JP2014528963A - 新規のアポトーシス誘導化合物 - Google Patents
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
Abstract
Description
(I)は、
R1、R2、R4およびR5は、独立的に、
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1−C12アルキル、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC2−C12アルケニル、
‐ハロゲン原子、
‐C1−C12ハロアルキル、
‐(CH2)aRaにおいて、aは1〜12を含み、そして、Raは、
‐‐ORa1であり、Ra1は選択的に置換されたC1‐C12アルキル、選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1‐C10ヘテロアリールからなる群より選択される、ORa1ならびに、
‐‐Ra2であり、Ra2は選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1‐C10ヘテロアリールからなる群より選択される、Ra2
からなる群より選択される、(CH2)aRa、および、
‐(CH2)bRbにおいて、bは0〜12を含み、そして、Rbは、
‐‐CN、
‐‐OH、
‐‐C(O)Rb1およびSO2Rb1であり、Rb1はH、OH、選択的に置換されたC1‐C12アルキル、選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1‐C10ヘテロアリールからなる群より選択される、C(O)Rb1およびSO2Rb1、ならびに、
‐‐NHRb2およびNHC(O)Rb2であり、Rb2はH、選択的に置換されたC1‐C12アルキルからなる群より選択される、NHRb2およびNHC(O)Rb2
からなる群より選択される、(CH2)bRb、
からなる群より選択され、
R3は、
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC2‐C12アルケニル、
‐ハロゲン原子、
‐C1‐C12ハロアルキル、
‐(CH2)aRaにおいて、aは1〜12を含み、そして、Raは、
‐‐ORa1であり、Ra1は選択的に置換されたC1‐C12アルキル、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、および選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキルからなる群より選択されるORa1、ならびに、
‐‐Ra2であり、Ra2は選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1‐C10ヘテロアリールからなる群より選択されるRa2
からなる群より選択される、(CH2)aRa、
‐(CH2)bRbにおいて、bおよびRbは上述で規定される、(CH2)bRb、
からなる群より選択され、
そして、Aは単結合、またはC1‐C6アルキルまたはC6‐C10アリール基により選択的に置換されたC1‐C6アルキレンラジカルを表す。
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC2‐C12アルケニル、
‐ハロゲン原子、
‐C1‐C12ハロアルキル、
‐(CH2)aRaにおいて、aは1〜12を含み、そしてRaは、
選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1‐C10ヘテロアリールからなる群より選択される、(CH2)aRa、ならびに、
‐(CH2)bRbにおいて、bおよびRbは上述で規定される、(CH2)bRb、
からなる群より選択される。
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC2‐C12アルケニル、
‐ハロゲン原子、
‐C1‐C12ハロアルキル、
‐(CH2)aRaにおいて、aは1〜12を含み、そして、Raは、
選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、および選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキルからなる群より選択される、(CH2)aRa、ならびに、
‐(CH2)bRbにおいて、bおよびRbは上述で規定される、(CH2)bRb、
からなる群より選択される。
本発明において、用語「ヘテロシクロアルキル」は、5〜7員単環系の非芳香族環系に関し、1〜3個のヘテロ原子を有する。前記ヘテロ原子は、O、N、またはSより選択され、置換基により置換可能な任意の環原子を置換することができる。(例えば、炭素原子および1〜3個のN、O、またはSであるヘテロ原子である。)
本発明において、用語「置換基」は、アルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、またはヘテロアリール基上に、その基の任意の原子において、「置換された」基に関する。適切な置換基として、非限定的に、アルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、アミノ、SO3H、硫酸塩、リン酸塩、パーフルオロアルキル、パーフルオロアルコキシ、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、カルボキシル、オキソ、チオキソ、イミノ(アルキル、アリール、アラルキル)、S(O)nアルキル(nは0〜2)、S(O)nアリール(nは0〜2)、S(O)nヘテロアリール(nは0〜2)、S(O)nヘテロシクロアルキル(nは0〜2)、アミン(モノ−、ジ−、アルキル、シクロアルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル、およびその組合せ)、エステル(アルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル)、アミド(モノ−、ジ−、アルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル、およびその組合せ)、スルホンアミド(モノ−、ジ−、アルキル、アラルキル、ヘテロアラルキル、およびその組合せ)、非置換のアリール、非置換のヘテロアリール、非置換のヘテロシクロアルキル、ならびに、非置換のシクロアルキルを含む。
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐ハロゲン原子、および
