JP2014185134A

JP2014185134A - 低酸素性細胞放射線増感剤

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Publication number: JP2014185134A
Application number: JP2013080746A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kubota; 信雄久保田
Original assignee: Pola Pharma Inc
Current assignee: Pola Pharma Inc
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: JP6082643B2

Abstract

【課題】特異的に肺ガン、リンパ腫に対して有効性の高い低酸素性細胞放射線増感剤を提供する。
【解決手段】肺ガン又はリンパ腫の放射線療法における、低酸素性細胞放射線増感剤として用いる下式に示す（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオールを。（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオール

【選択図】なし

Description

本発明は、低酸素性細胞放射線増感剤に関し、更に詳細には、リンパ腫及び肺ガンに特に好適な低酸素性細胞放射線増感剤に関する。

背景分野

癌放射線療法は、外科的切除の不可能な、或いは、化学療法剤の効かない癌に対する有用な対抗手段であり、化学療法、外科療法などとの組合せをされながら汎用されている。特に、化学療法剤の効かなくなった、肺ガンやリンパ腫に対して、増殖抑制効果のみならず、痛みの緩和作用も存することから有用な手段であると言われている。その一方、これらの癌においては、患部は比較的深部であり、充分な治療効果を期待するためには、照射線量を多くしなければならず、照射線量を増やせば、周囲の細胞への毒性が発現し、還って治療効果を損なう場合があることが知られている。従って、この様な癌の治療においては、外科的手術、化学療法などを放射線療法と組み合わせて用い、放射線による傷害を防ぎ、治療効果を高める試みが為されている。この中で特に注目されるのは、放射線に抵抗性のある低酸素性細胞の放射線への感受性を高める作用を有する、放射線増感剤である。放射線増感剤としては２−ニトロイミダゾール誘導体が知られており、その中でも、ドラニダゾール（例えば、特許文献１を参照）は臨床試験検討に入っている。ドラニダゾールは側鎖に不斉炭素を２個有し、関連する光学活性体は２Ｓ３Ｓ体、２Ｒ３Ｒ体、２Ｓ３Ｒ体、２Ｒ３Ｓ体の４種が存する。（例えば、特許文献２を参照。）これらの４種については、溶解度が著しく異なること、癌腫によっては同程度の効果であったり、差が存したりすることなどが知られている。（例えば、非特許文献１、特許文献２を参照。）
一方、前述の状況から、肺ガン、リンパ腫の放射線療法のための放射線増感剤としては、特にこれらの癌に対しての選択性が必要となっているが、その様な放射線増感剤は得られていない。
他方、ドラニダゾール関連の２Ｓ３Ｓ体、２Ｒ３Ｒ体、２Ｓ３Ｒ体、２Ｒ３Ｓ体の４種の光学異性体と、肺ガン或いはリンパ腫との関連は全く知られていない。

ＳｈｉｂａｍｏｔｏＹ．，ｅｔ．ａｌ．，ＲａｄｉｏｔｈｅｒＯｎｃｏｌ．２００８；８７（３）：３２６−３０

特開平０３−２２３２５８号公報ＷＯ９４／０１４７７８

本発明は、この様な状況下為されたものであり、特異的に肺ガン、リンパ腫に対して有効性の高い低酸素性細胞放射線増感剤を提供することを課題とする。

この様な状況に鑑みて、本発明者らは、特異的に肺ガン、リンパ腫に対して有効性の高い低酸素性細胞放射線増感剤を求めて、鋭意研究努力を重ねた結果、ドラニダゾールの亜関連光学異性体の一つである、（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオールにその様な特性があることを見出し、発明を完成させるに至った。即ち、本発明は以下の通りである。
＜１＞（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオール（以下、単に２Ｓ３Ｒ体と称することもある。）からなる、肺ガン又はリンパ腫の放射線療法における、低酸素性細胞放射線増感剤。

