EA001907B1

EA001907B1 - Производные гидроксициклопентанона и их применение

Info

Publication number: EA001907B1
Application number: EA200000016A
Authority: EA
Inventors: Каору Кодзима; Кацусиге Икаи; Тацудзи Еноки; Нобуто Койама; Икуносин Като
Original assignee: Такара Сузо Ко., Лтд.
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 2001-10-22
Also published as: CN1257471A; US6166091A; EP0990635B1; KR100585405B1; CN1129568C; WO1998056745A1; TW486465B; EP0990635A1; DE69818261T2; ES2206930T3; DE69818261D1; ATE250021T1; CA2293763A1; KR20010012196A; AU7548598A; EP0990635A4; JP3602854B2; EA200000016A1; AU735535B2

Abstract

2,3,4-Тригидроксициклопентанон, представленный приведенной ниже формулой I, его оптически активное вещество или соль.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к производным гидроксициклопентанона, применяющимся в качестве фармакологических агентов, в качестве пищевых продуктов или напитков, обладающих такой физиологической активностью, как противораковая активность, а также к способам их получения и применения.

Предпосылки изобретения

Фармацевтические препараты, которые используются в клинической терапии, включают многие средства, такие как противораковые средства, антибиотики, иммуностимуляторы, иммуномодуляторы и др. (такие как алкилирующие агенты, антиметаболиты и растительные алкалоиды), но трудно сказать, что такая лекарственная терапия уже совершенно установлена.

Было опубликовано, что из этих агентов, среди простагландинов, полученных из природных веществ, простагландины А и I, содержащие циклопентеноновое кольцо, обладают возможностью применения в качестве высокобезопасных противораковых агентов благодаря тому, что они ингибируют синтез ДНК, и были синтезированы различные их производные (см. выложенную патентную заявку Японии 8йо62/96438).

Проблемы, решаемые данным изобретением

Объектом настоящего изобретения является разработка высокобезопасных производных циклопентанона, обладающих таким физиологическим действием, как противораковая активность, а также способов получения указанных соединений, фармацевтических препаратов и пищевых продуктов или напитков, содержащих указанные соединения.

Средства решения этих проблем

Авторами настоящего изобретения обнаружено, что соединение, представляющее собой 2,3,4-тригидрокси-2-циклопентанон (обозначенный здесь далее как гидроксициклопентанон), представленное формулой [I], образуется в продуктах, подвергнутых тепловой обработке, по меньшей мере, из одного вещества, выбранного из уроновой кислоты, производного (производных) уроновой кислоты, производного сахарида, содержащего уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, и вещества, которое содержит производное сахарида, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, и что указанное соединение, выделенное из продуктов, подвергнутых термоообработке, обладает физиологической активностью, такой как противораковое действие, вследствие чего и было создано настоящее изобретение.

Настоящее изобретение, таким образом, включает следующее. Так, первый аспект настоящего изобретения относится к 2,3,4тригидроксициклопентанону, представленному следующей формулой [I], его оптически активному производному или соли.

Второй аспект настоящего изобретения относится к способу получения 2,3,4тригидроксициклопентанона, представленного формулой [I], его оптически активного производного или соли, который заключается в том, что включает следующие стадии.

(A) : стадия, где, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из следующих соединений (а), (Ь) и (с), нагревают, получая 2,3,4тригидроксициклопентанон, (a) уроновая кислота или производное (производные) уроновой кислоты, (b) производное сахарида, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, (c) вещество, которое содержит производное сахарида, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, (B) : стадия, где из продукта, подвергнутого термообработке, выделяют 2,3,4-тригидроксициклопентанон, если это желательно.

Третий аспект настоящего изобретения относится к способу получения 2,3,4-тригидроксициклопентанона, представленного формулой [I] , его оптически активного производного или его соли, который заключается в том, что включает стадию, где 4,5-дигидрокси-2-циклопентен1-он, представленный следующей формулой [II] , преобразуют в 2,3,4-тригидроксициклопентанон, представленный формулой [I].

Четвертый аспект настоящего изобретения относится к фармацевтическому средству, содержащему в качестве активного компонента, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из 2,3,4-тригидроксициклопентанона, его оптически активного производного или соли в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения.

Пятый аспект настоящего изобретения относится к пищевому продукту или напитку, содержащему, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из 2,3,4-тригидроксициклопентанона, его оптически активного производного или соли в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения.

Краткое объяснение чертежей

На фиг. 1 показано соотношение между временем удерживания и показаниями дифференциального рефрактометра;

на фиг. 2 - ¹Н-ЯМР спектр смеси циклопентенона и гидроксициклопентанона;

на фиг. 3 - ¹³С-ЯМР спектр смеси циклопентенона и гидроксициклопентанона;

на фиг. 4 - результаты газовой хроматографии смеси триметилсилильных производных циклопентенона и гидроксициклопентанона;

на фиг. 5 - масс-спектр пика (1), представленного на фиг. 4;

на фиг. 6 - масс-спектр пика (2), представленного на фиг. 4;

на фиг. 7 - ¹Н-ЯМР спектр диастереомера А гидроксициклопентанона;

на фиг. 8 - ¹Н-ЯМР спектр диастереомера В гидроксициклопентанона;

на фиг. 9 - ¹³С-ЯМР спектр диастереомера А гидроксициклопентанона;

на фиг. 10 - ¹³С-ЯМР спектр диастереомера В гидроксициклопентанона;

на фиг. 11 - результаты газовой хроматографии смеси триметилсилильного производного диастереомера А гидроксициклопентанона;

на фиг. 12 - результаты газовой хроматографии смеси триметилсилильного производного диастереомера В гидроксициклопентанона;

на фиг. 13 - масс-спектр пика (1), представленного на фиг. 11;

на фиг. 14 - масс-спектр пика (2), представленного на фиг. 12.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Настоящее изобретение более детально иллюстрируется следующим образом.

В настоящем изобретении не существует конкретного ограничения для уроновой кислоты, производного (производных) уроновой кислоты, сахаридного соединения, содержащего уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, и вещества, которое содержит сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, так как гидроксициклопентанон получают из их продуктов, подвергнутых тепловой обработке.

В соответствии с настоящим изобретением является возможным, что соответствующее количество физиологически активного гидроксициклопентанона, его оптического активного производного или его соли содержится в пищевом продукте или напитке. Ввиду противоракового действия и т.п. этих соединений, пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению является весьма полезным в качестве противоракового пищевого продукта или противоракового напитка.

Кроме того, настоящее изобретение относится к фармацевтическим средствам, содержащим гидроксициклопентанон, его оптически активное производное или соль, причем указанные фармацевтические средства могут использоваться в качестве лечебного или профилактического средства при раке.

Гидроксициклопентанон, используемый по настоящему изобретению, может быть получен нагреванием вещества, выбранного из (а) уроновой кислоты или производного (производных) уроновой кислоты; (Ь) сахаридного производного, содержащего уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, и (с) вещества, содержащего сахаридное производное, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты. Соответственно, также возможно получить гидроксициклопентанон по настоящему изобретению путем нагревания (а), (Ь) или (с), которые получают из материала, не содержащего ни (а), ни (Ь), ни (с), с помощью физических, химических, ферментативных или других средств.

По настоящему изобретению также можно применять термообработанные продукты, содержащие гидроксициклопентанон или частично очищенный гидроксициклопентанон или очищенный гидроксициклопентанон, получаемый из указанных выше термообработанных продуктов.

Уроновую кислоту иногда называют гликуроновой кислотой, что является общим названием для гидроксиальдегидов карбоновых кислот, в которых альдегидная группа альдозы остается как таковая, тогда как лишь первичная спиртовая группа на другом конце окисляется до карбоксильной группы. Она существует в природе как постоянный компонент различных полисахаридов животных и растений. Примерами полисахаридов, содержащих уроновую кислоту, являются пектин, пектиновая кислота, альгиновая кислота, гиалуроновая кислота, гепарин, гепарансульфат, фукоидан, хондроитинсульфат, хондроитин, дерматансульфат и т.п. и они, как известно, выполняют различные физиологические функции.