‐C1‐C12ハロアルキル、
からなる群より選択される。
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐ハロゲン原子、および
‐C1‐C12ハロアルキル、
からなる群より選択される。
化合物1〜14の合成に使用した反応物および溶媒(実施例1)は、TCI EuropeおよびSigma Aldrichから市販品を購入した。
<<化合物1>>
冷却器を備えた三つ口丸底フラスコ内で、無水CH2CI2(0.7mL)内の2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸(1mmol)を室温に置いた。前記混合物を撹拌下に置き、10分間還流した。N,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(BSTFA)(2.05mmol)を添加し、反応混合物をさらに2時間還流した。続けて、CH2CI2(0.35mL)に溶解したN−メチルモルホリン(NMO)(155μL)およびフェニルスルホニルクロリド(1mmol)を、0°Cで添加した。前記反応混合物を室温まであたため、撹拌を一晩中行った。
化合物2〜14は、スルホニルクロリドを出発物質として用い、この手順によって得られた。
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および4−メチルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(4−メチルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(2)を得た。
<<化合物3>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸およびイソプロピルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(4−イソプロピルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(3)を得た。
<<化合物4>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および2,3,5,6−テトラメチルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(2,3,5,6−テトラメチルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(4)を得た。
<<化合物5>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸およびブロモメチルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(4−ブロモメチルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(5)を得た。
<<化合物6>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および4−トリフルオロメチルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(4−トリフルオロメチルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(6)を得た。
<<化合物7>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および4−フルオロフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(4−フルオロフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(7)を得た。
<<化合物8>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および4−エチルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(4−エチルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(8)を得た。
<<化合物9>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸およびジフェニルエタンフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(ジフェニルエタンスルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(9)を得た。
<<化合物10>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および4−ドデシルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(4−ドデシル)フェニルスルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(10)を得た。
<<化合物11>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および2,4,6−トリメチルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(2,4,6−トリメチルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(11)を得た。
<<化合物12>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および2,3,4,5,6−ペンタメチルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(2,3,4,5,6−ペンタメチルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(12)を得た。
<<化合物13>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および4−プロピルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(4−プロピルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(13)を得た。
