JP2001517604A - ドラスタチン15から誘導された合成アンチネオプラスチック剤とその製造方法 - Google Patents
ドラスタチン15から誘導された合成アンチネオプラスチック剤とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
12a−rと命名され下記の構造式を有する組成物、及びその製造方法
Description
【発明の詳細な説明】
ドラスタチン15、インド洋無殻軟体動物ドラベラ アウリキュリアの周知に
して有力なアンチネオプラスチック成分、は、一連の新規な誘導体が開発された
先導物質として利用された。本発明は、これらの新規薬剤を合成的に製造する方
法に関し、種々のネズミ科動物及び人のガン細胞ラインに対する、そして選択さ
れたバイ菌および真菌類に対するインビトロ評価を提供する。これらの誘導体の
チューブリン重合の抑制についての効果もまた開示される。驚くべきことには、
この新しい化合物のすべては、ドラスタチン15のC−末端(S)−ドラピロリ
ジノン単位(Dpy,5)が一連の構造的に雑多でより容易に利用性があり所要
費用の少ないアミドで置き換えられ、ドラスタチン15に全く匹敵できるガン細
胞生長抑制活性を示す(参照:USP.4,879,278)。しかしながら、
この新しい化合物のすべてはチューブリン重合の抑制剤としてドラスタチン15
より力が低い。構造的に変成されたペプチド類もまた培養細胞に分裂阻止を起こ
し、そしてグラム−ネガチブ細菌の生長を抑止した。 この研究のあるものは、DIVISION OF CANCER TREAT
MENT,NATIONAL CANCER INSTITUTE,DHHSに
授与されたOUTSTANDING INVESTIGATOR GRANT
CA−44344−01−08よって援助された。合衆国政府は本発明の権利を
有することができる。 海洋生物は、特異の構造を持った生物学的に活性で医薬的に重要な物質の例外
的に生産的な資源である(参照:FAULKNER,D.J.1994,Mar
ine Natural Products,Natural Product
s Reports,11,355;KOBAYASHI,M.,et al.
1994,Bioactive substances isolated f
rom marine sponge,a miniature conglo
merate of various organisms,Pure ans
Applied Chemistry,819;Koenig,G.et a
l.1994,Biological activities of sele
cted marine natural products,Planta
Media,60,532−537)。 インド洋(参照:PETTIT et al.,1993,The isol
ation of dolastins 10−15 from the ma
rine mollusk Dolabella auricularia,T
etrahedron,49,9151)および日本海(参照:NAKAMUR
A et al.,1995,Stereochemistry and to
tal synthesis of Dolastatin E,Tetrah
edron Letters,36,5059,およびそこに引用された参考文
献)は、そこから、ドラスタチンと命名された多数のアンチネオプラスチックお
よび/またはシトスタチックの線状及び環状ペプチドが分離された種々の海ウサ
ギ ドラベラアウリキュラリアを例証している。これらの有効な重要なペプチド
類の大部分は先例のないアミノ酸単位を含む。これらのうち、線状ペプチド類、
ドラスタチン15(1)(参照:PETTIT et al.,1989a,I
solation and structure of the cytost
atic linear depsipeptide dolastin 15
,Journal of organic Chemistry,54,600
5)およびドラスタチン10(2)(参照:PETTIT et al.,19
87,The isolation and structure of a
remarkable marine animal anti−neopla
stic constituent:Dolastin 10,Journal
of the American Chemical Society,10
9,6883)は最も強力なアンチネオプラスチック活性を発揮し(参照:U.
S.Patents 4,816,444;4,879,278;4,978,
744および5,554,725;およびHu et al.,1993,Ef
fects of dolastatin on human B−lymph
ocytic leukemia cell lines,Leukemia
Research,17,333)、そして臨床医学的開発のため選ばれた。事
実、ドラスタチン10(2)のフェース1臨床試験は1995年11月以来アメ
リカ国立ガン研究所(U.S.National Cancer Instit
ute)の後援の下で前進中であった。 1984年以来、多くの研究努力は、新しい有力な抗ガン剤を開発する目的で
、ドラスタチン10(2)(参照:PETTIT et al.,1995,A
ntiplastic Agents 337,Synthesis of D
olastatin 10 Structural Modification
s,Anti−cancer Drug Design,10,529)および
ドラスタチン15(1)の構造改良に向けられた。これらのペプチド類の多くの
構造改良は、親分子のアンチネオプラスチック活性を変え、そして可能比のある
各ペプチドからより合成的チャレンジング単位、特にフェニルアラニン−誘導C
−末端セグメントを除去するために、調査された。ドラスタチン10(2)に基
づく構造/活性の予備的研究は、チアゾール−含有C−末端単位はある他の変成
はアンチ変成活性のある程度の、或いはよりドラスチックな損失に導く(参照:
PETTIT et al.,1995,Antiplastic Agent
s 337,Synthesis of Dolastatin 10 Str
uctural Modifications,Anticancer Dru
g Design,10,529)活性の重大な損失なしに、チューブリン ア
ッセンブリーの抑制効果に重大な変化なしに、β−フェネチルアミンで適当に置
換できたことを示唆した。この場合、ドラスタチン15の一連の構造変成がなさ
れ、C−末端ドラピロリジノン単位(5)は種々のアミドによって置換された。
ドラスタチン10とは反対に、ドラスタチン15のC−末端アミド単位における
大部分の構造変化は、チュープリン細胞成長に対するデプシペプチドの抑制効果
に本質的に逆影響を有しないが、チューブリン重合の抑制に適度の減少を生じた
。 本研究を駆動する一つの大きな要素は、遊離されるべき有効成分の充分な量を
商業的に可能な態様でガンで苦しむ人々のニーズに応えるだけ充分な量のドラベ
ラ アウリキュラリアが世界にはないという不可避の事実から起っている。した
がって、苦しむ人体中のガン細胞の拡がりを制御し、阻止し、または軽減するに
有効なこれらの置換基のみを含む分子を反復試験することのできる商業的に有効
な合成が開発されねばならない。それが本発明の向かう所のゴールである。 物質と方法 ここで論じられる全てのアミノ酸(S−形態)および誘導体はSIGMA−A
LDRICH Co.から得られたものが使用された。その他の試薬(DEPC
,DCC,EDC−HCl,HOBt,NMR,Et3N,4−ピロリジノピリ
ジン,TFA,など〔使用略語:DEPC(ジエチルフォスフォロシアニデイト
),DCC(N,N−ジシクローヘキシルカーボジイミド),EDC−HCl(
1−エチル−3−(3−ジメチルアミノ−プロピル)カ−ボジイミド塩酸塩),
WRK(ウッドワド試薬K,2−エチル−フェニルイソキサゾリウム−3−スル
フォネート),BroP(トリス(ジメチルアミノ)フォスフォニュームブロマ
イド ヘキサフルオロフォスフェート),HOBt(1−ヒドロキシベンゾトリ
アゾール),NMM(4−メチルモルフォリン),Et3N(トリエチルアミン
),TFA(トリフルオロ酢酸),THF(テトラヒドロフラン),EtOAc
(エチル酢酸),AcOH(酢酸),Z(ベンジロキシカルボニル),Boc(
tert−ブチロキシカルボニル)〕もSIGMA−ALDRICH Co.か
ら得られさらに精製することなしに使用された。アミン類6a−rは再蒸留か再
結晶された。溶媒はすべて再蒸留し、水溶液からの抽出物は無水の硫酸マグネシ
ウムまたは硫酸ソーダ上で乾燥した。THFはLiAlH4から蒸留した。反応
は、UV照射か、または3NH2SO4溶液中3%硫酸第二セリウムの何れかに
よって視えるようにされたANALTECHシリカゲルGF(0.25mm)板
を用いて、薄層クロマトグラフィーによってモニターされた。粗生成物はシリカ
ゲル(E.MERK,DARMSTADT,70−230メッシュ)上フラッシ
ュクロマトグラフィによって精製された。最終のペプチド生成物(12a−r)
はリポフィリックSEPHADEX LH−20の塔でメタノール中を急速ゲル
透過クロマトグラフィによってさらに精製された。 融点はELECTROTHERMALジジタル融点装置、モデルLA9200
で測定された。旋光性測定は25℃においてメタノール中PERKIN−ELM
ER241旋光計に記録しされた。IRスペクトルはNICOLET FTIR
モデルMX−1装置を用いて得られた。全ての1H−NMRスペクトルは溶剤と
してCDCl3またはDMSO−d6でVARIAN GEMINI300MH
z装置で観測された。13C−NMRスペクトルはCDCl3中UNITY50
0MHz装置で得られた。EIMSデータはMATマス スペクトロメータで記
録された。元素分析はKnoxville,TNに所在のGalbraith
Laboratories,Inc.によって決定された。 合成した全ての化合物は、最初に、Hamel & Linによって記載され
た技術を用いて、ネズミ科動物P388リンパ球白血病細胞に対する、そしてネ
ズミ科動物L1210白血病細胞およびヒトCA46Burkitt白血病細胞
に対するインビトロ制ガン活性が評価された(参照:HAMEL,E.およびL
IN,C.M.,1993,コンブレタスタチン−新しい植物起源の抗分裂剤−
とチューブリンとの相互作用,Biochemical Pharma−col
ogy,32,3864)。この化合物もまた、Monks et alによっ
て記載されたごとくNClsヒトのガン60−細胞−ラインにおいてインビトロ
プライマリースクリーンで評価した(参照:MONKS,A,SCUDIERO
,et al.,1991,New colorimetric cytoto
xi−city assay for anticancer drug sc
reen,Journal of the National Cancer
Institute,83,737)。データ分析はBoyd & Paulに
記載された方法を用いて行われた(参照:BOYD,M.R.,et al.,
1995,Some practical considerations a
nd applications of the NationalCance
r Institute in vitro anticancer drug
discovery screen,Drug Development R