Не существует особых ограничений для уроновой кислоты, применяемой в настоящем изобретении. Так, примерами уроновой кислоты являются галактуроновая кислота, глюкуроновая кислота, гулуроновая кислота, маннуроновая кислота и идуроновая кислота, в то время как примерами производного (производных) уроновой кислоты являются лактоны, сложные эфиры, амиды, соли и т.п. указанных выше кислот, и под производным по настоящему изобретению подразумевают любое вещество, которое продуцирует гидроксициклопентанон при нагревании. Примерами лактона уроновой кислоты являются глюкуроно-6,3-лактон (называемый здесь далее как глюкуронолактон), маннуроно-6,3-лактон и идуроно-6,3-лактон. Примерами сложных эфиров уроновой кислоты являются метил-, этил-, пропиленгликоль- и карбоксиметилуронаты, которые могут быть получены из уроновой кислоты. Амид уроновой кислоты может быть получен путем амидирования уроновой кислоты. Их соли могут быть получены обычными методами.

В этом описании не существует особых ограничений для сахаридного компонента, содержащего уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, и применяемыми примерами является пектин, пектиновая кислота, альгиновая кислота, гиалуроновая кислота, гепарин, гепарансульфат, фукоидан, хондроитинсульфат, хондроитин и дерматансульфат, включая продукты их расщепления, производные продуктов их расщепления, соли продуктов их расщепления, которые представляют собой их химически, энзиматически или физически обработанные продукты.

При указанной выше химической обработке исходное соединение обрабатывают, например, при температуре от комнатной до 200°С в течение от нескольких секунд до нескольких часов, или предпочтительно при 50-130°С в течение от нескольких секунд до 60 мин. Когда указанную обработку проводят в условиях кислой среды, гликозидная связь гидролизуется и, в случае пектина, в результате получают продукт расщепления, содержащий галактуроновую кислоту и/или сложный эфир галактуроновой кислоты. Или, например, при обработке при рН 6,8 при 95°С в течение от нескольких минут до нескольких десятков минут происходит бета-отщепление, что дает сахаридный компонент, содержащий ненасыщенную уроновую кислоту и/или ненасыщенный сложный эфир уроновой кислоты, для которых поглощение при длине волны около 235 нм увеличивается. Термин сахаридный компонент по настоящему изобретению распространяется на сахаридный компонент, содержащий ненасыщенную уроновую кислоту и/или ненасыщенный сложный эфир уроновой кислоты на нередуцирующем конце, полученном путем бета-отщепления полисахаридного соединения, содержащего уроновую кислоту и/или сложный эфир уроновой кислоты.

Примером указанной выше ферментативной обработки является известный метод расщепления, в котором исходное сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту и/или сложный эфир уроновой кислоты, расщепляют с помощью гидролазы, такой как пектиназа и галуронидаза, для сахарида, содержащего уроновую кислоту и/или сложный эфир уроновой кислоты. Другим примером является известный метод расщепления, при котором сахарид, содержащий уроновую кислоту и/или сложный эфир уроновой кислоты, расщепляют лиазой сахарида, содержащего уроновую кислоту и/или сложный эфир уроновой кислоты. Например, в случае пектина или пектиновой кислоты расщепление проводят с помощью известной лиазы пектина (ЕС 4.2.2.10), пектатлиазы (ЕС 4.2.2.2) или лиазы экзополигалактуроновой кислоты (ЕС 4.2.2.9) для получения сахаридного соединения, содержащего уронат 4-дезокси-Ь-треогекс-4-енопиранозила или его метиловый эфир на нередуцированном конце. В случае гиалуроновой кислоты используют гиалуронатлиазу (ЕС 4.2.2.1), в то время как в случае альгиновой кислоты применяют альгинатлиазу (ЕС 4.2.2.3). Неожиданно, в случае альгиновой кислоты получают сахаридное соединение, содержащее уронат 4-дезокси-Е-эритро-гекс-4-енопиранозила на нередуцированном конце. Ферментативно расщепленные продукты, содержащие уронат 4-дезокси-Е-трео-гекс-4-енопиранозила, уронат 4-дезокси-Е-эритро-гекс-4-енопиранозила или их метиловые эфиры на нередуцированном конце, полученные как таковые, также охватываются сахаридным соединением по настоящему изобретению.

Примерами упомянутой выше физической обработки является обработка исходного сахаридного соединения с помощью почти инфракрасных лучей, инфракрасных лучей, микроволн, ультразвуковых волн и т.д. Таким образом, например, пектин и/или пектиновую кислоту помещают в нейтральный (в отношении рН) или в щелочной раствор и подвергают действию ультразвуковых волн для введения энергии вибрации при подходящей температуре не ниже комнатной при подходящем режиме редукции, например в присутствии аскорбиновой кислоты в течение не менее одной секунды или предпочтительно от пяти секунд до одного часа. Кроме ультразвуковых волн эффективным является также облучение микроволнами в области рядом с инфракрасной, инфракрасной и т.д., или их сочетания. Облучение может проводиться либо непрерывно, либо прерывисто.

В настоящем изобретении отсутствует особое ограничение для вещества, которое содержит сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, поскольку указанное вещество содержит сахаридное производное, содержащее указанную выше уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты. Далее представлены примеры вещества, которое содержит сахаридное производное, содержащее уроновую кислоту или производное (производные) уроновой кислоты. Это фрукты, овощи, листья, семена и т.п. двудольных растений, таких как яблоко, плоды цитрусовых (например, мандарин, апельсин и лимон), банан, цветная капуста, капуста, латук, перилла, тыква, сельдерей, лопух, шалот, брокколи, зеленый перец, шпинат, лук, морковь, ботва моркови, листья дайкона (японской редиски), листья чая, кунжут, бобы, картошка и т.п.; зерна однодольных растений, таких как пшеница и рис; водоросли, такие как бурые водоросли (например, морская капуста и закате морские водоросли), красные водоросли, зеленые водоросли и одноклеточные зеленые водоросли; микроорганизмы, такие как ВамбютусеЮк (например ЕуорйуНит и1тапит, Еуорйу11ит бесайек, ΡΗοΙίοΙα патеко, СогИпе11и8 кЫйаке,

Р1ашти11па уетийрек. Лдапсик окГтеаШк и Рака11ю1а сатрекГпк). Лксотусе1ек (например Согбусерк тНПаг15 и другие виды Согбусерк). дрожжи, гефомицеты (например, виды ЛкрегдШик кр.) и бактерии (например, ВасШик па11о и бактерии молочнокислого брожения); и животные, такие как позвоночные животные и беспозвоночные животные, включая кожу свиней, кожу коров, хрящ акулы, хрящ кита и т.п. По настоящему изобретению можно применять вещество, которое содержит сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту и/или производные уроновой кислоты, полученные из указанных выше растений, микроорганизмов или животных.

Более того, по настоящему изобретению можно использовать следующие сельскохозяйственные и рыбные продукты или обработанные пищевые продукты, как таковые или после высушивания/измельчения, в качестве вещества, которое содержит сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты. Они представляют собой кожуру фрукта, выжимку фрукта (такого как яблоко и мандарин). выжимку овоща, выжимку зерен (такую, которую получают при приготовлении саке [японского рисового вина]. пива, к1юс1ш [японского перегнанного спирта] и виски). выжимку бобов (такую как окага [выжимка японских створоженных бобов]) и выжимку морских водорослей и т. п.

Вещество, которое содержит сахаридное производное, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, применяемое по настоящему изобретению, может быть использовано как таковое или может быть подвергнуто любым обычным способам обработки, таким как кипячение, выпечка, запекание, поджаривание, отваривание, обработка под паром, жарка, глубокое прожаривание и т. п. в качестве предварительной обработки.

Более того, по настоящему изобретению вещество, которое содержит сахаридное производное, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, может быть подвергнуто указанной выше химической, ферментативной (включая ферментацию с использованием микроорганизмов) или физической обработке и полученное обработанное вещество как таковое или очищенное вещество, полученное из указанного полученного вещества, также может быть использовано.

Полисахариды, которые являются сахаридными производными, содержащими уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, могут быть получены известными химическими, ферментативными или физическими методами. В случае пектина, например, может быть получен высокомолекулярный полисахарид, экстрагированный, например, из кожуры цитрусовых фруктов или яблок. Материалами для производства пектина в про мышленном масштабе являются фрукты и, в дополнение к выжимке (в основном включающей внутриплодник) после получения сока цитрусовых фруктов, таких как лимон и лайм, также используются выжимки после получения яблочного сока. Такие выжимки преимущественно содержат нерастворимый протопектин и его солюбилизируют (экстрагируют) в процессе производства для получения пектина. Солюбилизацию можно проводить путем экстракции подкисленной водой, от теплой до горячей, когда условия, такие как температура, рН и время экстракции должным образом контролируются в зависимости от типа исходного материала, возможно получать пектин, обладающий заданной заранее молекулярной массой и степенью этерификации с высоким выходом. Экстракт очищают с помощью центрифугирования и концентрируют и туда добавляют спирт, с помощью которого пектин может быть осажден и извлечен. Извлеченный осадок высушивают и измельчают для получения сухого пектина.

