JP2008063316A - アルジトールまたはイノシトール誘導体を骨格とする分子輸送体 - Google Patents

アルジトールまたはイノシトール誘導体を骨格とする分子輸送体 Download PDF

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Abstract

【課題】細胞内に生理活性物質を輸送する生体膜透過性に優れた分子輸送体化合物。
【解決手段】下記のようなグアニジン基がアルジトールまたはイノシトール骨格構造に導入して製造された糖アルコール誘導体、またはその塩:
Figure 2008063316

であり、ここで、nは1ないし12の整数である。
【選択図】なし

Description

本発明は、アルジトールまたはイノシトール誘導体を骨格として製造された分子輸送体化合物およびこれを用いて生理活性物質を細胞内または核内に伝達する方法に関する。
細胞膜は不要な分子が細胞内に流入するのを遮断する役割をするため、適当な大きさ、極性および電荷を帯びた分子のみが細胞膜を通過することができる。治療効果を有する多数の薬物を前記のような防御壁を通過させるため、様々な化学的かつ物理的方法等が考案されてきた。
自ら細胞膜を通過する物質として種々の天然のペプチドが報告されているが、これらはそれ自体だけでなく生体外の分子を細胞内に伝達する機能を果たし、細胞透過性ペプチド(cell−penetrating peptides;CPP)または蛋白質伝達ドメイン(protein transduction domain)として知られている。細胞膜透過性質は、HIV−1のTat蛋白質(Tat−86)において最初に観察され、その後、ショウジョウバエ(Drosophila)のアンテナペディア(antennapedia;Antp)蛋白質を始めとして様々な蛋白質においても発見された。このような膜透過度は、それらの蛋白質内の相対的に短い特定ペプチドの配列と関係があることが明らかになった。例えば、両親媒性であり、塩基性の螺旋構造を有するTat蛋白質の9個の塩基性アミノ酸残基(残基49〜57)、Antp蛋白質の16個のアミノ酸(残基43〜58)およびカポシ肉腫纎維牙細胞成長因子の膜透過配列(KFGFMTS)から得られた12個の疎水性アミノ酸が膜透過度と関連がある。
生体膜透過機構に対する明らかな理解はないが、蛋白質、核酸、遺伝子等の治療物質を細胞および組職内に伝達するにあたって、前記細胞透過性ペプチドを活用しようとする研究が盛んに行われている。ポリカチオンペプチド類似体を含む天然または人工アミノ酸とその構造的類似体を模倣した膜透過分子輸送体に関する研究も進まれている(P.A.Wender,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.97:13003,2000;韓国特許公開第2001−12809号;米国特許第6,495,663号)。ところが、このようなペプチドは、分子輸送体としての効率性は良好であるが、細胞内に存在する酵素に対しては不安定であり、その合成のコストが高く、また毒性を有するという問題点がある。従って、このような問題点を解決し、細胞内小器官選択性および組職選択性を有する分子輸送体の開発が切実に要求されている。
本発明者らは、糖または糖類似体にグアニジン基が線形または分枝型で導入された誘導体が優れた生体膜透過性を示し、生理活性を有する様々な分子の輸送体として用いられることを既に報告している(K.K.Maiti,et al.,Angew.Chem.Int.Ed.45,2907,2006;韓国特許登録第10−0578732号;PCT国際出願公開WO2005/085159)。本発明者らは、前記報告された分子輸送体を改善し、これによって抗癌剤および核酸をより効率的に細胞内に伝達できる事実を確認することで本発明を完成するに至った。
韓国特許公開第2001−12809号 米国特許第6,495,663号 韓国特許登録第10−0578732号 PCT国際出願公開WO2005/085159 P.A.Wender,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.97:13003,2000 K.K.Maiti,et al.,Angew.Chem.Int.Ed.45,2907,2006
従って、本発明の目的は、生体膜透過性が優秀であるため生理活性を有する様々な分子の輸送体として用いられるアルジトールまたはイノシトールの誘導体を提供することである。
なお、本発明の他の目的は、前記アルジトールまたはイノシトールの誘導体を含む、細胞内に生理活性物質を輸送するための組成物を提供するものである。
また、本発明のさらに他の目的は、前記アルジトールまたはイノシトールの誘導体を用いて細胞内に生理活性物質を輸送する方法を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明は、以下の式IおよびIIに示す、グアニジン基が分枝型で導入されてきたアルジトールまたはイノシトールの誘導体が様々な生理活性物質を細胞内に輸送することのできる分子輸送体化合物として有用である発見を提供する:
Figure 2008063316
ここで、式中のRおよびRは、それぞれ独立的に、水素、アルキル、アリルアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、−(CHNHR´、−(CHCOR´´、−COR´´´、−SOR´´´´、塩基性アミノ酸、蛍光物質、またはドキソルビシンおよびパクリタキセルからなる群から選ばれる輸送対象生理活性物質であり、ここでのR´、R´´、R´´´、およびR´´´´は、それぞれ独立的に、水素、アルキル、アリルアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、塩基性アミノ酸、蛍光物質、またはドキソルビシンおよびパクリタキセルからなる群から選ばれる輸送対象生理活性物質であり、mは2ないし5の整数、lは1ないし5の整数(ただし、RおよびRのいずれか一方はドキソルビシン、パクリタキセル、−COR´´´、または塩基性アミノ酸である)であり;
は、
Figure 2008063316
または
Figure 2008063316
であり、ここでのnは1ないし12の整数である;
Figure 2008063316
ここで、式中のRおよびRは、それぞれ独立的に、水素、アルキル、アリルアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、−(CHNHR´、−(CHCOR´´、−COR´´´、−SOR´´´´、蛍光物質、診断試薬または輸送対象である生理活性物質であり、ここでのR´、R´´、R´´´、およびR´´´´は、それぞれ独立的に、水素、アルキル、アリルアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、蛍光物質、診断試薬、または輸送対象生理活性物質であり、mは2ないし5の整数、lは1ないし5の整数であり;
は、
Figure 2008063316
または
Figure 2008063316
であり、nは1ないし12の整数である。
アルジトールまたはイノシトール骨格構造にグアニジン基を導入して製造された本発明による分子輸送体化合物は、細胞膜、核膜、血液脳関門などのような生体膜透過性が特に優れているため、生体膜を通過し難いことにより医薬品としての開発が困難であったドキソルビシン(doxorubicin)、パクリタキセル(Paclitaxel)等の抗癌剤をプロドラッグの共役体(Pro−drug conjugate)の形態で、核酸(DNA、RNA)などのような巨大分子をイオン結合体またはリポゾームのようなカプセル化剤(encapsulating device)の形態で、対象細胞、組職、または臓器内に輸送するのに有用である。
本発明で用いられる「アルキル」は、1ないし30の炭素原子を有する飽和直鎖または分枝状の炭化水素を意味し、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、3級ブチル、またはネオペンチルが好ましい。
また「アリール」とは、単環式芳香族基または環の少なくとも一つ以上が芳香族である二環式芳香族基を意味し、「アリールアルキル」とは、1ないし3個のアリール基を有する1ないし6の炭素数を有するアルキルを意味する。前記アリールには、ベンジル、トリチル、およびフェニルエチルが含まれるが、これらに限定されるものではない。
「シクロアルキル」は、3ないし8個の炭素原子の環を有する飽和単環式炭化水素を意味し、これに限られるものではないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、およびシクロヘプチルが含まれる。
「ヘテロアルキル」は、炭素数1ないし6のアルキル鎖に少なくとも一つのヘテロ原子を含み、前記ヘテロ原子としては酸素、硫黄、窒素などが挙げられる。
「塩基性アミノ酸」とは、塩基性側鎖を有するアミノ酸であって、ヒスチジン、リシン、およびアルジニンが挙げられるが、これらに限られるものではない。
前記式Iの化合物は、骨格構造にデンドリマー(dendrimer)形態の側鎖構造を用い、所望の官能基を高濃度で導入することができる糖アルコール誘導体に8個のグアニジン基を導入した分子輸送体であって、具体的にはソルビトール、マンニトール、またはガラクチトールの立体構造を有するアルジトール(alditol)誘導体、およびその塩が挙げられ、好ましくは下記の式IIIのソルビトール誘導体およびその塩である。
Figure 2008063316
ここで、式中のR、R、およびRは、前記式Iにおいて定義した通りである。
さらに好ましくは、前記化III中において、RまたはRが下記の構造式を有する。
Figure 2008063316
Figure 2008063316
Figure 2008063316
または
Figure 2008063316
前記化IIの化合物は、myo-またはscyllo-立体構造を有するイノシトール(inositol)誘導体およびこれらの塩であって、好ましくは下記の式IVないしVIの化合物およびこれらの塩である。
Figure 2008063316
Figure 2008063316
Figure 2008063316
式中のR、R、およびRは、前記式IIにおいて定義した通りである。
前記式I、好ましくは式IIIの分子輸送体化合物は、細胞内に輸送しようとする生理活性物質と結合可能な官能基を含んでおり、前記生理活性物質としてはドキソルビシン、パクリタキセルなどが有用である。
本発明の分子輸送体化合物は、前記式IIIないしVIに示したように、ソルビトールまたはイノシトール骨格構造に、様々な側鎖長さを有するグアニジン基が線形または分枝型で導入された構造を有し、これによって高い収容性および優れた生体膜透過性を示し、前記の色々な生理活性物質と結合した形態、例えば共有結合またはイオン結合した形態で細胞膜、核膜、血液脳関門(blood−brain barrier)などのような生体膜を容易に通過することができる。
また、本発明は、
1)保護された中間体化合物のヒドロキシ基にアシル化(acylation)反応を介してアミノ酸側鎖を導入する段階;
2)段階1)で得た化合物のアミノ酸側鎖の末端アミノ基に、保護されたグアニジン基を導入する段階;および
3)段階2)で得た化合物のグアニジン基の保護基を除去する段階
を含む、前記分子輸送体化合物を製造する方法を提供する。
前記製造方法で段階1)および2)の代りに、アミノ酸側鎖の末端アミノ基に保護されたグアニジン基を先に導入した後、得られた側鎖を、保護された中間体化合物のヒドロキシ基にアシル化反応を介して導入してもよい。
より具体的には、本発明の分子輸送体化合物の製造方法は、アルジトールまたはイノシトール構造によって次のように区分して説明することができる。
前記式IおよびII、好ましくは前記式IIIないしVIの分子輸送体化合物は、それぞれ下記の式VIIないしXの中間体化合物を出発物質として、
1)保護された中間体化合物のヒドロキシ基に、アシル化反応を介してアミノ酸側鎖を導入する段階;
2)アミノ酸側鎖末端のアミノ保護基を除去する段階;