esearch,34,91)。チューブリン重合抑制アセイは、細胞微小管ア
ッセンブリーでドラスタチン15の効果を評価するためMuzaffar et
alによって予め使用され記載された方法の変性バージョン(参照:MUZA
FFAR,A.,et al,.1990,Antitubulin effe
cts of derivatives of 3−dimeth ylthi
ocolchicine,methylthio esters of nat
ural colchicinoids,and thioke−tones
derived from thiocolchicine,Comparis
on with colchicine,Journal of Medici
nal Chemistry,33,567)に従って行われた。これらの化合
物に対する新しいアセイは、30℃において0.8Mグルタメート中 10μM
チューブリンでドラッグ−チューブリンのプレインキュベイション(15分)を
使用し、続いてGTPを添加し30℃において培養(20分)、GILFORD
レコージングスペクトロフォトメータで比濁的にモニターされたチューブリン重
合を行った。 抗微生物ディスク感受性は、National Committee for
Clinical Laboratory Standard(NCCLS,
1997)によって定められた方法によって行われた。MUELLER−HIN
TON寒天がStaphylococcus aureus,Enteroco
ccus faecalis,Micrococcus luteus,Esc
herichia coli,Enterrobacter cloacae,
Bacillus subtilis,Pseudomonas aerugi
nosa およびErwinia carotovoraの感受性テストに使用
された。Nesseria gonorrhoeaeにはGonococcal
型寒天が、Candida albicansおよびCryptococcus
neoformansにはYM寒天が使用された。感受性アセイの直前に、化
合物は無菌DMSO中で再構成され、そして二倍の希釈液が無菌6mmディスク
に適用された。抑制帯域は細菌株(M.luteusを除く)に対しては16時
間、真菌株およびM.luteusに対しては42時間において読まれた。MI
C測定は二度行われた。 α−ヒドロキシアミド7a−rの合成の一般方法 方法A(アミド7b−o) N−(2−フェニル)エチル−(2S)−2−ヒドロキシイソバレルアミド
(7c)。 30mLの乾燥CH2Cl2中(S)−(+)−Hiva(3,2.0g,16
.9mmol)、新しく再蒸留した2−フェニルエチルアミン(6c,2.10
mL,16.9mmol)およびNMM(1.86mL,16.9mmol)の
攪拌し冷却した溶液に、DEPC(2:56mL,16.9mmol)を滴下し
て加える。次に、混合物を2時間室温に放置しそしてAr下連続的に攪拌する。
溶液を等量の蒸留H2Oで洗浄し(3回)、乾燥する。溶媒は真空除去して結晶
した黄色の油を得た。生成物はトルエン−ヘキサンから再結晶(3回)して無色
の針状物として分析的に純粋のアミド(7c)を得る(2.14g,58%)。 mp100.2−100.5℃;Rf0.28(ヘキサン−アセトン2:1); 方法B(アミド7a,7p−r) N−(2−ベンゾチアゾリル)−(2S)−2−ヒドロキシイソバレルアミ
ド(7q)。 乾燥THF(15ml)中(S)−(+)−Hiva(3,1.0g,8.5
mmol)、2−アミノベンゾチアゾール(6q,1.27g,8.5mmol
)およびHOBt(2.29g,17mmol,2eq)の溶液を攪拌しながら
N2下0℃に冷却する。この溶液にNMM(0.93mL,8.5mmol)お
よびTHF(5mL)中DCC(1.75g,8.5mmol)の溶液を加える
。反応は2時間以上室温に達するまでさせる。溶液は濾過し乾燥まで濃縮する。
油状の残渣はCH2Cl2(50ml)に溶解し飽和NaHCO3溶液(50m
L)、H2O(50mL)、10%Iクエン酸溶液(50mL)およびH2O(
2X50mL)で連続的に洗浄する。有機抽出物は乾燥し、溶剤は減圧下で蒸発
して粗白色固体を得る。尿素副生成物は氷冷したEtOAcからの反復沈殿によ
って除去し、生成物はアセトン−ヘプタンから再結晶(3回)して無色のマイク
ロ針状結晶体として純アミド(1.8g,85%)を得る。 アミド7a−rの物理的性質は下記の表Iを見ること。 Boc−デプシペプチド8a−tの合成の一般的法 N−[(2S)−O−[N−(tert−ブチロキシカルボニル)プロピル
イソバレリル−2−フェニルアミド(8c)。 CH2Cl2(2ml)中アミド7c(0.50g,2.26mmol)の溶液
を、t−Boc−S−プロリン(0.58g2.71mmol,1,2eq)、
−ピロリジノピリジン(0.335g,2.71mmol,1.2eq)とCH
2Cl2中DCC(0.56g,2.71mmol,1.2eq)の攪拌乾燥し
た溶液に徐々に加える。溶液はAr下室温で20時間攪拌し、濾過し、減圧下で
濃縮して油状物を得る。この油状残渣は次にシリカゲル(25%アセトン−ヘキ
サン)でクロマトグラフして、無色のガム(真空乾燥の後)として0.95g(
100%)のエステル8cが得られる。化合物8a−rの物理的性質は下記の表IIを見ること。 Boc−デプシペプチド8a−rのデプロテクションの一般的方法 CH2Cl2(5mL)中適当なジペプチド誘導体(8a−r,1mmol)
の冷却(0℃)し攪拌した溶液に、不活性ガス雰囲気下で、TFA(5mL)を
加える。溶液はこの温度で1時間攪拌し、溶媒は減圧で除去する。残渣TFAは
トルエン(3X20mL)で共沸的に除去し得られた油状のトリフルオロアセテ
ート塩(9a−r)は真空で乾燥し、直接次の反応に使用する。 Z−およびBoc−バリル−N−メチルバリル−プロリン(10a,
b) Z−Val−N−Me−Val−Pro(10a,b)のスケールアップ製造
は、Dr.Pettitによって報告された早期方法の一つに基づいた(参照:
PETTIT,G.R.,et al.1991,Antineo−plast
ic agents220,Synthesis of natural(−)
−dolastatin15,Journal of the Americn
Chemical Society,113,6692)。Boc−Val−
N−Me−Val−Pro(10b)を合成するのに使用された方法はこに記載
されたものと同じである。 Ar下−23℃に冷却した乾燥CH2Cl2(100mL)中t−Boc−バリ
ン(6.64g,30.5mmol,2eq)の溶液に、NMM(6.70mL
,61.1mmol,4eq)とピバロイルクロライド(3.76mL,30.
5mmol,2eq)を加える。この温度で3時間後、乾燥CH2Cl2(15
mL)中Me−Val−Pro−Ome(5.3mmol;3,7g)の冷却(
−23℃)した溶液を徐々に加える。反応は、この温度で4時間、室温で24時
間行われる。次に、反応混合物は、飽和クエン酸溶液(3X100mL)、水(
100mL)、飽和NaHCO3溶液(2X100mL)および水(100mL
)で洗う。有機相は乾燥し、溶剤は蒸発して淡黄色の油が得られる。フラッシュ
クロマトグラフィ(リカゲル,2.5”X18”カラム、溶離剤として15%ア
セトン−ヘキサン)により無色の油として純ジペプチド6.5g(97%):[
α〕D 25=−187℃(c=0.2)が得られる。純生成物4.5g(10.
5mmol)分を1:1EtOH−H2O100mLに溶解し、1N NaOH
(17mL)を加える。混合物は、TLC(2時間)によって判断されるように
けん化が完了するまで激しく攪拌し、透明な溶液を減圧下で容積半分まで濃縮す
る。溶液は、次に1N HClでpH3まで酸性化し、生成物はEtOAc(3
X60mL)で抽出する。混合溶剤抽出物は乾燥(Na2SO4)し真空濃縮し
て無色のガラス状として純トリペプチド(4.26g98%)を得る。Rf0.
24(ヘキサン−EtOAc−AcOH,8:2:1); Z−またBoc−デプシペプチド11a−rの合成の一般的方法 N−[(2S)−O−[(N−(ベンジロキシカルボニル)−バリル]−(N
−メチル−バリル)−プロリル−プロリル−2−ヒドロキシイソバレリル]−2
−フェネチルアミド(11c)アミド8c(0.35g,0.84mmol)は
1時間0℃で1:1TFA:CH2Cl2(10mL)中でデプロテクトしてト
リフルオロアセテート塩9cを油として得た(真空乾燥1時間後)。乾燥CH2
Cl2(10mL)中アミド9c(0.27g,0.84mmol)とZ−トリ
ペプチド10a(0.37g,0.80mmol)の冷却(氷浴)した混合物に
、Et3N(0.23mL,1.68mmol)とDEPC(0.13mL,0
.88mmol)を加える。透明溶液は0℃で2時間、室温で18時間攪拌し、
次に濃縮する。生成物は溶離剤として1:3アセトン−ヘキサンでシリカゲルク
ロマトグラフィ(1”X16”カラム)によって分離する。適当なフラクション
は混合し濃縮して無色のガラス物質としてテトラペプチド(11c)(0.61
g,100%)が得られる。 Rf0.43(ヘキサン−アセトン,1:1): 化合物11a−rの物理的性質は下記の表IIIを見ること。 Z−またはBoc−デプシペプチド11a−rのデプロテクションの一般的
方法 方法A(Z−デプシペプチド) EtOAc(20mL)中適当なZ−デプシペプチド(0.1mmol)の溶
液を作り、Arノルバスク服用ブランケット下で10%Pc/C触媒0.8mm
olを加える。次に、溶液は水素下で18時間激しく攪拌し、触媒はCELIT
Eを通しろ過によって除去する。得られた透明溶液は真空濃縮して粘稠な油とし
て対応する種々の遊離アミンが得られる。これは次のカップリングステップに直
接使用される。 方法B(Boc−デプシペプチド) CH2Cl2(2.5mL)中Boc−テトラペプチドプチ誘導体の冷却(0
℃)し攪拌した溶液にAr下でTFA(2.5mL)を加える。溶液はこの温度
で1時間攪拌する。減圧下での溶媒除去で油が得られる。残渣TFAはトルエン
(3X20mL)で共沸的に除去してトリフルオロアセテート塩をガラス状固体
として得る。これは真空乾燥し次の反応ステップに使用される。 方法C(Z−デプシペプチド11eを使用) 化合物11eのサンプル0.48gを氷酢酸0.5mLにけん濁し、33%H
Br/AcOH試薬1.5mLを攪拌しながら徐々に加える。CO2の発生が止
んだ後(30分)、エチルエーテル(15mL)を加え、そして溶液を冷却する
。数分の後、溶液からデプロテクトしたペプチドと未変化の出発物質の混合物で
ある油を分離する。生成物を単離し、エーテル性溶液を飽和NaHCO3でpH
〜に調節し、次いでEtOAc(3X50mL)で抽出する。有機相は濃縮して
黄色ガラス状固体を得、真空乾燥し、次の反応にはさらに精製することなしに使
用される。 ドラバリン4をデプロテクトしたデプシペプチドとカップリングして 新しいドラスタチン15誘導体12a−rを得る一般的方法 N−[(2S)−O−[(N,N−ジメチル−バリル)−バリル−(N−メチル
−バリル)−プロリル−プロリル]−2−ヒドロキシイソバレリル]−2−フェ
ネチルアミド(12c)。 デプシペプチド11c(0.37g,0.49mmol)は接触加水分解(方法
A)によってデプロテクトして一つの油を得、これをCH2Cl2(10mL)
に溶解しAr下で0℃に冷却する。この溶液に、ドバリン(4,71mg,0.