<<化合物14>>
上述の手順により、2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および3,5−ジメチルフェニルスルホニルクロリドから(3S)−N−ヒドロキシ−4−[(3,5−ジメチルフェニル)スルホニル]−2,2−ジメチル−3−チオモルホリンカルボキサミド(14)を得た。
<実施例2:腫瘍細胞増殖の阻害>
ヒト乳房の腫瘍SUM149細胞(basalサブタイプの炎症性乳癌(IBC))を、3000細胞/100μLで、37℃、5%のCO2中において、96ウェルプレートにプレーティングした。0日目および3日目に、化合物1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14を10μMで添加した。5日目に、10μLのアラマーブルー(alamar blue)染色液において、37℃で、2時間インキュベートすることにより、3連での生細胞数を測定した(図1)。
ヒト乳房の腫瘍SUM149細胞を、3000細胞/100μLで、37℃、5%のCO2中において、96ウェルプレートにプレーティングした。0日目および3日目に、20μΜ〜300nMの範囲の、段階希釈薬剤(化合物1、3または4)を添加した。5日目に、10μLのアラマーブルー染色液において、37℃で、2時間インキュベートすることにより、3連での生細胞数を測定した(図2)。
正常ヒト乳腺上皮細胞HME−1を、3000細胞/100μLで、37℃、5%のCO2中において、96ウェルプレートにプレーティングした。0日目および3日目に、20μΜ〜300nMの範囲の、段階希釈薬剤(化合物1、3または4)を添加した。5日目に、10μLのアラマーブルー染色液において、37℃で、2時間インキュベートすることにより、3連での生細胞数を測定した(図4)。
ヒト乳房の腫瘍SUM149細胞を、10000細胞/100μLで、37℃、5%のCO2中において、96ウェルプレートにプレーティングした。0日目に、20μΜ〜300nMの範囲の、段階希釈薬剤(化合物1、3または4)を添加した。50μLのCaspase−Glo3/7試薬において、25℃で、60分間インキュベートすることにより、活性カスパーゼ−3およびカスパーゼ−7を、24時間の処理後に、3連で測定した。この試薬は、細胞溶解バッファー(Promega)内に発光前(proluminescent)テトラペプチド配列DEVDを含む。(図6)。
正常ヒト乳腺上皮細胞HME−1を、10000細胞/100μLで、37℃、5%のCO2中において、96ウェルプレートにプレーティングした。0日目に、20μΜ〜300nMの範囲の、段階希釈薬剤(化合物1、3または4)を添加した。50μLのCaspase−Glo3/7試薬において、25℃で、60分間インキュベートすることにより、活性カスパーゼ−3およびカスパーゼ−7を、24時間の処理後に、3連で測定した。この試薬は、細胞溶解バッファー(Promega)内に発光前テトラペプチド配列DEVDを含む。(図8)。
ヒト乳房の腫瘍SUM149細胞を、106細胞/5μLの濃度で、ディッシュにプレーティングした。全カスパーゼ阻害剤であるZ−VAD−FMKありまたはなしで、細胞を化合物3または化合物4(2.5μΜ〜20μΜ)で48時間処理した。細胞アポトーシスを測定する目的で、細胞をannexinV−FITCおよび7−AADで2重染色した。Z−VAD処理により化合物3および化合物4誘導アポトーシスを完全に障害した(図10)。
SUM149およびL226腫瘍細胞増殖の阻害のための化合物1〜14のIC50値を測定した(実施例2および3の実験手順による)。
また、MCF−10AおよびHME−1正常細胞増殖の阻害のための化合物1〜14のIC50値も測定した(実施例4および5の実験手順による)。
これらの結果において、本発明の化合物1〜14は、正常細胞の増殖に影響することなく、選択的に腫瘍細胞の増殖を阻害することを示す。
SUM149およびL226腫瘍細胞におけるカスパーゼ−3/7の活性化を測定した。
また、MCF−10AおよびHME−1正常細胞におけるカスパーゼ−3/7の活性化も測定した。
これらの結果は、本発明の化合物1〜16は、正常細胞よりも腫瘍細胞においてより高いカスパーゼ−3/7活性を誘導することを示す。
ヒト乳房の腫瘍SUM149細胞を、3000細胞/100μL、37℃、5%のCO2中で、10%のFCSを含む推奨培地またはFCSを含まない合成培地において、96ウェルプレートにプレーティングした。0日目および3日目に、10μΜ〜0.16μΜの範囲の段階希釈薬剤(化合物4)を添加した。5日目に、10μLのアラマーブルー染色液において、37℃で、2時間インキュベートすることにより、3連での生細胞数を測定した(図11)。10%のFCSを含む推奨培地において、2μΜでIC50値を測定し、また、FCSなしの場合では、0.6μΜでIC50値を測定した。
BXPC3細胞、DU145細胞、OPM2細胞、U−2−OS細胞、PLCPRF5細胞、A549細胞、SUM149細胞、HepG2細胞、L389細胞、HGC27細胞、TOV−112D細胞、Messa細胞、Karpas299細胞、A498細胞、HCT−116細胞、H1299細胞、Hep2細胞、DLD1細胞、HUT78細胞、AGS細胞、A4573細胞、ACHN細胞、Panc−1細胞、A375細胞、BT−20細胞、L226細胞、MDAMB231細胞、U118細胞、PC−3細胞、SW579細胞、CLS354−4細胞、Calu−6細胞、U87MG細胞、MeWO細胞、HUVEC、HME−1細胞、MCF−10A細胞、および線維芽細胞を含む、バリデーションをした38の細胞株を、3000細胞/100μL、37℃、5%のCO2中で、10%のFCSを含む推奨培地にプレーティングした。
癌幹細胞(CSCs)は、腫瘍発生、維持、治療への耐性、および転移進行に寄与すると考えられている。薬剤での治療はCSCsの耐性を高める。乳癌幹細胞は、インビトロにおいて、市販の分析を用いて検出可能な(CSCsは「Aldefluor」陽性である)アルデヒドデヒドロゲナーゼ−1(ALDH1)を高レベルで発現する。簡潔に説明をすると、ALDH基質(BAAA(BODIPY(R)−アミノアセトアルデヒド),1μmol/L per 1x106細胞)を含むAldefluorアッセイバッファ内で細胞をインキュベートし、ALDH特異的阻害剤であるジエチルアミノベンズアルデヒド(DEAB)の存在下で陰性対照を行った。その後、細胞を、37℃で、40分間インキュベートし、LSRIIフローサイトメーター(Becton−Dickinson)で分析した。生細胞をゲートするためにPI(ヨウ化プラリドキシム)排除を用いた。