3)アミノ酸側鎖末端のアミノ基にグアニジン基を導入する段階;
4)保護されたヒドロキシ基を脱保護した後、生理活性物質とカップリングする段階;および
5)グアニジン基のアミノ保護基を除去する段階
により製造することができる。
Figure 2008063316
Figure 2008063316
Figure 2008063316
Figure 2008063316
前記式VIIにおいて、RおよびRは、それぞれ前記式Iにおいて定義した通りである。また、式VIIIないしXにおいて、RおよびRは、それぞれ前記式IIで定義した通りである。
前記式IIIの化合物を製造するための核心中間体である式VIIの化合物は、D−グルコース(glucose)に代表されるD−アルドヘキソース(aldohexose)を出発物質として1、6−OH位置に位置選択的に保護基が導入されたアルジトール誘導体であって、下記反応式1に示した過程により製造され得る。
[反応式1]
Figure 2008063316
D−グルコースを例にした前記反応式1によれば、まず、D−グルコースを出発物質として選択的に6−OHにはトリチル(Tr)保護基を導入し、還元剤、例えば、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH)による還元反応を通じて線形構造であるD−ソルビトール(sorbitol)を製造した後、第一級(primary)アルコールである1−OHに位置選択的にt−ブチルジフェニルシラン(TBDPS)保護基を導入し、前記式VII(R=TBDPS、R=Tr)の中間体化合物を製造する。
また、前記式IVの化合物の製造のための前記式VIIIの中間体化合物は、myo−イノシトールを出発物質として2,3:5,6−ジ−O−イソプロピリデン−myo−イノシトールを合成した後、1−OHまたは4−OHに位置選択的にそれぞれ異なる保護基、例えばtert−ブチルジメチルシリル(TBDMS)およびベンジル(Bn)保護基を導入して製造することができる。
前記式Vの化合物の製造のための前記式IXの中間体化合物は、myo−イノシトールを出発物質とするが、前記式VIIIの中間体化合物を製造する時とは異なり、1,6:3,4−ジ−O−イソプロピリデン−myo−イノシトールを製造した後、2−OHまたは5−OHに位置選択的にそれぞれ異なる保護基、例えばp−メトキシベンジル(PMB)およびBn保護基を導入して製造することができる。
また、前記式VIの化合物の製造のための前記式Xの中間体化合物は、ミツノブ反応(Mitsunobu reaction)を用いてmyo−イノシトールの2−OHの立体化学を反転した後、1,6:2,4−ジ−O−イソプロピリデン−scyllo−イノシトールを製造し、2−OHまたは5−OHに位置選択的にそれぞれ異なる保護基、例えばPMB、ベンゾイル(Bz)、Bnなどの保護基を導入して製造することができる。
段階1)は、前記のように保護基が導入された中間体化合物にアシル化反応を介して様々な長さのアミノ酸側鎖を導入する段階であって、前記式VIIの中間体化合物を除いた前記式VIIIないし式Xの中間体化合物からはアセトニド保護基を先に除去する。各中間体化合物を縮合剤(condensing agent)、例えばジシクロヘキシルカルボジイミドまたは1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩存在下で、アミノ保護基、例えば、カルボベンゾキシ(carbobenzoxy)基で保護された様々な側鎖長さを有するアミノ酸とアシル化反応させる。本発明に用いられる様々な側鎖長さを有するアミノ酸は、市販されているω−アミノ酸から得ることができ、例えば末端のアミノ基が適切に保護されたアミノ酸N,N−ジ−アミノプロピルアミノカプロン酸(aminocaproic acid)の誘導体などが好ましい。
前記アシル化反応では、それぞれの中間体化合物1当量当たり、様々な側鎖長さを有するアミノ酸1.5〜2.5当量を加えて、25〜40℃範囲の温度で16〜72時間行うことができる。
段階2)は、側鎖アミン末端のアミノ保護基を除去する段階であって、触媒、例えばパラジウム(Pd)、ニッケル、または白金を添加し、水素ガス雰囲気下で攪拌後、濾過して行う。
段階3)は、段階2)で脱保護された化合物のアミノ基をグアニジン基に変換する段階であって、有機溶媒中にて塩基存在下でN,N´−ジ−Boc−N´´−トリフリルグアニジン(N,N´−di−Boc−N´´−triflylguanidine)またはN,N´−ジ−Boc−S−メチルイソチオ尿素(N,N´−di−Boc−S−methylisothiourea)と反応させてグアニジン基を導入する(T.T.Baker,et al.,J.Org.Chem.65:9054,2000;A.E.MillerおよびJ.J.Bischoff,Synthesis 777,1986)。この側鎖を導入する段階において、予めアミン末端にグアニジン基を導入した側鎖を製造し、これをアシル化反応を介して直接骨格構造に導入する方法を行ってもよい。前記段階で用いられる有機溶媒としては、ジクロロメタン、N,N−ジメチルホルムアミド、クロロホルム、酢酸エチルなどが挙げられ、塩基としては、トリエチルアミンなどが挙げられ、前記反応は25〜40℃の温度で16〜72時間行うことができる。
段階4)は得られた化合物のヒドロキシ保護基を除去し、ヒドロキシ基と必要な輸送対象である生理活性物質とをカップリングする段階である。この時、選択的に前記化合物に蛍光物質を導入することができるが、グアニジン基が導入された化合物の保護基のうちいずれか一つを選択的に除去し、蛍光物質、例えばダンシル(5−(ジメチルアミノ)−ナフタレン−1−スルホニル)、FITC(フルオレセイン)、ローダミン(Rhodamine)などで標識する。
最後に、グアニジン基のアミノ保護基を除去して前記式IIIないしVIの分子輸送体化合物を製造する。
下記の反応式2は、前記式VIIの中間体化合物から前記式IIIの分子輸送体化合物を製造する過程を例示するものである。
[反応式2]
Figure 2008063316
また、下記の反応式3および4は、前記式VIIIおよびXで示される中間体化合物から前記式IVおよびVIの分子輸送体化合物をそれぞれ製造する過程を例示するものである。
[反応式3]
Figure 2008063316
[反応式4]
Figure 2008063316
前記方法によって製造された本発明の分子輸送体化合物は、8個のグアニジン基を有するアルジトールまたはイノシトールの誘導体であって、生理活性物質と共有結合またはイオン結合により結合された状態で細胞膜、核膜および血液脳関門などの生体膜を透過する際に高い透過性を示す。
従って、本発明の分子輸送体化合物は種々の治療用および診断用医薬品のみならず、蛋白質および遺伝子のような巨大分子を細胞内に移動するのに有用である。
これによって本発明は、前記式IおよびIIの化合物のうちいずれか一つを含む、生体膜を透過して細胞内または核内に生理活性物質を輸送するための組成物を提供する。なお、本発明は前記式Iおよび式IIの化合物のうちいずれか一つを分子輸送体として用いて、前記生理活性物質が生体膜を透過し、細胞内または核内に伝達される方法を提供する。本発明の輸送体化合物が細胞内または核内に輸送できる生理活性物質としては、例えばドキソルビシン、パクリタキセルなどが挙げられる。
本発明の前記式IおよびIIの輸送体化合物は、生理活性物質とのイオン結合によってイオン錯体(ionic complex)を形成することによって、これらを細胞内または核内に輸送できるだけでなく、生理活性物質との共有結合による共役体(conjugate)の形態で細胞内に輸送できる。
特に、脂肪酸を導入した分子輸送体は、自らDNA/RNAとイオン錯体を形成してDNA/RNAを細胞または核内に伝達することができる。または核酸を含むリポゾームの表面処理によって細胞膜または核膜の透過を一層容易にすることにより、リポゾーム内にカプセル化された核酸を、効果的に細胞/核内に伝達することができる。即ち、脂肪酸が結合した分子輸送体は、核酸の縮合剤またはリポゾームの表面改質剤(surface modifying agent)として有用に遺伝子導入(gene delivery)に活用できる(S.Futaki,et al.,Bioconju.Chem.12,1005,2001;K.Kogure,et al.,J.Control.Release,98,317,2004)。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
製造例1:保護基を有するソルビトールの製造
段階1)α−D−グルコースへのトリチル保護基の導入
Figure 2008063316
α−D−グルコース(10g、55.5mg)を無水ピリジン(120ml)に溶かしてトリエチルアミン(triethylamine)(38.7ml、277.5mmol)を添加した。前記混合物に塩化トリチル(tritylchloride)(18.3g、65.5mmol)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応が終わった後、前記反応物をジクロロメタン(CHCl)(250ml)で希釈し、飽和NaHCO水溶液(100ml)で洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(酢酸エチル:ヘキサン=2:3→1:1→3:2)で精製して茶色の固体状の化合物(16.87g)を得た。
H−NMR(CDOD):δ3.25−3.38(m,4H),3.59(t,J=9.2Hz,1H),3.94(m,1H),5.13(d,J=3.7 Hz,2H),7.11−7.30(m,9H),7.42(d,J=9.4Hz,6H)
MS(FAB)m/z445.22(M+Na)。
段階2)保護されたD−グルコースからのソルビトールの製造
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(10g、23.66mmol)をメタノール(200ml)に溶かし、水素化ホウ素ナトリウム(NaBH)(2.18g、59.18mmol)を滴加した後、常温で7時間攪拌した。前記反応物を減圧濃縮した後、水とメタノールの混合溶媒から再結晶させて白色の固体状の化合物(6.68g)を得た。
H−NMR(CDOD):δ3.25−3.33(m,4H),3.47−3.51(m,2H),3.85−3.87(m,2H),7.14−7.26(m,9H),7.42(d,J=8.8 Hz,6H)
MS(FAB) m/z 447.29(M+Na)。
段階3)t−ブチルジフェニルシラン保護基の導入
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(5g、11.77mmol)、トリエチルアミン(4.9ml、35.33mmol)および4−ジメチルアミノピリジン(4−(dimethylamino)pyridine)(287.8mg、0.235mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(N,N−dimethylformamide)(50ml)に溶かした。前記混合物にt−ブチルクロロジフェニルシラン(tert−butylchlorodiphenylsilane)(6.12ml、23.55mmol)を1時間に亘って滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、前記反応物を酢酸エチル(200ml)で希釈し、水(50ml)およびNaCl飽和水溶液(25ml)で数回洗浄した。このようにして得られた水層は、酢酸エチル(50ml)で二回抽出し、抽出有機層は合わせてNaSOで乾燥した後に減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィ(酢酸エチル:へキサン=1:1→3:2)で精製して白色の泡状(foamy)の固体化合物(5.5g)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.06(s,9H),2.72(brs,1H),3.01(brs,1H),3.21(brs,1H),3.35(d,J=5.5Hz,2H),3.73−3.83(m,6H),7.22−7.65(m,25H)
