JP2002511848A - エラスターゼのオリゴペプチド阻害剤およびその製造方法 - Google Patents
エラスターゼのオリゴペプチド阻害剤およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、白血球エラスターゼを有効に阻害する、エラスターゼのオリゴペプチド阻害剤に関する。本阻害剤は、分子のN−末端部分に置換リジンが組み込まれたテトラないしペンタペプチドのイソブチルアミドである。この2塩基性アミノ酸はα−およびε−アミノ基の双方において高級飽和酸またはω−カルボキシアルカノール残基で選択的に置換される。これら化合物の1種においては、ε−アミノ基はアシル−アラニンでアシル化される(ここで、アシルは高級飽和酸を意味する)。本発明の化合物は主に歯科診療で使用される医薬製剤の有効化合物である。
Description
【発明の詳細な説明】
エラスターゼのオリゴペプチド阻害剤およびその製造方法技術分野
本発明はエラスターゼ(elastase)、特に白血球エラスターゼ(LE)のオリゴ
ペプチド阻害剤に関する。エラスチン分解酵素、例えばLEまたは膵エラスター
ゼ(PE)は、天然の基質のエラスチンの分解にあずかるセリンプロテイナーゼ
群の一員であり、エラスチンは生物のタンパク質プールの重要な部分を作り出し
ている。健常な生物においては、この破壊活性は内生の酵素、例えばα1−プロ
テイナーゼ阻害剤(α1−PI)により阻害されている。種々の原因(感染、栄
養摂取、労働環境、遺伝因子)でα1−PIが不十分な場合、LEおよびPEに
よる生きるために不可欠な器官の自己消化が認められ、それは例えば急性膵炎、
肺気腫、関節炎または歯肉炎などの重篤な疾病の発症の基となる。背景技術
いかにしてホメオスタシス、エラスターゼとそれに対応する内生の阻害剤との
間のバランス(発病条件の場合)、を達成するかという可能性の1つが、α1−
PI種の外生の天然または合成阻害剤の適用を意味する置換療法である。これは
天然(アンチリジン(Antilysin)(商標)、トラシロール(Trasylol)(商標)、
コントリカル(Contrykal)(商標))または合成α1−PI様Nafamstatメシレー
ト、FUT(Tori Co,Tokyo,Japan)のいずれかの適用により行われる。最近、
発明者らは、急性膵炎の治療用の効力ある合成阻害剤、Glt−Ala3−NH
Et、Inpankin VUFB16834(Gut 33,701-706,1992)を提案した。
単離された(天然の)阻害剤の重大な欠陥は、それらの抗原性ばかりでなく(
α1−PIは種特異性を示す)、ウシ海綿状脳症(BSE)により汚染されて
いる可能性もある。これに対し、合成の低分子阻害剤にはこれらの望ましくない
副作用がなく、より効果的、かつより安定である。それらの化学構造は厳密に定
義され、化学的また物理的手段で同定されている。発明の開示
本発明は、下記一般構造Iで示されるエラスターゼのオリゴポリペプチド阻害
剤に関する。
{式中、
XはAまたはBを意味し(ここで、AはBと異なる)、
YはAまたはBまたはA−Alaを意味し(ここで、AはBと異なり、YがA
−AlaであればXはBを意味する)、
Aは8〜16個の炭素原子の飽和酸を意味し、
Bは3−カルボキシプロピニルまたは4−カルボキシブチロイル残基を意味す
る}。
本発明のさらなる態様によれば、一般構造I(ここで、YはBである)の化合
物の製造方法であって、保護されたアミノ基を有するリジンを式
Ala−Ala−Pro−NH−iBu
の化合物と接触させ、生成物のε−アミノ基を脱保護し、得られた生成物を式
A−X1
(式中、Aは前記の意味を有し、かつ、X1はハロゲンである)の化合物と反応
させ、α−アミノ基を脱保護し、
次いで得られた式Lys(A)−Ala−Ala−Pro−NH−iBuの化合
物を無水琥珀酸または無水グルタル酸と接触させることを特徴とする方法が提供
される。
本発明はまた、一般構造I(ここで、YはAを意味する)の化合物の製造方法
であって、式A−Lys(W)(ここで、Wは保護基であり、かつAは前記の意
味を有する)の化合物を式Lys(W)(ここで、Wは保護基であり、かつAは
前記の意味を有する)の化合物と、式
Ala−Ala−Pro−NH−iBu
の化合物と接触させ、生成物を脱保護し、
次いで得られた式A−Lys−Ala−Ala−Pro−NH−iBuの化合物
を無水琥珀酸または無水グルタル酸と接触させることを特徴とする方法も包含す
る。
本発明はまた、一般構造I(ここで、YはA−Alaである)の化合物の製造
方法であって、式A−Alaの化合物を式
W−Lys−Ala−Ala−Pro−NH−iBu
(ここで、Wは保護基であり、かつAは前記の意味を有する)の化合物と接触さ
せ、生成物を脱保護し、
次いで得られた式Lys(A−Ala)−Ala−Ala−Pro−NH−iB
uの化合物を無水琥珀酸または無水グルタル酸と接触させることを特徴とする方
法も包含する。
一般構造Iの化合物は、特に白血球エラスターゼ(LE)および膵エラスター
ゼ(PE)のセリンプロテイナーゼの有効な拮抗阻害剤である。これらの酵素は
細胞および静脈壁の破壊的損傷の原因であり、従って重篤な疾病の原因となる。