（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオール

本発明によれば、特異的に肺ガン、リンパ腫に対して有効性の高い低酸素性細胞放射線増感剤を提供することができる。

＜１＞２Ｓ３Ｒ体の製造
イソアスコルビン酸を出発物質として、イソプロピリデン等のケトニドで隣接する２つの水酸基を保護し、しかる後に開環して得られる、（２Ｒ３Ｒ）−３，４−Ｏ−イソプロピリデン−２，３，４−トリヒドロキシブタン酸エチルを出発物質とし、これを還元し、（２Ｒ３Ｒ）−３，４−Ｏ−イソプロピリデン−１，２，３，４−テトラヒドロキシブタンとし、遊離の水酸基をベンゾイルクロリドなどでアシル化し、しかる後にケトニドを外し、緩和な条件下で１級水酸基のみをベンゾイルクロリドなどでアシル化し、（２Ｒ３Ｒ）−１，３，４−トリベンゾイルオキシ−２−ブタノールとなし、２位水酸基にジメトキシメタンを反応させて（２Ｓ３Ｒ）−１，２，４−トリベンゾイルオキシ−３−メトキシメトキシブタンとなし、これに無水酢酸を反応させて（２Ｓ３Ｒ）−３−アセトキシメトキシ−１，２，４−トリベンゾイルオキシブタンに誘導し、このものと１−トリメチルシリル−２−ニトロイミダゾールとルイス酸の存在下縮合させ、これを脱保護することによって２Ｒ３Ｓ体へ誘導することが出来る。以下にこの製造例を示す。

＜２＞製造例
水素化リチウムアルミニウム１４．７３ｇにＴＨＦ２００ｍｌを加え、氷冷下撹拌した。化合物（（２Ｒ３Ｒ）−３，４−Ｏ−イソプロピリデン−２，３，４−トリヒドロキシブタン酸エチル）４８．２７ｇをＴＨＦ１００ｍｌに溶かし、徐々に反応液中に滴下した。滴下には約３時間を要した。滴下後室温にて１時間撹拌し、更に１時間加熱還流した。放冷後、反応液の様子を見ながらＨ２Ｏ２５ｍｌを徐々に加えた。その後、ＮａＯＨａｑ．２５ｍｌ、Ｈ２Ｏ７０ｍｌを加えた。反応液を吸引濾過し、濾液を濃縮した。固体は熱エタノール（３００ｍｌ×５回）で抽出した。オイル状物質が得られた。
オイル状物質にピリジン３００ｍｌを加え溶解し、氷冷下撹拌した。その中に、塩化ベンゾイル１０６．５０ｇを徐々に滴下した。ＴＬＣ上原料がなくなったところでエタノール２００ｍｌを加え濃縮した。酢酸エチルーベンゼン（５：２）７００ｍｌを加え、Ｈ２Ｏ（２００ｍｌ×２回）、ｓａｔ．ＮａＨＣＯ３ａｑ．（２００ｍｌ×１回）、Ｈ２Ｏ（２００ｍｌ×１回）、ｓａｔ．ＮａＣｌａｑ．（２００ｍｌ×１回）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４にて乾燥後、濾過、溶媒留去し、オイルを得た。しばらく放置したら、結晶化したのでこれを濾取した。濾液はシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｎーヘキサンー酢酸エチル）にて精製した。濾取した物とあわせて、６３．０２ｇ（収率７２．０％）の白色結晶を得た。（（２Ｓ３Ｒ）−１，２−ジベンゾイル−３，４−Ｏ−イソプロピリデン−１，２，３，４−テトラヒドロキシブタン）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）；δ１．３８（ｓ３Ｈ）δ１．４４（ｓ３Ｈ）δ４．０４（ｄｄ１Ｈ）
δ４．１６（ｄｄ１Ｈ）δ４．４６（ｑ１Ｈ）δ４．５６（ｄｄ１Ｈ）
δ４．７８（ｄｄ１Ｈ）δ５．４７〜５．５３（ｍ１Ｈ）
δ７．３８〜７．４６（ｍ４Ｈ）δ７．５１〜７．５９（ｍ２Ｈ）
δ７．９８〜８．０６（ｍ４Ｈ）