MS(FAB)m/z686.24(M+Na)。
製造例2:カルボベンゾキシ保護基を有するアミノカプロン酸誘導体の製造I
段階1)N−ジ−シアノエチル化された6−アミノカプロン酸の製造
Figure 2008063316
6−アミノカプロン酸(6−aminocaproic acid)(2.5g、0.019mol)に過量のアクリロニトリル(acrylonitrile)(94.1ml、1.43mol)および酢酸(AcOH)(21.8ml、0.381mol)を滴加して30時間還流した。反応後に残った過量のアクリロニトリルは、減圧下で蒸留し、酢酸はトルエンと共に減圧下で蒸留して除去した。得られた反応物を酢酸エチル(200ml)で希釈し、水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(酢酸エチル:へキサン=4:1)で精製して、粘着性の茶色の固体状の化合物(3.5g)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.35−1.49(m,4H),1.65(t,J=7.5Hz,2H),2.36(t,J=7.3Hz,2H),2.46−2.84(m,6H),2.86(t,J=6.7Hz,4H),10.35(brs,1H)
MS(FAB)m/z238.08(M+H)。
段階2)シアノ基のアミノ基への変換
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(2.2g、1.05mmol)を95%エタノール(120ml)に溶かし、1M水酸化ナトリウム水溶液(15ml)およびラネーニッケル(Raney Nikel)触媒(4g)を加えた後、水素ガス雰囲気下で(50psi)24時間反応させた。反応終了後、ぜライトで反応物から触媒を除去し、95%エタノール(75ml)で洗浄した。このようにして得た濾液を減圧濃縮して粘着性の白色の固体状の化合物(2.25g)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.31−1.68(m,6H),1.89(m,4H),2.22(t,J=7.2Hz,2H),2.71−2.76(m,6H),2.98(t,J=7.5Hz,4H)
MS(FAB)m/z246.15(M+H)。
段階3)カルボベンゾキシ(Cbz)基によるアミノ基の保護
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(1.1g、6.11mmol)を1、4−ジオキサン(1、4−dioxane)および水の混合液(2:1)(20ml)に溶かし、重炭酸ナトリウム(2.56g、30.57mmol)を加えた後、徐々に塩化カルボベンゾキシ(Cbz−Cl)(2.7ml、18.34mmol)を0℃で30分間に亘って滴加した。常温で15時間攪拌した後、濃縮した反応物に水(20ml)を添加し、10%HClを加えてpHを2に調節し、その混合物を酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して白色泡状の固体状の化合物(1.4g)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.33−1.61(m,6H),1.94(brs,4H),2.27(t,J=6.8Hz,2H),2.93(brs,6H),3.20−3.22(m,4H),5.01(s,4H),5.65(brs,2H),7.31(brs,10H)
MS(FAB)m/z514.21(M+H)。
段階4)アミノ基のN,N´−ジ−Boc−グアニジン基への変換
Figure 2008063316
前記段階3で得た化合物(2g、8.15mmol)をジオキサンおよび水の混合液(5:1)(35ml)に溶かした後、1N HCl溶液でpHを約7に調節した。トリエチルアミン(9.12ml、64.89mmol)およびN,N´−ジ−Boc−N´´−トリフリルグアニジン(9.56g、24.42mmol)を加え、常温で3日間攪拌した。反応終了後、反応物を酢酸エチル(150ml)で希釈し、飽和NaCl水溶液と水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して白色泡状の固体化合物(3.86g)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.41−1.49(m,42H),1.61−1.70(m,4H),2.27−2.31(m,2H),2.38−2.49(m,6H),3.42−3.49(m,4H),8.45(br.s.,2H),11.45(br.s.,2H)
MS(FAB)m/z730.90(M+H)。
製造例3:カルボベンゾキシ保護基を有するアミノカプロン酸誘導体の製造II
段階1)N−ジ−メチルアクリル化された6−アミノカプロン酸の製造
Figure 2008063316
6−アミノカプロン酸(1.5g、0.0114mol)に過量のメチルアクリレート(methylacrylate)(77.3ml、0.857mol)および酢酸(13.1ml、0.228mol)を滴加し、30時間還流した。反応後に残った過量のメチルアクリレートを減圧蒸留して除去し、酢酸はトルエンと共に減圧蒸留して除去した。得られた反応物を酢酸エチル(200ml)で希釈し、水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(酢酸エチル:へキサン=4:1)で精製して、粘着性の茶色の固体状の化合物(1.85g)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.30−1.62(m,6H),2.30(t,J=7.4Hz,2H),2.50(t,J=6.8Hz,6H),2.80−2.86(m,4H),3.66(s,6H)
MS(FAB)m/z304.18(M+H)。
段階2)メチルアクリレートへのエチレンジアミンの導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(1.2g、3.95mmol)およびエチレンジアミン(ethylenediamine)(16ml、237.3mmol)をメタノール(20ml)に溶かした後、常温で72時間攪拌した。反応後に残った過量のエチレンジアミンを減圧蒸留して除去した後、茶色シロップ状の化合物(1.4g)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.26−1.64(m,6H),2.16−2.22(m,2H),2.27−2.56(m,6H),2.71−2.88(m,8H),3.29−3.31(m,4H)
MS(FAB)m/z382.19(M+Na)。
段階3)カルボベンゾキシ(Cbz)基によるアミノ基の保護
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(930mg、2.58mmol)を1,4−ジオキサンおよび水の混合液(2.5:1)(20ml)に溶かし、重炭酸ナトリウム(1.52g、18.11mmol)を添加した後、徐々に塩化カルボベンゾキシ(1.4ml、10.34mmol)を0℃で30分間に亘って滴加した。常温で15時間攪拌した後、反応物を濃縮して水(20ml)を添加した後で10%HClを添加してpHを2に調節し、酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して白色の固体状の化合物(1.2g)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.23−1.71(m,6H),2.13(t,J=6.8Hz,2H),2.30−2.48(m,6H),2.69(brs,4H),3.21−3.26(m,8H),5.04(s,4H),7.31−7.32(m,10H)
MS(FAB)m/z650.19(M+Na)
段階4)アミノ基のN,N´−ジ−Boc−グアニジン基への変換
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(500mg、1.39mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(6ml)に溶かした後、トリエチルアミン(0.7ml、4.86mmol)およびN,N´−ジ−Boc−N´´−トリフリルグアニジン(1.36g、3.47mmol)を加え、常温で3日間攪拌した。反応終、反応物をジクロロメタン(100ml)で希釈し、飽和NaCl水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して白色泡状の固体状の化合物(800mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.45−1.66(m,42H),2.41−2.44(m,6H),2.84(brs,4H),3.40−3.54(m,10H),8.18(brs,2H),8.64(brs,2H),11.44(brs,2H)
MS(FAB)m/z844.33(M+H)。
製造例4:N−カルボベンゾキシで保護された6−アミノカプロン酸の製造
Figure 2008063316
前記製造例3の段階2で得た化合物(10g、76.23mmol)を1,4−ジオキサンおよび水の混合液(3:2)(50ml)に溶かして、重炭酸ナトリウム(25g、297.81mmol)を添加し、塩化カルボベンゾキシ(13.4ml、95.2mmol)を0℃で30分間に亘って徐々に滴加し、常温で12時間攪拌した。反応後、反応物を濃縮して水(20ml)を添加し、10%HClを添加してpHを2に調節し、酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して白色の固体状の化合物(15g)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.33−1.64(m,6H),2.32−2.36(m,2H),3.16−3.20(m,2H),4.86(br.s.,1H),5.09(s,2H),7.25−7.36(m,5H,aromatic)
MS(FAB)m/z266.10(M+Na)。
製造例5:パクリタキセル誘導体の製造
Figure 2008063316
パクリタキセル(100mg、0.171mmol;Waco Pure Chem.Industries,Ltd.製)をジクロロメタン(4ml)に溶かし、無水コハク酸(15.2mg、0.1522mmol)およびピリジン(触媒量、50μl)を添加した後、常温で3日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(30ml)で希釈し、飽和NaCl水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して白色の固体状の化合物(82mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.12(s,3H),1.22(s,3H),1.66(s,3H),1.90(br.s.,5H),2.03(s,3H),2.19(br.s.,4H),2.36−2.60(m,9H),3.79(d,J=7.0Hz,1H),4.18(d,J=8.4Hz,1H),4.28(d,J=8.2Hz,1H),4.42(dd,J1=12.4Hz,J2=6.8Hz,1H),4.96(d,J=8.6Hz,1H),5.50(d,J=3.1Hz,1H),5.68(d,J=6.9Hz,1H),5.98(dd,J1=12.4Hz,J2=3Hz,1H),6.24(t,J=9.1Hz,1H),6.29(s,1H),7.20(d,J=9.2Hz,1H),7.30−7.40(m,7H),7.43−7.7.49(m,3H),7.59−7.62(m,1H),7.74(d,J=7.2Hz,2H),8.12(d,J=7.2Hz,2H)
(Y.TatiaNa,et al.,J.Am.Chem.Soc.U.S.A.
