JP2005263669A - プシコースのレチノイン酸エステル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また全トランス型レチノイン酸の幾何異性体である9−シス−レチノイン酸は、レチノイドX受容体(RXR)のすべてのタイプ及びレチノイン酸受容体(RAR)に対して結合作用及びトランス作用を示す作用機序により、AIDS関連カポジ肉腫を適応とし、医薬品として市販されている(Alitretinoin:抗癌剤)。
特許文献2には、プシコースに様々な保護基を付けた化合物及びそれらを合成する方法が記載されているが、二官能性水酸基保護基で保護されたプシコースを、プシコースを出発原料として合成する方法については何ら記載されていない。また、プシコースとレチノイン酸のエステルについても、水酸基を保護したプシコースから保護基を除去する方法についても記載されていない。
即ち、本発明は以下の(1)〜(4)のレチノイン酸エステル化合物を要旨とする。
(1)式I
で表されるレチノイン酸エステル化合物。
(2)プシコース残基の水酸基が二官能性の水酸基保護基で保護されている上記(1)記載の化合物。
(3)プシコース残基がD−プシコフラノース残基であり、D−プシコフラノース残基の1位と2位、3位と4位の炭素原子に結合する水酸基がそれぞれ二官能性の水酸基保護基で保護されている、上記(1)記載の化合物。
(4)式II
(5)式I
で表されるレチノイン酸エステル化合物の製造方法であって、プシコースの水酸基の少なくとも一部が水酸基保護基で保護されたプシコース誘導体を製造し、該プシコース誘導体をレチノイン酸とエステル結合させてレチノイン酸エステルを製造し、及び該レチノイン酸エステルをルイス酸触媒の存在下に酸で処理することによりプシコース誘導体部分の水酸基保護基を除去することを含む、該方法。
(6)プシコースがD−プシコフラノースである(5)記載の方法。
(7)2,2−ジメトキシプロパンを用いてプシコースの水酸基を保護する(5)又は(6)記載の方法。
(8)Rがプシコース残基である上記(1)記載の化合物を含む、化粧料組成物。
(9)Rがプシコース残基である上記(1)記載の化合物を含む、医薬組成物。
式I
プシコース残基とは、プシコースのいずれかの水酸基とレチノイン酸がエステル結合することにより形成される糖残基を意味する。
そして、水酸基の少なくとも一部が保護されたプシコース残基とは、前記プシコース残基において、レチノイン酸とエステル結合した水酸基以外の水酸基の少なくとも1個が保護されたプシコース残基を意味し、好ましくはレチノイン酸とエステル結合した水酸基以外の水酸基すべてが保護されたプシコース残基を意味する。
以下、Rが、プシコース残基であるレチノイン酸エステル化合物をレチノイン酸プシコースと称し、Rが、水酸基が保護されたプシコース残基であるレチノイン酸エステル化合物をレチノイン酸プシコース誘導体と称する。
水酸基が保護されたとは、水酸基の水素原子が保護基で置換されていることを意味する。ここで、水酸基保護基としては、特に制限されないが、例えば、ベンジル基、p−メトキシベンジル基、2,4−ジメトキシベンジル基、p−クロロベンジル基、m−ブロモベンジル基、p−ニトロベンジル基、ベンズヒドリル基、ジ−p−アニシルメチル基、トリチル基等のアリールメチル基;トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基等のシリル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等のアルキル基;ホルミル基、アセチル基、トリフルオロアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、p−メトキシベンゾイル基、p−クロロベンゾイル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基等のアシル基;アリル基、メトキシメチル基、2−メトキシエトキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、メチルチオメチル基、2,2,2−トリクロロエトキシメチル基、2−(トリメチルシリル)エトキシメチル基、テトラヒドロピラニル基、1−エトキシエチル基などを例示することができる。