Основой структуры пектина служит частично метилированный полимер галактуроновой кислоты. Карбоксильная группа либо этерифицирована метилом, либо остается свободной кислотой, либо превращается в соль, такую как соль аммония, соль калия или соль натрия. В зависимости от степени этерификации метилом (ИМ; отношение метоксильных групп к общему количеству карбоксильных групп). пектин подразделяют на НМ пектин, имеющий высокий ИМ. и ЬМ пектин, имеющий низкий ИМ [НапбЬоок о! Ма!епа1к Гог Эеуе1ор1пд Ыете Рооб РгобисЬ. под редакцией 8а1ок1п Уок1пбшш е1 а1.. публикация К.К. Котт. стр. 114-119 (1991)] и по настоящему изобретению можно применять пектин, который коммерчески доступен как пищевая добавка [НапбЬоок оГ Ыа1ига1 РгобисЬ. под редакцией Лкю Тоуата. издательство ЗйокиЫп То Кадакикйа. 12-е издание, стр. 138 (1993)]. коммерчески доступный НМ пектин и ЬМ пектин и т.д. [ссылка на указанную выше НапбЬоок оГ Ма1епа1к Гог Иеуе1ортд Ыете Рооб РтобисГк].

Уроновая кислота, производные уроновой кислоты, олигосахариды и т.д., которые получают синтетическим путем, также могут быть применены по настоящему изобретению.

Термообработанное вещество, применяемое по настоящему изобретению, может быть получено с использованием вещества, выбранного из (а) уроновой кислоты или производного (производных) уроновой кислоты, (Ь) сахаридного производного, содержащего уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, и (с) вещества, которое содержит сахаридное производное, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, в качестве исходного материала.

Нет особых ограничений для способа термообработки при получении термообработанно9 го вещества, содержащего гидроксициклопентанон, используемого по настоящему изобретению, в той мере, в которой может быть получен гидроксициклопентанон по настоящему изобретению. Так, например, уроновую кислоту, производное (производные) уроновой кислоты, сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, или вещество, которое содержит сахаридное соединение, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, прогревают при 60-350°С в течение от нескольких секунд до нескольких дней или предпочтительно при 80-150°С в течение от нескольких минут до нескольких дней. В случае пектина термообработанное вещество, содержащее гидроксициклопентанон, может быть получено нагреванием, например, при 80-150°С в течение от нескольких минут до нескольких дней. В противоположном варианте, когда нагревают уроновую кислоту, лактон уроновой кислоты или эфир уроновой кислоты при 60150°С в течение от нескольких минут до нескольких дней, может быть получено желаемое термообработанное вещество, содержащее гидроксициклопентанон.

Нет особых ограничений для величины рН при температурной обработке и ее предпочтительно проводить в условиях от нейтральной до кислой среды. рН во время термообработки можно доводить в зависимости от типа применяемых материалов.

Нет особых ограничений в отношении концентраций материалов при термообработке, в той мере, насколько концентрации находятся в таком диапазоне, что может образовываться гидроксициклопентанон, и они могут быть установлены, принимая во внимание технологичность процесса, выход и т. д. Термообработка по настоящему изобретению может представлять собой либо влажное нагревание, либо сухое нагревание, хотя в отношении эффективности получения гидроксициклопентанона по настоящему изобретению предпочтительно влажное нагревание. В случае влажного нагревания может быть применен любой из способов влажного нагревания, такой как нагревание с помощью пара, нагревание с помощью пара при высоком давлении, нагревание при высоком давлении и т.д., в то время как в случае сухого нагревания может быть применен любой из способов сухого нагревания, такой как прямое нагревание с применением сухого и горячего воздуха и непрямое нагревание от горячего источника через перегородки. Примерами прямого нагревания является сухое нагревание с помощью воздушной струи и сухое нагревание с помощью разбрызгивания, в то время как примерами непрямого нагревания служит сухое прогревание в барабане и т.д.

Гидроксициклопентанон в термообработанном продукте, применяемом по настоящему изобретению, может быть выделен, используя в качестве показателя его противораковое действие и т.д. В отношении способов очистки или выделения может быть применен любой из известных способов очистки и выделения, таких как химические методы и физические методы. Так, могут быть совместно применены методы очистки, которые уже известны, такие как гельфильтрация, фракционирование с помощью мембраны, фракционирующей по молекулярной массе, экстракция растворителем, фракционная перегонка, различные хроматографические методы, использующие ионообменную смолу или прямую или обращенную фазу и т.д., с помощью которых может быть выделен гидроксициклопентанон, образовавшийся в термообработанном веществе.

Например, водный раствор глюкуронлактона нагревают и нагретый раствор подвергают анионообменной колоночной хроматографии, колоночной хроматографии на синтетическом адсорбенте и колоночной хроматографии на силикагеле, в результате чего может быть успешно очищен гидроксициклопентанон.

В другом варианте гидроксициклопентанон по настоящему изобретению может быть получен с применением в качестве исходного материала 4,5-дигидрокси-2-циклопентен-1 -она (обозначаемого здесь далее как циклопентенон), представленного следующей формулой [II]

О он [II] и—1—он

Например, гидроксициклопентанон получают путем растворения циклопентенона в воде или растворителе, содержащем воду. Нет особого ограничения в отношении условий получения гидроксициклопентанона по настоящему изобретению в той мере, насколько они соответствуют условиям, при которых может быть получен гидроксициклопентанон.

Количество образованного гидроксициклопентанона может быть измерено с помощью ВЭЖХ с использованием колонки с прямой или обращенной фазой, газовой хроматографии, тонкослойной хроматографии, бумажной хроматографии, ядерного магнитного резонанса и т. п.

Что касается способа очистки гидроксициклопентанона, то может быть использован любой из известных способов, таких как химические методы или физические методы. Так, могут быть совместно применены методы очистки, которые уже известны, такие как гельхроматография, фракционирование с помощью мембраны, фракционирующей по молекулярному весу, экстракция растворителем, фракционная перегонка, различные хроматографические методы, использующие ионообменную смолу или прямую или обращенную фазу и т.д., с по мощью которых может быть очищен и выделен из термообработанного вещества гидроксициклопентанон или его оптически активное вещество.

Например, когда водный раствор циклопентенона хранят при 4°С в течение 30 дней, около 30% циклопентенона переходит в гидроксициклопентанон.

Структура выделенного гидроксициклопентанона может быть определена с помощью известных методов, таких как масс-спектрометрия, ядерный магнитный резонанс, поглощение в инфракрасной области спектра, в ультрафиолетовой области спектра и т.д.

Гидроксициклопентанон по настоящему изобретению и циклопентенон переходят один в другой в водном растворе и они находятся в равновесном отношении. Гидроксициклопентанон получают из выделенного циклопентенона, как описано выше, но с другой стороны, часть гидроксициклопентанона превращается в циклопентенон в том случае, когда выделенному гидроксициклопентанону позволяют оставаться в водном растворе.

Способ получения циклопентенона, который представлен формулой [II], применяемый по настоящему изобретению, может быть способом его получения с помощью химического синтеза [(СагЬойубта!е Кекеагсй, том 247, стр. 217-222 (1993); НеКеПса С1шшса Ле!а, том 55, стр. 2838-2844 (1972)]. Далее, по настоящему изобретению может быть также использован циклопентенон как компонент, который образуется в термообработанном веществе, по меньшей мере, в одном из выбранных из уроновой кислоты, производного (производных) уроновой кислоты, сахаридного производного, содержащего уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, и вещества, которое содержит сахаридное производное, содержащее уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, а также их очищенного продукта.

Например, когда в качестве уроновой кислоты применяют Ό-глюкуроновую кислоту и ее 1% раствор нагревают при 121°С в течение 4 ч, в термообработанном веществе образуется циклопентенон. Циклопентенон из этого термообработанного вещества экстрагируют растворителем и экстракт концентрируют. Затем этот концентрированный экстракт разделяют с помощью колоночной хроматографии на силикагеле, фракцию элюированного циклопентенона концентрируют и циклопентенон из концентрата экстрагируют хлороформом, в результате чего выделяют циклопентенон из термообработанного вещества.