得られた化合物（（２Ｓ３Ｒ）−１，２−ジベンゾイル−３，４−Ｏ−イソプロピリデン−１，２，３，４−テトラヒドロキシブタン）６２．１５ｇにＴＨＦを加えて溶かし、そこへ８０％酢酸水溶液を加えた。ＴＬＣで反応の進行状態を見ながら、酢酸水溶液を追加した。このとき、反応を速く進行させるために６０℃位に加熱した。ＴＬＣ上原料がほとんど消失したところで反応溶液を濃縮し、酢酸エチルーベンゼン（５：２）７００ｍｌで希釈し、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ×１回）、ｓａｔ．ＮａＨＣＯ３ａｑ．（１００ｍｌ×１回）、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ×１回）、ｓａｔ．ＮａＣｌａｑ．（１００ｍｌ×１回）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４にて乾燥後、濾過、溶媒留去し、オイルを６２．１８ｇ得た。得られたオイルをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ｎーヘキサンー酢酸エチル）にて精製し、微黄色オイル５３．３６ｇ（収率９６．３％）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）；δ２．５３（ｄｄ１Ｈ）δ３．１１（ｄ１Ｈ）
δ３．６９（ｄｄｄ１Ｈ）δ３．８０（ｄｄｄ１Ｈ）
δ３．９１〜３．９９（ｍ１Ｈ）δ４．７８（ｄｄ１Ｈ）
δ４．８５（ｄｄ１Ｈ）δ５．３４〜５．４０（ｍ１Ｈ）
δ７．４０〜７．４８（ｍ４Ｈ）δ７．５３〜７．６３（ｍ２Ｈ）
δ８．０１〜８．０９（ｍ４Ｈ）
得られたジオール５．０７ｇにピリジン５０ｍｌを加えて溶かし、氷冷下撹拌した。塩化ベンゾイル２．３９ｇをジエチルエーテル５ｍｌに溶かしたものを反応容器中に徐々に滴下した。約３．５時間後、エタノール５ｍｌを加えて反応を終了させてから濃縮した。酢酸エチルーベンゼン（４：１）５００ｍｌで希釈し、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ×１回）、ｄ−ＨＣｌ（１００ｍｌ×１回）、ｓａｔ．ＮａＨＣＯ３ａｑ．（１００ｍｌ×１回）、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ×１回）、ｓａｔ．ＮａＣｌａｑ．（１００ｍｌ×１回）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４にて乾燥後、濾過、溶媒留去し、白色固体を６．４９ｇ（収率９７．３％）得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）；δ３．１５（ｄ１Ｈ）δ４．３２〜４．４２（ｍ１Ｈ）
δ４．４８（ｄｄ１Ｈ）δ４．６７（ｄｄ１Ｈ）
δ４．７６〜４．８７（ｍ２Ｈ）δ５．５３〜５．５９（ｍ１Ｈ）
δ７．４０〜７．４５（ｍ６Ｈ）δ７．５３〜７．５９（ｍ３Ｈ）
δ７．９９〜８．０５（ｍ６Ｈ）
上記で得られたベンゾエート６．４９ｇにベンゼン１０ｍｌを加えて溶かし、そこへジメトキシメタン３０ｍｌを加え、室温にて撹拌した。五酸化二リンを適当量加えた。ＴＬＣ上の原料が消失したところで撹拌を止め、酢酸エチルーベンゼン（４：１）５００ｍｌで希釈し、ｓａｔ．ＮａＨＣＯ３ａｑ．（１００ｍｌ×１回）、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ×１回）、ｓａｔ．ＮａＣｌａｑ．（１００ｍｌ×１回）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４にて乾燥後、濾過、溶媒留去し、黄色オイルを得た。しばらく放置したら結晶化し、６．５３ｇの固体を得た。（収率９１．４％；（２Ｓ３Ｒ）−１，２，４−トリベンゾイルオキシ−３−メトキシメトキシブタン）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）；δ３．３９（ｓ３Ｈ）δ４．３７〜４．５１（ｍ２Ｈ）
δ４．６１〜４．８７（ｍ５Ｈ）δ５．７２〜５．７８（ｍ１Ｈ）
δ７．３８〜７．４６（ｍ６Ｈ）δ７．５１〜７．５８（ｍ３Ｈ）
δ７．９９〜８．０７（ｍ６Ｈ）

