JP2016527192A - マルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体及びその調製方法と用途 - Google Patents

マルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体及びその調製方法と用途 Download PDF

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Abstract

本発明はマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の設計、合成及び活性に関する研究を開示する。更に具体的には、本発明は一般式(I)で表される化合物(その中、Rの定義は、明細書を参照)を提供し、この誘導体は、アンモニアペプチド酵素(APN/CD13)阻害剤であるウベニメクスと市販の抗腫瘍薬とをエステル結合又はアミド結合によって得られるマルチターゲット化合物であって、様々な悪性腫瘍を治療するための抗腫瘍薬として適用され、特に様々な固形腫瘍の治療に適用される。

Description

本発明は、医薬品化学分野に関し、具体的には、マルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体及びその製造方法、並びにこれら化合物の医薬用途、特に抗腫瘍薬(特に固形腫瘍)としての用途に関する。
アミノペプチダーゼN(APN/CD13)は亜鉛依存性のII型膜貫通メタロプロテイナーゼであり、MI族のGluzincinsのサブファミリーに属し、ホモ二量体の形状で細胞膜に結合している(Nucleic Acids Res.,1999,27(1):325−331)。CD13は多種の組織の細胞表面に発現し、例えば、中枢神経系のシナプス細胞、滑膜線維芽細胞、活性化内皮細胞、肝細胞、腸管上皮細胞、胎盤、骨髄前駆細胞、単球細胞、破骨細胞等が挙げられ、特に腎臓と腸刷子縁において増殖する(Haema.,2003,4(6):453−461)。また、正常細胞と比較して、CD13は、黒色腫、卵巣癌、前立腺癌、結腸癌、すい臓癌、乳癌、肺癌等の多くの腫瘍細胞表面で発現量が多い。
近年の研究で、CD13は多機能性タンパク質であるとともに、タンパク質分解酵素、ウイルスの受容体、細胞膜の表面にあるシグナル伝達分子等の役割を果たし、しかも、癌の浸潤、転移及び新生血管の生成に関与することが報告されている(Current Medicinal Chemistry,2007,14,639−647)。最近の研究で、腫瘍細胞の表面のCD13は、周囲組織の微小環境を変化させて、癌の浸潤及び新生血管の生成において重要な役割を果たしていることが明らかになっている(PNAS 2012,109,1637−1642)。また、Haraguchi等の研究によれば、CD13は、人の肝臓癌細胞とその臨床サンプルにおいて、半休止期の肝臓癌幹細胞(HCSCs)の機能性バイオマーカーであり、放射線治療/化学療法によって引き起こされる細胞内活性酸素量の増加を抑え、治療に対する耐性を強化することができる(J Clin Invest 2010,120,3326−3339)。従来から知られているように、肝臓癌幹細胞は、腫瘍化学療法耐性、再発、及び転移を引き起こす主要因である。更なる研究では、CD13は肝臓癌細胞の増殖を遅延させて、自己複製、分化、及び耐治療の能力を有し、腫瘍の再発に関与していることが示されている。CD13阻害剤とCD13中和抗体は、どちらも細胞のアポトーシスを誘発して、多剤耐性の腫瘍に作用し、細胞毒性抗腫瘍薬とCD13阻害剤は、腫瘍の抑制及び破壊を極めて向上させることができるため、ウベニメクス(Ubenimex,Bestatin,Ube)と他の細胞毒性抗腫瘍薬とを組み合わせることで治療効果を大きく向上することができ、更に重要であるのは、腫瘍の再発、転移を防止することができるということである(J Clin Invest 2010,120,3326−3339)。