Физические свойства циклопентенона представлены далее. Был осуществлен массспектрометрический анализ циклопентенона с помощью ΌΧ302 масс-спектрометра (производство Νίρροη Оепк1п). Дополнительно проводили измерение спектра ядерного магнитного резонанса (ЯМР), используя в качестве растворителя дейтерированный хлороформ, с помощью аппарата 1ΝΜ-Α 500 (производство Νίρροη ЭепкЫ). Специфическое вращение измеряли ΌΙΡ-370 поляриметром (производство Νίρροη Випко); ультрафиолетовый спектр поглощения снимали на υν-2500 спектрофотометре (производство 8Ышабхи); а инфракрасный спектр поглощения записывали на ΡΤΙΚ-8000 инфракрасном спектрофотометре (производство 81ιίιη;·ιάζι.ι).

ΡΑΒ-Μ8 т/ζ 115 [М+Н]⁺

В качестве матрикса использовали глицерин.

^!Н-ЯМР (СПС1₃) δ 4,20 (1Н, д, 1=2,4 Гц, 5Н), 4,83 (1Н, м, 4-Н), 6,30 (1Н, дд, 1=1,2, 6,1 Гц, 2-Н), 7,48 (1Н, дд, 1=2,1, 6,1 Гц, 3-Н).

В данном случае величина химического сдвига ¹ Н-ЯМР была представлена таким образом, чтобы величина химического сдвига СНС1₃составляла 7,26 м.д.

Оптическое вращение: [п]_с ²⁰ 0° (с=1,3, вода)

ИК (КВг способ): поглощение отмечено при 3400, 1715, 1630, 1115, 1060, 1025 см^-1.

УФ: λ^χ 215 нм (вода)

Когда выделенный гидроксициклопентанон подвергают оптическому разделению, можно получить оптически активный гидроксициклопентанон. Сходно может быть получен оптически активный циклопентенон.

Разделение оптически активных веществ можно проводить путем механического разделения рацемической смеси, предпочтительно кристаллизацией, разделением с помощью кристаллизации в виде солей диастереомеров или в виде присоединяемых соединений, динамическим разделением с применением ферментов или микроорганизмов, разделением с помощью хроматографии и т.п.

В случае разделения с помощью хроматографии может быть использована газовая хроматография, жидкостная хроматография, тонкослойная хроматография и т.п., и может быть использована хиральная стационарная фаза, которая подходит для каждой из них.

Способ, использующий хиральную стационарную фазу, способ, использующий хиральный элюат, разделение в виде диастереомера и т.д., могут быть применены для оптического разделения с помощью жидкостной хроматографии.

В качестве хиральной стационарной фазы может быть применена стационарная фаза амидного типа, она же мочевинного типа, она же лиганд-обменного типа, она же полисахаридного типа, она же типа производного полисахарида, белковая стационарная фаза, стационарная фаза эфира полиметакриловой кислоты, стационарная фаза полиметакриламида и т.п.

В отношении элюирующей жидкости, жидкости типа гексана, типа спирта, типа воды (буфера) и т.д. могут быть подходящим образом использованы, принимая во внимание сочетание с вышеуказанной стационарной фазой.

В отношении гидроксициклопентанона или его оптически активного вещества, их примерами служат соли, которые являются приемлемыми в качестве фармацевтических препаратов, и они могут быть получены путем преобразований с помощью известных методов.

Гидроксициклопентанон по настоящему изобретению, его оптически активное вещество или его соль обладают физиологической активностью, такой как противораковая активность, активность в отношении торможения роста раковых клеток, апоптоз-индуцирующая активность, активность в отношении торможения топоизомеразы II, активность, индуцирующая дифференцировку раковых клеток, антиревматоидная активность, активность в отношении торможения хронического суставного ревматизма, активность, индуцирующая продукцию Рак антигена, антибактериальная активность, противовирусная активность, активность, улучшающая функцию печени, активность в отношении индукции белка теплового шока, активность, нормализующая содержание компонентов крови, активность, увеличивающая иммунитет при раке, противовоспалительная активность, активность в отношении торможения экспрессии фактора некроза опухолей, активность в отношении торможения продукции окиси азота, иммуномодулирующая активность, такая как тормозная активность в отношении отставленного типа гиперчувствительности, тормозная активность в отношении трансформации лимфоцитов, тормозная активность в отношении смешанной реакции лимфоцитов, тормозная активность в отношении продукции 1дЕ и тормозная активность в отношении каррагенинового отека, и благодаря таким вариантам активности, фармацевтический агент, содержащий в качестве эффективного компонента, по меньшей мере, одно из соединений, выбранных из гидроксициклопентанона или его оптически активного вещества и его соли, может использоваться в качестве фармацевтического агента, участвующего в механизмах биологического иммунитета, такого как фармацевтический препарат, действующий на механизм продукции антител в качестве противовоспалительного агента, противоаллергического агента, антиревматического агента и индуктора интерферона, фармацевтического агента, действующего на метаболизм сахаридов, такого как лекарство для лечения сахарного диабета, фармацевтического агента, действующего на патогенные организмы, такого как антибактериальный агент и противовирусный агент и т.п. Соответственно, фармацевтическое средство, полученное по настоящему изобретению, является весьма полез ным в качестве фармацевтического средства для лечения болезней, чувствительных к гидроксициклопентанону, по настоящему изобретению, его оптически активному производному или его соли, т. е. в качестве фармацевтического средства для лечения или профилактики, например, рака, вирусных заболеваний, ревматизма, сахарного диабета, аллергии, аутоиммунных заболеваний, воспаления и т. п.

Гидроксициклопентанон, его оптически активное производное или его соль проявляют ингибирующее действие на рост клеток и противораковое действие по отношению к раковым клеткам, таким как клетки НЬ-60 промиелоцитной лейкемии человека, клетки МОЬТ-3 острой лимфобластной лейкемии человека, клетки А549 рака легких, 8У40-трансформированные клетки \У!-38УА 13 рака легких, клетки Нер С2 гепатомы, НСТ 116 клетки рака ободочной кишки, 480 клетки рака ободочной кишки человека, ^1Лг клетки рака ободочной кишки человека, клетки АО8 рака желудка и клетки миеломы. Таким образом, может быть получено противораковое средство, содержащее в качестве действующего компонента, по меньшей мере, один из компонентов, выбранных из гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли. Кроме того, эти компоненты обладают апоптоз-индуцирующим действием на эти раковые клетки, а также ингибирующим действием на активность топоизомеразы II раковых клеток.

Механизм действия в плане ингибирования роста раковой клетки циклопентеноном, его оптически активным производным или его солью, совершенно не ограничивает объем изобретения и, например, ингибирующее действие топоизомеразы II и индуцирующее действие апоптоза на раковые клетки также охватываются противораковой активностью по настоящему изобретению.

Обычно гидроксициклопентанон, его оптически активное производное или его соль смешивают с фармацевтически приемлемым жидким или твердым носителем и, если необходимо, добавляют растворитель, диспергатор, эмульгатор, буфер, стабилизатор, наполнитель, связующее средство, разрыхляющий агент, смазывающий агент и т.д., что образует противораковое средство, которое может быть в твердом виде, таком как таблетки, гранулы, разбавленные порошки, порошки, капсулы и т.д., или в жидком виде, таком как растворы, суспензии, эмульсии и т.п. Далее, он может быть в виде сухого препарата, который можно сделать жидким путем добавления перед употреблением соответствующего носителя.

Противоопухолевое средство по настоящему изобретению вводят приемлемым образом в зависимости от вида препарата. Не существует особого ограничения способа введения как такового, и оно может быть введено путем перо15 рального употребления, наружного употребления и инъекции. Препараты для инъекций вводят, например, внутривенно, внутримышечно, подкожно, внутрикожно и т.п., в то время как препараты для наружного применения включают суппозитории и т.п.

Доза в качестве противоопухолевого средства соответствующим образом определяется видом препарата, методом введения, задачей применения и возрастом, массой тела и симптомами больного, подвергаемого лечению, и не всегда, но обычно, количество гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, содержащееся в препарате, составляет от 10 пкг до 220 мг/кг в день (для взрослых). Конечно, доза может изменяться в зависимости от различных условий и, следовательно, в некоторых случаях может быть достаточной меньшая доза, чем указанные выше, в то время как в других случаях может быть необходима доза, большая, чем указанные выше. Фармацевтический агент по настоящему изобретению может быть введен непосредственно перорально и, кроме того, он может быть добавлен к любой пище и напитку так, что агент может быть употреблен обычным путем.