58mmol)、Et3N(0.081mL,0.58mmol)、およびDE
PC(0.088mL,0.58mmol)を点滴添加する。2時間後、溶媒を
減圧で除去し油を得る。フラッシュクロマトグラフィ(シリカゲル,1”X16
”コラム,3:2ヘキサン−アセトン)による精製に続いてSEPHADEX
LH−20(CH3OH溶離)で急速ゲル透過クロマトグラフィを行って無色の
泡状物(0.26g,71%)を得る。Rf0.21(ヘキタン−アセトン,2
:1);化合物12a−rの物理的性質は下記の表IVを見ること。 ドラスタチン10(参照:BAL,R.,ewt al.,1990a,Do
lastatin10,a powerful cytostatic pep
tide derived from a marine animal:In
hibition of tublin polymerization me
diated through the vinca alkaloid bi
nding domain,Bio−chemical Pharmacolo
gy,39,1941)とドラスタチン15(参照:BAL et al.,1
992,Dolastatin15,a point antimitotic
depsipeptide derived from Dolabella
auricularia:Interaction with tublin
e and effects on cellular micro−tubl
es,Biochemical Pharmacology,43,2637)
の両方ともチューブリンと相互反応し細胞有糸分裂の阻止を起こす。インビトロ
でドラスタチン10でのチューブリンについての効果は詳細に研究されている(
参照:BAL et al.,1990b;Binding of dlast
atin10to tublin at a distinct site f
or peptide antimitotic agents near t
he exchangeable nucleotide and vinca
alkaloid sites,Journal f Biological
Chemistry,265,17141;and BAL et al.,
1995;Inter−action of dolastatin10wit
h tublin:Induction of aggregation an
d binding and dissocoation reactions
,Molecular Pharmacology,47,965)。ドラスタ
チン15のチューブリンとの相互反応はかなり弱いので、このデプシペプチドの
生物学的性質に注目が注がれることは少なかった。それにも係わらず、ネズミ科
動物の骨髄の先祖細胞(参照:JACOBSEN et al.,1991,A
ntiplastic dolastatins:Potent inhibi
tors of hematopoieric progenitor cel
ls,Journal of the Natonal Cancer Ins
titute,83,1672)および急性ミエロイド白血病を伴う親からの有
害な周辺細胞(参照:STEUBE et al.,1992,Dolasta
tin10and dolasta−tin15:Effects of tw
o natural peptides on growth and dif
ferentiation of leukemia cells,Leuke
mia,6,1048)に関しヒトのリンパ細胞(参照:BECKWITH e
t al.,1993,Growth inhibition of huma
n lymphoma cell lines by the marine
natural products dolastatin10and15,J
ournal of the National Cancer Instit
ute,85,483)に対するドラスタチン15の抗増殖性効果について多く
の研究が報告された。 これらの調査のすべては、どこでも利用できるペプチドの最初の合成実例を提
供したアリゾナ州テンペのガン研究所(CANCER RESEARCH IN
STITUTE)において、ドラスタチン15の合成(参照:PETTIT e
t al.,Antineoplastic agents220,Synth
esis of natural(−)−dolastatin15,Jour
nal of the American Chemical Society
,113,6692)によって可能になった。続いての修正した合成方法(参照
:PETTI et al.,1994,The dolastatins,2
0,A convenient synthetic route todol
astatin15,Tetrahedron,50,12097)は、この有
望な抗ガン剤の大規模製造が極めて実際的であることを明らかにした。PETT
ITのオリジナル合成に引き続いてこれに起源するドラスタチン15のなおもう
一つの合成がPatino et alによって報告されている(参照:PAT
INO et al.,1992,Total synthesis of t
he pro−posed structure of dolastatin
15,Tetrahedron,48,4115−4122)。ドラスタチン1
5のDpyユニットに対する適当な代替を認める可能性ある利点が、商業的に育
ち得る代替を合成する努力の出発において明らかになった。最も重要なのは、6
合成ステップの可能な除外と予言できないドラピロリジノン循環順序の除去であ
る。かくして、変性アミノ酸ユニットをβ−フェネチルアミンに基づいた容易に
利用できるアリルアルキルアミンで、そして種々の他の基で置換することが決定
された。 α−ヒドロキシアミド7a−rの製造に対しては、ヒドロキシ基の保護なしに
これらの物質を得ることが最も効率的であると決定された。脂肪族アミン6b−
oに対しては、この目的物はPettitのオリジナル合成アプローチ(op.
ct.)を用いることによって容易に達する。かくして、2−(S)−ヒドロキ
シイソバレリン酸(Hiva,3)とその適当なアミンはNMMをベースとしD
EPCの使用によって濃縮してスケム1に示されるごとく良好な収率で化合物7
b−oが得られた。アミノ成分の減少した求核性のために、芳香族アミン(6a
,6p−r)の活性Hivaでのアシル化がより促進された。DEPC(参照:
YAMADA et al.,1975,Diphenyl phosphor
ocyanidate(DEPC),Two new reagents fo
r solid−phase peptide synt hesis and
their application to the synthesis
of porcine motilin,Jounal of the Ame
nrican Chemical Society,97,7174);WRK
(参照:PETTIE et al.,1966,Structual bio
chemistry II,Synthesis of 3β−Hydroxy
−17β−(L−prolyl−L−prolyl)amino−5α−and
ro−stane,Canadian Journal of Chemist
ry,44,2023;PETTIE et al.,1967,Synthe
sis of 3β−Axetoxy−17β−(L−arginyl−L−a
rginyl−L−prolyl)amino−5α−androstane,
J.Med.Chem,(10,145)のごときマイルドカップリング剤は反
応を生じなかったが、DCC,BrOP(参照:COSTE et al.,1
990,A new reagent for coupling N−met
hylated amin o acids,Tetrahedron let
ters,31,669)または種々のクロロフォーメートとは強い活性化を有
し,その保護されてないα−ヒドロキシ基の競争的エステル化を起こし複雑な混
合物を生じる。しかしながら、無水THF中0℃においてDOCでその場におい
て製造されたHivaのHOBtエステルは、このような芳香族アミンの選択的
アシル化に極めて適当であることが発見された。事実、その結果は、痕跡のエス
テル化サイドプロダクトもなく、所望のアミドを好収率が得られた。次のステッ
プにおいて、Boc−プロリンは、触媒として4−ピロリジノピリジンとCH2
Cl2中DCCの使用によってアルコール7a−rでエステル化(室温、18時
間)して種々の油としてエステル7a−rが優れた収率で得られた。それから、
水溶性カルボジイミドEDC−HClが等しく良く働きDCCよりも精製問題が
少ないことが分かった。Boc保護基はTFAで除去され対応するトリフルオロ
アセテート9a−rを生じた。デプシペプチド11a−rの合成と続いてのデプ
ロッキングに対しては、ドラスタチン15のオリジナルの合成(参照:U.S.
Patent No.4,879,278)最初に記載されZ−保護スキムを使
用することが考えられた。しかしながら、この基を除くために用いられる触媒水
添分解の条件は、下記に報告のごとく、あるペプチド中間物には不適当であるこ
とを証明した。従ってBoc−Val−N−Me−Val−Pro(10b)は
、触媒水添分解を出し抜くためには、通常のトリペプチド中間物に加えて合成さ
れた。適当なトリペプチ(10a又は10b)のトリフルオロアセテート9a−
rとのDEPC−中間セグメント縮合は、スキム2に示すごとく、常に対応する
デプシペプチド誘導体(11a−r)の高収率を与えた。 Z−保護基を除去するために予め用いられる温和な触媒水添分解条件は、化合
物11e定量的脱塩素化を起こすことが発見され、したがってハロゲン化芳香族
アミド(9d−h)にたいする別なルートの開発が強いられた。通常の条件下中
33%臭化水素でのペプチド11eのデプロテクチョンはハロゲンの損失は起こ
さなかったけれはども、少なくとも一つのアミノ酸ユニットの広範なラセミ化が
観察された。それはBenoiton et al.,(参照:BENOITO
N et al.,1973.N−methylamino acids in
peptide synthesis,III,Racemization d
uring deprotection by saponification
and acidolysis,Canadian Journal of
Chemistry,51,2555)によって報告されたごとく強力な酸感受
性のN−メチルアミノ酸である。かくして、ハロゲン化した芳香族環を含む全て
の残りのペプチドはBoc−保護デプシペプチド(11d,11f−h)として
製造される。 これらのペプチドの0℃でのTFA−CH2Cl2(1:1)中
の1時間のデプロテクションはスムースに進行し対応するトリフルオロアセテー
ト塩(次のカップリング反応で直接使用される)の定量的収率を上げた。Boc
−戦略は、欲しくないニトロ基還元、あるいは硫黄含有ペプチドによる触媒毒を
さけるため、p−ニトロ−フェネチルアミン(11i)、Met−OMe(11
n)、チアゾール(11p)およびベンゾチアゾールアミド(11q)に対して
利用された。触媒水添分解(10%Pd/C,EtOAc,18時間)による他
の全てのペプチド中間物のデプロテクションは対応するアミンを優れた収率で与
えた。 各ペプチドのN−末端ドラバリン残渣との最終カップリングは、スキム3に示
すごとくCH2Cl2中DEPC/Et3Nで好収率で達成された。ある場合に
おいては、最終ペプチドの基本性質のため、さらに精製、続いてシリカゲルクロ
マトグラフィが必要である。このような場合、急速ゲル透過クロマトグラフィ(
SEPHADEX LH−20メタノール溶離)が極めて満足な結果を与え、無
色の泡、または無定形粉末として最終ペプチドが得られた。 ネズミ科動物白血病細胞ラインP388およびL1210およびヒトのバーキ
ットリンパ種CA46Yラインに対する合成誘導体(12a−r)のインビトロ
テストの結果は、並対応するチューブリンの抗重合結果と共に、下記の表Vに報
告した。 誘導体の全ては親ドラスタチン15(1)の性能に全く比較し得る抗増殖活性
を示した、そしてバーキット細胞において、全ての類似体は分裂指数において注
目すべき上昇を起こした。同様に、NCls60−細胞ラインのヒト腫瘍の最初
のスクリーンにおける12a−rの繰り返しテストは、一貫して、下記の表VI
に示すごとき、ドラスタチン15標準のそれに同様の発生能の平均パネルGI5
0値を生じた。 さらに、Boyd and Paulに記載された比較分析(参照:BOYD