127:12508,2005)。
製造例6:8つのグアニジン基を有するアルジトール誘導体の中間体製造I
段階1)ソルビトールへのアシル化による側鎖の導入
Figure 2008063316
前記製造例1で得た1,6−OH位置が保護されたソルビトール化合物(100mg、0.15mmol)、前記製造例2で得た化合物(757.5mg、1.2mmol)および4−ジメチルアミノピリジン(27.6mg、0.226mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(231.3mg、1.2mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(50ml)で抽出し、飽和NaHCO水溶液(30ml)および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(263mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.01(s,9H),1.17−1.51(m,40H),1.86−2.32(m,32H),3.31(brs,16H),3.60−3.88(m,2H),3.93−4.12(m,2H),4.79−4.92(m,2H),4.98(s,16H),5.59(brs,8H),5.61−5.88(m,2H),7.13−7.59(m,65H)
MS(MALDI−TOF)m/z2668.40(M+Na)。
段階2)側鎖アミン末端からのカルボベンゾキシ保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(150mg、0.056mmol)をメタノール(4ml)に溶かし、Pd/C(100mg)を添加した。前記混合物を常温で15時間、水素ガス雰囲気下で(50psi)攪拌した後、ぜライトで濾過してPd/Cを除去した。このようにして得られた濾液を減圧濃縮して粘着性の白色固体状の化合物(87mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.02(s,9H),1.16−1.82(m,24H),2.07−2.38(m,24H),3.03−3.28(m,40H),3.56−3.80(m,2H),3.91−4.13(m,2H),4.87−5.13(m,2H,merged with CDOD peak),
5.88(dd,J=14.2Hz,1.9Hz,2H),7.24− 7.68(m,25H)
MS(MALDI−TOF)m/z1593.89(M+Na)。
段階3)アミノ基のN,N´−ジ−Boc−グアニジン基への変換
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(75mg、0.0047mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(6ml)に溶かした後、トリエチルアミン(0.24ml、0.166mmol)とN,N´−ジ−Boc−N´´−トリフリルグアニジン(410mg、0.105mmol)を加え、常温で2日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(60ml)で希釈し、飽和NaCl水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧蒸留して濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製してグアニジン基が8つ導入された白色泡状の固体化合物(104mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.03(s,9H),1.18−1.54(m,168H),2.28−2.64(m,24H),2.78−3.28(m,24H),3.59(brs,16H),3.89−4.21(m,4H),4.82(brs,1H),5.11(brs,1H),5.63(brs,1H),5.89(brs,1H),7.26−7.67(m,25H),8.39(brs,8H),11.35(brs,8H)
MS(MALDI−TOF)m/z3533.34(M+Na)。
製造例7:8つのグアニジン基を有するアルジトール誘導体の中間体製造II
Figure 2008063316
前記製造例1で得た1,6−OH位置が保護されたソルビトール化合物(75mg、0.113mmol)、製造例2で得た化合物(763mg、0.905mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(20.7mg、0.169mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(6ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(173.5mg、0.905mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(65ml)で抽出し、飽和NaHCO水溶液(30ml)および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(278mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.01(s,9H),1.35−1.40(m,168H),2.19−2.27(m,32H),2.66(brs.,16H),2.78−2.93(m,2H),3.31−3.58(m,32H),3.63−3.92(m,2H),4.01(brs.,2H),4.23(brs.,2H),4.88−5.12(m,2H),7.16−7.58(m,25H,aromatic),7.94(brs.,8H),8.51(brs.,8H),11.35(brs.,8H)
MS(MALDI−TOF)m/z3987.73(M+Na−2)。
実施例1:8つのグアニジン基を有するアルジトール誘導体の製造I
段階1)t−ブチルジフェニルシラン保護基の除去
Figure 2008063316
前記製造例6の段階3で得た化合物(100mg、0.0285mmol)をテトラヒドロフラン(3.5ml)に溶かし、テトラブチルフッ化アンモニウムテトラヒドロフラン溶液(25μl、0.0854mmol)を加え、常温で10時間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(60ml)で希釈し、飽和NaCl水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製してt−ブチルジフェニルシラン保護基が除去された粘着性の白色固体状の化合物(74mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.25−1.68(m,184H),2.35−2.45(m,32H),3.40(brs.,4H),3.42(brs.,16H),4.05−4.42(m,2H),5.21(brs.,1H),5.53(brs.,1H),7.29−7.41(m,15H),8.50(brs.,8H),11.49(brs.,8H)
MS(MALDI−TOF)m/z3295.4532(M+Na)。
段階2)カルボベンゾキシ(Cbz)基で保護されたリンカーの導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(85mg、0.026mmol)、製造例4で得た化合物(17.2mg、0.065mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(1.6mg、0.013mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(2.5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(12.5mg、0.065mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(40ml)で抽出後、飽和NaHCO水溶液(60ml)および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(65mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.25−1.70(m,184H),2.28−2.44(m,32H),3.41−3.66(m,22H),4.08−4.44(m,4H),5.07(s,2H),5.24(brs.,1H),5.56(brs.,1H),7.25−7.38(m,20H),8.50(brs.,8H),11.50(brs.,8H)。
段階3)リンカーアミン末端からのカルボベンゾキシ保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(50mg、0.0105mmol)をメタノールおよびジクロロメタンの混合液(9:1)(3ml)に溶かし、Pd/C(40mg)を添加した。前記混合物を常温で1日間水素ガス (1気圧)雰囲気下で攪拌し、ぜライトで濾過して、Pd/Cを除去した。このようにして得られた濾液を減圧濃縮して粘着性の白色固体状の化合物(44mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.28−1.66(m,184H),1.89−2.00(m,16),2.34(brs.,4H),2.96−3.23(m,16H),3.47(brs.,16H),3.57−3.68(m,2H),4.01−4.21(m,2H),4.66−4.70(m,2H),5.22(brs.,1H),5.58(brs.,1H),7.27−7.39(m,15H)。
段階4)蛍光物質の導入
Figure 2008063316
前記段階3で得た化合物(40mg、0.0118mmol)をテトラヒドロフランおよびエタノール混合液(3:2)(3ml)に溶かし、フルオロセイン−5−イソシアネート(5.8mg、0.0153mmol)およびトリエチルアミン(4.9μl、0.0355mmol)を添加し、室温で1日間攪拌した。反応後、減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して粘着性の透明な薄緑の化合物(30mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.25−1.74(m,184H),2.05−2.31(m,32H),3.58(brs.,18H),4.02−4.24(m,2H),4.56(brs.1H),5.22(brs.,1H),5.41(brs.,1H),6.59−6.81(m,6H),7.26−7.39(m,15H),7.69−7.79(m,2H),7.99(brs.1H),8.49(brs.,8H),11.38(brs.,8H)。
段階5)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−BocおよびO−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階4で得た化合物(25mg、0.0066mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(4ml)を滴加して、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%を含有した水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製し、凍結乾燥し透明な薄緑の泡状の固体化合物(12mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.45−1.88(m,40H),2.03(brs.,16H),2.34(brs.,16H),3.34(brs.,16H,CDOD peakと重なる),3.67−3.79(m,2H),4.03−4.23(m,2H),5.17−5.46(m,4H),6.52−6.73(m,5H),7.21−7.32(m,1H),7.33−7.41(m,1H),7.81−7.95(m,2H),8.28(brs.,1H)
MS(MALDI−TOF)m/z1950.87(M+Na)。
実施例2:8つのグアニジン基を有するアルジトール誘導体の製造II
段階1)t−ブチルジフェニルシラン保護基の除去
Figure 2008063316
前記製造例7で得た化合物(250mg、0.063mmol)をテトラヒドロフラン(5ml)に溶かし、テトラブチルフッ化アンモニウムテトラヒドロフラン1モル溶液(64μl、0.220mmol)を加え、常温で15時間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(65ml)で希釈し、飽和NaCl水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製してt−ブチルジフェニルシラン保護基が除去された粘着性の白色固体状の化合物(188mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.18−1.54(m,168H),2.11−2.41(m,32H),2.67(brs.,16H),3.30−3.45(m,32H),3.76−3.89(m,2H),4.02−4.24(m,2H),4.81−4.99(m,2H),7.18−7.34(m,25H,aromatic),8.13(brs.,8H),8.50(brs.,8H),11.35(brs.,8H)
MS(MALDI−TOF)m/z3750.27(M+Na)。