Фармацевтические агенты, действующие на механизм биологического иммунитета, такие как фармацевтический препарат, действующий на механизм продукции антител, в качестве противовоспалительного агента, противоаллергического агента, антиревматического агента и индуктора интерферона, фармацевтический агент, действующий на метаболизм сахаридов, такой как лекарство для лечения сахарного диабета, и фармацевтический агент, действующий на патогенные организмы, такой как антибактериальный агент, противовирусный агент, индуктор апоптоза и т.п., содержащие в качестве действующего ингредиента, по меньшей мере, один компонент, выбираемый из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, могут быть введены в фармацевтические препараты способом, подобным применяемым для противораковых средств, и могут быть введены подобно с применяемым для противораковых средств методом и в аналогичной дозе.

Гидроксициклопентанон находится в равновесном отношении с циклопентеноном в водном растворе и считается, что гидроксициклопентанон, который образуется из циклопентенона ίη νίνο, также эффективно действует в качестве фармацевтического агента. Соответственно, применение циклопентенона, его оптически активного производного или его соли с целью продукции гидроксициклопентанона ίη νίνο также охватывается настоящим изобретением.

Гидроксициклопентанон или его оптически активное соединение, в соответствии с настоящим изобретением, обладают различными видами физиологической активности, такой как тормозное действие на рост раковых клеток, и пищевой продукт или напиток, в которых содержится или в которые добавляют, по меньшей мере, один компонент, выбранный из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, в соответствии с настоящим изобретением, могут использоваться в качестве функционального пищевого продукта или напитка, имеющего, например, противораковое действие.

В этой связи при производстве пищевого продукта или напитка по настоящему изобретению возможно применение термообработанного продукта, содержащего гидроксициклопентанон, частично очищенный гидроксициклопентанон из указанного термообработанного продукта, чистый гидроксициклопентанон и/или его оптически активное вещество.

Нет особого ограничения на пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению, в которых содержится или которые разбавляют или в которые добавляют, по меньшей мере, один компонент, выбранный из гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, и их примерами являются обработанные сельскохозяйственные и лесные продукты, обработанные мясные продукты, обработанные рыбные продукты и т.д., а также обработанные зерна (например, обработанная пшеничная мука, обработанный крахмал, обработанная добавка, лапша, макароны, хлеб, бобовая паста, зоЬа [гречишная лапша], 1и [хлеб из пшеничной клейковины], Ьп1ип [китайская лапша, сделанная из рисовой муки], кагизате [плитки бобового желе] и упакованный рисовый кекс), обработанный жир/масло (например, пластинчатые жир/масло, масло для глубокого прожаривания, прованское масло, майонез и приправа), обработанная соя (например, тофу [створоженная соя], Щ18о [соевая паста] и пайо [ферментированная соя]), обработанные мясные продукты (например, ветчина, бекон, прессованная ветчина и колбаса), рыбные продукты (замороженная рыбная паста, катаЬоко [вареная рыбная паста], с1пки\га [вид продукта из рыбной пасты], катреп [пирог из растолченной рыбы], за!зитааде [обжаренные рыбные шарики], (зитйе [рыбные шарики, приготовленные на пару], зиц [паста из недоваренной рыбы], ветчина из мяса рыбы, колбаса, высушенный тунец, обработанные продукты из икры рыб, консервированные рыбные продукты и (зикибаш [пища, приготовленная кипячением в соевом соусе]), молочный продукт (например, простокваша, сливки, йогурт, масло, сыр, концентрированное молоко, сухое молоко и мороженое), обработанные овощные и фруктовые продукты (например, пюре, джемы, соления, фруктовые напитки, напитки из овощей и смешанные напитки), кондитерские продукты (например, шоколад, бисквит, сдобные булочки с изюмом, кекс, тосЫдазЫ |круглый рисовый пирог] и рисовые крекеры), алкогольные напитки (например, сакэ [японское рисовое вино], китайские вина, вино, виски, 8Йоейи [японский перегнанный ликер], водка, бренди, джин, гат, пиво, охлажденные алкогольные напитки, фруктовое вино и ликеры), напитки к столу (например, зеленый чай, чай, черный китайский чай, кофе, освежающий напиток и напиток с молочной кислотой), приправы (например, соевый соус, ХУооУсг соус, уксус и тип [подслащенное японское рисовое вино]), консервированная, бутилированная или упакованная в мешки пища (например, вареный рис с мясом и приправой, кататезЫ [вареный рис, помещенный в маленький горшочек], зекШаи [праздничный красный рис], рис с кэрри и другие полностью приготовленные пищевые продукты), полусухая или концентрированная пища (например, печеночный паштет и другие пасты, суп для зоЬа и ибо η [оба являются типичными видами японской лапши] и концентрированный суп), сухая пища (например, лапша быстрого приготовления, кэрри быстрого приготовления, кофе быстрого приготовления, сок в порошке, суп в порошке, суп из соевой пасты быстрого приготовления, сублимированная пища, сублимированный напиток и сублимированный суп), замороженная пища (например, замороженный зик1уак1, с11а\\аптис1п [рагу из мяса и овощей, приготовленное в горшочке на пару], гамбургер, китайский 811ао-таг дуоха [зажаренная клецка, фаршированная измельченной свининой], различные плитки и фруктовые коктейли), твердые пищевые продукты, жидкие пищевые продукты (например, суп) и специи.

Не существует особых ограничений в отношении способа приготовления пищевого продукта и напитка по настоящему изобретению, но могут применяться приготовление, обработка и обычно применяемые способы производства пищевого продукта и напитка, обеспечивающие наличие в полученной пище или напитке гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, имеющих противораковое действие.

Приготовление и обработка должны проводиться таким образом, чтобы соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, оптически активного производного или его соли, содержалось в термообработанном продукте материала, выбранного из (а) уроновой кислоты или производного (производных) уроновой кислоты, (Ь) сахаридного производного, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты и (с) вещества, содержащего сахаридное соединение, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты.

Таким образом, перед, в течение или после приготовления/обработки термообработанный продукт материала, выбранного из (а) уроновой кислоты или производного (производных) уро новой кислоты, (Ь) сахаридного производного, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты и (с) вещества, содержащего сахаридное производное, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, который содержит соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, можно добавлять или, альтернативно, приготавливаемый/обрабатываемый продукт или его материал добавляют к термообработанному продукту материала, выбранного из (а) уроновой кислоты или производного (производных) уроновой кислоты, (Ь) сахаридного производного, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты и (с) вещества, содержащего сахаридное производное, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, которые содержат соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, тем самым соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, в указанном термообработанном веществе можно разбавить.

Затем, при производстве пищевого продукта или напитка термообработка может проводиться на любой из стадий, благодаря чему действующее количество соединения, выбранного из гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, могут оказаться в термообработанном веществе или, в противном случае, термообработанное вещество, которое содержит соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, может быть туда добавлено. Возможно также, чтобы пищевой продукт, напиток или их материал добавляли к термообработанному веществу, которое содержит соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, так что соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, в указанном термообработанном веществе может быть разбавлено. Добавление можно проводить либо однократно, либо в несколько стадий. Так, пищевой продукт или напиток, проявляющие новое физиологическое действие, могут приготовляться просто и удобно. В данном случае пищевой продукт или напиток, которые содержат соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, в термообработанном веществе, образующемся при производстве в виде постоянных компонентов после добавления (а) уроновой кислоты или производного (производных) уроновой кислоты, (Ь) сахаридного производного, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты и (с) вещества, содержащего сахаридное соединение, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, во время производства также охватываются настоящим изобретением. В случае, когда применяется любая из стадий, пищевой продукт или напиток, в которых содержится соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, добавленные и/или разбавленные, указаны как пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению.

Пищевой продукт или напиток, в которых образуется производное гидроксициклопентанона в виде продукта реакции гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли с 8Н-содержащим соединением, таким как 8Н-содержащая аминокислота или ее производное (например, производное цистеинсодержащей аминокислоты), содержащие его, добавляемые к нему и/или разбавляемые им, также указаны как пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению.

Нет особого ограничения на содержание соединения, выбранного из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, обладающего противораковым действием, в пищевом продукте, но содержание может быть соответствующим образом подобрано в свете органолептических свойств и физиологической активности. Тем не менее, например, содержание в пищевом продукте соединения, выбранного из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, обладающего противораковым действием, в 100 частях пищевого продукта составляет 10^-9 частей или более, в свете органолептических свойств и противоракового действия пищевого продукта, предпочтительно от 10^-8до 5 частей или более предпочтительно от 10^-7до 2 частей. В любом случае пищевой продукт может быть взят в физиологически действующем количестве.