アポトーシス性細胞におけるDNA断片化をTUNEL分析(ApopTag検出キット、Millipore)により、製造者の推奨に従って分析した。
Claims (17)
- 下記化学式(I)の化合物であって、
(I)
上記化学式において、
R1、R2、R4およびR5は、独立的に、
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1−C12アルキル、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC2−C12アルケニル、
‐ハロゲン原子、
‐C1−C12ハロアルキル、
‐(CH2)aRa、
(但し、aは1〜12を含み、そして、Raは、ORa1およびRa2からなる群より選択され、
Ra1は選択的に置換されたC1−C12アルキル、選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1−C10ヘテロアリールからなる群より選択され、
Ra2は選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1−C10ヘテロアリールからなる群より選択される。)、ならびに
‐(CH2)bRb、からなる群より選択され、
(但し、bは0〜12を含み、そして、Rbは、CN、OH、C(O)Rb1およびSO2Rb1、ならびにNHRb2およびNHC(O)Rb2からなる群より選択され、
Rb1はH、OH、選択的に置換されたC1‐C12アルキル、選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1‐C10ヘテロアリールからなる群より選択され、
Rb2はH、選択的に置換されたC1‐C12アルキルからなる群より選択される。)、
R3は、
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC2‐C12アルケニル、
‐ハロゲン原子、
‐C1‐C12ハロアルキル、
‐(CH2)aRa、
(但し、aは1〜12を含み、そして、Raは、ORa1およびRa2からなる群より選択され、
Ra1は選択的に置換されたC1‐C12アルキル、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、および選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキルからなる群より選択され、
Ra2は選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1‐C10ヘテロアリールからなる群より選択される。)、ならびに
‐(CH2)bRb、からなる群より選択され、
(但し、bおよびRbは上記の定義通りである。)、
そして、Aは単結合、またはC1‐C6アルキルまたはC6‐C10アリール基により選択的に置換されたC1‐C6アルキレンラジカルを表す、化学式(I)の化合物。 - R3は、
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC2‐C12アルケニル、
‐ハロゲン原子、
‐C1‐C12ハロアルキル、
‐(CH2)aRa、
(但し、aは1〜12を含み、そして、Raは、選択的に置換されたC6‐C10アリール、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、および選択的に置換されたC1‐C10ヘテロアリールからなる群より選択される。)、ならびに、
‐(CH2)bRb、
(但し、bおよびRbは請求項1の定義通りである。)
からなる群より選択される、請求項1に記載の化合物。 - R3は、
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC2‐C12アルケニル、
‐ハロゲン原子、
‐C1‐C12ハロアルキル、
‐(CH2)aRa、
(但し、aは1〜12を含み、そして、Raは、選択的に置換されたC3‐C12シクロアルキル、および選択的に置換されたC2‐C6ヘテロシクロアルキル、からなる群より選択される。)、ならびに、
‐(CH2)bRb、
(bおよびRbは請求項1の定義通りである。)
からなる群より選択される、請求項1に記載の化合物。 - R1、R2、R3、R4およびR5は、独立的に、
‐H、
‐選択的に置換された、分岐の、または直鎖のC1‐C12アルキル、
‐ハロゲン原子、および
‐C1‐C12ハロアルキル
からなる群より選択される請求項1〜3のいずれかに記載の化合物。 - 下記化学式(II)の化合物であって、
R1、R2、R3、R4およびR5は、請求項1〜4のいずれかの定義通りである、
請求項1〜4のいずれかに記載の化合物。 - 下記化学式(II−1)の化合物であって、
R3は、請求項1〜4のいずれかの定義通りである、
請求項1〜5のいずれかに記載の化合物。 - R3は、H、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ドデシル、ブロモメチル、トリフルオロメチル、およびフッ素からなる群より選択される、
請求項1〜6のいずれかに記載の化合物。 - 下記化学式(II−2)の化合物であって、
R1、R2、R4およびR5は、請求項1〜4のいずれかの定義通りである、
請求項1〜6のいずれかに記載の化合物。 - R1、R2、R4およびR5は、独立的に、Hおよびメチルからなる群より選択される、
請求項8に記載の化合物。 - 下記化学式(II−3)の化合物であって、
R1、R3およびR5は、請求項1〜4のいずれかの定義通りである、
請求項1〜5のいずれかに記載の化合物。 - R1、R3およびR5は、独立的に、H、メチルおよびイソプロピルからなる群より選択される、
請求項10に記載の化合物。 - R1=R5である、請求項1〜5および請求項8〜11のいずれかに記載の化合物。
- R2=R4である、請求項1〜5および請求項8〜11のいずれかに記載の化合物。
- 下記化合物より選択される請求項1〜13のいずれかに記載の化合物。
- 請求項1〜14のいずれかに記載の化合物を含む薬剤。
- ヒト腫瘍の治療および/または予防に用いられる、請求項1〜14のいずれかに記載の化合物。
- 2,2−ジメチル−3−チオモルホリン酸および下記化学式(III)の化合物をカップリングするステップを含み、
下記化学式(IV)の化合物を提供し、
A、R1、R2、R3、R4およびR5は、請求項1〜4のいずれかの定義通りである、
請求項1〜14のいずれかに記載の化合物の調製方法。
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