,et al.,1995,Some practical consider
ations and applications of the Natio
nal Cancer Institute in vitro antica
ncer drug discovery screen,Drug Deve
lopment Research,34,91)を用いて、NClスクリーン
中12a−rの平均グラフのフィンガーブリントはドラスタチン15のそれと全
て高く相関した(e.g.,≧0.7)。かくして、ドラスタチン15の抗増殖
および抗分裂活性はC−末端残渣における変化に著しく許容的であるが、それら
の抗チューブリン性質はこのような変化にはより敏感である。これらの結果は、
Pettit et al.によって報告された類似の研究に対照的である(参
照:PETTIT et al.,1995,Antineoplastic
Agents337,Synthesis of Dolastatin10S
tructural Modifications,Anticancer D
rug Design,10,529)。ここでは、β−フェネチルアミンの炭
素骨格を含まない基で置換されたC−末端ドラフェニン単位を有するドラスタチ
ン10の誘導体は抗チューブリン発生能で少しの相違を発揮するが、シトトキシ
チー(cytotoxity)において100重の減少まで達した。 ドラスタチン15と精製されたチューブリンとの相互作用は、そのセルラー微
小管に対する強力な抗増殖効果にも係わらず、ドラスタチン10のそれよりも相
当に弱い(約10倍)(活性はドラスタチン10の1/4であるが抗腫瘍剤ビン
ブラスチンよりも10倍活性)(参照:BAL et al.,1992,Do
lastatin15,a potent anti−mitotic dep
sipeptide derived from Dolabella aur
icularia:Interaction with tublin and
effects on cellular microtubules,Bi
ochemical Pharmacology,43,2637)。Bai
et alによって報告されたドラスタチン15のアンチチューブリン性質につ
いての以前の基本研究においては、1Mモノソジュームグルタメート−1mM
MgCl2における10μMチューブリンの重合についてこのデペプシペプチド
の効果が試験され、23μMのIC50値が得られた(37℃において20分後
重合の範囲の50%抑制)。この結果は、19±0.3(S.D.)μMの値が
得られた新しい実験で確かめられた。しかしながら、アセンブリーレートの明ら
かな抑制はこれらの化合物(使用した最大濃度40μM)で起こったけれども、
記載した反応条件の下でここに提供されたドラスタチン15誘導体のいづれに対
してもIC50値は得られなかった。 多量の抗分裂剤、特にコルキシンサイトに結合する抗分裂剤で、形成されたチ
ューブリン重合体は、1Mグルタメート−1mM MgCl2中で極めて異常な
形態を有した(参照:例えば、HAMEL et al.,1995,Lomi
tations in the use of tublin polymer
isation assays as a screen for the i
dentification of new anti−mitotic ag
ents:The marine natural product cura
cin A as an example,Drug Development
Research,3)。微小管のごときこれらの高分子重合体は光を散らす
ので、比濁または遠心分離によって薬剤効果を定量することが不可能である。こ
のような化合物に対する交代する試験条件の探究において、30℃で0.8Mグ
ルタメートにおいては異常な重合体は一般に形成されないことが発見された。こ
の反応条件お下では、正常のアセンブリー反応は減少した反応率でなお起こり、
そして両反応条件下で試験できた試薬で得られたIC50値における実質的減少
があった。 異常な重合体形成は、ドラスタチン10では起こるけれども、ドラスタチン1
5では観察されなかった(参照:BAL et al.,1995,Inter
action of dolastatin10 with tublin:
Induction of aggregation and binding
and dissociation re−actions,Molecul
ar Pharmacology,47,965)。それにもかかわらず、ドラ
スタチン15は、30℃で0.8Mグルタメートにおいてアセンブリー抑制に対
して評価した時、減少したIC50値効果が再び観察された。5.2±0.6μ
Mの値が得られた。もっと重要なことには、この反応条件で、ここに記載(表V
を参照)されたドラスタチン15類似シリーズの定量的比較を行うことが可能で
あった。評価した16化合物のいづれにもドラスタチン15のごとく低いIC5
0値はなかったけれども、試験したすべての薬剤で明白な抑制効果が観察された
。得られたIC50値は化合物12pに対する8.4μMから12aに対する2
6μMの範囲にわたった。ドラスタチン15を含み、この連続実験で得られたI
C50値において5倍の範囲があった。 ドラスタチン15とチューブリンとの相互反応の研究は、ネズミ科動物のL1
210白血病細胞およびヒトのCA46バーキットリンパ種細胞の生長における
この薬剤の効果の評価と関連して行われた(参照:BAL et al.,19
92,Dolastatin15,apotent antimitotic
depsipeptide derive from Dolabella a
uriculalra:Inter−action with tublin
and effects on cellular microtubules
,Biochemical Pharmacology,43,2637)。こ
れらの新しいドラスタチン15誘導体の大部分の効果はこれらの細胞ラインにつ
いて試験され、そして表Vに報告されたごとき化合物の間に差異はほとんど見ら
れなかった。 L1210細胞では細胞生長に対するIC50値は1−4nM範囲であり、バ
ーキット細胞ではIC50値の範囲は0.3−4nMであった。観察された値の
範囲はチューブリン重合に対するIC50値における5倍の変動に類似していた
けれども、特定の化合物に対して得られた値の間にほとんど相互関係はなかった
。かくして、例えば、ドラスタチン15はチューブリンアセンブリーの最も強力
な抑制剤であったが、L1210およびバーキット細胞では活性の最も小さい化
合物の間にあった。 この化合物の全シリーズはチューブリン機能と干渉することによって細胞的に
作用していると言う仮定をさらに証明するために、分裂阻止のための薬剤処理さ
れたバーキット細胞を分析した。ドラスタチン15に対して先に観察されたごと
く(参照:BAL et al.,1992,Dolastatin15,a
potent antimitotic depsipeptidederiv
ed from Dolabella auricularia:Intera
ction with tublin and effects on cel
lular microtubles,Biochemical Pharma
cology,43,2637)、80nMにおいてすべての化合物で処理した
細胞には、明らかな形而上的阻止における多数のバーキット細胞の集積が起こっ
た(表V)。 ドラスタチン15の強力なシトトキシチーおよびチューブリン抑制効果は親分
子によるのではなく、それから誘導されたより活性な代謝物によることが示唆さ
れた。例えば、デプシペプチドのエステル結合の細胞内加水分解は、より強力な
ペプチドフラグメント、またはより活性の種にさらに代謝されるフラグメントを
生成するかもしれない。この可能性は、ドラスタチン15活性のC−末端の構造
的変性に明らかな不感受性およびRoux,et alによるHiva−Dpy
ユニットの立体化学における変化がシストトキシチーの最小のロスを伴うと言う
最近の観察(参照:ROUX et al,1994,Synthesis a
nd in vitro cytotoxicity of diastere
omerical−ly modified dolastatin15ana
logue,Bioorganic and Medicinal Chemi
stry Letters,4,1947)と一致するように見える。ここに、
Dearruda et alによって報告された合成ドラスタチン15誘導体
LU103793(参照:DEARRUDA et al.,1995,LU1
03793(NSC D−669356):A synthetic pept
ide that interacts with micro− tubul
es,Cancer Reseach,55,3085),Dov−Val−M
e−Val−Pro−Pro−benzamide(NSC 669356)は
、極めてシトトキシック(IC50,L1210白血病細胞に対し3nM)で、
そしてドラスタチン15が5.2μMAにおいて50%抑制であった同じ反応条
件下でチューブリン重合(IC50,4.0±0.6μM)の強力抑制剤である
が、ペプチドセグメント Dov−Val−Me−Val−Pro−Proは明
らかに不活性である観察は特に興味がある。一方、ベンザミド誘導体LU103
793はこのペプチドの活性のサイトへの適当な転移のため必要である。 ドラスタチン15の構造的にユニークなDpyユニットはドラスタチン15に
に対して観察された細胞生長抑制効果における極めて限定された役割を演じ、そ
して多分ドラスタチン15の活性サイトの危険成分ではないことが今や明らかで
ある。この事実は、極めて簡単でコスト効果的な態様でドラスタチン15の利益
を達成する能力をさらに高め、且つこれらのユニークな化合物のインビボ制ガン
効果を最適化し、あるいは開発する機会を提供する。かくして、ドラスタチン1
5のコンプレックスDpyユニットは、より容易に利用できるフェネチルアミン
、2−アミノチアゾールおよび2−アミノベンゾチアゾールから誘導されるアミ
ドによって、あるいは他の比較的利用できそして無害な置換基によって、得られ
た誘導体のガン細胞生長抑制活性の著しい減少なしに、容易に代えられることが
できることが明らかである。 スクリーンした九つのバクテリアと二つの真菌のうち、ここに記載したドラス
タチン15と八つの誘導体は、腸のバクテリアErwinia carotov
ora(表VII)の生長を特に抑制した。親化合物はE.carotovor
aに対して最も活性があった。ここに使用のごとく、数字1,2等は下記の構造の化合物を示す。デプシジペプチド誘導体9a−rの合成は下記スキム1に示される。Z−またはBoc−ペンタペプチド誘導体11a−rの合成は下記スキム2に示
される。ドラスタチン15の誘導体12a−rの合成は下記スキム3に示される。
して有力なアンチネオプラスチック成分、は、一連の新規な誘導体が開発された
先導物質として利用された。本発明は、これらの新規薬剤を合成的に製造する方
法に関し、種々のネズミ科動物及び人のガン細胞ラインに対する、そして選択さ
れたバイ菌および真菌類に対するインビトロ評価を提供する。これらの誘導体の
チューブリン重合の抑制についての効果もまた開示される。驚くべきことには、
この新しい化合物のすべては、ドラスタチン15のC−末端(S)−ドラピロリ
ジノン単位(Dpy,5)が一連の構造的に雑多でより容易に利用性があり所要
費用の少ないアミドで置き換えられ、ドラスタチン15に全く匹敵できるガン細
胞生長抑制活性を示す(参照:USP.4,879,278)。しかしながら、
この新しい化合物のすべてはチューブリン重合の抑制剤としてドラスタチン15
より力が低い。構造的に変成されたペプチド類もまた培養細胞に分裂阻止を起こ
し、そしてグラム−ネガチブ細菌の生長を抑止した。 この研究のあるものは、DIVISION OF CANCER TREAT
MENT,NATIONAL CANCER INSTITUTE,DHHSに
授与されたOUTSTANDING INVESTIGATOR GRANT
CA−44344−01−08よって援助された。合衆国政府は本発明の権利を
有することができる。 海洋生物は、特異の構造を持った生物学的に活性で医薬的に重要な物質の例外
的に生産的な資源である(参照:FAULKNER,D.J.1994,Mar
ine Natural Products,Natural Product
s Reports,11,355;KOBAYASHI,M.,et al.