保護されたプシコース残基においては、互いに隣接する2つの水酸基が、二官能性の水酸基保護基で保護されているのが好ましい。二官能性の水酸基保護基としては、2つの水酸基における2つの水素原子を置換する保護基を意味し、特に限定されないが、二価の有機基、例えば、炭素数1〜7の直鎖状、分枝状又は環状の置換されていてもよいアルキリデン基、置換されていもよいベンジリデン基、炭素数1〜3の直鎖状又は分枝状の置換されていてもよいアルキレン基等が挙げられる。置換基としては、炭素数1〜4のアルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど;ハロゲン、例えば、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素など;ならびにアリール基など各種官能基が挙げられる。
二官能性の水酸基保護基の具体例としては、イソプロピリデン基、1−メチルプロピリデン基、1−メチルブチリデン基、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基、ベンジリデン基、p−メトキシベンジリデン基、p−クロロベンジリデン基、1−メチルベンジリデン基、1−エチルベンジリデン基、ジフェニルメチリデン基、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、t−ブチルメチリデン基、1−t−ブチルエチリデン基、1−フェニルエチリデン基、1−(4−メトキシフェニル)エチリデン基、2,2,2−トリクロロエチリデン基、アクロレイン基、シクロへプチリデン基、2,4−ジメトキシベンジリデン基、3,4−ジメトキシベンジリデン基、2−ニトロベンジリデン基、4−ニトロベンジリデン基、メトキシメチレン基、エトキシメチレン基などが挙げられ、イソプロピリデン基、ベンジリデン基、エチレン基、t−ブチルメチリデン基、1−t−ブチルエチリデン基、1−フェニルエチリデン基、1−(4−メトキシフェニル)エチリデン基、2,2,2−トリクロロエチリデン基、アクロレイン基、シクロへプチリデン基、2,4−ジメトキシベンジリデン基、3,4−ジメトキシベンジリデン基、2−ニトロベンジリデン基、4−ニトロベンジリデン基、メトキシメチレン基、エトキシメチレン基が好ましい。
レチノイン酸プシコース誘導体の具体例としては、1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−β−D−プシコフラノース、1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−α−D−プシコフラノース、1,2:3,4−ジ−O−ベンジリデン−β−D−プシコフラノース、1,2:3,4−ジ−O−ベンジリデン−α−D−プシコフラノース、1,2:3,4−ジ−O−プロピリデン−β−D−プシコフラノース、1,2:3,4−ジ−O−プロピリデン−α−D−プシコフラノース、1,2:3,4−ジ−O−エチレン−β−D−プシコフラノース又は1,2:3,4−ジ−O−エチレン−α−D−プシコフラノースが6位の炭素原子に結合する水酸基でレチノイン酸とエステル結合した化合物が挙げられる。
例えば、1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノースとレチノイン酸とのエステルは、以下の式IIIで表される。
まず、プシコースの水酸基が水酸基保護基で保護されたプシコース誘導体を製造する。本発明においてプシコース誘導体とは、プシコースの水酸基の少なくとも一部が保護された化合物を意味する。好ましくは、1つの水酸基を除いて、プシコースの水酸基が保護された化合物を意味する。プシコースの水酸基を水酸基保護基で保護することによりプシコース誘導体を製造する場合、出発原料であるプシコースは、天然由来のものを使用してもよいし、特許3333969号公報に記載の方法によって合成したものを使用してもよい。好ましくは、D−プシコフラノースを用いる。
プシコースを酸触媒存在下、水酸基保護試薬の存在下で反応させることにより、プシコースの水酸基を保護することができる。水酸基保護試薬とは、上記で述べたような水酸基保護基を付加するのに好適な試薬を意味し、当業者であれば付加する保護基によって適宜選択できる。例えば、2,2−ジメトキシプロパン、2,2−ジエトキシプロパン、2,2−ジプロポキシプロパン、2,2−ジエトキシブタン、3,3−ジメトキシペンタン、3,3−ジエトキシペンタン、1,1−ジメトキシシクロペンタン、1,1−ジエトキシシクロペンタン、1,1−ジメトキシシクロヘキサン、1,1−ジエトキシシクロヘキサン、ベンズアルデヒドジメチルアセタール、ベンズアルデヒドジエチルアセタール、p−メトキシベンズアルデヒドジメチルアセタール、p−クロロベンズアルデヒドジメチルアセタール、ベンゾフェノンジメチルアセタール、アセトフェノンジメチルアセタール、プロピオフェノンジメチルアセタール、1,2−ジメトキシエチレン、ジアルキルアセタール類及びジアルキルケタール類、アセトン、2−ブタノン、3−ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン類、ならびにアルキル基等と結合したアルデヒド類等が例示されるが、好適には2,2−ジメトキシプロパン、ベンズアルデヒドジメチルアセタール、1,2−ジメトキシエチレンが用いられる。これらは、溶媒として用いることもできる。
