf etwa
7 einzustellen , Das Gemisch wurde sodann bei Raumtemperatur 1 Stunde
umgesetzt.
-
Das Reaktionsgemisch wurde zur Trockne
unter vermindertem Druck eingedampft und einer Silicagel-Säulenchromatographie
unter Verwendung von Ethanol : Essigsäure : Wasser = 3 : 1 : 1 als
mobile Phase unterzogen, um eine Fraktion zu erhalten, die zu einem
Punkt bei Rf = 0,3 bei einer Silicagel-Dünnschichtchromatographie unter
Verwendung von Ethanol : Essigsäure
: Wasser = 3 : 2 : 2 als Entwick lungslösungsmittel führt. 4,5-Di-t-butylcyclopentenonether
kann durch das Orcin-Schwefelsäure-Verfahren
und Glutathion (reduziert) durch das Ninhydrin-Verfahren mit Hilfe
von Silicagel-Dünnschichtchromatographie
nachgewiesen werden. Somit kann der Punkt bei Rf = 0,3 für das Reaktionsprodukt
durch beide Verfahren nachgewiesen werden. Die Fraktion wurde unter
vermindertem Druck einkonzentriert. Hexan wurde hinzugefügt, um ein
weißes
Pulver auszufällen.
So wurden 240 mg eines Reaktionsprodukts erhalten.
-
(2) Das 1H-NMR-Spektrum und Massenspektrum
des in Beispiel 2-(1) erhaltenen Reaktionsprodukts wurden mit Hilfe
einer JNM-500-Kernmagnetresonanzvorrichtung (Nippon Denshi) und
eines DX302-Massenspektrometers gemessen. Als Ergebnis zeigte sich,
dass das Reaktionsprodukt 2,3-Di-t-butoxy-4-glutathion-S-yl-1-cyclopentanon der
Formel [IX] (hier nachstehend einfach als Di-t-butyl-GD bezeichnet)
war, das ein Gemisch aus Diastereomeren war.
FAB-M S
m/z
532 [M-H]–
554
[M+Na-2H]–
Triethanolamin
wurde als Matrix verwendet.
-
6 zeigt
das Massenspektrum von Di-t-butyl-GD. In 6 gibt die horizontale Achse den m/z-Wert und
die vertikale Achse die relative Intensität (%) wieder.
-
7 zeigt
das 1H-NMR-Spektrum von Di-t-butyl-GD. Schweres
Dimethylsulfoxid wurde als Lösungsmittel
verwendet. In 7 gibt
die horizontale Achse den chemischen Verschiebungswert (ppm) und
die vertikale Achse die Signalintensität wieder.
-
Beispiel 3
-
(1) 100 μl einer Suspension mit HL-60
(ATCC CCL-240)-Zellen in RPMI-1640-Medium (Nippon Suisan Kaisha) mit 10%
fötalem
Kälberserum
(Gibco), das 30 Minuten bei 56°C
behandelt worden war, wurden bei einer Konzentration von 5 × 104 Zellen/ml
in jedes Well einer 96-Well-Mikrotiterplatte verteilt. 10 μl 2-facher serieller
Verdünnungen
mit Wasser einer 8,3 mM Hexanoyl-GM-Lösung in 25 mM Tris-HCl-Puffer
wurden zu den Wells der Platte gegeben. Die Platte wurde 48 Stunden
bei 37°C
unter 5% CO2 inkubiert. Nach Untersuchung
der Zellen unter einem optischen Mikroskop wurden 10 μl einer Lösung mit
5 mg/ml 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid
(MTT, Sigma) in phosphatgepufferter Kochsalzlösung zu den Wells hinzugefügt. Die
Platte wurde weitere 4 Stunden inkubiert. 100 μl 2-Propanol mit 0,04 N HCl
wurden zu den Wells hinzugefügt,
das Gemisch gerührt
und die Absorption bei 590 nm gemessen.