（２Ｓ３Ｒ）−１，２，４−トリベンゾイルオキシ−３−メトキシメトキシブタン６．５３ｇにベンゼン２０ｍｌを加えて溶かし、そこへ無水酢酸１．５ｍｌを加えて氷冷下で撹拌した。三ふっ化ほう素ジエチルエーテル錯体１ｍｌを加えた。添加と同時に、（２Ｓ３Ｒ）−３−アセトキシメトキシ−１，２，４−ベンゾイルオキシブタンが生成し、反応液は黒色へと変化した。この（２Ｓ３Ｒ）−３−アセトキシメトキシ−１，２，４−ベンゾイルオキシブタンを取り出すことなく、６０分後、ｓａｔ．ＮａＨＣＯ３ａｑ．１００ｍｌと氷を反応液へ加えた。酢酸エチルーベンゼン（４：１）５００ｍｌで抽出し、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ×１回）、ｓａｔ．ＮａＣｌａｑ．（１００ｍｌ×１回）で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４にて乾燥後、濾過、溶媒留去し、茶色オイル７．４２ｇを得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）；δ１．９１（ｓ３Ｈ） δ４．４３〜４．５２（ｍ２Ｈ）
δ４．６６（ｄｄ１Ｈ） δ４．７２〜５．２７（ｍ２Ｈ）
δ５．３９（ｄ１Ｈ） δ５．４８（ｄ１Ｈ）
δ５．６７〜５．７２（ｍ１Ｈ） δ７．３７〜７．４６（ｍ６Ｈ）
δ７．５１〜７．６０（ｍ３Ｈ） δ７．９７〜８．０７（ｍ６Ｈ）
２ーニトロイミダゾール１．８６ｇにＮ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセタミド７ｍｌを加え室温にて撹拌した。反応液が黄色澄明液になったのを確認してから濃縮した。
ベンゾエート７．４２ｇをベンゼン１０ｍｌで溶かして、２ーニトロイミダゾールに加えた。更に、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート１ｍｌを加え室温にて撹拌した。ＴＬＣ上原料の消失が認められたところで撹拌を止めた。酢酸エチルーベンゼン（４：１）５００ｍｌで希釈し、ｓａｔ．ＮａＨＣＯ３ａｑ．（１００ｍｌ×１０回）で洗浄し、未反応の２ーニトロイミダゾールを除いた。更に、Ｈ２Ｏ（１００ｍｌ×１回）、ｓａｔ．ＮａＣｌａｑ．（１００ｍｌ×１回）で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４にて乾燥後、濾過、溶媒留去し、茶色オイルを得た。少量のエタノールを加えて結晶化させ、５．０６ｇの白色結晶を得た。（収率６６．３％；（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−トリベンゾイルオキシブタン）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）；δ４．４４〜４．５１（ｍ２Ｈ） δ４．６０（ｄｄ１Ｈ）
δ４．７５（ｄｄ１Ｈ） δ４．８１〜４．８５（ｍ１Ｈ）
δ５．６９〜５．７２（ｍ１Ｈ） δ５．９７（ｄ１Ｈ）
δ６．０７（ｄ１Ｈ） δ７．００（ｓ１Ｈ） δ７．２８（ｓ１Ｈ）
δ７．４０〜７．４９（ｍ６Ｈ） δ７．５４〜７．６３（ｍ３Ｈ）
δ７．９３〜８．０５（ｍ６Ｈ）

（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−トリベンゾイルオキシブタン５．０６ｇにメタノール５０ｍｌを加え、室温にて撹拌した。反応液は白濁していたが、その中へナトリウムメトキシド０．０５ｇを加えた。４８時間後に酢酸０．５ｍｌを反応液に加えてから、溶媒を留去した。少量のエタノールを加え、結晶化させた。エタノールから再結晶し、白色針状晶１．３３ｇを得た。（収率５９．５％；（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）ブタン−１，２，４−トリオール）
１Ｈ−ＮＭＲ（ＤＭＳＯ）；δ３．１６〜３．２４（ｍ１Ｈ）δ３．３０〜３．６４（ｍ５Ｈ）
δ４．４３（ｔ１Ｈ）δ４．６４（ｔ１Ｈ）δ４．７５（ｄ１Ｈ）
δ５．８４（ｓ２Ｈ）δ７．１９（ｓ１Ｈ）δ７．８１（ｓ１Ｈ）
ＩＲ（ｃｍ−１）；３３１４、１５４４、１４９８、１３６４

斯くして得られた、２Ｓ３Ｒ体は、低酸素細胞放射線増感効果作用を有し、且つ、当該低酸素性細胞放射線増感作用は、肺ガン、リンパ腫において極めて著しい。従って、肺ガン、リンパ腫用の低酸素性細胞放射線増感剤として好適に使用される。