段階2)カルボベンゾキシ(Cbz)基で保護されたリンカーの導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(90mg、0.0241mmol)、製造例4で得た化合物である6−N−カルボベンゾキシアミノカプロン酸(16mg、0.0603mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(2mg、0.0096mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(2.5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(11.5mg、0.0603mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(50ml)で抽出し、飽和NaHCO水溶液(75ml)および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(69mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.18−1.54(m,174H),2.24−2.28(m,32H),2.65(brs.,16H),3.16(brs.4H),3.30−3.43(m,32H),3.71−3.88(m,2H),4.11−4.28(m,4H),4.76−4.81(m,2H),4.99(s,2H),7.18−7.32(m,20H、芳香族),7.89(brs.,8 H),8.48(brs.,8H),11.34(brs.,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3997.27(M+Na)。
段階3)リンカーアミン末端からのカルボベンゾキシ保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(60mg、0.0150mmol)をメタノールおよびジクロロメタンの混合液(9:1)(3ml)に溶かし、Pd/C(42mg)を添加した。前記混合物を常温で1日間水素ガス(1気圧)雰囲気下で攪拌し、ぜライトで濾過してPd/Cを除去した。このようにして得られた濾液を減圧濃縮して粘着性の白色固体状の化合物(50mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.28−1.67(m,174H),2.26−2.59(m,32H),2.87(brs.,16H),2.92−3.00(m,4H),3.31−3.50(m,32H),3.82−3.91(m,2H),4.06−4.22(m,4H),4.79−4.89(m,2H,CDODと部分的に重なる),7.32−7.47(m,15H)。
段階4)蛍光物質の導入
Figure 2008063316
前記段階3で得た化合物(45mg、0.0117mmol)をテトラヒドロフランおよびエタノール混合液(3:2)(3ml)に溶かし、フルオロセイン−5−イソシアネート(5.9mg、0.0152mmol)およびトリエチルアミン(4.8μl、0.0351mmol)を添加し、室温で1日間攪拌した。反応後減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して粘着性の透明な薄緑の化合物(32mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.19−1.60(m,174H),2.16−2.34(m,32H),3.06−3.14(m,16H),3.35−3.48(m,32H),3.78−3.91(m,4H),4.10−4.22(m,2H),4.88−4.93(m,2H),6.64−6.91(m,6H),7.27−7.38(m,15H),7.88−8.21(m,10H),8.55(brs.,8H),11.41(brs.,8H)。
段階5)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−BocおよびO−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階4で得た化合物(27mg、0.0063mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(4ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%を含有した水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製し、凍結乾燥して明るい薄緑の泡状の固体化合物(14.3mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.28−1.88(m,46H),2.43(brs.,16H),3.28−3.44(m,48H,CD3ODと部分的に重なる),3.88−3.98(m,2H),4.03−4.28(m,4H),6.57−6.84(m,6H),7.81(brs.,2H),8.33(brs.,1H)
MALDI−TOF−MS:m/z2407.34(M+Na)。
実施例3:ドキソルビシンが結合したアルジトール誘導体の製造
段階1)ドキソルビシンの導入
Figure 2008063316
前記実施例1の段階1で得た化合物(55mg、0.0168mmol)およびパラ−ニトロクロロギ酸フェニル(9.4mg、0.047mmol)を0℃でジクロロメタン(4ml)に溶かした後、ピリジン(68μl、0.084mmol)を加え、常温で2日間攪拌した。反応終了後、真空状態で溶媒を除去した後、N,N−ジメチルホルムアミド(3ml)に溶かし、トリエチルアミン(14.2μl、0.1mmol)およびドキソルビシン−塩酸塩(13.7mg、0.0235mmol;和光純薬工業株式会社製)を添加し、常温で暗室処理して1日間攪拌した。反応後、溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して粘着性の赤色固体状の化合物(40.5mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.36−1.77(m,184H),2.18−2.56(m,32H),3.47−3.66(m,18H),3.78(s,3H),4.07−4.33(m,8H),4.67−5.44(m,11H),7.23−7.47(m,15H),7.59−7.64(m,1H),7.73−7.91(m,2H),8.51(br.s.,8H),11.47(br.s.,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3867.5923(M+Na+2)。
段階2)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−BocおよびO−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(40mg、0.0102mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%を含有した水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製して赤色の化合物(17.4mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.19−1.88(m,40H),2.23(br.s.,32H),2.45(br.s.,8H),3.30−3.53(m,17H,3.31でCDODと部分的に重なる),3.82−4.33(m,10H),4.45−4.68(m,3H),5.11−5.23(m,2H),7.44(br.s.,1H),7.78(br.s.,1H),7.96−8.01(m,1H)
MS(MALDI−TOF):m/z2020.8277(M+Na+2)。
実施例4:パクリタキセルが結合したアルジトール誘導体の製造
段階1)パクリタキセルの導入
Figure 2008063316
前記実施例1の段階1で得た化合物(55mg、0.0168mmol)、製造例5で製造されたパクリタキセル誘導体(108mg、0.115mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(20.7mg、0.169mmol)をジクロロメタン(6ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(173.5mg、0.905mmol)を加え、常温で2日間攪拌した。反応後、反応物を酢酸エチル(65ml)で抽出し、飽和NaHCO水溶液(30ml)および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(278mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.21−1.48(m,184H),1.67−2.04(m,18H),2.13−2.72(m,44H),3.08−3.42(m,16H),3.68(s,2H),3.88(br.s.,2H),4.03−4.44(m,6H),4.77−5.10(m,4H),5.18−5.259m,2H),5.55−5.73(m,2H),5.90(br.s.,1H),6.10−6.29(m,2H),7.18−7.54(m,28H),8.12(br.s.,2H),8.49(br.s.,8H),11.49(br.s.,8H)。
段階2)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−BocおよびO−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(170mg、0.0405mmol)を酢酸エチルに溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(6.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%を含有した水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製し、赤色の化合物(83.5mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.44−1.81(m,48H),2.10−2.23(m,30H),2.39−2.88(21H),3.30−3.35(m,20H,3.31でCDODと部分的に重なる),3.62−3.93(m,5H),4.11−4.32(m,4H),4.67−4.88(m,2H),5.02−5.41(m,4H),5.88(br.s.,1H),6.32(br.s.,1H),7.22−8.17(m,15H);
MS(MALDI−TOF):m/z2372.5631(M+Na)。
実施例5:パクリタキセルが結合したアルジトール誘導体の製造
段階1)6−O−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記製造例6の段階3で得た化合物(125mg、0.0327mmol)をジクロロメタン(3ml)に溶かし、触媒量のトリフルオロ酢酸を滴加した後、室温で12時間攪拌した。反応終了後、反応物をジクロロメタン(30ml)で希釈し、水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して化合物(87mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.05(s,9H),1.25−1.74(m,184H),2.04−2.53(m,34H),3.34(brs.,2H),3.45−3.47(m,16H),3.81−4.02(m,2H),4.11−4.32(m,4H),4.84(brs.,1H),5.56(brs.,1H),5.72(brs.,1H),7.37−7.41(m,6H、芳香族),7
.65−7.67(m,4H、芳香族),8.50(brs.,8H),11.48
(brs.,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3292.45(M+Na)。
段階2)カルボベンゾキシ(Cbz)基で保護されたリンカーの導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(85mg、0.0229mmol)、製造例4で得た化合物である6−N−カルボベンゾキシアミノカプロン酸(12.1mg、0.0458mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(1.6mg、0.0413mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(2.5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(8.7mg、0.0458mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(30ml)で抽出し、飽和NaHCO水溶液(75ml)および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して白色泡状の固体化合物(62mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.05(s,9H),1.25−1.70(m,184H),2.28−2.48(m,32H),3.11−3.26(m,2H),3.55(brs.,16H),3.68−3.88(m,2H),4.06−4.22(m,2H),4.78−4.85(m,2H),5.07(s,2H),5.67(brs.,1H),5.87(brs.,1H),7.27−7.39(m,6H),7.41−7.68(m,4H),8.50(brs.,8H),11.48(brs.,8H)。
段階3)t−ブチルジフェニルシラン保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(60mg、0.0170mmol)をテトラヒドロフラン(3.5ml)に溶かし、テトラブチルフッ化アンモニウムテトラヒドロフラン1モル溶液(30μl、0.1024mmol)を加え、常温で10時間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタン(35ml)で希釈し、飽和NaCl水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製してt−ブチルジフェニルシラン保護基が除去された粘着性の白色固体状の化合物(51mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.22−1.73(m,184H),2.02−2.50(m,32H),3.21(br.s.,4H),3.44−3.48(m,16H),3.87(br.s.,1H),4.12−4.52(m,5H),4.93(br.s.,1H),5.08(s,2H),5.12−5.39(m,2H),7.34(br.s.,5H、芳香族),8.51(br.s.,8H