ウベニメクスはストレプトマイセス・オリボレチクリ(Streptomyces olivoreticuli)の培養液中で発見されたジペプチド構造の化合物であり、1987年に免疫力増強剤として日本で発売され、白血病の治療に用いられている。その後、ウベニメクスは、商品名ベスタチン(Bestatin)で1998年に中国国内で発売された。ベスタチンは標的抗癌効果を持つ免疫力増強剤であり、二重機構を持つ。多くの研究により、ベスタチンのCD13に対する活性阻害が報告されており、CD13に対する抑制作用を有するIC50は、2.5〜16.9μMである。インビトロ研究において、ベスタチンはマウス黒色腫高転移株B16BL6の攻撃を抑え、HUVECs管腔構造の形成を抑制できることが明らかになっている(Cancer let,2004,216(1):35−42)。マウスに腫瘍を移植する実験で、ベスタチンは腫瘍細胞の転移と腫瘍細胞より誘導される血管の生成を抑制できることが発見されており(Bio.Pharm,Bull.,1996,19(1):6−10)、臨床においてベスタチンは、放射線治療、化学療法との組み合わせ、及び併用して白血病、多発性骨髄腫、骨髄異形成症候群、及び他の固形腫瘍等の疾病の治療に用いてもよい。しかし、その相乗効果のメカニズムはよく分かっていない。
最近の研究で、マウスに腫瘍を移植する実験において、ウベニメクス又は5−フルオロウラシルの単独投与と、二者の併用投与とを比較すると、併用群は、単独群に比べ極めて高い抗腫瘍活性(図1、2に示す)を示すことが明らかになっている。また、更なる実験で、5−フルオロウラシルによって治療したマウスの肝細胞を別のマウスに移植し、ウベニメクスの投与群と非投与群とを比較した結果、ウベニメクス投与治療群では腫瘍の再発が認められないのに対し、ウベニメクス非投与群では腫瘍の再発例が認められた。この研究結果により、ウベニメクスと5−フルオロウラシル、及び他の化学治療薬との併用の重大な証拠が示された(J Clin Invest 2010,120,3326−3339)。また、がん化学治療における癌幹細胞制御の重要性も証明された。
5−フルオロウラシル(5−Fluorouracil,5−FU)は、化学名は2,4−ジヒドロキシ−5−フッ素ピリミジンのフッ化ピリミジン系の代謝拮抗剤であり、抗悪性腫瘍薬である。チミンヌクレオチド合成酵素を抑え、デオキシチミンヌクレオチドのチミンヌクレオチドへの代謝を遮断し、DNA合成を阻害することができ、RNA合成に対してある程度の抑制作用も有している。臨床においては、結腸癌、直腸癌、胃癌、乳癌、卵巣癌、絨毛上皮腫、悪性胞状奇胎、頭頸部扁平上皮癌、皮膚癌、肝臓癌、膀胱癌等の治療に用いられ、固形腫瘍を治療する選択薬であり、しかも、この薬物は常用の抗腫瘍薬との交差耐薬現象がなく、臨床で広く使われる抗腫瘍薬である。また、臨床においては、多くの抗腫瘍薬は5−FUと併用することができ、細胞毒性を増強するため、すでに5−FUとの併用療法で白血病の治療に用いる研究(Phytomedicine 18 (2011)362-365))がなされている。しかし、5−FUは広く臨床応用され、多くの腫瘍に治療効果がある一方で、多くのデメリットがあり、5−FUの有効量と毒性のある量との差は少なく、臨床において、重篤な骨髄抑制と、胃腸障害等の有害な副作用を有している。半減期が短いこと、代謝安定性が悪いこと(ジヒドロピリミジン脱水素酵素により、直ちにFUHに分解される)、及びチミジル酸生成酵素の発現率が高い5−FUに耐性がある腫瘍に対しても不利である。経口投与は、不規則で個人差が大きく、脂溶性が低く薬物の組織透過性が悪いため、臨床において、主に経静脈又は経動脈投与され、使用に便利な経口投与製剤を製造するのが困難で、長期にわたる化学療法に適さない。