大抵の場合に見られる肺気腫、急性膵炎および多様な種の関節炎の他、前記酵素
は出血性歯周炎を引き起こす。このことは、記載の化合物の魅力ある用途の1つ
がなぜ種々の歯科用製剤、例えば歯磨き粉または口中洗浄剤、の成分として、こ
れらが使用されるのかという理由となっている。特に興味深いものはチューイン
ガムの成分として、これらの有効阻害剤を適用することであると考えられ、これ
らの医薬製剤中のこの成分はまた、作用および時間的な理由から標準的な歯腔の
衛生上の配慮が可能でない場合に、日々の作用活性過程での、口腔中で有効な阻
害剤レベルを一定に保証する。
LE阻害剤のさらなる使用の可能性は、プロ酵素、例えばカテプシンBの活性
化の遮断(Biochim.Biophys.Acta 1226,117-125,1994)、または対応する前駆
酵素体に由来するいわゆるストロメライシンであるマトリックスメタロプロテイ
ナーゼ3(MMP−3)の阻害(FEBS Lett.399,353-356,1989)にある。MM
P−3は種々の悪性の疾病の病因の、または多発性硬化症の鍵酵素として知られ
ている。
記載の阻害剤に望ましくないまたは有毒な副作用がないことを保証するものと
して、これらは生理学上の、ゆえに無毒の化合物からのみ合成されるということ
があり、それらはアミノ酸(アラニン、プロリン、リジン)、高級脂肪酸および
琥珀酸またはグルタル酸を意味する。一般構造Iの化合物は遊離の酸の形態また
は(溶解度がより高いため)アルカリ金属、大抵の場合ナトリウムを用いて作製
された可溶性の塩の形態で使用できる。あらゆる中間体を含む本発明のエラスタ
ーゼのオリゴポリペプチド阻害剤の合成は、スキーム1、2および3に記載され
ている。最終生成物および中間体は、それらの融点(m.p.)によりまたはそれらの
旋光性により、またある場合には薄層クロマトグラフィー(TLC)により同定
されている。これらの値は表I〜VIに示されている。
総てのオリゴポリペプチド阻害剤の合成のための鍵化合物はアラニル−アラニ
ル−プロリンのイソブチルアミド(Collection Czeohoslov.Chem.Commun.52,
3034-3041,1987)であり、高級脂肪残基によるアミノ酸のアシル化は特許文書No
CS 280 726に記載されている。中間体および最終生成物の合成は溶液中で行わ
れ、製造法の実施例から明らかである。ヒト白血球エラスターゼによる評価(阻
害定数Kiの決定)は公知の手法を用いて行い(Biol.Chem.Hoppe Seyler 366
,333-343,1985)、数種の化合物の決定結果は表VIIに示されている。
以下の略号および記号を用いた:
Ala=アラニン
Pro=プロリン
Lys=リジン
Suc=スクシニル
Glt=グルタリル
Kpl=カプロイル
Lau=ラウロイル
Myr=ミリストイル
Pal=パルミトイル
Z=ベンジルオキシカルボニル
Boc=t−ブチルオキシカルボニル
iBu=イソブチル
DCCI=N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド
OHSuc=N−ヒドロキシスクシンイミド
EtO−CO−Cl=エチルクロロホルメート
標準製造法:粗反応生成物をAcOEtに溶かし、1%クエン酸で抽出し、次
ぎにH2Oで、次いで5%NaHCO3および再びH2Oで抽出した。生成物を無
水Na2SO4で乾燥させ、蒸発させた。蒸発は総て回転真空エバポレーターにて
減圧下で行った。
薄層クロマトグラフィー(TLC−シリカゲルG)は、系S1:n−ブタノー
ル−酢酸−H2O(4:1:1)で行った。
旋光性はPerkin-Elmer141旋光計を用いて測定した。融点はKofflerブロックで
測定し、補正はしなかった。
スキーム1
スキーム2 スキーム3
実施例 例1
Boc−Lys(Z)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu
DMFA(50ml)中のBoc−Lys(Z)(20mmol)およびN−
Etp(2.8ml)の溶液に、−10℃まで冷却したEtOCO−Cl(2m
l)を加え、5分間攪拌した後(−10℃)、反応混合物に20ml DMFA
中のAla−Ala−Pro−NH−iBu(6.3g、20mmol)溶液を
加えた。混合物を30分間攪拌し(0℃)、次いで2時間攪拌を続けた(室温)
。その後反応混合物を蒸発させ、残渣をAcOEtとH2Oの混合物に溶解させ
、続いて標準法Iを行った。残渣を2−プロパノールおよび軽油から晶出させた
。5.7gの生成物(融点168〜170℃)が得られた。
Boc−Lys−Ala−Ala−Pro−NH−iBu
メタノール(300ml)中のBoc−Lys(Z)−Ala−Ala−Pr
o−NH−iBu(3.4g、5mmol)溶液に、トルエン(10ml)中の
5%Pd/C(0.3g)懸濁液を加え、反応混合物を2MPaの存在下でオー
トクレーブ20分にて加水分解した。濾過により触媒を除去した後、メタノール
溶液を蒸発させた。2.8gの生成物(融点150〜153℃)が得られた。