酸触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、過塩素酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フルオロスルホン酸等の有機酸及び無機酸が例示されるが、好適には、p−トルエンスルホン酸、過塩素酸が用いられる。
反応は溶媒中で行われ、用いられる溶媒としては、反応に影響を及ぼさないものであれば特に制限されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒及びベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒が用いられ、好適には、トルエンが用いられる。反応は、通常−20〜150℃、好ましくは−5〜10℃で行う。
反応後、反応液を中和して減圧下溶媒を留去し、得られた残留物を溶解後、生成物を有機溶媒から晶析するのが好ましい。残留物を溶解する溶媒として好ましくは、酢酸エチルが挙げられる。晶析に用いる溶媒としては、ヘキサン、ヘキサン−酢酸エチル混合溶液が挙げられる。
D−プシコフラノースを上記の方法により、例えば2,2−ジメトキシプロパンと反応させると、1位及び2位の炭素原子に結合した水酸基、ならびに3位及び4位の炭素原子に結合した水酸基が、それぞれ2,2−ジメトキシプロパンと一緒になってジメチルメチレンジオキシ基を形成したD−プシコフラノース誘導体(以下の式IVで表される)が得られる。
そして、レチノイン酸プシコース誘導体を、ルイス酸触媒の存在下に、酸で処理することにより、水酸基保護基を除去することによりレチノイン酸プシコースが得られる。
本発明において、ルイス酸触媒とは、反応する相手から電子対を受容する活性を有する触媒であって、通常の酸性触媒(例えば、塩酸及び硝酸等の無機酸、ならびに酢酸及びリン酸等の有機酸)を除くものを意味する。ルイス酸触媒としては、金属又はホウ素とハロゲン、アルキル基、アリール基又はアルコキシル基とが結合した化合物及びその錯体が挙げられる。金属としては、遷移金属及び希土類金属が好ましい。金属とハロゲンが結合した金属ハロゲン化物としては、Zn、Ti、Sn、Fe、Al及びランタノイドのハロゲン化物、例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、好ましくは塩化物が挙げられる。具体的には、ZnCl2、TiCl4、SnCl2、FeCl3、AlCl3、SmCl3、YbCl3等が挙げられ、好適にはZnCl2を用いる。金属ハロゲン化物の錯体としては、上記金属ハロゲン化物のアミン、エーテル、エステル、ホスフィン類との錯体などが挙げられる。ホウ素とハロゲンが結合したホウ素ハロゲン化物としては、BF3等が挙げられる。ホウ素ハロゲン化物の錯体としては、上記ホウ素ハロゲン化物のアミン、エーテル、エステル、ホスフィン類との錯体などが挙げられ、特にBF3・OEt2が好ましい。金属とアルキル基、アリール基又はアルコキシル基とが結合した化合物としては、CH3TiCl3、Ti{OCH(CH3)2}、C6H5Ti(OCHMe2)3が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
酸としては、特に制限されないが、塩酸、硫酸、硝酸、過塩素酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フルオロスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホナート等が例示されるが、好適には、酢酸が用いられる。
反応は溶媒中で行われ、用いられる溶媒としては、反応に影響を及ぼさないものであれば特に制限されないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素系溶媒及びメタノール、エタノール等のアルコール類が用いられ、好適には、テトラヒドロフランが用いられる。反応は、通常−80〜150℃、好ましくは50〜70℃で行う。
例えば、上記の式IIIで表されるレチノイン酸プシコース誘導体を、テトラヒドロフラン、酢酸及び水の混合溶媒に溶解後、触媒としてZnCl2を添加して反応させると、式IIで表されるプシコースのレチノイン酸エステル、すなわちレチノイン酸プシコースが得られる。