Нет особого ограничения на содержание гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, обладающих противораковым действием, в напитке, но содержание может быть соответствующим образом подобрано в свете органолептических свойств и физиологической активности. Тем не менее, например, содержание в напитке соединения, выбранного из гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, обладающего противораковым действием, в 100 частях напитка составляет 10^-9 частей или более, в свете органолептического свойства и противоракового действия напитка, предпочтительно от 10^-8 до 5 частей или более предпочтительно от 10^-7 до 2 частей. В любом случае напиток может быть взят в физиологически действующем количестве. В этой связи, термин часть(и), при меняемый в настоящем описании, обозначает массовую(ые) часть(и).

Нет особого ограничения на форму пищевого продукта или напитка по настоящему изобретению, так что гидроксициклопентанон, его оптически активное производное или его соль, обладающие противораковым действием, содержатся в них, добавляются к ним и/или разбавляются ими. Таким образом, форма включает потребляемые перорально формы, такие как таблетки, гранулы, капсулы, гель и золь.

Пищевой продукт или напиток по настоящему изобретению содержит физиологически активное соединение, выбранное из гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, и за счет различных видов физиологической активности гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, такой как противораковая активность, антибактериальная активность, апоптозиндуцирующая активность, противовирусная активность и активность, улучшающая функцию печени, они являются здоровым пищевым продуктом или напитком, проявляя эффект в отношении профилактики канцерогенеза, подавления развития рака, профилактики и лечения вирусных заболеваний, профилактики болезни Альцгеймера и эффект в отношении улучшения функций печени, и могут использоваться для поддержания гомеостаза живого организма, особенно для сохранения хорошего состояния желудка и кишечника. Кроме того, благодаря своему антибактериальному действию они являются пищевым продуктом и напитком с хорошей сохранностью.

В этой связи обнаружено, что при пероральном введении мышам 100 мг/кг гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли по настоящему изобретению токсичности не обнаружено.

Примеры

Настоящее изобретение далее проиллюстрировано следующими примерами, хотя настоящее изобретение нисколько не ограничивается этими примерами. В данном случае термин %, используемый в примерах, обозначает массовый %.

Пример 1.

(1) Ό-Глюкуроновую кислоту (С 5269; производство 8щша) (10 г) растворяли в 1 л воды, нагревали при 121°С в течение четырех часов и концентрировали в вакууме до около 10 мл. Продукт смешивали с 40 мл верхнего слоя смеси 3:2:2 бутилацетата, уксусной кислоты и воды и центрифугировали и полученную надосадочную жидкость концентрировали в вакууме до около 10 мл.

Этот экстракт наносили на силикагель (В\У-3008Р; 2x28 см; производство Риц 811ус1а

С11С1шеа1) для колоночной хроматографии и проводили разделение с помощью верхнего слоя смеси 3:2:2 бутилацетата, уксусной кислоты и воды в качестве элюента при скорости тока около 5 мл в минуту под давлением 0,2 кг/см², создаваемом компрессором. Фракционирование проводили так, чтобы объем одной фракции составлял 10 мл и часть каждой фракции анализировали с помощью тонкослойной хроматографии, при этом циклопентенон высокой степени чистоты был обнаружен во фракциях с 61 по 80. Эти фракции объединяли, концентрировали в вакууме, экстрагировали 40 мл хлороформа и экстракт концентрировали в вакууме с получением 100 мг циклопентенона.

Фракцию выделяли с помощью ВЭЖХ с прямой фазой с использованием колонки РЛЬРЛСК типа 8, при этом определение проводили по поглощению в ультрафиолетовом свете при 215 нм, чистота составила 98%.

(2) После того как водный раствор циклопентенона (50 мг/мл), полученный в примере 1- (1), хранили в течение 30 дней при 4°С, его анализировали с помощью ВЭЖХ в следующих условиях:

Колонка: ЫейтокотЬ ΝΗ₂-5 (4,6x250 мм: производство Мегк)

Подвижная фаза: 80% водного раствора ацетонитрила

Скорость тока: 0,8 мл/мин Температура колонки: 25°С Определение: дифференциальный рефрактометр (ΎΒΌ-880 М1бде1; производство 8Ытатига Ке1к1 8екаки5Йо)

Образец: наносили 100 мкл разведенного в 10 раз раствора

Данные показывают, что кроме пика циклопентенона, выходящего через 5,7 мин, обнаружен пик гидроксициклопентанона по настоящему изобретению, выходящий через 6,8 мин. Эта хроматограмма показана на фиг. 1. Таким образом, фиг. 1 представляет собой график зависимости между временем удерживания и показаниями дифференциального рефрактометра, в котором на абсциссе указано время удерживания (минуты), а на ординате указаны показания дифференциального рефрактометра.

Пример 2.

(1) Коммерчески доступный глюкуронлактон (производство Ναοαίαί Теэдие) растворяли в 38 л воды и затем продували паром таким образом, что обеспечивалось нагревание при 125°С в течение 5 ч. После охлаждения раствор концентрировали в вакууме и рН концентрата доводили до 5,0 с помощью ΝαΟΗ. Продукт помещали на анионообменную колонку (20 л), применяя уравновешенный водой Ό ία ίο η 8 А-10 А (производство МйъиЬкЫ Сйет1еа1), и элюировали водой, что давало 24 л неадсорбированной фракции.

Фракцию концентрировали в вакууме до 2,8 л, добавляли №1С1 до конечной концентрации 2М и смесь наносили двумя порциями на колонку (15 л) синтетического адсорбента 8Р207 (производство М1киЬкЫ С1ет1са1), которая была предварительно уравновешена 2М водным раствором ИаС1. Колонку промывали 2М водным раствором №1С1 и уравновешивали 0,1М водным раствором ИаС1, что дало 78 л объединенных фракций.

Объединенные фракции концентрировали в вакууме до 11 л и концентрированную жидкость подвергали такой же хроматографии на колонке из 8Р-207, как указано выше, что давало 24 л элюата. В этом случае, однако, весь образец подвергали хроматографии за один раз и элюирование проводили водой.

Элюат концентрировали в вакууме до 100 мл и соль удаляли с помощью электродиализа, применяя проницаемую мембрану (АС-110-10; производство АкаЫ С1ет1са1), что давало 100 мл раствора, содержащего смесь циклопентанона и гидроксициклопентанона.

(2) Раствор (10 мл), содержащий циклопентенон и гидроксициклопентанон, полученный в примере 2-(1 ), концентрировали и упаривали досуха в вакууме и затем растворяли в верхнем слое (15 мл) смеси бутилацетата, уксусной кислоты и воды (3:2:2). Раствор подвергали колоночной хроматографии на силикагеле тем же способом, что и в примере 1 -(1 ), что давало фракцию, содержащую циклопентенон, который элюировали 500-700 мл элюента, и фракцию, содержащую гидроксициклопентанон, который элюировали 950-1700 мл элюента. В данном случае размер колонки составлял 2,5 х 50 см. Фракцию, содержащую гидроксициклопентанон, концентрировали и упаривали досуха в вакууме, что давало 75 мг гидроксициклопентанона.

(3) Была проведена колоночная хроматография на силикагеле тем же способом, что и в примере 2-(2), что давало фракцию 1, которую элюировали 1070-1240 мл элюента, и фракцию 2, которую элюировали 1320-1500 мл элюента. Каждую из фракций 1 и 2 концентрировали в вакууме, подвергая затем ВЭЖХ в следующих условиях.

Колонка: САРСЕЬЬ РАК С₁₈ 80 300А 5 мкм (6 х 250 мм; производство 81и5еИо)

Подвижная фаза: 0,1% водный раствор ТФУ

Скорость тока: 1 мл/мин

Определение: с помощью измерения поглощения при 210 нм

Пик времени удерживания, который составлял для каждой из них 6,0 мин, собирали и лиофилизировали. Из продукта, обработанного с помощью ВЭЖХ, фракции 1 получено 20 мг диастереомера А гидроксициклопентанона, в то время как из продукта, обработанного с помощью ВЭЖХ, фракции 2 получено 27 мг диастереомера В гидроксициклопентанона.

Пример 3.

Гидроксициклопентанон, полученный по примеру 2-(2), растворяли в воде до концентра23 ции 4 мМ, затем оставляли на 16 ч при 4, 37 и 45°С. По 1 мкл из каждого образца наносили в виде пятна на пластинку силикагеля 60 Р₂₅₄(производство Мегск) и подвергали тонкослойной хроматографии (ТСХ), используя верхний слой смеси бутилацетата, уксусной кислоты и воды (3:2:2) в качестве подвижной фазы и определяя положение пятна с помощью орцинолсульфатного метода. Так, 400 мг моногидрата орцинола (производство №сакн Тездие; 257-30) растворяли в 22,8 мл серной кислоты, добавляли воду до 200 мл, раствор разбрызгивали по пластинке после проведения хроматографии и ее нагревали при 120°С в течение 1-2 мин и выявляли полученные пятна.