),11.48(br.s.,8H)
MS(MALDI−TOF)m/z3300.2081(M+Na)。
段階4)パクリタキセルの導入
Figure 2008063316
前記段階3で得た化合物(50mg、0.0152mmol)、製造例5で製造されたパクリタキセル誘導体(108mg、0.115mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(28.5mg、0.0305mmol)をジクロロメタン(2.6ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(6.4mg、0.0305mmol)を加え、常温で2日間攪拌した。反応後、反応物を酢酸エチルで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(47mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.28−1.67(m,190H),1.89−2.04(m,18H),2.21−2.45(m,32H),2.63−2.81(12H),3.11−3.48(m,18H),3.82(br.s.,2H),4.13−4.41(m,8H),4.82−5.23(m,5H),5.57−5.82(m,3H),6.03(br.s.,1H),6.11−6.32(m,2H),7.26−7.50(m,18H),8.22(br.s.,2H),8.50(br.s.,8H),11.49(br.s.,8H)。
段階5)リンカーアミン末端からのカルボベンゾキシ保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階4で得た化合物(60mg、0.0150mmol)をメタノールおよびジクロロメタンの混合液(9:1)(3ml)に溶かし、Pd/C(42mg)を添加した。前記混合物を常温で1日間、水素ガス(1気圧)雰囲気下で攪拌し、ぜライトで濾過して、Pd/Cを除去した。このようにして得られた濾液を減圧濃縮して粘着性の白色の固体化合物(50mg)を得た。
段階6)蛍光物質の導入
Figure 2008063316
前記段階5で得た化合物(45mg、0.0110mmol)をテトラヒドロフランおよびエタノール混合液(3:2)(3ml)に溶かし、フルオロセイン−5−イソシアネート(5.2mg、0.0133mmol)とトリエチルアミン(7.7μl、0.0552mmol)を添加し、室温で暗室処理して1日間攪拌した。反応後、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して粘着性の透明な薄緑の化合物(27.6mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.21−1.78(m,204H),2.0
2−2.38(m,48H),3.02−3.41(m,20H,marged w
ith CDOD peak at 3.31),3.44−4.19(m,6
H),4.51−4.63(m,4H),5.11−5.36(m,3H),5.68−5.82(m,2H),6.33(br.s.,1H),6.66−6.81(m,6H),7.26−7.73(m,16H),7.98−8.31(m,2H)。
段階7)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−Boc保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階6で得た化合物(27mg、0.0060mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%が含有された水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製し、明るい黄色の化合物(13.2mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.22−1.73(m,184H),2.02−2.50(m,32H),3.21(br.s.,4H),3.44−3.48(m,16H),3.87(br.s.,1H),4.12−4.52(m,5H),4.93(br.s.,1H),5.08(s,2H),5.12−5.39(m,2H),7.34(br.s.,5H、芳香族),8.51(br.s.,8H
),11.48(br.s.,8H)
MS(MALDI−TOF)m/z2875.4287(M+Na)。
実施例6:脂肪酸が結合したアルジトール誘導体の製造
段階1)脂肪酸の導入
Figure 2008063316
前記実施例2の段階1で得た化合物(40mg、0.0107mmol)、ドデカン酸(dodecanoic acid、シグマアルドリッチ社製)(4.3mg、0.0214mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(0.5mg、触媒量)をジクロロメタン(2.5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(4.1mg、0.0214mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(32mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.25−1.60(m,191H),2.33−2.40(m,32H),2.71(brs.,16H),3.38−3.53(m,32H),4.01−4.34(m,4H),4.78(brs.,2H),5.22−5.38(m,2H),7.26−7.39(m,15H),7.99(brs.,8H),8.58(brs.,8H),11.42(brs.,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3948.8154(M+Na)。
段階2)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−BocおよびO−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(30mg、0.0076mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄し、凍結乾燥して明るい白色泡状の固体化合物(15.3mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.25(s,44H),1.30−1.88(m,43H),2.28−2.50(m,16H),2.88(brs.,16H),3.02(brs.,2H),3.32−3.56(m,32H,CDODと部分的に重なる),4.00−4.22(m,4H)
MALDI−TOF−MS:m/z2088.8975(M+Na)。
実施例7:脂肪酸が結合したアルジトール誘導体の製造
段階1)脂肪酸の導入
Figure 2008063316
前記実施例2の段階1で得た化合物(40mg、0.0107mmol)、テトラコサン酸(tetracosanoic acid、Acros Organics社製)(8.1mg、0.0214mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(0.5mg、触媒量)をジクロロメタン(2.5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(4.1mg、0.0214mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(31mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.24−1.61(m,215H),2.22−2.39(m,32H),2.71(brs.,16H),3.38−3.52(m,32H),4.00−4.32(m,4H),4.81(brs.,2H),5.18−5.32(m,2H),7.25−7.38(m,15H),8.02(brs.,8H),8.58(brs.,8H),11.42(brs.,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z4118.0681(M+Na)。
段階2)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−BocおよびO−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(28mg、0.0068mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄し、凍結乾燥して明るい白色泡状の固体化合物(14.4mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.22(brs.59H),1.38−1.91(m,40H),2.22−2.39(m,16H),2.71−2.93(m,16H),3.30−3.51(m,32H,CDODと部分的に重なる),4.01−4.22(m,4H)
MALDI−TOF−MS:m/z2257.8542(M+Na)。
実施例8:脂肪酸が結合したアルジトール誘導体の製造
段階1)脂肪酸の導入
Figure 2008063316
前記実施例2の段階1で得た化合物(35mg、0.0093mmol)、トリアコンタン酸(triacontanoic acid、シグマアルドリッチ社製)(8.5mg、0.0187mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(0.5mg、触媒量)をジクロロメタン(2.5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(3.6mg、0.0187mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(30mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.17−1.40(m,227H),2.12−2.42(m,32H),2.77(brs.,16H),3.31−3.45(m,32H),3.98−4.38(m,4H),4.76−4.88(m,2H),5.21−5.36(m,2H),7.20−7.30(m,15H),7.88(brs.,8H),8.49(brs.,8H),11.35(brs.,8H)。
段階2)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−BocおよびO−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(27mg、0.0064mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄し、凍結乾燥して明るい白色泡状の固体化合物(11.6mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.17−1.40(m,227H),2.12−2.42(m,32H),2.77(brs.,16H),3.31−3.45(m,32H),3.98−4.38(m,4H),4.76−4.88(m,2H),5.21−5.36(m,2H),7.20−7.30(m,15H),7.88(brs.,8H),8.49(brs.,8H),11.35(brs.,8H)
MALDI−TOF−MS:m/z2342.6512(M+Na)。
実施例9:アミノ酸が結合したアルジトール誘導体の製造
段階1)6−O−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記実施例8の段階1で得た化合物(50mg、0.0120mmol)をジクロロメタン(2.6ml)に溶かし、触媒量のトリフルオロ酢酸を滴加した後、室温で12時間攪拌した。反応終了後、反応物をジクロロメタン(30ml)で希釈し、水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して化合物(33.5mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.21−1.44(m,224H),2.02−2.43(m,36H),2.65−2.74(m,16H),3.32−3.44(m,32H),3.98−4.33(m,4H),4.72−4.80(m,2H),5.18−5.26(m,2H),7.24−7.36(m,15H),7.89(brs.,8H),8.50(brs.,8H),11.33(brs.,8H)。
段階2)アミンがカルボベンゾキシ保護基で保護されたヒスチジンの導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(30mg、0.0084mmol)、N−カルボベンゾキシ−L−ヒスチジン(TCI Organic Chemicals社製)(5.3mg、0.0185mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(0.5mg、触媒量)をジクロロメタン(2.5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(3.5mg、0.0185mmol)を加え、常温で2日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(26mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.26−1.60(m,227H),2.22−2.48(m,32H),2.72(brs.,16H),3.39−3.53(m,32H),4.01−4.27(m,4H),4.82(brs.,2H),5.01(s,2H),5.54−5.63(m,2H),7.27−7.34(m,5H),8.02(brs.,9H),8.38(brs.,8H),11.42(s,8H)。
段階3)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−Boc基の除去