1994,Bioactive substances isolated f
rom marine sponge,a miniature conglo
merate of various organisms,Pure ans
Applied Chemistry,819;Koenig,G.et a
l.1994,Biological activities of sele
cted marine natural products,Planta
Media,60,532−537)。 インド洋(参照:PETTIT et al.,1993,The isol
ation of dolastins 10−15 from the ma
rine mollusk Dolabella auricularia,T
etrahedron,49,9151)および日本海(参照:NAKAMUR
A et al.,1995,Stereochemistry and to
tal synthesis of Dolastatin E,Tetrah
edron Letters,36,5059,およびそこに引用された参考文
献)は、そこから、ドラスタチンと命名された多数のアンチネオプラスチックお
よび/またはシトスタチックの線状及び環状ペプチドが分離された種々の海ウサ
ギ ドラベラアウリキュラリアを例証している。これらの有効な重要なペプチド
類の大部分は先例のないアミノ酸単位を含む。これらのうち、線状ペプチド類、
ドラスタチン15(1)(参照:PETTIT et al.,1989a,I
solation and structure of the cytost
atic linear depsipeptide dolastin 15
,Journal of organic Chemistry,54,600
5)およびドラスタチン10(2)(参照:PETTIT et al.,19
87,The isolation and structure of a
remarkable marine animal anti−neopla
stic constituent:Dolastin 10,Journal
of the American Chemical Society,10
9,6883)は最も強力なアンチネオプラスチック活性を発揮し(参照:U.
S.Patents 4,816,444;4,879,278;4,978,
744および5,554,725;およびHu et al.,1993,Ef
fects of dolastatin on human B−lymph
ocytic leukemia cell lines,Leukemia
Research,17,333)、そして臨床医学的開発のため選ばれた。事
実、ドラスタチン10(2)のフェース1臨床試験は1995年11月以来アメ
リカ国立ガン研究所(U.S.National Cancer Instit
ute)の後援の下で前進中であった。 1984年以来、多くの研究努力は、新しい有力な抗ガン剤を開発する目的で
、ドラスタチン10(2)(参照:PETTIT et al.,1995,A
ntiplastic Agents 337,Synthesis of D
olastatin 10 Structural Modification
s,Anti−cancer Drug Design,10,529)および
ドラスタチン15(1)の構造改良に向けられた。これらのペプチド類の多くの
構造改良は、親分子のアンチネオプラスチック活性を変え、そして可能比のある
各ペプチドからより合成的チャレンジング単位、特にフェニルアラニン−誘導C
−末端セグメントを除去するために、調査された。ドラスタチン10(2)に基
づく構造/活性の予備的研究は、チアゾール−含有C−末端単位はある他の変成
はアンチ変成活性のある程度の、或いはよりドラスチックな損失に導く(参照:
PETTIT et al.,1995,Antiplastic Agent
s 337,Synthesis of Dolastatin 10 Str
uctural Modifications,Anticancer Dru
g Design,10,529)活性の重大な損失なしに、チューブリン ア
ッセンブリーの抑制効果に重大な変化なしに、β−フェネチルアミンで適当に置
換できたことを示唆した。この場合、ドラスタチン15の一連の構造変成がなさ
れ、C−末端ドラピロリジノン単位(5)は種々のアミドによって置換された。
ドラスタチン10とは反対に、ドラスタチン15のC−末端アミド単位における
大部分の構造変化は、チュープリン細胞成長に対するデプシペプチドの抑制効果
に本質的に逆影響を有しないが、チューブリン重合の抑制に適度の減少を生じた
。 本研究を駆動する一つの大きな要素は、遊離されるべき有効成分の充分な量を
商業的に可能な態様でガンで苦しむ人々のニーズに応えるだけ充分な量のドラベ
ラ アウリキュラリアが世界にはないという不可避の事実から起っている。した
がって、苦しむ人体中のガン細胞の拡がりを制御し、阻止し、または軽減するに
有効なこれらの置換基のみを含む分子を反復試験することのできる商業的に有効
な合成が開発されねばならない。それが本発明の向かう所のゴールである。 物質と方法 ここで論じられる全てのアミノ酸(S−形態)および誘導体はSIGMA−A
LDRICH Co.から得られたものが使用された。その他の試薬(DEPC
,DCC,EDC−HCl,HOBt,NMR,Et3N,4−ピロリジノピリ
ジン,TFA,など〔使用略語:DEPC(ジエチルフォスフォロシアニデイト
),DCC(N,N−ジシクローヘキシルカーボジイミド),EDC−HCl(
1−エチル−3−(3−ジメチルアミノ−プロピル)カ−ボジイミド塩酸塩),
WRK(ウッドワド試薬K,2−エチル−フェニルイソキサゾリウム−3−スル
フォネート),BroP(トリス(ジメチルアミノ)フォスフォニュームブロマ
イド ヘキサフルオロフォスフェート),HOBt(1−ヒドロキシベンゾトリ
アゾール),NMM(4−メチルモルフォリン),Et3N(トリエチルアミン
),TFA(トリフルオロ酢酸),THF(テトラヒドロフラン),EtOAc
(エチル酢酸),AcOH(酢酸),Z(ベンジロキシカルボニル),Boc(
tert−ブチロキシカルボニル)〕もSIGMA−ALDRICH Co.か
ら得られさらに精製することなしに使用された。アミン類6a−rは再蒸留か再
結晶された。溶媒はすべて再蒸留し、水溶液からの抽出物は無水の硫酸マグネシ
ウムまたは硫酸ソーダ上で乾燥した。THFはLiAlH4から蒸留した。反応
は、UV照射か、または3NH2SO4溶液中3%硫酸第二セリウムの何れかに
よって視えるようにされたANALTECHシリカゲルGF(0.25mm)板
を用いて、薄層クロマトグラフィーによってモニターされた。粗生成物はシリカ
ゲル(E.MERK,DARMSTADT,70−230メッシュ)上フラッシ
ュクロマトグラフィによって精製された。最終のペプチド生成物(12a−r)
はリポフィリックSEPHADEX LH−20の塔でメタノール中を急速ゲル
透過クロマトグラフィによってさらに精製された。 融点はELECTROTHERMALジジタル融点装置、モデルLA9200
で測定された。旋光性測定は25℃においてメタノール中PERKIN−ELM
ER241旋光計に記録しされた。IRスペクトルはNICOLET FTIR
モデルMX−1装置を用いて得られた。全ての1H−NMRスペクトルは溶剤と
してCDCl3またはDMSO−d6でVARIAN GEMINI300MH
z装置で観測された。13C−NMRスペクトルはCDCl3中UNITY50
0MHz装置で得られた。EIMSデータはMATマス スペクトロメータで記
録された。元素分析はKnoxville,TNに所在のGalbraith
Laboratories,Inc.によって決定された。 合成した全ての化合物は、最初に、Hamel & Linによって記載され
た技術を用いて、ネズミ科動物P388リンパ球白血病細胞に対する、そしてネ
ズミ科動物L1210白血病細胞およびヒトCA46Burkitt白血病細胞
に対するインビトロ制ガン活性が評価された(参照:HAMEL,E.およびL
IN,C.M.,1993,コンブレタスタチン−新しい植物起源の抗分裂剤−
とチューブリンとの相互作用,Biochemical Pharma−col
ogy,32,3864)。この化合物もまた、Monks et alによっ
て記載されたごとくNClsヒトのガン60−細胞−ラインにおいてインビトロ
プライマリースクリーンで評価した(参照:MONKS,A,SCUDIERO
,et al.,1991,New colorimetric cytoto
xi−city assay for anticancer drug sc
reen,Journal of the National Cancer
Institute,83,737)。データ分析はBoyd & Paulに
記載された方法を用いて行われた(参照:BOYD,M.R.,et al.,
1995,Some practical considerations a
nd applications of the NationalCance
r Institute in vitro anticancer drug
discovery screen,Drug Development R
esearch,34,91)。チューブリン重合抑制アセイは、細胞微小管ア
ッセンブリーでドラスタチン15の効果を評価するためMuzaffar et
alによって予め使用され記載された方法の変性バージョン(参照:MUZA
FFAR,A.,et al,.1990,Antitubulin effe
cts of derivatives of 3−dimeth ylthi
ocolchicine,methylthio esters of nat
ural colchicinoids,and thioke−tones
derived from thiocolchicine,Comparis
on with colchicine,Journal of Medici
nal Chemistry,33,567)に従って行われた。これらの化合
物に対する新しいアセイは、30℃において0.8Mグルタメート中 10μM
チューブリンでドラッグ−チューブリンのプレインキュベイション(15分)を
使用し、続いてGTPを添加し30℃において培養(20分)、GILFORD