В результате показано, что пятно циклопентенона обнаружено во всех образцах и чем выше была температура, тем интенсивнее было окрашивание пятна, соответствующего циклопентенону.

Пример 4.

(1) ЯМР

Раствор смеси циклопентенона и гидроксициклопентанона, полученный по примеру 2(1), упаривали досуха в вакууме, растворяли в тяжелой воде и измеряли ¹Н-ЯМР и ¹³С-ЯМР спектры с помощью ΙΝΜ-Α500 (производство Νίρροπ ЭепзЫ). Результат представлен ниже.

¹Н-ЯМР (A) δ 2,42 (1Н, дд, 1=2,0, 20,0 Гц, 5-Н), 2,53 (1Н, дд, 1=5,5, 20,0 Гц 5-Н), 3,91 (1Н, дд, 1=4,0,

10,5 Гц, 3-Н), 4,23 (1Н, дд, 1=2,0, 10,5 Гц, 2-Н),

4,27 (1Н, дд, 1=4,0, 5,5 Гц, 4-Н).

(B) δ 2,13 (1Н, дд, 1=9,0, 20,0 Гц, 5-Н), 2,86 (1Н, ддд, 1=2,5, 8,5, 20,0 Гц, 5-Н), 3,76 (1Н, дд, 1=8,5, 10,0 Гц, 3-Н), 4,04 (1Н, дд, 1=2,5, 10,0 Гц, 2-Н), 4,13 (1Н, ддд, 1=8,5, 8,5, 9,0 Гц, 4-Н).

Величину химического сдвига ΗΘΌ выражали как 4,65 м.д.

Гидроксициклопентанон, содержащийся в этом образце, представлял собой смесь соединения, имеющего структуру, представленную приведенной ниже формулой [III], и его энантиомера, и соединения, имеющего структуру, представленную приведенной ниже формулой [IV], и его энантиомера. Один из (А) и (В) отражал сигналы структуры формулы [III] и его энантиомера, в то время как другой отражал сигналы структуры формулы [IV] и его энантиомера.

¹Н-ЯМР спектр показан на фиг. 2. Таким образом, на фиг. 2 показан ¹Н-ЯМР спектр смеси циклопентенона и гидроксициклопентанона, где на оси абсцисс показана величина химического сдвига (м.д.), а на оси ординат указана интенсивность сигнала. В этом случае сигналы с 4,1, 4,6, 6,2 и 7,4 м.д. представляют собой те сигналы, которые дает циклопентенон.

¹³С-ЯМР (Α) δ 44,2(5-С), 67,4(4-С), 76,4(3-С), 78,1(2С), 218,1(1-С) (В) δ 43,5(5-С), 69,5(4-С), 80,7(2-С), 80,8(3С), 214,7(1-С)

Величину химического сдвига диоксана выражали как 67,4 м.д.

Гидроксициклопентанон, содержащийся в этом образце, представлял собой смесь соединения, имеющего структуру, представленную формулой [III], и его энантиомера, и соединения, имеющего структуру, представленную формулой [IV], и его энантиомера. Один из (А) и (В) отражал сигналы структуры формулы [III] и его энантиомера, в то время как другой отражал сигналы структуры формулы [IV] и его энантиомера.

¹³С-ЯМР спектр показан на фиг. 3. Таким образом, на фиг. 3 показан ¹³С-ЯМР спектр смеси циклопентенона и гидроксициклопентанон, где на оси абсцисс показана величина химического сдвига (м.д.), а на оси ординат указана интенсивность сигнала. В этом случае сигналы с 76,9, 81,4, 132,9, 163,2 и 208,0 м.д. представляют собой те сигналы, которые дает циклопентенон.

(2) ГХ/МС

Раствор (0,5 мкл), содержащий смесь циклопентенона и гидроксициклопентанона, полученный по примеру 2-(1 ), упаривали досуха в вакууме, растворяли в 100 мкл смеси 4:1:4 триметилхлорсилана (производство ОЬ 8с1епсе), Х,О-бис(триметилсилил)ацетамида (производство ОЬ 8с1епсе) и сухого пиридина (качество для силилирования; производство Р1егсе) и триметилсилилировали при 60°С в течение одного часа. Этот образец (1 мкл) анализировали с помощью газохроматографического/масс-спектрометрического анализа (ГХ/МС), как указано ниже.

Колонка: ТС-1 (30 м х 0,25 мм; производство ОЬ 8с1епсе)

Температура колонки:

100°С 160°С (4°С/мин)

160°С 300°С (16°С/мин)

300°С (5 мин) Газ-носитель: гелий (1,2 мл/мин) Результат представлен на фиг. 4, 5 и 6. Таким образом, на фиг. 4 представлена газовая хроматограмма смеси триметилсилилированного циклопентенона и гидроксициклопентанона, где на абсциссе указан порядковый номер сканирования, а на ординате указана интенсивность ионизации. На фиг. 5 и 6 показаны результаты масс-спектрометрии пика (1) и пика (2) из фиг. 4, где абсцисса представляет собой величины М/Ζ, а ордината представляет собой относительную интенсивность (%).

Данные показывают, что как для пика (1), так и для пика (2) из фиг. 4 М/Ζ составляет 349 [М+Н]⁺, что соответствует величинам, рассчитанным, исходя из структуры триметилсилилированного гидроксициклопентанона.

Пример 5.

(1) ЯМР

Каждый из диастереомеров А и В гидроксициклопентанона, полученных по примеру 2- (3), растворяли в тяжелой воде и измеряли ¹НЯМР и ¹³С-ЯМР спектры с помощью 1ΝΜ-Α500 (производство Νίρροη Эеп51и).

Результаты представлены ниже.

¹Н-ЯМР

Диастереомер А гидроксициклопентанона δ 2.42 (1Н, дд, 1=2.0, 20.0 Гц 5-Н), 2.53 (1Н, дд, 1=5.5, 20.0 Гц, 5-Н), 3.91 (1Н, дд, 1=4.0, 10.5 Гц, 3-Н), 4.23 (1Н, дд, 1=2.0, 10.5 Гц, 2-Н), 4.27 (1Н, дд, 1=4.0, 5,5 Гц, 4-Н).

Диастереомер В гидроксициклопентанона δ 2,13 (1Н, дд, 1=9,0, 20,0 Гц 5-Н), 2,86 (1Н, ддд, 1=2,5, 8,5, 20,0 Гц, 5-Н), 3,76 (1Н, дд, 1=8,5, 10,0 Гц, 3-Н), 4,04 (1Н, дд, 1=2,5, 10,0 Гц, 2-Н),

4,13 (1Н, ддд, 1=8,5, 8,5, 9,0 Гц, 4-Н).

Один из диастереомеров А и В гидроксициклопентанона представлял собой соединение, имеющее структуру, представленную формулой [III], и его энантиомер, а другой представлял собой соединение, имеющее структуру, представленную формулой [IV], и его энантиомер.

¹Н-ЯМР спектр показан на фиг. 7 и 8. Таким образом, на фиг. 7 показан ¹Н-ЯМР спектр диастереомера А гидроксициклопентанона, а на фиг. 8 показан ¹Н-ЯМР спектр диастереомера В гидроксициклопентанона, где на оси абсцисс показана величина химического сдвига (м.д.), а на оси ординат указана интенсивность сигнала.

¹³С-ЯМР

Диастереомер А гидроксициклопентанона δ 44,2(5-С), 67,4(4-С), 76,4(3-С), 78,1(2-С), 218,1(1-С)

Диастереомер В гидроксициклопентанона δ 43,5(5-С), 69,5(4-С), 80,7(2-С), 80,8(3-С), 214,7(1-С)

Один из диастереомеров А и В гидроксициклопентанона, представлял собой соединение, имеющее структуру, представленную формулой [III], и его энантиомер, а другой представлял собой соединение, имеющее структуру, представленную формулой [IV], и его энантиомер.

¹³С-ЯМР спектр показан на фиг. 9 и 10. Таким образом, на фиг. 9 показан ¹³С-ЯМР спектр диастереомера А гидроксициклопентанона, а на фиг. 10 показан он же для диастереомера В гидроксициклопентанона, где на оси абсцисс показана величина химического сдвига (м.д.), а на оси ординат указана интенсивность сигнала.