-
Es stellte sich heraus, dass Hexanoyl-GM
bei einer Endkonzentration bis auf 6,25 μM herunter deutlich eine antiproliferative
Aktivität
gegenüber
Tumorzellen aufwies. Weiterhin wurden Apoptose-Korpuskeln unter einem
optischen Mikroskop beobachtet, was die Induktion einer Apoptose
anzeigte.
-
- (2) 10 μl
2-facher serieller Verdünnungen
mit 70%iger wässriger
Ethanollösung
einer 19 mM Di-t-butyl-GD-Lösung
in 70% wässriger
Ethanollösung
wurden zu jedem Well einer 96-Well-Mikrotiterplatte hinzugefügt und an der
Luft getrocknet. 100 μl
HL-60-Suspension wurden sodann wie vorstehend beschrieben verteilt.
Die Apoptose-induzierende Aktivität und die antiproliferative
Aktivität
gegenüber
Tumorzellen wurden mit Hilfe eines Messsystems unter Einsatz von
MTT untersucht.
-
Es zeigte sich, dass Di-t-butyl-GD
bei einer Endkonzentration bis auf 34 μM herunter deutlich eine antiproliferative
Aktivität
gegenüber
Tumorzellen aufwies. Ferner wurden Apoptose-Korpuskeln unter einem
optischen Mikroskop beobachtet, was die Induktion einer Apoptose
anzeigte.
-
- (3) HL-60-Zellen wurden bei 37°C in RPMI 1640-Medium (Bio Whittaker)
mit 10% fötalem
Kälberserum
(JRH), das 30 Minuten bei 56°C
behandelt worden war, kultiviert und in RPMI 1640-Medium bei einer
Konzentration von 2,5 × 105
Zellen/5 ml suspendiert.
-
10 μl von geeigneten Verdünnungen
der Hexanoyl-GM-Lösungen
in 20 mM Tris-HCl-Puffer
oder die Di-t-butyl-GD-Lösung
in 70% wässriger
Ethanollösung
wurden zu 5 ml der Suspension gegeben. Die Gemische wurden 24 Stunden
bei 37°C
unter 5% CO2 inkubiert. 10 μl wässrige Actinomycin
D (Sigma)-Lösung
(0,5 mg/ml), das als Reagenz für
eine Induktion von Apoptose bekannt ist, wurden anstelle der Probe
verwendet und das Gemisch unter den gleichen Bedingungen für eine Bestätigung inkubiert.
-
Die kultivierten Zellen wurden unter
einem optischen Mikroskop untersucht. Eine Verdichtung der Kerne,
ein Schrumpfen der Zellen und eine Bildung von Apoptose-Korpuskeln wurde
im Fall der Zellen beobachtet, die unter Zusatz der Proben und Actinomycin
D kultiviert worden waren. Kein solches Phänomen wurde im Fall der Kontrollzellen
beobachtet, die unter Zusatz von 10 μl Kochsalzlösung oder 70% Ethanol kultiviert
worden waren.
-
Ferner wurde ein Teil der Zellen,
die 24 Stunden wie vorstehend beschrieben kultiviert wurden, mit 0,4%
Trypanblau angefärbt
und unter einem optischen Mikroskop untersucht. Die Anzahl an lebensfähigen Zellen,
die nicht angefärbt
waren, und die Anzahl an abgestorbenen Zellen, die blau angefärbt waren,
wurden gezählt.
Die Konzentration aller Proben, die zu einer Lebensfähigkeit
von 50% (Lebensfähigkeit50 μM)
führt, wurde
bestimmt. Der Lebensfähigkeit50-Wert für
Hexanoyl-GM betrug 9,22 μM
und der für
Di-t-butyl-GD betrug 46,3 μM.