通常、糖の水酸基を保護した水酸基保護基は、酢酸、塩酸、硫酸等の酸を用いて除去できるが、レチノイン酸プシコース誘導体における水酸基保護基、特に二官能性水酸基保護基は、酸を用いる従来の方法では除去できなかった。しかし、ZnCl2等の触媒を酸と共存させることにより、水酸基保護基を除去し、高い収率でレチノイン酸プシコースを得ることが可能となった。
詳細なメカニズムは現時点では不明であるが、環状構造をとったときのプシコースの特異的な立体配座が影響していると考えることもできる。
本発明のレチノイン酸プシコースを含む医薬組成物又は化粧料組成物は、適当な担体とともに製剤化し、錠剤、顆粒、カプセル剤、糖衣錠、軟膏、クリーム、チンキ、ローション、溶液、懸濁物、ヒドロゲル、リポソーム又は泡スプレーの形態で投与又は施用することができる。
適当な担体の例は、各種乳化剤、分散剤、安定剤、香油、酸化防止剤、増粘剤、希釈剤、湿潤剤、フィラー、浸透圧を変えるための塩類、緩衝剤及びこれらの混合物などである。例えば、ゼラチン、ラクトース、スターチ、脂肪酸塩、タルク、アラビアゴム、ポリアルキレングリコール及びその他の非毒性賦形剤が挙げられる。
本発明の医薬組成物及び化粧料組成物における活性成分であるレチノイン酸プシコースの濃度は、投与形態に依存するが、通常0.1〜99.8重量%である。
レチノイン酸は、皮膚の治療及び改善、例えば、しわやシミの改善、乾性や角化性の皮膚の治療、ニキビの治療、紫外線防止において効果を有することが知られていることから、本発明のレチノイン酸プシコースを含む化粧料組成物又は医薬組成物もまた、皮膚の治療及び改善のために使用できる。
さらに、レチノイン酸は、癌の治療(例えば、前骨髄球性白血病の治療薬)、AIDS関連カポジ肉腫の治療にも効果を有することから、本発明のレチノイン酸プシコースを含む医薬組成物もまた、これらの用途に使用できる。
生体内でレチノイン酸プシコースが加水分解されレチノイン酸とプシコースに分離したとき、前述のとおりプシコースは他の糖に比べ腹腔内脂肪を蓄積させず、有効エネルギー価がほぼゼロであることから、肥満や糖尿病患者への悪影響を与えずにレチノイン酸を利用することができる。
さらに、生体内において、D−プシコースは、D−グルコースやD−フラクトースと比べ異なった生理活性作用を及ぼすことから、レチノイン酸プシコースは、グルコース、ガラクトース、マンノースのレチノイン酸エステル等とは異なる生理活性作用を及ぼすと考えられる。
D−プシコース(100g、0.56mol)のアセトン溶液(1000ml)に2,2−ジメトキシプロパン(173g、1.66mol)を加え、液温を0℃に冷却し、過塩素酸(70%水溶液)(22.0g、0.157mol)を加えて6時間撹拌する。反応溶液を濃アンモニア水で中和し、減圧下溶媒留去する。得られた残留物を酢酸エチル(300mL)に溶解後、水(250mL)で洗浄する。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下溶媒留去する。得られた残渣をヘキサン−酢酸エチルで晶析し、得られた白色結晶を減圧乾燥して1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(52.0g、純度 99%以上、収率 36.0%)を得た。
IR νmax (KBr):3560cm-1及び3200-2850cm-1;1H-NMR δ:1.33, 1.41, 1.45, 1.51(3H×4, each s), 3.16(1H, dd), 3.60-3.69(3H, m), 4.07(1H, d), 4.34(1H, d), 4.65(1H, d)及び4.92(1H,dd); 13C-NMR : 24.87, 26.20, 26.38, 26.52, 63.99, 69.97, 81.69, 85.89, 86.87, 111.78, 112.38, 113.50; MS(m/z):理論値;C11H17O6:245(M+-15)、実測値;245(M+-15)。
1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(0.81g、3.10mmol)、ビタミンA酸(1.38g、4.61mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(1.46g、7.06mmol)及び4−N,N−ジメチルアミノピリジン(0.20g、1.63mmol)のトルエン(160ml)溶液を5℃に冷却し、60時間撹拌する。反応溶液に飽和塩化アンモニウム溶液(50ml)を加えて生じた沈殿をろ別し、ろ液を分液する。得られた有機層を減圧下溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=24:1(v/v))に付し、レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース1.40g(収率83.2%)を得た。