(2) ГХ/МС

По 0,5 мкл 20 мМ водного раствора диастереомера А гидроксициклопентанона и 40 мМ водного раствора диастереомера В гидроксициклопентанона, полученных в примере 2-(3), упаривали досуха в вакууме, растворяли в 100 мкл смеси 4:1:4 триметилхлорсилана (производство СЬ 8с1епсе), Ы,О-бис(триметилсилил)ацетамида (производство СЬ 8с1епсе) и сухого пиридина (качество для силилирования; производство Йетсе) и триметилсилилировали при комнатной температуре в течение 20 мин. Этот образец (2 мкл) анализировали с помощью газохроматографического/масс-спектрометрического анализа (ГХ/МС), как указано ниже.

Колонка: ТС-1 (30 м х 0,25 мм; производство СЬ 8с1епсе)

Температура колонки:

100°С 160°С (4°С/мин)

160°С 300°С (16°С/мин)

300°С (5 мин)

Газ-носитель: гелий (1,2 мл/мин)

Результат представлен на фиг. с 11 по 14. Таким образом, на фиг. 11 представлена газовая хроматограмма триметилсилилированного диастереомера А гидроксициклопентанона, а на фиг. 12 представлена газовая хроматограмма триметилсилилированного диастереомера В гидроксициклопентанона, где на оси абсцисс указан порядковый номер сканирования, а на оси ординат указана интенсивность ионизации. На фиг. 13 и 14 показаны данные массспектрометрии пика (1) из фиг. 11 и пика (2) из фиг. 12, соответственно, где абсцисса представляет собой величины М/Ζ, а ордината представляет собой относительную интенсивность (%).

Данные показывают, что как для пика (1) из фиг. 11, так и для пика (2) из фиг. 12 М/Ζ составляет 349 [М+Н]⁺, что соответствует величинам, рассчитанным исходя из структуры триметилсилилированного гидроксициклопентанона.

Пример 6.

(1) В каждую из лунок 96-луночного планшета для микротитрования добавляли по 10 мкл из 150, 110, 70 или 40 мкМ водного раствора диастереомера А гидроксициклопентанона, из 200, 150, 100 или 60 мкМ водного раствора диастереомера В гидроксициклопентанона, или 10 мкл воды в качестве контроля. Клетки промиелоцитной лейкемии человека линии НЬ-60 (АТСС ССЬ-240) суспендировали в среде ΚΡΜI 1640, содержащей 10% сыворотку плодов телят, до разведения 5 х 10⁴ клеток/мл и каждые 90 мкл из них пипеткой переносили в каждую лунку указанного выше планшета для микротитрования и инкубировали при 37°С в течение 48 ч в присутствии 5% СО₂. После добавления в лунки солевого раствора, забуференного фосфатом, содержащего 5 мг/мл бромида 3-(4,5диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолия (МТТ; производство 8щша). инкубацию про должали еще в течение 4 ч и затем исследовали состояние клеточного роста под микроскопом. Далее туда добавляли 100 мкл 2-пропанола, содержащего 0,04н. НС1 с последующим перемешиванием лунок и затем измеряли поглощение при 590 нм.

Данные показывают, что рост клеток не отмечен в лунках, к которым добавляли диастереомер А гидроксициклопентанона в концентрации 110 мкМ или более (конечная концентрация: 11 мкМ) и в лунках, к которым добавляли диастереомер В гидроксициклопентанона в концентрации 100 мкМ или более (конечная концентрация: 10 мкМ). Следовательно, теперь очевидно, что диастереомер А гидроксициклопентанона и диастереомер В гидроксициклопентанона полностью тормозят рост НБ-60 клеток в концентрации 11 мкМ и 10 мкМ, соответственно.

Полезность изобретения

Настоящее изобретение относится к гидроксициклопентанону, его оптически активному веществу или его соли, характеризующимся высокой степенью безопасности, которые проявляют такие виды физиологической активности, как противораковое действие, ингибирующее действие по отношению к пролиферации раковых клеток, индуцирующее действие на дифференцировку раковых клеток, индуцирующее действие на апоптоз, антибактериальное действие, противовирусное действие и действие, улучшающее функцию печени. В настоящем изобретении предложены также фармацевтический агент, пищевой продукт и напиток, содержащие указанное соединение, обладающее такими физиологически активными свойствами.

В соответствии с настоящим изобретением теперь возможно легко и эффективно получать гидроксициклопентанон, его оптически активное вещество или его соль, начиная с веществ, происходящих из природных источников.

Благодаря различным видам физиологической активности гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли, предлагаемых в настоящем изобретении, таких как противораковое действие, антибактериальное действие, апоптоз-индуцирующее действие, противовирусное действие и действие по улучшению функции печени, сейчас стало возможным применение указанного соединения в качестве фармацевтического агента, обладающего действием, предупреждающим канцерогенез, активностью в отношении подавления развития рака, действием по предотвращению и лечению вирусных заболеваний, действием по предотвращению развития болезни Альцгеймера и действием, улучшающим функции печени, указанный фармацевтический агент полезен для поддержания гомеостаза живого организма, особенно для поддержания хорошего состояния желудка и кишечника.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением теперь стало возможным, чтобы подходящее количество физиологически активного гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли содержалось в пищевом продукте или напитке. Благодаря различным видам физиологической активности гидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, таким как противораковое действие, активность, индуцирующая дифференцировку, действие, подавляющее рост неопластических клеток, апоптоз-индуцирующее действие, антибактериальное действие и действие, улучшающее функцию печени, пищевой продукт или напиток, предлагаемый по настоящему изобретению, является здоровым пищевым продуктом или напитком, обладающим способностью поддерживать гомеостаз живого организма, такой как профилактика канцерогенеза, антиканцерогенное действие, действие по предотвращению вирусных заболеваний, антибактериальное действие и действие по индукции апоптоза и, в соответствии с настоящим изобретением, может быть предложен пищевой продукт или напиток, содержащий действующее соединение, полезный для поддержания хорошего состояния желудка и кишечника. Более того, в результате добавления гидроксициклопентанона, его оптически активного вещества или его соли может быть легко усилено антибактериальное действие пищевого продукта или напитка и агенты, содержащие гидроксициклопентанон, его оптически активное вещество или его соль, также очень полезны в качестве антисептических агентов для пищевого продукта или напитка.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. 2,3,4-Тригидроксициклопентанон формулы [I] его оптически активное производное или его соль.
2. Способ получения 2,3,4-тригидроксициклопентанона, формулы [I], его оптически активного производного или его соли путем термообработки, по меньшей мере, одного вещества, выбранного из следующих веществ:

(a) уроновая кислота или производное (производные) уроновой кислоты, (b) сахаридное производное, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты, и (c) вещество, содержащее сахаридное производное, которое содержит уроновую кислоту и/или производное (производные) уроновой кислоты;

необязательного выделения из термообработанного продукта 2,3,4-тригидроксициклопента29 нона и, в случае необходимости, его оптического разделения с получением диастереомеров или перевода в соответствующие соли.
3. Способ получения по п.2, где уроновая кислота представляет собой галактуроновую кислоту, глюкуроновую кислоту, гулуроновую кислоту, маннуроновую кислоту и/или идуроновую кислоту.
4. Способ получения по п.2, где производное уроновой кислоты представляет собой соль уроновой кислоты или лактон уроновой кислоты, сложный эфир уроновой кислоты, амид уроновой кислоты или его соль.
5. Способ получения по п.2, где сахаридное производное представляет собой сахаридное производное, выбранное из пектина, пектиновой кислоты, альгиновой кислоты, гиалуроновой кислоты, гепарина, фукоидана, хондроитинсульфата, хондроитина, дерматансульфата и/или продукта их разложения.
6. Способ получения по любому из пп.2-5, где термообработку осуществляют при 60-350°С в течение от нескольких секунд до нескольких дней.
7. Способ получения по любому из пп.2-6, где термообработку осуществляют в условиях от кислых до нейтральных.
8. Способ получения 2,3,4-тригидроксициклопентанона формулы [I], отличающийся тем, что 4,5-дигидрокси-2-циклопентен-1-он формулы [II]

О преобразуют в 2,3,4-тригидроксициклопентанон путем растворения в воде или в растворителе, содержащем воду.
9. Фармацевтическое средство, содержащее, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из 2,3,4-тригидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли по п. 1.
10. Фармацевтическое средство по п.9, представляющее собой противораковый агент.
11. Пищевой продукт, например напиток, содержащий, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из 2,3,4-тригидроксициклопентанона, его оптически активного производного или его соли, определенных в п. 1.