-
Messungen von apoptotischen Zellen
unter Verwendung von FACScan, wie beschrieben in Saibo Kogaku, Bessatsu
(Cell Technology, Suppl.), Jikken Protocol Series: Apoptosis Jikken
Protocol (Experimental Protocol Series: Experimental Protocols for
Apoptosis) (Shujun-sha), Seiten 129–130, und eine Analyse der DNA-Fragmentierung, wie
beschrieben in Bio Manual UP Series: Saishin Apoptosis Jikken-ho(Bio
Manual UP Series: Current Experimental Methods for Apoptosis) (Yodosha),
Seiten 61–63,
erfolgten unter Verwendung von. Zellen, die wie vorstehend beschrieben
kultiviert wurden. Es zeigte sich, dass apoptotische Zellen und eine
DNA-Fragmentierung im Fall der Zellen beobachtet wurden, die unter
Zusatz der Proben und Actinomycin D kultiviert worden waren. Kein
solches Phänomen
wurde im Fall der Kontrollzellen beobachtet, die unter Zusatz von
10 μl Kochsalzlösung oder
70% Ethanol kultiviert worden waren.
-
Beispiel 3
-
- (1) 2 μl
Topoisomerase II (TopoGEN, 2 Einheiten/μl), 2 μl eines 10-fach konzentrierten
Puffers [0,5 M Tris-HCl (pH 8,0), 1,2 M KCl, 0,1 M MgCl2,
5 mM Adenosintriphosphat, 5 mM Dithiothreitol], 2 μl 0,1% Rinderserumalbumin
(Takara Shuzo), 11 μl
destilliertes Wasser und 2 μl
destilliertes Wasser (Kontrolle) oder 2 μl von Hexanoyl-GM-Lösungen,
die auf verschiedene Konzentrationen mit Wasser eingestellt worden
waren, wurden vermischt. 1 μl
0,25 μg/μl pBR322-DNA
(Takara Shuzo) wurde hinzugegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei
37°C umge setzt.
Nach Umsetzung für
30 Minuten wurden 2 μl
einer wässrigen
Lösung
mit 1% Natriumdodecylsulfat, 50% Glycerin und 0,02% Bromphenolblau
hinzugefügt,
um die Reaktion abzustoppen.
-
20 μl des Reaktionsgemisches wurden
auf 1% Agarosegel aufgetragen, das unter Verwendung von Agarose
L03 (Takara Shuzo) und TAE-Puffer [40 mM Tris, 5 mM Natriumacetat,
1 mM Ethylendiamintetraessigsäure-Dinatriumsalz;
eingestellt auf einen pH-Wert von 7,8 mit Essigsäure] hergestellt worden war,
und in TAE-Puffer elektrophoretisch aufgetrennt. Nach der Elektrophorese
wurde das Gel in einer wässrigen
Ethidiumbromidlösung
bei 1 μg/ml
getränkt.
Das Gel wurde gegenüber
ultraviolettem Licht exponiert, um das Elektrophoresemuster der
DNA sichtbar zu machen. Die Form der DNA veränderte sich vollständig von
einer superhelikalen Form zu einer entspannten Form im Fall der
Kontrolle, zu der Wasser hinzugegeben wurde, während die Veränderung
von einer superhelikalen Form zu einer entspannten Form teilweise
oder vollständig
gehemmt wurde, falls die Topoisomerase II-Aktivität gehemmt
wurde.
-
Als Ergebnis veränderte sich die Form der DNA
vollständig
von einer superhelikalen zu einer entspannten Form im Fall der Kontrolle,
zu der Wasser hinzugefügt
wurde. Auf der anderen Seite wurde die Veränderung in der Form der DNA
von einer superhelikalen zu einer entspannten Form teilweise oder
vollständig durch
Hexanoyl-GM bei einer Konzentration von 100 μM oder mehr gehemmt, was die
Topoisomerase II-hemmende Akctivität von Hexanoyl-GM bestätigt.
-
- (2) Die Aktivität
einer Hemmung von Topoisomerase I von Hexanoyl-GM wurde wie in Beispiel
3-(1) beschrieben bestimmt, mit der Ausnahme, dass Topoisomerase
I (TopoGEN; 0,01 Einheiten/μl)
anstelle von Topoisomerase II verwendet wurde und eine Lösung mit
100 mM Tris-HCl (pH 7,9), 10 mM EDTA, 1 mM Spermidin und 50% Glycerin
als 10-fach konzentrierter Puffer eingesetzt wurde.
