DE69906759T2

DE69906759T2 - Verbindungen mit 5-gliedrigen ringen

Info

Publication number: DE69906759T2
Application number: DE69906759T
Authority: DE
Inventors: Eiji Otsu-shi KOBAYASHI; Hiromu Terado-cho OHNOGI; Nobuto Uji-shi KOYAMA; Katsushige Koka-gun IKAI; Hiroaki Kusatsu-shi SAGAWA; Ikunoshin Uji-shi KATO
Original assignee: Takara Bio Inc
Current assignee: Takara Bio Inc
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: EP1106624A4; EP1106624A1; KR20010072317A; WO2000011021A1; TWI238828B; ES2191446T3; CN1225472C; ATE236927T1; CN1323315A; AU5195899A; DE69906759D1; EP1106624B1; US6380262B1

Description

Technisches Gebiet
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.
Hintergrund der Erfindung
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.
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).
Aufgabe der Erfindung
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.
Diese und andere Aufgaben sowie Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen erklärt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt das ¹H-NMR-Spektrum von Hexanoyl-GM.
2 zeigt das ¹³C-NMR-Spektrum von Hexanoyl-GM.
3 zeigt das Massenspektrum von Hexanoyl-GM.
4 zeigt das UV-Absorptionsspektrum von Hexanoyl-GM.
5 zeigt das IR-Absorptionsspektrum von Hexanoyl-GM.
6 zeigt das Massenspektrum von Di-t-butyl-GD.
7 zeigt das ¹H-NMR-Spektrum von Di-t-butyl-GD.
Zusammenfassting der Erfindung
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.
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 OR₁, Y ist -O und Z ist H. Falls der 5-gliedrige Ring ein Cyclopentanring ist, ist X -O, Y ist OR₂ und Z ist OR₃. R₁ ist R₄ oder -(CO)-R₅, R₂ ist H, R₆ oder -(CO)-R₇, R₃ ist H, R₈ oder (CO)-R₉ (worin R₄, R₅, R₆, R₇, R₈ und R₉ identisch oder verschieden voneinander sein können und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatisch-aliphatische Gruppe sind und R₅, R₇ und R₉ H sein können), mit der Maßgabe, dass R₂ und R₃ 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.
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 R₁₀ H, R₁₂ oder -(CO)-R₁₃ ist, R₁₁ H, R₁₄ oder -(CO)-R₁₅ ist (worin R₁₂, R₁₃, R₁₄ und R₁₅ identisch oder verschieden voneinander sein können und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatisch-aliphatische Gruppe sind und R₁₃ und R₁₅ H sein können), mit der Maßgabe, dass R₁₀ und R₁₁ nicht gleichzeitig H sind, oder ein optisches Isomer davon und ein Salz davon.
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.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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.
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.
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.
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.
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.
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).
Eine Verbindung der Formel [IV]:
worin R₁₆ H oder -(CO)-R₁₈ ist, R₁₇ H oder -(CO)-R₁₉ ist, R₁₈ und R₁₉ identisch oder verschieden voneinander sein können und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatisch-aliphatische Gruppe sind, mit der Maßgabe, dass R₁₆ und R₁₇ 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.
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.
Ameisensäure kann als Carbonsäure mit Wasserstoff eingesetzt werden.
Eine Carbonsäure mit einer Alkylguppe und eine Carbonsäure mit einer Alkenylgruppe können als Carbonsäure mit einer aliphatischen Gruppe eingesetzt werden.
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.
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.
Beispiele für Carbonsäuren mit verzweigten Alkylgruppen, die verwendet werden können, umfassen Isobuttersäure, Isovalerinsäure, 2-Methylbuttersäure, Pivalinsäure, 4-Methylvalerinsäure und 1,2-Dimethylvalerinsäure.
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.
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.
Beispiele für Carbonsäuren mit verzweigten Alkenylgruppen, die verwendet werden können, umfassen Methacrylsäure, Tiglinsäure, Angelinsäure und α-Ethylcrotonsäure.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Eine Verbindung der Formel [V]:
worin R₂₀ und R₂₁ identisch oder verschieden voneinander sein können und Wasserstoff, eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatischaliphatische Gruppe sind, mit der Maßgabe, dass R₂₀ und R₂₁ 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.
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.
Ein Alkohol mit einer Alkylgruppe und ein Alkohol mit einer Alkenylgruppe können als Alkohol mit einer aliphatischen Gruppe verwendet werden.
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.
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.