Boc−Lys(Pal)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu
DMFA(4ml)中のBoc−Lys−Ala−Ala−Pro−NH−i
Bu(1.1g、2mmol)および1M NaOH(3.5ml)の溶液に、
30分間にわたりPal−Cl(1ml)を加え(室温)、30分間攪拌した後
、反応混合物を酸性化し(10% AcOH、pH5)、生じた粗沈殿を濾別し
た。0.9gの生成物(クロマトグラフィー的に均一、Rf=0.71/S1)
が得られた。
Lys(Pal)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu
AcOH(0.5ml)中のBoc−Lys(Z)−Ala−Ala−Pro
−NH−iBu(390mg)溶液に、TFA(0.5ml)を加えた。混合物
を室温で放置すると1時間後にこれは蒸発し、さらにP2O5で乾燥させた。次い
で得られたトリフルオロ酢酸塩をメタノールに溶解させ、わずかに塩基性のアネ
ックス(L150)を用いて脱イオン化した。180mgの生成物(塩基、融点
139〜142℃;[α]20 D=78.3°/c=0.2;メタノール)が得ら
れた。
Suc−Lys(Pal)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu
DMFA(20ml)中のLys(Pal)−Ala−Ala−Pro−NH
−iBu(140mg、0.2mmol)溶液に、無水琥珀酸(25mg)を加
え、反応混合物を80℃の温度で30分間維持し、次いで反応混合物を蒸発させ
、ゲル残渣をDMFAおよびAcOEtの溶液から晶出させた。60mgの生成
物(融点157〜160℃;[α]20 D=73.5°/c=0.2;メタノール
)が得られた。例2
Myr−Lys(Z)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu(IIc)
DMFA(150ml)中のMyr−Lys(Z)(5.05g、10mmo
l)溶液に、DMFA(20ml)中のHOSuc(1.15g)を加え、0℃
まで冷却した後にDCCI(2.2g)を加えた。1時間攪拌した後(0℃)、
DMFA(25ml)中のAla−Ala−Pro−NH−iBu(3.15g
、10mmol)を加えた。反応混合物を室温で12時間放置し、次いでAcO
H(0.2ml)を加え、反応懸濁液を0℃で30分間放置した。その後これを
濾過し、DMFAで洗浄し、蒸発させた。ゲル残渣を温DMFA(40ml)か
ら晶出させた。4.7gの生成物(融点178〜181℃)が得られた。化合物
II(a、b、d)の製造にも同様の手法を用いた。
Myr−Lys−Ala−Ala−Pro−NH−iBu(IIIc)
メタノール(300ml)中のMyr−Lys(Z)−Ala−Ala−Pr
o−NH−iBu(4g、5mmol)溶液に、5%Pd/C(0.3g)の懸
濁液を加え、例1に記載のように加圧加水分解を行った(2MPa)。2.9g
の生成物(融点173〜176℃)が得られた。化合物III(a、b、d)の製
造にも同様の手法を用いた。
Myr−Lys(Suc)−Ala−Ala−Pro−NH−iNH−iBu(
IVc)
ジオキサン(30ml)中のMyr−Lys−Ala−Ala−Pro−NH
−iBu(1.35g、2mmol)溶液に、無水琥珀酸(380mg)を加え
、反応混合物を30分間還流下で加熱した。冷却後、1.75gの生成物(融点
148〜151℃)が得られた。化合物IV(a、b、d)の製造にも同様の手法
を用いた。
Pal−Lys(Glt)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu(IVh)
ジオキサン(30ml)中のPal−Lys−Ala−Ala−Pro−NH
−iBu(2.05g、3mmol)溶液に、無水グルタル酸(600mg)を
加え、反応混合物を30分間還流下で加熱した。冷却後、2.1gの生成物(融
点124〜126℃;[α]20 D=34.6°/c=0.2;DMFA/)が得
られた。化合物IV(e〜g)の製造にも同様の手法を用いた。例3
Boc−Lys(Pal−Ala)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu(
Vd)
DMFA(25ml)中のPal−Ala溶液に、OHSuc(350mg)
を加え、−5℃まで冷却した後にDCCI(660mg)を加え、30分間攪拌
した後(−5℃)にDMFA(30ml)中のBoc−Lys−Ala−Ala
−Pro−NH−iBu(1.65g、3mmol)溶液を加えた。この混合物
を室温で3時間攪拌した。生じた沈殿を濾別し、DMFAで洗浄し、水(50m
l)を加えた。沈殿は濾別し、2−プロパノールから晶出させた。1.75gの
生成物(融点146〜150℃)が得られた。化合物V(a〜c)の製造にも同
様の手法を用いた。
Lys(Pal−Ala)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu(IVd)
AcOH(20ml)中のBoc−Lys(Pal−Ala)−Ala−Al