レコージングスペクトロフォトメータで比濁的にモニターされたチューブリン重
合を行った。 抗微生物ディスク感受性は、National Committee for
Clinical Laboratory Standard(NCCLS,
1997)によって定められた方法によって行われた。MUELLER−HIN
TON寒天がStaphylococcus aureus,Enteroco
ccus faecalis,Micrococcus luteus,Esc
herichia coli,Enterrobacter cloacae,
Bacillus subtilis,Pseudomonas aerugi
nosa およびErwinia carotovoraの感受性テストに使用
された。Nesseria gonorrhoeaeにはGonococcal
型寒天が、Candida albicansおよびCryptococcus
neoformansにはYM寒天が使用された。感受性アセイの直前に、化
合物は無菌DMSO中で再構成され、そして二倍の希釈液が無菌6mmディスク
に適用された。抑制帯域は細菌株(M.luteusを除く)に対しては16時
間、真菌株およびM.luteusに対しては42時間において読まれた。MI
C測定は二度行われた。 α−ヒドロキシアミド7a−rの合成の一般方法 方法A(アミド7b−o) N−(2−フェニル)エチル−(2S)−2−ヒドロキシイソバレルアミド
(7c)。 30mLの乾燥CH2Cl2中(S)−(+)−Hiva(3,2.0g,16
.9mmol)、新しく再蒸留した2−フェニルエチルアミン(6c,2.10
mL,16.9mmol)およびNMM(1.86mL,16.9mmol)の
攪拌し冷却した溶液に、DEPC(2:56mL,16.9mmol)を滴下し
て加える。次に、混合物を2時間室温に放置しそしてAr下連続的に攪拌する。
溶液を等量の蒸留H2Oで洗浄し(3回)、乾燥する。溶媒は真空除去して結晶
した黄色の油を得た。生成物はトルエン−ヘキサンから再結晶(3回)して無色
の針状物として分析的に純粋のアミド(7c)を得る(2.14g,58%)。 mp100.2−100.5℃;Rf0.28(ヘキサン−アセトン2:1); 方法B(アミド7a,7p−r) N−(2−ベンゾチアゾリル)−(2S)−2−ヒドロキシイソバレルアミ
ド(7q)。 乾燥THF(15ml)中(S)−(+)−Hiva(3,1.0g,8.5
mmol)、2−アミノベンゾチアゾール(6q,1.27g,8.5mmol
)およびHOBt(2.29g,17mmol,2eq)の溶液を攪拌しながら
N2下0℃に冷却する。この溶液にNMM(0.93mL,8.5mmol)お
よびTHF(5mL)中DCC(1.75g,8.5mmol)の溶液を加える
。反応は2時間以上室温に達するまでさせる。溶液は濾過し乾燥まで濃縮する。
油状の残渣はCH2Cl2(50ml)に溶解し飽和NaHCO3溶液(50m
L)、H2O(50mL)、10%Iクエン酸溶液(50mL)およびH2O(
2X50mL)で連続的に洗浄する。有機抽出物は乾燥し、溶剤は減圧下で蒸発
して粗白色固体を得る。尿素副生成物は氷冷したEtOAcからの反復沈殿によ
って除去し、生成物はアセトン−ヘプタンから再結晶(3回)して無色のマイク
ロ針状結晶体として純アミド(1.8g,85%)を得る。 アミド7a−rの物理的性質は下記の表Iを見ること。 Boc−デプシペプチド8a−tの合成の一般的法 N−[(2S)−O−[N−(tert−ブチロキシカルボニル)プロピル
イソバレリル−2−フェニルアミド(8c)。 CH2Cl2(2ml)中アミド7c(0.50g,2.26mmol)の溶液
を、t−Boc−S−プロリン(0.58g2.71mmol,1,2eq)、
−ピロリジノピリジン(0.335g,2.71mmol,1.2eq)とCH
2Cl2中DCC(0.56g,2.71mmol,1.2eq)の攪拌乾燥し
た溶液に徐々に加える。溶液はAr下室温で20時間攪拌し、濾過し、減圧下で
濃縮して油状物を得る。この油状残渣は次にシリカゲル(25%アセトン−ヘキ
サン)でクロマトグラフして、無色のガム(真空乾燥の後)として0.95g(
100%)のエステル8cが得られる。化合物8a−rの物理的性質は下記の表IIを見ること。 Boc−デプシペプチド8a−rのデプロテクションの一般的方法 CH2Cl2(5mL)中適当なジペプチド誘導体(8a−r,1mmol)
の冷却(0℃)し攪拌した溶液に、不活性ガス雰囲気下で、TFA(5mL)を
加える。溶液はこの温度で1時間攪拌し、溶媒は減圧で除去する。残渣TFAは
トルエン(3X20mL)で共沸的に除去し得られた油状のトリフルオロアセテ
ート塩(9a−r)は真空で乾燥し、直接次の反応に使用する。 Z−およびBoc−バリル−N−メチルバリル−プロリン(10a,
b) Z−Val−N−Me−Val−Pro(10a,b)のスケールアップ製造
は、Dr.Pettitによって報告された早期方法の一つに基づいた(参照:
PETTIT,G.R.,et al.1991,Antineo−plast
ic agents220,Synthesis of natural(−)
−dolastatin15,Journal of the Americn
Chemical Society,113,6692)。Boc−Val−
N−Me−Val−Pro(10b)を合成するのに使用された方法はこに記載
されたものと同じである。 Ar下−23℃に冷却した乾燥CH2Cl2(100mL)中t−Boc−バリ
ン(6.64g,30.5mmol,2eq)の溶液に、NMM(6.70mL
,61.1mmol,4eq)とピバロイルクロライド(3.76mL,30.
5mmol,2eq)を加える。この温度で3時間後、乾燥CH2Cl2(15
mL)中Me−Val−Pro−Ome(5.3mmol;3,7g)の冷却(
−23℃)した溶液を徐々に加える。反応は、この温度で4時間、室温で24時
間行われる。次に、反応混合物は、飽和クエン酸溶液(3X100mL)、水(
100mL)、飽和NaHCO3溶液(2X100mL)および水(100mL
)で洗う。有機相は乾燥し、溶剤は蒸発して淡黄色の油が得られる。フラッシュ
クロマトグラフィ(リカゲル,2.5”X18”カラム、溶離剤として15%ア
セトン−ヘキサン)により無色の油として純ジペプチド6.5g(97%):[
α〕D 25=−187℃(c=0.2)が得られる。純生成物4.5g(10.
5mmol)分を1:1EtOH−H2O100mLに溶解し、1N NaOH
(17mL)を加える。混合物は、TLC(2時間)によって判断されるように
けん化が完了するまで激しく攪拌し、透明な溶液を減圧下で容積半分まで濃縮す
る。溶液は、次に1N HClでpH3まで酸性化し、生成物はEtOAc(3
X60mL)で抽出する。混合溶剤抽出物は乾燥(Na2SO4)し真空濃縮し
て無色のガラス状として純トリペプチド(4.26g98%)を得る。Rf0.
24(ヘキサン−EtOAc−AcOH,8:2:1); Z−またBoc−デプシペプチド11a−rの合成の一般的方法 N−[(2S)−O−[(N−(ベンジロキシカルボニル)−バリル]−(N
−メチル−バリル)−プロリル−プロリル−2−ヒドロキシイソバレリル]−2
−フェネチルアミド(11c)アミド8c(0.35g,0.84mmol)は
1時間0℃で1:1TFA:CH2Cl2(10mL)中でデプロテクトしてト
リフルオロアセテート塩9cを油として得た(真空乾燥1時間後)。乾燥CH2
Cl2(10mL)中アミド9c(0.27g,0.84mmol)とZ−トリ
ペプチド10a(0.37g,0.80mmol)の冷却(氷浴)した混合物に
、Et3N(0.23mL,1.68mmol)とDEPC(0.13mL,0
.88mmol)を加える。透明溶液は0℃で2時間、室温で18時間攪拌し、
次に濃縮する。生成物は溶離剤として1:3アセトン−ヘキサンでシリカゲルク
ロマトグラフィ(1”X16”カラム)によって分離する。適当なフラクション
は混合し濃縮して無色のガラス物質としてテトラペプチド(11c)(0.61
g,100%)が得られる。 Rf0.43(ヘキサン−アセトン,1:1): 化合物11a−rの物理的性質は下記の表IIIを見ること。 Z−またはBoc−デプシペプチド11a−rのデプロテクションの一般的
方法 方法A(Z−デプシペプチド) EtOAc(20mL)中適当なZ−デプシペプチド(0.1mmol)の溶
液を作り、Arノルバスク服用ブランケット下で10%Pc/C触媒0.8mm
olを加える。次に、溶液は水素下で18時間激しく攪拌し、触媒はCELIT
Eを通しろ過によって除去する。得られた透明溶液は真空濃縮して粘稠な油とし
て対応する種々の遊離アミンが得られる。これは次のカップリングステップに直
接使用される。 方法B(Boc−デプシペプチド) CH2Cl2(2.5mL)中Boc−テトラペプチドプチ誘導体の冷却(0
℃)し攪拌した溶液にAr下でTFA(2.5mL)を加える。溶液はこの温度
で1時間攪拌する。減圧下での溶媒除去で油が得られる。残渣TFAはトルエン
(3X20mL)で共沸的に除去してトリフルオロアセテート塩をガラス状固体
として得る。これは真空乾燥し次の反応ステップに使用される。 方法C(Z−デプシペプチド11eを使用) 化合物11eのサンプル0.48gを氷酢酸0.5mLにけん濁し、33%H
Br/AcOH試薬1.5mLを攪拌しながら徐々に加える。CO2の発生が止
んだ後(30分)、エチルエーテル(15mL)を加え、そして溶液を冷却する
。数分の後、溶液からデプロテクトしたペプチドと未変化の出発物質の混合物で
ある油を分離する。生成物を単離し、エーテル性溶液を飽和NaHCO3でpH
〜に調節し、次いでEtOAc(3X50mL)で抽出する。有機相は濃縮して
黄色ガラス状固体を得、真空乾燥し、次の反応にはさらに精製することなしに使
用される。 ドラバリン4をデプロテクトしたデプシペプチドとカップリングして 新しいドラスタチン15誘導体12a−rを得る一般的方法 N−[(2S)−O−[(N,N−ジメチル−バリル)−バリル−(N−メチル
−バリル)−プロリル−プロリル]−2−ヒドロキシイソバレリル]−2−フェ
ネチルアミド(12c)。 デプシペプチド11c(0.37g,0.49mmol)は接触加水分解(方法
A)によってデプロテクトして一つの油を得、これをCH2Cl2(10mL)
に溶解しAr下で0℃に冷却する。この溶液に、ドバリン(4,71mg,0.