IR νmax (KBr):3150-2800cm-1及び1730cm-1;1H-NMR δ:1.03(6H, s), 1.33(3H, s), 1.37(3H, s), 1.44-1.49(12H, m), 1.72(3H, s), 2.00-2.04(5H, m), 2.36(1H, s), 4.05-4.35(5H, m), 4.70(2H, dd), 5.81(1H, s), 6.12-6.31(4H, m)及び7.02(1H, dd)。
レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(0.20g、0.370mmol)をテトラヒドロフラン(4ml)、酢酸(12ml)及び水(4ml)の混合溶媒に溶解後、ZnCl2(0.20g)を加え、60℃に加温する。同温において18時間撹拌後、減圧下溶媒留去し、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィー(クロロホルム:メタノール=9:1(v/v))に付し、下記化合物(2)(0.17g、収率 81.0%)を得る。
IRνmax (KBr): 3460cm-1,3100-2775cm-1及び1715cm-1;1H-NMR δ:1.03(6H, s), 1.71-2.36(11H, m), 3.27(1H, s), 3.39-3.41(1H, m), 3.83(1H, s), 4.10-4.42(7H, m), 5.68-6.54(5H, m)及び6.99-7.06(1H, m)。
〔比較例1〕
レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(300mg)のテトラヒドロフラン溶液(3ml)に2N−H2SO4(0.3ml)を添加し、18時間還流したが、水酸基保護基は除去できなかった。
〔比較例2〕
レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(300mg)のテトラヒドロフラン溶液(3ml)に2N−H2SO4(0.9ml)を添加し、18時間還流したが、水酸基保護基は除去できなかった。
〔比較例3〕
レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(300mg)のテトラヒドロフラン溶液(3ml)に1N−HCl(3ml)を添加し、18時間還流したが、水酸基保護基は除去できなかった。
〔比較例4〕
レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(50mg)のギ酸溶液(2ml)に水(0.1ml)を添加し、18時間還流したが、水酸基保護基は除去できなかった。
〔比較例5〕
レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(45mg、0.0861mmol)の氷酢酸(2ml)溶液に水(0.1ml)を添加し、18時間還流したが、水酸基保護基は除去できなかった。
〔比較例6〕
レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(50mg)のメタノール溶液(1ml)にイオン交換樹脂Dowex 50W(H+) 10mgを添加し、室温で20時間撹拌したが、水酸基保護基は除去できなかった。
〔比較例7〕
レチノイン酸−1,2:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−D−プシコフラノース(50mg)のメタノール溶液(1ml)に塩化亜鉛10mgを添加し、室温で20時間撹拌したが、水酸基保護基は除去できなかった。
Claims (9)
- プシコース残基の水酸基が二官能性の水酸基保護基で保護されている請求項1記載のレチノイン酸エステル化合物。
- プシコース残基がD−プシコフラノース残基であり、D−プシコフラノース残基の1位と2位、3位と4位の炭素原子に結合する水酸基がそれぞれ二官能性の水酸基保護基で保護されている、請求項1記載のレチノイン酸エステル化合物。
- プシコースがD−プシコフラノースである請求項5記載のレチノイン酸エステル化合物の製造方法。
- 2,2−ジメトキシプロパンを用いてプシコースの水酸基を保護する請求項5又は6記載のレチノイン酸エステル化合物の製造方法。
- Rがプシコース残基である請求項1記載のレチノイン酸エステル化合物を含む、化粧料組成物。
- Rがプシコース残基である請求項1記載のレチノイン酸エステル化合物を含む、医薬組成物。
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