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(25mg、0.0062mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄し、凍結乾燥して明るい白色泡状の固体化合物(11.1mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.23(brs.,59H),130−1.92(m,40H),2.18−2.37(m,16H),2.88−3.01(m,16H),3.30−3.56(m,32H,CDODと部分的に重なる),4.01−4.28(m,4H),7.26−7.48(m,6H)
MALDI−TOF−MS:m/z2613.0431(M+Na)。
実施例10:脂肪酸が結合したアルジトール誘導体の製造
段階1)脂肪酸の導入
Figure 2008063316
前記実施例1の段階1で得た化合物(35mg、0.0106mmol)、トリアコンタン酸(12.1mg、0.0267mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(0.5mg、触媒量)をジクロロメタン(2.5ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(5.2mg、0.0267mmol)を加え、常温で2日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(30mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.17−1.70(brs.,227H),2.23−2.55(m,32H),3.22−3.58(m,18H),4.02−4.26(m,2H),4.82−5.02(m,2H),7.27−7.38(m,15H、芳香族),8.50(brs.,8H),11.48(brs.,8H)
MALDI−TOF−MS:m/z3729.0976(M+Na)。
段階2)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−BocおよびO−トリチル保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(28mg、0.0075mmol)を酢酸エチル(1ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄し、凍結乾燥して明るい白色泡状の固体化合物(10.8mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.19−1.24(m,59H),1.32−1.96(m,40H),2.02−2.67(m,32H),3.03−3.64(m,20H,3.31でCDODと部分的に重なる)
MALDI−TOF−MS:m/z1884.5143(M+Na)。
実施例11:イノシトール誘導体の製造
段階1)アセトニド保護基の除去
Figure 2008063316
4−O−(2−N,N−ジベンジルアミノエチル)−1−O−(メトキシカルボニル−メチル)−2,3:5,6−ジ−O−イソプロピリデン−scyllo−イノシトール(韓国特許登録第10−0578732号;148.5mg、0.267mmol)をジクロロメタンおよびメタノールの混合液(4:1)(3ml)に溶かし、HClガスで飽和した酢酸エチル(0.1ml)を滴加した後、常温で1日間攪拌した。得られた反応物を濃縮し、真空状態で乾燥した後、白色の固体化合物(127mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ3.09−3.10(m,2H),3.35−3.39(m,6H),3.77(s,3H,−COOMe),4.15(t,J=4.9Hz,2H),4.40−4.55(m,6H,6−イノシトール環),7.49−7.55(m,10H,2Ph)
MS(FAB)m/z498.22(M+Na)
段階2)イノシトールへのアシル化による側鎖の導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(50mg、0.105mmol)、製造例2の段階4で得た化合物(400mg、0.548mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(18mg、0.141mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(4ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(106mg、0.55mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(216mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.22−1.70(m,184H),1.98−2.58(m,30H),3.15−3.73(m,29H),4.09−5.05(m,8H),7.24−7.27(m,10H,Ph),8.45(br.s,8H),11.44(br.s,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3346.70(M+Na)。
段階3)ベンジル保護基の除去および蛍光物質の導入
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(100mg、0.0301mmol)をメタノール:ジクロロメタンの混合液(9:1)(6ml)に溶かし、Pd/C(100mg)を添加した。前記混合物を常温で1日間、水素ガス(1気圧)雰囲気下で攪拌し、ぜライトで濾過してPd/Cを除去した。このようにして得られた濾液を減圧濃縮し、その結果得られた化合物をテトラヒドロフランおよびエタノール混合液(3:2)(3ml)に溶かし、フルオロセイン−5−イソシアネート(8.3mg、0.0218mmol)およびトリエチルアミン(7μl、0.0477mmol)を添加し、室温で1日間攪拌した。反応後、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して粘着性の透明な薄緑の化合物(33.2mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.23−1.68(m,184H),2.00−2.76(m,38H),3.44−3.84(m,10H),4.08−4.61(m,5H),4.85−5.51(m,10H),6.59−6.78(m,6H),7.18−7.20(m,2H),8.03(br.s,8H),8.18−8.20(m,1H),8.52(br.s,8H),11.53(br.s,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3555.90(M+Na)。
段階4)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−Boc保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階3で得た化合物(23mg、0.0057mmol)を酢酸エチル(5ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%を含有した水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製し、明るい薄緑の化合物(7.1mg)を得た。
H−NMR(DO):δ1.25−1.75(m,40H),2.07−2.16(m,21H),2.49−2.61(m,10H),2.97(s,2H),3.77−3.91(m,14H),4.11−4.56(m,6H),6.56−6.68(m,6H),7.16−7.18(m,2H),8.19−8.21(br.s,1H)
MS(MALDI−TOF):m/z1933.98(M+Na)。
実施例12:イノシトール誘導体の製造
段階1)イノシトールへのアシル化による側鎖の導入
Figure 2008063316
前記実施例11の段階1で得た化合物(15mg、0.0315mmol)、前記製造例3−4で得た化合物(132.5mg、0.157mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(6mg、0.0473mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(3ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(31mg、0.16mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(50mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.22−1.57(m,168H),2.31−2.70(m,52H),3.27−3.71(m,39H),4.11−5.27(m,8H),7.24−7.28(m,10H,Ph),7.92(br.s,8H),8.54(br.s,8H),11.4(br.s,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3555.90(M+Na)。
段階2)ベンジル保護基の除去および蛍光物質の導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(30mg、0.0075mmol)をメタノールおよびジクロロメタンの混合液(9:1)(4ml)に溶かし、Pd/C(100mg)を添加した。前記混合物を常温で1日間、水素ガス(1気圧)雰囲気下で攪拌し、ぜライトで濾過してPd/Cを除去した。このようにして得られた濾液を減圧濃縮することで得た化合物をテトラヒドロフランおよびエタノール混合液(3:2)(2ml)に溶かし、フルオロセイン−5−イソシアネート(8.3mg、0.0218mmol)およびトリエチルアミン(3μl、0.02mmol)を添加し、室温で1日間攪拌した。反応後、減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して粘着性の透明な薄緑の化合物(15mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.26−1.86(m,168H),2.00−2.18(m,52H),3.07−3.49(m,35H),3.65−4.11(m,6H),5.31(s,2H),6.55−6.80(m,6H),7.22(br.s,2H),8.03(br.s,2H),8.03(br.s,8H),8.52(br.s,9H),11.49(br.s,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z4012.30(M+Na)。
段階3)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−Boc保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(30mg、0.0075mmol)を酢酸エチル(5ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%を含有した水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製し、明るい薄緑の化合物(15mg)を得た。
H−NMR(DO):δ1.30−1.74(m,24H),2.49−2.88(18H),3.26−3.90(m,69H),4.10−4.54(m,8H),6.54−6.69(m,6H),7.15−7.19(m,2H),8.23−8.25(m,7H)
MS(MALDI−TOF):m/z2409.12(M+Na)。
実施例13:イノシトール誘導体の製造
段階1)イノシトールへのアシル化による側鎖の導入
Figure 2008063316
4−O−ベンゾイル−1−O−(6−ベンジルオキシカルボニル−アミノヘキサノイル)−myo−イノシトール(韓国特許登録第10−0578732号;47.5mg、0.0893mmol)、前記製造例2の段階4で得た化合物(330mg、0.452mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(16mg、0.126mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(4ml)に溶かし、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(88mg、0.46mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(199.5mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.27−1.71(m,190H),2.03−2.49(m,36H),2.95−3.08(m,6H),3.44−3.70(m,20H),4.29−6.57(m,8H),7.26−7.43(m,6H),7.83−8.00(m,4H),8.49(br.s,8H),11.48(br.s,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3402.65(M+Na)。
段階2)カルボベンゾキシ保護基の除去および蛍光物質の導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(100mg、0.0295mmol)をメタノールおよびジクロロメタンの混合液(9:1)(6ml)に溶かし、Pd/C(100mg)を添加した。前記混合物を常温で1日間、水素ガス(1気圧)雰囲気下で攪拌し、ぜライトで濾過してPd/Cを除去した。このようにして得られた濾液を減圧濃縮することで得た化合物をテトラヒドロフランおよびエタノール混合液(3:2)(3ml)に溶かし、フルオロセイン−5−イソシアネート(8.3mg、0.0218mmol)およびトリエチルアミン(7μl、0.0477mmol)を添加し、室温で1日間攪拌した。反応後、減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して粘着性の透明な薄緑の化合物(47.6mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.22−1.65(m,190H),1.92−2.32(m,30H),2.85−3.42(m,14H),3.64−4.61(m,10H),5.28−5.57(m,6H),6.58−7.94(m,14H),8.48(br.s,8H),11.38(br.s,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3657.90(M+Na)。