58mmol)、Et3N(0.081mL,0.58mmol)、およびDE
PC(0.088mL,0.58mmol)を点滴添加する。2時間後、溶媒を
減圧で除去し油を得る。フラッシュクロマトグラフィ(シリカゲル,1”X16
”コラム,3:2ヘキサン−アセトン)による精製に続いてSEPHADEX
LH−20(CH3OH溶離)で急速ゲル透過クロマトグラフィを行って無色の
泡状物(0.26g,71%)を得る。Rf0.21(ヘキタン−アセトン,2
:1);化合物12a−rの物理的性質は下記の表IVを見ること。 ドラスタチン10(参照:BAL,R.,ewt al.,1990a,Do
lastatin10,a powerful cytostatic pep
tide derived from a marine animal:In
hibition of tublin polymerization me
diated through the vinca alkaloid bi
nding domain,Bio−chemical Pharmacolo
gy,39,1941)とドラスタチン15(参照:BAL et al.,1
992,Dolastatin15,a point antimitotic
depsipeptide derived from Dolabella
auricularia:Interaction with tublin
e and effects on cellular micro−tubl
es,Biochemical Pharmacology,43,2637)
の両方ともチューブリンと相互反応し細胞有糸分裂の阻止を起こす。インビトロ
でドラスタチン10でのチューブリンについての効果は詳細に研究されている(
参照:BAL et al.,1990b;Binding of dlast
atin10to tublin at a distinct site f
or peptide antimitotic agents near t
he exchangeable nucleotide and vinca
alkaloid sites,Journal f Biological
Chemistry,265,17141;and BAL et al.,
1995;Inter−action of dolastatin10wit
h tublin:Induction of aggregation an
d binding and dissocoation reactions
,Molecular Pharmacology,47,965)。ドラスタ
チン15のチューブリンとの相互反応はかなり弱いので、このデプシペプチドの
生物学的性質に注目が注がれることは少なかった。それにも係わらず、ネズミ科
動物の骨髄の先祖細胞(参照:JACOBSEN et al.,1991,A
ntiplastic dolastatins:Potent inhibi
tors of hematopoieric progenitor cel
ls,Journal of the Natonal Cancer Ins
titute,83,1672)および急性ミエロイド白血病を伴う親からの有
害な周辺細胞(参照:STEUBE et al.,1992,Dolasta
tin10and dolasta−tin15:Effects of tw
o natural peptides on growth and dif
ferentiation of leukemia cells,Leuke
mia,6,1048)に関しヒトのリンパ細胞(参照:BECKWITH e
t al.,1993,Growth inhibition of huma
n lymphoma cell lines by the marine
natural products dolastatin10and15,J
ournal of the National Cancer Instit
ute,85,483)に対するドラスタチン15の抗増殖性効果について多く
の研究が報告された。 これらの調査のすべては、どこでも利用できるペプチドの最初の合成実例を提
供したアリゾナ州テンペのガン研究所(CANCER RESEARCH IN
STITUTE)において、ドラスタチン15の合成(参照:PETTIT e
t al.,Antineoplastic agents220,Synth
esis of natural(−)−dolastatin15,Jour
nal of the American Chemical Society
,113,6692)によって可能になった。続いての修正した合成方法(参照
:PETTI et al.,1994,The dolastatins,2
0,A convenient synthetic route todol
astatin15,Tetrahedron,50,12097)は、この有
望な抗ガン剤の大規模製造が極めて実際的であることを明らかにした。PETT
ITのオリジナル合成に引き続いてこれに起源するドラスタチン15のなおもう
一つの合成がPatino et alによって報告されている(参照:PAT
INO et al.,1992,Total synthesis of t
he pro−posed structure of dolastatin
15,Tetrahedron,48,4115−4122)。ドラスタチン1
5のDpyユニットに対する適当な代替を認める可能性ある利点が、商業的に育
ち得る代替を合成する努力の出発において明らかになった。最も重要なのは、6
合成ステップの可能な除外と予言できないドラピロリジノン循環順序の除去であ
る。かくして、変性アミノ酸ユニットをβ−フェネチルアミンに基づいた容易に
利用できるアリルアルキルアミンで、そして種々の他の基で置換することが決定
された。 α−ヒドロキシアミド7a−rの製造に対しては、ヒドロキシ基の保護なしに
これらの物質を得ることが最も効率的であると決定された。脂肪族アミン6b−
oに対しては、この目的物はPettitのオリジナル合成アプローチ(op.
ct.)を用いることによって容易に達する。かくして、2−(S)−ヒドロキ
シイソバレリン酸(Hiva,3)とその適当なアミンはNMMをベースとしD
EPCの使用によって濃縮してスケム1に示されるごとく良好な収率で化合物7
b−oが得られた。アミノ成分の減少した求核性のために、芳香族アミン(6a
,6p−r)の活性Hivaでのアシル化がより促進された。DEPC(参照:
YAMADA et al.,1975,Diphenyl phosphor
ocyanidate(DEPC),Two new reagents fo
r solid−phase peptide synt hesis and
their application to the synthesis
of porcine motilin,Jounal of the Ame
nrican Chemical Society,97,7174);WRK
(参照:PETTIE et al.,1966,Structual bio
chemistry II,Synthesis of 3β−Hydroxy
−17β−(L−prolyl−L−prolyl)amino−5α−and
ro−stane,Canadian Journal of Chemist
ry,44,2023;PETTIE et al.,1967,Synthe
sis of 3β−Axetoxy−17β−(L−arginyl−L−a
rginyl−L−prolyl)amino−5α−androstane,
J.Med.Chem,(10,145)のごときマイルドカップリング剤は反
応を生じなかったが、DCC,BrOP(参照:COSTE et al.,1
990,A new reagent for coupling N−met
hylated amin o acids,Tetrahedron let
ters,31,669)または種々のクロロフォーメートとは強い活性化を有
し,その保護されてないα−ヒドロキシ基の競争的エステル化を起こし複雑な混
合物を生じる。しかしながら、無水THF中0℃においてDOCでその場におい
て製造されたHivaのHOBtエステルは、このような芳香族アミンの選択的
アシル化に極めて適当であることが発見された。事実、その結果は、痕跡のエス
テル化サイドプロダクトもなく、所望のアミドを好収率が得られた。次のステッ
プにおいて、Boc−プロリンは、触媒として4−ピロリジノピリジンとCH2
Cl2中DCCの使用によってアルコール7a−rでエステル化(室温、18時
間)して種々の油としてエステル7a−rが優れた収率で得られた。それから、
水溶性カルボジイミドEDC−HClが等しく良く働きDCCよりも精製問題が
少ないことが分かった。Boc保護基はTFAで除去され対応するトリフルオロ
アセテート9a−rを生じた。デプシペプチド11a−rの合成と続いてのデプ
ロッキングに対しては、ドラスタチン15のオリジナルの合成(参照:U.S.
Patent No.4,879,278)最初に記載されZ−保護スキムを使
用することが考えられた。しかしながら、この基を除くために用いられる触媒水
添分解の条件は、下記に報告のごとく、あるペプチド中間物には不適当であるこ
とを証明した。従ってBoc−Val−N−Me−Val−Pro(10b)は
、触媒水添分解を出し抜くためには、通常のトリペプチド中間物に加えて合成さ
れた。適当なトリペプチ(10a又は10b)のトリフルオロアセテート9a−
rとのDEPC−中間セグメント縮合は、スキム2に示すごとく、常に対応する
デプシペプチド誘導体(11a−r)の高収率を与えた。 Z−保護基を除去するために予め用いられる温和な触媒水添分解条件は、化合
物11e定量的脱塩素化を起こすことが発見され、したがってハロゲン化芳香族
アミド(9d−h)にたいする別なルートの開発が強いられた。通常の条件下中
33%臭化水素でのペプチド11eのデプロテクチョンはハロゲンの損失は起こ
さなかったけれはども、少なくとも一つのアミノ酸ユニットの広範なラセミ化が
観察された。それはBenoiton et al.,(参照:BENOITO
N et al.,1973.N−methylamino acids in
peptide synthesis,III,Racemization d
uring deprotection by saponification
and acidolysis,Canadian Journal of
Chemistry,51,2555)によって報告されたごとく強力な酸感受
性のN−メチルアミノ酸である。かくして、ハロゲン化した芳香族環を含む全て
の残りのペプチドはBoc−保護デプシペプチド(11d,11f−h)として
製造される。 これらのペプチドの0℃でのTFA−CH2Cl2(1:1)中
の1時間のデプロテクションはスムースに進行し対応するトリフルオロアセテー
ト塩(次のカップリング反応で直接使用される)の定量的収率を上げた。Boc
−戦略は、欲しくないニトロ基還元、あるいは硫黄含有ペプチドによる触媒毒を
さけるため、p−ニトロ−フェネチルアミン(11i)、Met−OMe(11
n)、チアゾール(11p)およびベンゾチアゾールアミド(11q)に対して
利用された。触媒水添分解(10%Pd/C,EtOAc,18時間)による他
の全てのペプチド中間物のデプロテクションは対応するアミンを優れた収率で与
えた。 各ペプチドのN−末端ドラバリン残渣との最終カップリングは、スキム3に示
すごとくCH2Cl2中DEPC/Et3Nで好収率で達成された。ある場合に
おいては、最終ペプチドの基本性質のため、さらに精製、続いてシリカゲルクロ
マトグラフィが必要である。このような場合、急速ゲル透過クロマトグラフィ(
SEPHADEX LH−20メタノール溶離)が極めて満足な結果を与え、無
色の泡、または無定形粉末として最終ペプチドが得られた。 ネズミ科動物白血病細胞ラインP388およびL1210およびヒトのバーキ
ットリンパ種CA46Yラインに対する合成誘導体(12a−r)のインビトロ
テストの結果は、並対応するチューブリンの抗重合結果と共に、下記の表Vに報
告した。 誘導体の全ては親ドラスタチン15(1)の性能に全く比較し得る抗増殖活性
を示した、そしてバーキット細胞において、全ての類似体は分裂指数において注
目すべき上昇を起こした。同様に、NCls60−細胞ラインのヒト腫瘍の最初
のスクリーンにおける12a−rの繰り返しテストは、一貫して、下記の表VI
に示すごとき、ドラスタチン15標準のそれに同様の発生能の平均パネルGI5
0値を生じた。 さらに、Boyd and Paulに記載された比較分析(参照:BOYD
,et al.,1995,Some practical consider
ations and applications of the Natio
nal Cancer Institute in vitro antica
ncer drug discovery screen,Drug Deve
lopment Research,34,91)を用いて、NClスクリーン
中12a−rの平均グラフのフィンガーブリントはドラスタチン15のそれと全
て高く相関した(e.g.,≧0.7)。かくして、ドラスタチン15の抗増殖
および抗分裂活性はC−末端残渣における変化に著しく許容的であるが、それら
の抗チューブリン性質はこのような変化にはより敏感である。これらの結果は、
Pettit et al.によって報告された類似の研究に対照的である(参