近年、研究者は様々な方法で5−FUのデメリットを低減、又は回避している。その主な方法は、プロドラッグを開発して、体内での代謝の安定性を向上し、毒性を軽減し、治療指数を増加させるものである。現在、複数の5−FUのプロドラッグ誘導体は、合成されており、且つ、その一部は臨床に用いられており、例えば、テガフール(FTO)、カルモフール(HCFU)、ドキシフルリジン、カペシタビン(ゼローダ)、Atofloding(ATFU)、BOF−A2等が挙げられる。ゼローダは、FDAの承認を得ており、現在最も臨床的効果のある経口フルオロウラシル類抗がん剤であり、フルオロウラシルの連続静脈投与の効果を発揮、又はそれを超える効果を発揮することができ、ATFUが体内でTFU、5−FUに段階的に分解されて、更に持続的に効果を発揮することができる。本研究は、ゼローダとTFUを陽性対照薬とし、本発明者等が合成したマルチターゲットのウベニメクスと5−FUが結合した併用プロドラッグ誘導体の経口薬力学試験である。
ヒドロキシ尿素(Hydroxycarbamide)は、ヌクレオシド二リン酸還元酵素阻害剤であり、ヌクレオチドを還元してデオキシリボヌクレオチドになることを阻害し、プリン及びピリミジン塩基の生合成を阻害し、DNA合成を選択的に阻害することができ、RNA及びタンパク質合成に対して阻害効果を有さない。周期特異性薬であり、S期の細胞に対して良く反応する。臨床において、悪性黒色腫、胃癌、腸癌、乳癌、膀胱癌等の固形腫瘍の治療に用いられる。
エピルビシン(Epirubicin)は、アドリアシンの異性体の構造を有する抗生物質類抗がん剤である。エピルビシンの主な抗腫瘍のメカニズムは、DNAの核酸塩基対に直接に組み込まれ、転写過程を阻害することができ、mRNAの形成を阻止し、DNAとRNAの合成を抑制することができる。また、研究により、エピルビシンはトポイソメラーゼIIに対しても阻害効果を有し、細胞周期非特異性薬である。臨床においては、主に急性白血病、腎母細胞腫、軟部組織肉腫、膀胱癌、精巣腫瘍、前立腺癌、胃癌、悪性リンパ腫、乳癌、気管支肺癌、卵巣癌、肝臓癌(原発性肝細胞がんと転移性癌を含む)等の固形腫瘍の治療に用いられる。現在、エピルビシンは、併用療法として用いられる例が多く、例えば、タキソールとの併用療法、ソラフェニブとの併用療法は、進行乳癌等の治療に用いられる。
ダサチニブ(Dasatinib)は、ブリストル・マイヤーズ・スクイブ社により開発され、2006年6月に米国FDAより承認を受け、イマチニブに耐性があるか又はイマチニブで治療できないCML患者の治療に用いられる。これは経口チロシンキナーゼ阻害剤であり、複数のチロシンキナーゼを標的とすることで、全てのCML又はPh+患者由来の骨髄の白血病細胞の過剰な増殖を抑制し、慢性骨髄性白血病を治療することができる。ダサチニブは、Srcキナーゼを抑制できるため、BCR−ABLを発現しない他の人体腫瘍細胞を抑えることができ、例えば、PC−3(前立腺癌細胞、IC50は5〜9nmol/L)、MDA−MB−211(乳癌細胞、IC50は10〜12nmol/L)及びWiDr(結腸直腸癌細胞、IC50は38〜52nmol/L)等が挙げられる(Proc Am Assoc Cancer Res,2005,46:159)。