Beispiele für Alkohole mit verzweigten Alkylgruppen, die verwendet werden können,umfassen Isobutylalkohol, t-Butylalkohol, Isoamylalkohol und t-Amylalkohol.
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.
Beispiele für Alkohole mit linearen Alkenylgruppen, die verwendet werden können, umfassen Vinylalkohol, Allylalkohol, Crotonalkohol und 3-Hexen-1-ol.
Beispiele für Alkohole mit verzweigten Alkenylgruppen, die verwendet werden können, umfassen Geraniol, Farnesol, Geranylgeraniol, Retinol, Linalool, Nerolidol und Nerol.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Salze der Verbindung der Formel [II] oder optische Isomere davon umfassen beispielsweise pharmazeutisch verträgliche Salze. Bekannte Verfahren können für die Umwandlung eingesetzt werden.
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.
Zum Beispiel wird eine Verbindung der Formel [VI] (hier nachstehend als Cycloentenon-Thio-Derivat bezeichnet):
worin R₂₂ R₂₃ oder -(CO)-R₂₄ ist, R₂₃ und R₂₄ eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatisch-aliphatische Gruppe sind, R₂₄ 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.
Ferner wird eine Verbindung der Formel [VII] (hier nachstehend als Cyclopentanon-Thio-Derivat bezeichnet):
worin R₂₅ H, R₂₇ oder -(CO)-R₂₈ ist, R₂₆ H, R₂₉ oder -(CO)-R₃₀ ist, R₂₇, R₂₈, R₂₉ und R₃₀ identisch oder verschieden voneinander sein können und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatisch-aliphatische Gruppe sind, R₂₈ und R₃₀ H sein können, mit der Maßgabe, dass R₂₅ und R₂₆ 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.
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.
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.
Wie vorstehend beschrieben wird die erfindungsgemäße Verbindung durch Umsetzen der Verbindung der Formel [II] und der SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung hergestellt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Gaschromatographie, Flüssigchromatographie, Dünnschichtchromatographie oder Ähnliches unter Verwendung einer geeigneten chiralen stationären Phase können für eine chromatographische Auflösung verwendet werden.
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.
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.
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.
Salze der erfindungsgemäßen Verbindung oder optische Isomere davon umfassen pharmazeutisch verträgliche Salze. Bekannte Verfahren können für die Umwand-1ung verwendet werden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die nachstehenden Beispiele erläutern weiter die vorliegende Erfindung im Detail, sind jedoch nicht begrenzend zu verstehen. Prozentangaben (%) in den Beispielen bedeuten Gewichtsprozent.
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 R_f = 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 R_f = 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, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 1,98 Hz, H-3), 6,42 (1H, dd, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 1,32 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J_4-5 = 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, J_2-3 = 5,94 Hz, J_3-4 = 2,31 Hz, H-3), 6,42 (1H, dd, J_2-3 = 5,31 Hz, J_3-4 = 1,32 Hz, H-2), 5,92 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J_4-5 = 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, J_2-3 = 6,1 Hz, J_3-4 = 2,16 Hz, H-3), 6,41 (1H, dd, J_2-3 = 6,1 Hz, J_3-4 = 1,48 Hz, H-2), 5,92 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J_4-5 = 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, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 2,32 Hz, H-3), 6,42 (1H, dd, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 1,49 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,55 (4H, m), 5,16 (1H, d, J_4-5 = 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, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 2,13 Hz, H-3), 6,42 (1H, dd, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 1,65 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J_4-5 = 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, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 1,97 Hz, H-3), 6,42 (1H, dd, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 1,3 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,15 (1H, d, J_4-5 = 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, J_2-3 = 6,11 Hz, J_3-4 = 1,66 Hz, H-3), 6,42 (1H, dd, J_2-3 = 6,11 Hz, J_3-4 = 1,66 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J_4-5 = 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, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 2,15 Hz, H-3), 6,42 (1H, dd, J_2-3 = 6,27 Hz, J_3-4 = 1,49 Hz, H-2), 5,91 (1H, m, H-4), 5,16 (1H, d, J_4-5 = 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.