照:PETTIT et al.,1995,Antineoplastic
Agents337,Synthesis of Dolastatin10S
tructural Modifications,Anticancer D
rug Design,10,529)。ここでは、β−フェネチルアミンの炭
素骨格を含まない基で置換されたC−末端ドラフェニン単位を有するドラスタチ
ン10の誘導体は抗チューブリン発生能で少しの相違を発揮するが、シトトキシ
チー(cytotoxity)において100重の減少まで達した。 ドラスタチン15と精製されたチューブリンとの相互作用は、そのセルラー微
小管に対する強力な抗増殖効果にも係わらず、ドラスタチン10のそれよりも相
当に弱い(約10倍)(活性はドラスタチン10の1/4であるが抗腫瘍剤ビン
ブラスチンよりも10倍活性)(参照:BAL et al.,1992,Do
lastatin15,a potent anti−mitotic dep
sipeptide derived from Dolabella aur
icularia:Interaction with tublin and
effects on cellular microtubules,Bi
ochemical Pharmacology,43,2637)。Bai
et alによって報告されたドラスタチン15のアンチチューブリン性質につ
いての以前の基本研究においては、1Mモノソジュームグルタメート−1mM
MgCl2における10μMチューブリンの重合についてこのデペプシペプチド
の効果が試験され、23μMのIC50値が得られた(37℃において20分後
重合の範囲の50%抑制)。この結果は、19±0.3(S.D.)μMの値が
得られた新しい実験で確かめられた。しかしながら、アセンブリーレートの明ら
かな抑制はこれらの化合物(使用した最大濃度40μM)で起こったけれども、
記載した反応条件の下でここに提供されたドラスタチン15誘導体のいづれに対
してもIC50値は得られなかった。 多量の抗分裂剤、特にコルキシンサイトに結合する抗分裂剤で、形成されたチ
ューブリン重合体は、1Mグルタメート−1mM MgCl2中で極めて異常な
形態を有した(参照:例えば、HAMEL et al.,1995,Lomi
tations in the use of tublin polymer
isation assays as a screen for the i
dentification of new anti−mitotic ag
ents:The marine natural product cura
cin A as an example,Drug Development
Research,3)。微小管のごときこれらの高分子重合体は光を散らす
ので、比濁または遠心分離によって薬剤効果を定量することが不可能である。こ
のような化合物に対する交代する試験条件の探究において、30℃で0.8Mグ
ルタメートにおいては異常な重合体は一般に形成されないことが発見された。こ
の反応条件お下では、正常のアセンブリー反応は減少した反応率でなお起こり、
そして両反応条件下で試験できた試薬で得られたIC50値における実質的減少
があった。 異常な重合体形成は、ドラスタチン10では起こるけれども、ドラスタチン1
5では観察されなかった(参照:BAL et al.,1995,Inter
action of dolastatin10 with tublin:
Induction of aggregation and binding
and dissociation re−actions,Molecul
ar Pharmacology,47,965)。それにもかかわらず、ドラ
スタチン15は、30℃で0.8Mグルタメートにおいてアセンブリー抑制に対
して評価した時、減少したIC50値効果が再び観察された。5.2±0.6μ
Mの値が得られた。もっと重要なことには、この反応条件で、ここに記載(表V
を参照)されたドラスタチン15類似シリーズの定量的比較を行うことが可能で
あった。評価した16化合物のいづれにもドラスタチン15のごとく低いIC5
0値はなかったけれども、試験したすべての薬剤で明白な抑制効果が観察された
。得られたIC50値は化合物12pに対する8.4μMから12aに対する2
6μMの範囲にわたった。ドラスタチン15を含み、この連続実験で得られたI
C50値において5倍の範囲があった。 ドラスタチン15とチューブリンとの相互反応の研究は、ネズミ科動物のL1
210白血病細胞およびヒトのCA46バーキットリンパ種細胞の生長における
この薬剤の効果の評価と関連して行われた(参照:BAL et al.,19
92,Dolastatin15,apotent antimitotic
depsipeptide derive from Dolabella a
uriculalra:Inter−action with tublin
and effects on cellular microtubules
,Biochemical Pharmacology,43,2637)。こ
れらの新しいドラスタチン15誘導体の大部分の効果はこれらの細胞ラインにつ
いて試験され、そして表Vに報告されたごとき化合物の間に差異はほとんど見ら
れなかった。 L1210細胞では細胞生長に対するIC50値は1−4nM範囲であり、バ
ーキット細胞ではIC50値の範囲は0.3−4nMであった。観察された値の
範囲はチューブリン重合に対するIC50値における5倍の変動に類似していた
けれども、特定の化合物に対して得られた値の間にほとんど相互関係はなかった
。かくして、例えば、ドラスタチン15はチューブリンアセンブリーの最も強力
な抑制剤であったが、L1210およびバーキット細胞では活性の最も小さい化
合物の間にあった。 この化合物の全シリーズはチューブリン機能と干渉することによって細胞的に
作用していると言う仮定をさらに証明するために、分裂阻止のための薬剤処理さ
れたバーキット細胞を分析した。ドラスタチン15に対して先に観察されたごと
く(参照:BAL et al.,1992,Dolastatin15,a
potent antimitotic depsipeptidederiv
ed from Dolabella auricularia:Intera
ction with tublin and effects on cel
lular microtubles,Biochemical Pharma
cology,43,2637)、80nMにおいてすべての化合物で処理した
細胞には、明らかな形而上的阻止における多数のバーキット細胞の集積が起こっ
た(表V)。 ドラスタチン15の強力なシトトキシチーおよびチューブリン抑制効果は親分
子によるのではなく、それから誘導されたより活性な代謝物によることが示唆さ
れた。例えば、デプシペプチドのエステル結合の細胞内加水分解は、より強力な
ペプチドフラグメント、またはより活性の種にさらに代謝されるフラグメントを
生成するかもしれない。この可能性は、ドラスタチン15活性のC−末端の構造
的変性に明らかな不感受性およびRoux,et alによるHiva−Dpy
ユニットの立体化学における変化がシストトキシチーの最小のロスを伴うと言う
最近の観察(参照:ROUX et al,1994,Synthesis a
nd in vitro cytotoxicity of diastere
omerical−ly modified dolastatin15ana
logue,Bioorganic and Medicinal Chemi
stry Letters,4,1947)と一致するように見える。ここに、
Dearruda et alによって報告された合成ドラスタチン15誘導体
LU103793(参照:DEARRUDA et al.,1995,LU1
03793(NSC D−669356):A synthetic pept
ide that interacts with micro− tubul
es,Cancer Reseach,55,3085),Dov−Val−M
e−Val−Pro−Pro−benzamide(NSC 669356)は
、極めてシトトキシック(IC50,L1210白血病細胞に対し3nM)で、
そしてドラスタチン15が5.2μMAにおいて50%抑制であった同じ反応条
件下でチューブリン重合(IC50,4.0±0.6μM)の強力抑制剤である
が、ペプチドセグメント Dov−Val−Me−Val−Pro−Proは明
らかに不活性である観察は特に興味がある。一方、ベンザミド誘導体LU103
793はこのペプチドの活性のサイトへの適当な転移のため必要である。 ドラスタチン15の構造的にユニークなDpyユニットはドラスタチン15に
に対して観察された細胞生長抑制効果における極めて限定された役割を演じ、そ
して多分ドラスタチン15の活性サイトの危険成分ではないことが今や明らかで
ある。この事実は、極めて簡単でコスト効果的な態様でドラスタチン15の利益
を達成する能力をさらに高め、且つこれらのユニークな化合物のインビボ制ガン
効果を最適化し、あるいは開発する機会を提供する。かくして、ドラスタチン1
5のコンプレックスDpyユニットは、より容易に利用できるフェネチルアミン
、2−アミノチアゾールおよび2−アミノベンゾチアゾールから誘導されるアミ
ドによって、あるいは他の比較的利用できそして無害な置換基によって、得られ
た誘導体のガン細胞生長抑制活性の著しい減少なしに、容易に代えられることが
できることが明らかである。 スクリーンした九つのバクテリアと二つの真菌のうち、ここに記載したドラス
タチン15と八つの誘導体は、腸のバクテリアErwinia carotov
ora(表VII)の生長を特に抑制した。親化合物はE.carotovor
aに対して最も活性があった。ここに使用のごとく、数字1,2等は下記の構造の化合物を示す。デプシジペプチド誘導体9a−rの合成は下記スキム1に示される。Z−またはBoc−ペンタペプチド誘導体11a−rの合成は下記スキム2に示
される。ドラスタチン15の誘導体12a−rの合成は下記スキム3に示される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.下記の構造式を有する12a−rと命名される組成物。 2.a)2−ヒドロキシイソバレリン酸(Hiva)をアミン類(6a−r)か
ら成る群から選ばれたアミンとカップリングしてアミド(7a−r)を生成し、 (b)該アミド(7a−r)をt−Boc−S−プロリンとカップリングして
エステル(8a−r)を生成し、 (c)該エステル(8a−r)をデプロテクトしてトリフルオロアセテート(
9a−r)を生じ、 (d)該トリフルオロアセテート(9a−r)をトリペプチド酸(10a,b
)とカップリングしてテトラペプチド(11a−r)を生成し、 (e)該テトラペプチド(11a−r)をデプロテクトして遊離ペプチドを生
成し、 (f)該遊離ペプチドをドラバリンとカップリングしてドラスタチン15誘導
体(12a−r)を生ずる 段階から成る請求項1に依る組成物の合成方法。 3.2−ヒドロキシイソバレリン酸(Hiva)をアミン(6a−r)とカップ
リングする該段階はNMMとDEPCを加えるサブステップを含む請求項2に依
る方法。 4.2−ヒドロキシイソバレリン酸(Hiva)をアミン(6a−r)とカップ
リングする該段階はHOBt、NMMとDCCを加えるサブステップを含む請求
項2に依る方法。 5.該アミド(7a−r)をt−Boc−S−プロリンとカップリングする該段
階はDCCと4−ピロリジノピリジンを加えるサプステップを含む請求項2に依
る方法。 6.該アミド(7a−r)をt−Boc−S−プロリンとカップリングする該段
階はEDC−HClと4−ピロリジノピリジンを加えるサブステップを含む請求
項2に依る方法。 7.該エステル(8a−r)をデプロテクトしてトリフルオロアセテート(9a
−r)を生ずる該段階はTFAを加えるサブステップを含む請求項2に依る方法
。 8.該トリフルオロアセテート(9a−r)をトリペプチド酸(10a,b)と
カップリングする該段階はトリペプチド酸10aの使用を含む請求項2に依る方
法。 9.該トリフルオロアセテート(9a−r)をトリペプチド酸(10a,b)と
カップリングする該段階はトリペプチド酸10bの使用を含む請求項2に依る方
法。 10.該トリフルオロアセテート(9a−r)をトリペプチド酸(10a,b)
とカップリングする該段階はEt3NとDEPCを加えることを含む請求項2に
依る方法。 11.該テトラペプチド(11a−r)をデプロテクトする該段階は該テトラペ
プチド(11a−r)のEtOAc溶液を作り10%Pd/C触媒を加えるサブ
ステップを含む請求項2に依る方法。 12.該テトラペプチド(11a−r)をデプロテクトする該段階は該テトラペ
プチド(11a−r)のCH2Cl2溶液を作り10%Pd/C触媒を加えるサ
ブステップを含む請求項2に依る方法。 13.該テトラペプチド(11a−r)をデプロテクトする該段階は該テトラペ
プチド(11a−r)を氷酢酸にけん濁する段階と33%HBr/AcOHを加
えるサブステップを含む請求項2に依る方法。 14.該遊離ペプチドをドラバリンとカップリングする該段階はEt3NとDE
PCを加えるサブステップを含む請求項2に依る方法。
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