レナリドミド(Lenalidomide/レブラミド(Revlimid))は、化学名3−(7−アミノ−3−オキソ−1H−イソインドール−2−イル)ピペリジン−2,6−ジオンであり、アメリカのセルジーン社により開発されたサリドマイドの誘導体であり、臨床において、骨髄異形成症候群の治療、及びデキサメタゾンとの併用療法による多発性骨髄腫の治療に用いられる。レナリドミドは多くの細胞内の生物学的経路に影響を与える。現在、その第I、II、III期の臨床研究は全て終了した。第I、II期の臨床研究において、これが多発性骨髄腫、前立腺癌、甲状腺癌、腎臓癌、黒色腫、肝臓癌及び慢性リンパ性白血病等を含む様々な腫瘍に対して抗腫瘍効果があることが示された(Cancer Chemotherapy and Pharmacology,2012,1−14)。
ウベニメクス(ubenimex)、5−フルオロウラシル(5−fluorouracil)、ヒドロキシ尿素(hydroxyurea)、シクロホスファミド(cyclophosphamide)、ゲムシタビン(gemcitabine)、チラパザミン(tirapazamine)、レナリドミド(lenalidomide)、ヒドロキシカンプトテシン(hydroxycamptothecine)、エピルビシン(epirubicin)、ダサチニブ(dasatinib)とパクリタキセル(paclitaxel)の化学構造式は、以下のとおりである。
マルチターゲット薬(multitarget drugs)は現在、新薬の研究の一つの重要な動向であり、マルチターゲット薬は、同時に同一の疾患の複数の異なる病理標的に作用し相乗効果を発揮する薬物である。疾患に関する多くの標的を包括的に制御することにより、より良好な治療効果、より少ない副作用を示し、特に、白血病及び他の悪性腫瘍、中枢神経系疾患、心臓血管疾患及び代謝性疾患を含む複雑な病理学的機構及び多遺伝子に関する様々な重大な疾患等の治療に有用である。そのうち、マルチターゲット薬を採用し複数の標的の治療を行うことは、白血病を含める各種の悪性腫瘍に対して最も有効な治療方法の一つになっている。
相互プロドラッグ(Mutual Prodrug)又はマルチターゲット薬は、単一の物理的化学的性質と、均一な薬物動態特性を有し、マルチターゲット薬は、併用薬物と比べると、薬物の混合物における種々の組成物間の相互作用、及び種々の組成物の吸収・分布・代謝等の問題を回避することができ、相乗効果をより良好に発揮することができ、特に低濃度の場合、マルチターゲット薬は、対応する単一標的薬の併用薬と比較して有意な効果を示す。癌の再発・転移及び薬剤耐性の治療に用いるために、相乗原理により相乗治療効果を有する新型の抗癌薬物を設計、合成し、特にがん幹細胞の抑制効果を有するウベニメクスを他の抗腫瘍薬と結合させることが重要である。
本発明の目的は、従来技術の欠点を克服し、マルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体及びその製造方法、並びにこれら化合物の医薬用途を提供することである。本発明では、ファーマコフォアハイブリダイゼーション法を用いてCD13阻害剤であるウベニメクスをエステル結合又はアミド結合によって別の市販薬(例えば、5−FU、ヒドロキシ尿素、エピルビシン、ダサチニブ及びパクリタキセル等)の分子構造と一体化し、一連の新規な相互プロドラッグを設計・合成した。これらの化合物は、CD13の抑制活性を保持し、体内に入った後、CD13阻害剤がCD13の活性を抑制することで、がん幹細胞を抑える標的抗がんの役割を果たす。
本発明の上記課題を解決するための技術的解決手段は、以下のとおりである。一般式(I)で示されるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体、その鏡像異性体、その非鏡像異性体、そのラセミ化合物、それらの薬理学的に許容できる塩、又はそれらの溶媒和物を提供する。