a−Pro−NH−iBu(1.7g、2mmol)溶液に、0.6M HCl
/AcOH(4ml)溶液を加えた。室温で3時間攪拌した後、生じた塩酸塩を
エーテルで沈殿させ、濾別し、P2O5およびNaOHの存在下で乾燥させた。そ
の後、塩酸塩をメタノール中で強塩基アネックス(Zerolit FF/OH
−サイクル)により脱イオン化した。この溶液を蒸発させ、残渣を2−プロパノ
ールおよび軽油から晶出させた。塩基(820mg)が得られた(融点158〜
161℃)。化合物VI(a〜c)の製造にも同様の手法を用いた。
Suc−Lys(Pal−Ala)−Ala−Ala−Pro−NH−iBu(
VIId)
DMFA(20ml)中のLys(Pal−Ala)−Ala−Ala−Pr
o−NH−iBu(750mg、1mmol)溶液に、無水琥珀酸(160mg
)を加えた。室温で2時間攪拌した後、生成物をH2O(50ml)の添加によ
り沈殿させ、2−プロパノールおよびAcOHtから晶出させた。690mgの
最終生成物が得られた(融点171〜174℃)。化合物VII(a〜c)の製造
にも同様の手法を用いた。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
C07K 14/81 A23G 3/30
// A23G 3/30 A61K 37/64
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ
,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,
NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L
S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ
,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL
,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,
BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E
E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU
,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,
KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M
D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL
,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,
SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U
Z,VN,YU,ZW
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 下記一般構造Iで示されるエラスターゼのオリゴポリペプチド阻害剤。 {式中、 XはAまたはBを意味し(ここで、AはBと異なる)、 YはAまたはBまたはA−Alaを意味し(ここで、AはBと異なり、YがA −AlaであればXはBを意味する)、 Aは8〜16個の炭素原子の飽和酸を意味し、 Bは3−カルボキシプロピニルまたは4−カルボキシブチロイル残基を意味す る}。 2. 一般構造I(ここで、YはBである)の化合物の製造方法であって、 保護されたアミノ基を有するリジンを式 Ala−Ala−Pro−NH−iBu の化合物と接触させ、生成物のε−アミノ基を脱保護し、得られた生成物を式 A−X1 (式中、Aは前記の意味を有し、かつ、X1はハロゲンである)の化合物と反応 させ、α−アミノ基を脱保護し、次いで得られた式Lys(A)−Ala−Al a−Pro−NH−iBuの化合物を無水琥珀酸または無水グルタル酸と接触さ せることを特徴とする方法。 3. 一般構造I(ここで、YはAを意味する)の化合物の製造方法であって 、式A−Lys(W)(ここで、Wは保護基であり、かつAは前記の意味を有す る)の化合物を式Lys(W)(ここで、Wは保護基であり、かつAは前記の意 味を有する)の化合物と、式 Ala−Ala−Pro−NH−iBu の化合物と接触させ、生成物を脱保護し、次いで得られた式A−Lys−Ala −Ala−Pro−NH−iBuの化合物を無水琥珀酸または無水グルタル酸と 接触させることを特徴とする方法。 4. 一般構造I(ここで、YはA−Alaである)の化合物の製造方法であ って、 式A−Alaの化合物を式 W−Lys−Ala−Ala−Pro−NH−iBu (ここで、Wは保護基であり、かつAは前記の意味を有する)の化合物と接触さ せ、生成物を脱保護し、次いで得られた式Lys(A−Ala)−Ala−Al a−Pro−NH−iBuの化合物を無水琥珀酸または無水グルタル酸と接触さ せることを特徴とする方法。
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