２Ｓ３Ｒ体を低酸素性細胞放射線増感剤として用いるには、製剤化のための任意成分とともに製剤化することが好ましい。かかる医薬品製剤として好ましい製剤系としては、静脈内投与製剤が例示できる。これは、投与必要量が多いため、大量の投与の可能な製剤が適しているからである。静脈内投与製剤においては、２Ｓ３Ｒ体は１〜２０質量％、より好ましくは５〜１０質量％の濃度の溶液の形で投与される製剤が好ましく、例えば、凍結乾燥製剤や溶液製剤が好ましく例示できる。かかる製剤においては、ｐＨ著製剤、緩衝剤、分散剤、乳化剤、可溶化剤、等張剤、安定化剤、粘度調整剤などが好適に例示できる。特に好ましいのは安定剤として、クレアチニンを含有することであり、前記クレアチニンの好ましい含有量は、０．０１〜５質量％であり、より好ましくは０．０５〜１質量％である。前記任意成分は総量で製剤全量に対して１〜１０質量％であることが好ましい。また、投与時においては、生理食塩水などで等張に保たれていることが好ましい。

２Ｓ３Ｒ体を低酸素性細胞放射線増感剤として用いる場合、適当な投与量は、１〜３ｇ／ｍ２であることが好ましく、血中濃度は１００μｇ／ｍｌを下回らないように投与すべきである。また、嘔吐、悪心に備えて、プリンペラン（登録商標）、ドンペリドン、ナウゼリン等の薬剤を投与することも可能であり、好ましい。かかる薬剤の投与は、２Ｒ３Ｓ体の投与の３０〜６０分前が適当である。

以下に実施例を示して、本発明について、更に詳細に説明を加える。

＜参考例＞
（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオール）、（２Ｒ３Ｓ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオール）及びドラニダゾールについて、ＥＭＴ−６に対する低酸素性細胞放射線増感効果をイン・ビボ−イン・ビトロアッセイで比較した。即ち、特開平０３−２２３２５８号公報に記載の方法に従い、１０５個のＥＭＴ−６細胞をＢａｌｂ／ｃ雌性マウス（５週齢）の後ろ肢大腿部に移植し、１週間飼育し、固形腫瘍を形成させ、しかる後にγ線２０Ｇｙを照射し、腫瘍を取り出し、トリプシン処理して浮遊細胞となし、これを、５％ＦＢＳ加ＭＥＭ培地で培養し、コロニー形成法により、生存率を求め、これより増感係数を求めた。（増感剤を投与しない場合を１とし、どの程度増感したかをしめす指標）結果を表１に示す。この値は、特開平０３−２２３２５８号公報の結果と良く一致するものであることか判る。

細胞腫を、種々変えて、コロニー法（ｃｏｌｏｎｙａｓｓａｙ）を用いて、低酸素性細胞放射線増感作用を調べた。即ち、細胞をトリプシン処理し、浮遊細胞とし、２０分間９５％Ｎ２＋５％ＣＯ２で通気し低酸素状態にした後、ＰＢＳ及び検体のＰＢＳ溶液の存在下で、Ｘ線（０、１、２、３Ｇｙ）を照射した。その後５％ＦＢＳ加ＭＥＭ培地で７２時間培養し、形成したコロニー数を計数し、線量・生存率曲線を引き、この線量−生存率曲線より被験化合物無添加時の低酸素性細胞の生存率を１％下げる放射線量を、被験化合物添加時の低酸素性細胞の生存率を１％下げさせる放射線量で除した値を求めて増感係数を求めた。ここで、ＳＣＣＶＩＩはＢａｌｂ／ｃに自然発生した扁平上皮癌から樹立された細胞であり、Ｖ７９はチャイニーズハムスターの肺由来のフィブロブラスト様細胞であり、Ｌ５１７８Ｙはリンパ種由来のガン細胞である。結果を表２に示す。これより、（２Ｒ３Ｓ）−２−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，３，４−トリヒドロキシブタン）は特異的に、肺癌、リンパ腫に優れた増感効果を示すことが判る。

本発明は、医薬品の製造に応用できる。

Claims

（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオールからなる、肺ガン又はリンパ腫の放射線療法における、低酸素性細胞放射線増感剤。

（２Ｓ３Ｒ）−３−（２−ニトロイミダゾール−１−イルメトキシ）−１，２，４−ブタントリオール