-
Es zeigte sich, dass die Form der
DNA sich vollständig
von einer superhelikalen zu einer entspannten Form im Fall der Kontrolle,
zu der Wasser hinzugegeben worden war, änderte. Auf der anderen Seite
wurde die Veränderung
in der Form der DNA von einer superhelilcalen zu einer entspannten
Form teilweise durch Hexanoyl-GM bei einer Konzentration von 1000 μM oder mehr
gehemmt, was die Topoisomerase I-hemmende Aktivität von Hexanoyl-GM
bestätigt.
-
Wie vorstehend beschrieben, zeigte
Hexanoyl-GM eine selektiv hemmende Aktivität auf Topoisomerase II im Vergleich
mit der Aktivität
auf Topoisomerase I. Topoisomerase II wird transient nur während der
Teilungsphase von normalen Zellen exprimiert, während sie stark während des
gesamten Zellzyklus exprimiert wird, wenn Zellen entarten. Die Expressionsmenge
und Aktivität
von Topoisomerase I sind bei der Krebsentstehung erhöht.
-
Beispiel 4
-
Injizierbare
Zubereitung
-
Hexanoyl-GM wurde zu einer Kochsalzlösung (in
The Pharmacopoeia of Japan beschrieben) bei einer Konzentration
von 0,1% gegeben, um injizierbare Zubereitungen herzustellen.
-
Tablette
-
Tabletten mit jeweils 100 mg Di-t-butyl-GD
und einer geeigneten Menge an kristalliner Cellulose wurden hergestellt
und mit Zucker beschichtet. Salbe
Hexanoyl-GM | 1 g |
Absorptionssalbe | 99 g |
(in
The Pharmacopoeia of Japan beschrieben) | |
-
Hexanoyl-GM wurde zuerst sorgfältig mit
einer kleinen Menge einer Absorptionssalbe geknetet. Die restliche
Absorptionssalbe wurde langsam hinzugefügt. Das Gemisch wurde bis zur
Homogenität
geknetet, um eine Salbe herzustellen.
-
Diese Salbe wird auf einen erkrankten
Teil 4–5
Mal am Tag aufgetragen.
-
Wie vorstehend beschrieben, wird
erfindungsgemäß eine spezifische
5-gliedrige Ringverbindung oder ein optisches Isomer davon oder
ein Salz davon mit verschiedenen physiologischen Aktivitäten wie
karzinostatischer Aktivität,
antiproliferativer Aktivität
gegenüber
Tumorzellen und Apoptose-induzierender Aktivität bereitgestellt. Erfindungsgemäß wird auch
eine pharmazeutische Zusammensetzung mit mindestens einer Verbindung
bereitgestellt, die aus diesen Verbindungen als dessen aktiver Bestandteil
ausgewählt
ist. Die pharmazeutische Zusammensetzung ist als pharmazeutische
Zusammensetzung für
eine Behandlung oder Vermeidung von Erkrankungen einsetzbar, die
gegenüber
der Verbindung ansprechen, insbesondere als karzinostatische Zusammensetzung.
-
Ferner kann eine geeignete Menge
der erfindungsgemäßen Verbindung
oder eines optischen Isomers davon oder eines Salzes davon mit einer
physiologischen Aktivität
in einem erfindungsgemäßen Nahrungsmittel
oder Getränk
enthalten sein. Basierend auf den verschiedenen physiologischen
Aktivitäten
der Verbindungen wie karzinostatische Aktivität und Apoptose-induzierende
Aktivität
dienen die erfindungsgemäß bereitgestellten
Nahrungsmittel oder Getränke
als Nahrungsmittel oder Getränke
für die
Gesundheit, die die Funktionen aufweisen, dass sie die Homöostase bei
einem lebenden Körper
aufrecht erhalten, wie die Wirkung einer Vermeidung der Karzinogenese,
eine karzinostatische Wirkung und eine Apoptoseinduzierende Aktivität. Somit
wird erfindungsgemäß ein Nahrungsmittel
oder ein Getränk
mit einer funktionellen Substanz bereitgestellt, die für eine Gesunderhaltung
des Gastrointestinalsystems einsetzbar ist.