Claims

Eine fünfgliedrige Ringverbindung der Formel [I]:
worin die Bindung in dem fünfgliedrigen Ring, dargestellt durch eine gestrichelte Linie, bedeutet, dass der fünfgliedrige Ring entweder ein Cyclopentenring mit einer Doppelbindung oder ein gesättigter Cyclopentanring sein kann; falls der fünfgliedrige Ring ein Cyclopentenring ist, X OR₁ ist, Y =O ist und Z H ist; falls der fünfgliedrige Ring ein Cyclopentanring ist, X =O ist, Y OR₂ ist und Z OR₃ ist; R₁ R₄ oder -(CO)-R₅ ist; R₂ H, R₆ oder -(CO)-R₇ ist; und R₃ H, R₈ oder (CO)-R₉ ist (worin R₄, R₅, R₆, R₇, R₈ und R₉ identisch oder voneinander verschieden sein können und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatische aliphatische Gruppe sind, und R₅, R₇ und R₈ H sein können), mit der Maßgabe, dass R₂ und R₃ nicht gleichzeitig H sind; und W eine Gruppe ist, in der eine SH-Gruppe von einer SN-Gruppen-enthaltenden Verbindung entfernt wird, oder ein optisches Isomer davon oder ein Salz davon.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die als wirksamen Bestandteil mindestens eine Verbindung enthält, ausgewählt aus der, Gruppe bestehend aus der fünfgliedrigen Ringverbindung oder einem optischen Isomer davon oder einem Salz davon nach Anspruch . 1.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 2, die eine karzinostatische Zusammensetzung ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 2, die eine Zusammensetzung zum Induzieren von Apoptose ist.
Verfahren zum Herstellen einer fünfgliedrigen Ringverbindung der Formel [I]:
worin die Bindung in dem fünfgliedrigen Ring, dargestellt durch eine gestrichelte Linie, bedeutet, dass der fünfgliedrige Ring entweder ein Cyclopentenring mit einer Doppelbindung oder ein gesättigter Cyclopentenring ist; falls der fünfgliedrige Ring ein Cyclopentenring ist, X OR₁ ist, Y =O ist und Z H ist; falls der fünfgliedrige Ring ein Cyclopentenring ist, X =O ist, Y OR₂ ist und Z OR₃ ist; R₁ R₄ oder -(CO)-R₅ ist; R₂ H, R₆ oder -(CO)-R₇ ist; und R₃ H, R₈ oder (CO)-R₉ ist (worin R₄, R₅, R₆, R₇, R₈ und R₉ gleich oder voneinander verschieden sein können und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatische aliphatische Gruppe sind, und R₅, R₇ und R₉ H sein können), mit der Maßgabe, dass R₂ und R₃ nicht gleichzeitig H sind; und W eine Gruppe ist, in der eine SH-Gruppe von einer SH-Gruppen-enthaltenden Verbindung entfernt wird, oder ein optisches Isomer davon oder ein Salz davon, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Umsetzen einer SH-Gruppenenthaltenden Verbindung mit einer Verbindung umfasst, die ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus einer Verbindung der Formel [II]:
worin R₁₀ H, R₁₂ oder -(CO)-R₁₃ ist; R₁₁ H, R₁₄ oder -(CO)-R₁₅ ist; (worin R₁₂, R₁₃, R₁₄ und R₁₅ gleich oder voneinander verschieden sein können und eine aliphatische Gruppe, eine aromatische Gruppe oder eine aromatische aliphatische Gruppe sind und R₁₃ und R₁₅ H sein können), mit der Maßgabe, dass R₁₀ und R₁₁ nicht gleichzeitig H sind, oder ein optisches Isomer davon und ein Salz davon.