段階3)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−Boc保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(30mg、0.0083mmol)を酢酸エチル(5ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2.5ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%を含有した水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製し、明るい薄緑の化合物(11.3mg)を得た。
H−NMR(DO):δ1.32−1.80(m,46H),2.01−2.15(m,33H),2.34−2.88(m,24H),3.90−4.34(m,12H),5.38−5.72(m,11H),7.63−8.15(m,14H)
MS(MALDI−TOF):m/z2056.12(M+Na)。
実施例14:イノシトール誘導体の製造
段階1)イノシトールアシル化による側鎖の導入
Figure 2008063316
4−O−ベンゾイル−1−O−(6−ベンジルオキシカルボニル−アミノヘキサノイル)−myo−イノシトール(42mg、0.0789mmol)、前記製造例3の段階4で得た化合物(400mg、0.473mmol)、および4−ジメチルアミノピリジン(14mg、0.11mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(3ml)に溶かした後、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−エチルカルボジイミド塩酸塩(1−[3−(dimethylamino)propyl]−ethylcarbodiimide hydrochloride)(91mg、0.473mmol)を加え、常温で1日間攪拌した。反応後、反応物をジクロロメタンで抽出し、飽和NaHCO水溶液および水で数回洗浄した。得られた有機層を合わせてNaSOで乾燥し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=9:1)で精製して骨格構造に4つの側鎖が導入された白色泡状の固体化合物(51.2mg)を得た。
H−NMR(CDCl):δ1.26−1.69(m,174H),2.00−2.04(m,12H),2.13−2.37(m,25H),2.70−2.72(m,13H),3.24−3.80(m,36H),4.87−5.31(m,10H),7.42−7.55(m,5H),7.95−8.07(m,8H),8.58(br.s,8H),11.41(br.s,8H)
MS(MALDI−TOF):m/z3858.02(M+Na)。
段階2)ベンジル保護基の除去および蛍光物質の導入
Figure 2008063316
前記段階1で得た化合物(45mg、0.0117mmol)をメタノールおよびジクロロメタンの混合液(9:1)(4ml)に溶かし、Pd/C(100mg)を添加した。前記混合物を常温で1日間、水素ガス(1気圧)雰囲気下で攪拌し、ぜライトで濾過し、Pd/Cを除去した。このようにして得られた濾液を減圧濃縮することで得た化合物をテトラヒドロフランおよびエタノール混合液(3:2)(2ml)に溶かし、フルオロセイン−5−イソシアネート(8.3mg、0.0218mmol)およびトリエチルアミン(5μl、0.0324mmol)を添加し、室温で1日間攪拌した。反応後、減圧濃縮し、カラムクロマトグラフィ(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して粘着性の透明な薄緑の化合物(35.3mg)を得た。
H−NMR(CDOD):δ1.25−1.73(m,174H),1.99−2.31(m,37H),2.65−2.90(m,10H),3.18−3.39(m,12H),3.47−4.28(m,15H),4.64−5.33(m,16H),6.63−8.52(m,14H),11.39(br.s,1H)
MS(MALDI−TOF):m/z4113.30(M+Na)。
段階3)N,N´−ジ−Boc−グアニジン基からのN−Boc保護基の除去
Figure 2008063316
前記段階2で得た化合物(20mg、0.005mmol)を酢酸エチル(5ml)に溶かした後、HClガスで飽和した酢酸エチル(2ml)を滴加し、常温で1日間攪拌した。反応終了後、減圧蒸留し、非極性の不純物を除去するためにジエチルエーテルおよびメタノール混合液(20:1)で洗浄した。MPLCクロマトグラフィー(トリフルオロ酢酸0.1%を含有した水:アセトニトリル=1:1〜1:2)で精製し、明るい薄緑の化合物(7.9mg)を得た。
H−NMR(DO):δ1.08−1.32(m,30H),1.97−2.47(m,9H),2.82−3.06(m,12H),3.17−3.48(m,56H),3.63−4.35(m,10H),5.30−5.51(m,3H),7.15−8.17(m,14H)
MS(MALDI−TOF):m/z2512.02(M+Na)。
試験例1:細胞膜および核膜透過性の測定
前記実施例で製造した化合物のNH基に蛍光物質であるFITC基を選択的にカップリングした後、周知の細胞膜透過性が高いFITC−アルギニン9量体(Fl−Arg,FITC−Arg;Peptron)との細胞内および核膜内透過性を比較実験した。
培養皿(dish plate)でマウスマクロファージ(macrophage)RAW264.7(ATCCT1B−71)を培養した。この時、培地は10%のFBSが含まれたDMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium)を用いて24時間安定化した後、細胞の飢餓(starvation)のために無血清培地(serum free medium)でさらに24時間培養した。前記細胞にFITCが結合したd−Arg、実施例1および2で製造した化合物をそれぞれ10μMの濃度で、恒温(23〜25℃)で3分間処理後、PBS(phosphate buffer Solution)で3回洗浄した。そのように処理した細胞をエタノールで1日間固定した後、共焦点顕微鏡(confocal microscope)で収束面の断面を観察した。
また、前記細胞にドキソルビシン単独(和光純薬工業株式会社製)、実施例1、3、5、11、12、13、および14で製造された化合物をそれぞれ10μMの濃度で、恒温(36〜37℃)で15分間処理した。細胞を冷した(4℃以下)PBS(phosphate buffer Solution)で5回洗浄した後、エタノール固定工程を経ずに、共焦点顕微鏡(confocal microscope)で収束面の断面を観察した。前記の場合両方とも、蛍光物質を励起するためにArレーザー(波長458nm)を用い、倍率を総400倍に拡大して観察し、その結果を図1に示した。
図1の(1)は、Fl−Arg(A)、実施例2の最終生成物(B)、実施例1の最終生成物(C)をRAW264.7細胞で処理した場合に現れる蛍光イメージであり;(2)はドキソルビシン単独処理後15分培養(A)、実施例3の最終生成物を前記細胞に処理して15分間培養(B)、24時間培養(C)した場合の蛍光イメージであり;(3)はFl−Argを前記細胞に処理して15分培養(A)、実施例5の最終生成物を前記細胞で処理して15分間培養(B)、24時間培養(C)した場合の蛍光イメージである。(4)はFl−Argを前記細胞で処理して15分間培養(A)、実施例12の最終生成物を前記細胞で処理して15分間培養(B)、実施例11の最終生成物を前記細胞で処理して15分間培養(C)した場合の蛍光イメージである。(5)は実施例14の最終生成物を前記細胞で処理して15分間培養(B)、実施例13の最終生成物を前記細胞で処理して15分間培養(C)した場合の蛍光イメージである。
図1から分かるように、本発明の分子輸送体と共有結合により連結されたドキソルビシンがドキソルビシン単独またはFITC付きアルギニン9量体(Fl−Arg)よりも一層効率良く細胞膜を透過した。
試験例2:マウスの脳内への透過および分布測定
8週齢のC57BL/6マウス(Hyochang Science社製、韓国)に、前記実施例1(81.8mg/kg)、実施例3(95.2mg/kg)、および実施例5(115.6mg/kg)で製造された輸送体化合物を蒸留水に溶かして腹腔注射した。実施例3の化合物の場合、蛍光物質のFITCを別途に導入した。20分後、4%パラホルムアルデヒドPBS(pH7.4)溶液で安楽死させた後、脳を摘出して0.5MスクロースPBS溶液で1日間培養した。低温維持装置を用いて脳を厚さ15μm薄片にし、ガラスのスライドに載せ、37℃で乾燥してからPBSで洗浄し、常温において0.3%TritonX−100で15分間処理して共焦点顕微鏡により分析し、図2に示した。
この実験は、全ての臓器に対して行うことが可能であるが、本実験においては脳内への薬物体の伝達がこのように効果的に行われたことを示した。図2における(1)−(A)は、対照群として蒸留水のみを注射した場合であり、(1)−(B)は、実施例1で製造された化合物を注射した場合である。(2)−(A)は、実施例5で製造された化合物を注射し、(2)−(B)は、実施例3で製造した化合物を注射した場合である。図2から分かるように、対照群と比較して見た場合、ソルビトールを骨格として有する分子輸送体は血液脳関門を通過して脳組職に透過しやすい。特に、パクリタキセル(Paclitaxel、Taxol)またはドキソルビシン(Doxorubicin、Adriamycin)は、それ自体は脳内にほとんど浸透できないと知られているが、分子輸送体との共有結合によって脳内へ効果的に透過することを確認することができた。
本発明による分子輸送体化合物、FITC−アルギニン9量体(Fl−Arg)、およびドキソルビシン単独の細胞膜透過程度を、共焦点顕微鏡により比較した結果である。 本発明による分子輸送体化合物の血液脳関門を通過する薬物伝達を、共焦点顕微鏡により観察した結果である。

Claims (7)

  1. 下記の化1の糖アルコール誘導体またはその塩:
    Figure 2008063316
    ここで、式中のRおよびRは、それぞれ独立的に、水素、アルキル、アリルアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、−(CHNHR´、−(CHCOR´´、−COR´´´、−SOR´´´´、またはドキソルビシンおよびパクリタキセルからなる群から選ばれる輸送対象生理活性物質であり、ここでのR´、R´´、R´´´、およびR´´´´は、それぞれ独立的に、水素、アルキル、アリルアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、塩基性アミノ酸、蛍光物質、またはドキソルビシンおよびパクリタキセルからなる群から選ばれる輸送対象の生理活性物質であり、mは2ないし5の整数、lは1ないし5の整数(ただし、RおよびRのいずれか一方はドキソルビシン、パクリタキセル、−COR´´´、または塩基性アミノ酸である)であり;
    は、
    Figure 2008063316
    または
    Figure 2008063316
    であり、nは1ないし12の整数である。
  2. 前記糖アルコール誘導体がソルビトール、マンニトール、またはガラクチトールの立体構造を有するアルジトール誘導体であることを特徴とする、請求項1に記載の糖アルコール誘導体またはその塩。
  3. 前記塩基性アミノ酸がヒスチジン(histidine)、リシン(lysine)およびアルギニン(arginine)からなる群から選ばれることを特徴とする、請求項1に記載の糖アルコール誘導体またはその塩。
  4. 次式の糖アルコール誘導体またはその塩:
    Figure 2008063316
    ここで、式中のRおよびRは、それぞれ独立的に、水素、アルキル、アリルアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、−(CHNHR´、−(CHCOR´´、−COR´´´、−SOR´´´´、蛍光物質、診断試薬、または輸送対象生理活性物質であり、ここでのR´、R´´、R´´´、およびR´´´´は、それぞれ独立的に、水素、アルキル、アリルアルキル、シクロアルキル、ヘテロアルキル、蛍光物質、診断試薬、または輸送対象の生理活性物質であり、mは2ないし5の整数、lは1ないし5の整数であり;
    は、
    Figure 2008063316
    または
    Figure 2008063316
    であり、nは1ないし12の整数である。
  5. 下記の糖アルコール誘導体またはその塩:
    Figure 2008063316
    Figure 2008063316
    Figure 2008063316
    ここで、式中のR、R、およびRは、前記請求項4で定義した通りである。
  6. 下記の化合物のいずれか一つを含む、生体膜を透過して細胞内または核内に生理活性物質または核酸(DNA、RNA)を輸送するための組成物:
    Figure 2008063316
    ここで、式中のR、R、およびRは、前記請求項1で定義した通りである
    Figure 2008063316
    ここで、式中のR、R、およびRは、前記請求項4で定義した通りである。
  7. 下記の化合物のいずれか一つを分子輸送体として用い、生理活性物質または核酸(DNA、RNA)を、生体膜を透過させて細胞内または核内に伝達する方法:
    Figure 2008063316
    ここで、式中のR、R、およびRは、前記請求項1で定義した通りである
    Figure 2008063316
    ここで、式中のR、R、およびRは前記請求項4で定義した通りである。
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