一般式(I)中、Rは下記の置換基の少なくとも一つであり、

前記置換基において、nは1〜6の整数であり、XはNH又はOであり、RはH、CH又はCHCHであり、RはL−アミノ酸残基の側鎖であり、H、CH、CHCH、CH(CH、CHCH(CH、CHCHCH(CH)、CHOH、CHCH(OH)、CHSCHCH、CHPh及びOH−ρ−PhCHから選択される少なくとも一つであり、
は以下のとおりであり、

は以下のとおりである。
本発明の前記一般式(I)中、Rは下記の置換基であってもよい。

前記置換基において、nは1〜6の整数であり、XはNH又はOであり、RはL−アミノ酸残基の側鎖であり、H、CH、CHCH、CH(CH、CHCH(CH、CHCHCH(CH)、CH0H、CHCH(0H)、CHSCHCH、CHPh及びOH−ρ−PhCHから選択される少なくとも1つであり、Rは以下のとおりであり、

は以下のとおりである。
本発明の前記一般式(I)中、Rは下記の置換基であってもよい。

前記置換基において、n、X、R、Rは前記における定義と同じであり、
は以下のとおりであり、

好ましいRの構造は以下のとおりであり、

前記置換基において、nは1〜4、XはNH又はO、RはHであり、
は以下のとおりであり、

特に好ましいRは以下のとおりであり、
前記置換基において、nは1又は2、XはNH又はO、RはHであり、
は以下のとおりである。
最も好ましいRは以下のとおりである。

前記置換基において、nは1、XはNH、RはHである。
本発明の上記一般式(I)中、Rは以下の置換基であってもよい。
本発明の上記一般式(I)中、Rは以下の置換基であってもよい。
本発明の上記一般式(I)中、Rは以下の置換基であってもよい。

好ましいRの構造は以下のとおりである。
特に好ましいRは以下のとおりである。
最も好ましいRは以下のとおりである。
本発明の上記一般式(I)中、Rはつぎの置換基であってもよい。

前記置換基において、nは1〜6であり、
は以下のとおりであり、

好ましいRの構造は以下のとおりであり、
前記置換基においてnは1〜6であり、
は以下のとおりである。
特に好ましいRは以下のとおりである。
前記置換基において、Rは以下のとおりである。
最も好ましいRは以下のとおりである。
前記置換基において、Rは以下のとおりである。
本発明によって提供されるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体において、「薬理学的に許容できる塩」とは、治療効果を有し、且つ、毒性のない塩の形態の一般式(I)で表される化合物を意味している。これは、いずれかのアルカリ性官能基(アミノ等)から陽イオンの塩を形成することができる。本分野において、多くの塩類が任意のアルカリ性官能基(アミノ等)によって形成される陽イオンの塩であることは知られている。これらのうち多くの塩は本分野ですでに公知である。また、相応の酸をアルカリ性形式の(I)と反応させることにより、陽イオンの塩を得てもよく、このような酸は無機酸又は有機酸を含み、無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等が挙げられ、有機酸としては、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、2−ヒドロキシプロピオン酸、2−オキソプロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、2−ヒドロキシ−1,2,3−プロパントリカルボン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、安息香酸、4−メチルベンゼンスルホン酸、スルフィン酸シクロヘキシル、2−ヒドロキシ安息香酸、4−アミノ−2−ヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。これらの塩は当業者に周知であり、当業者により、いかなる塩も製造することができる。また、当業者は溶解性、安定性、製剤の容易さ等の観点に基づき、ある塩を他の種類の塩の代わりに用いてもよい。また、これらの塩の決定と最適化は当業者の経験則の範囲内である。
本発明においては、THFがテトラヒドロフラン、DCCがジシクロヘキシルカルボジイミド、DMAPが4−ジメチルアミノピリジン、HCl−AcOEtが飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液、DCMが塩化メチレン、EDCIが1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩、HOBtが1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、PPTSがp−トルエンスルホン酸ピリジニウム、DHPが3,4−ジヒドロ−2H−ピラン、Pd/C,Hがパラジウム炭素水素、(Boc)Oが二炭酸ジ−tert−ブチルを示す。
本発明におけるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法は以下の工程を含む。5−フルオロウラシルとアルデヒド1−1とを反応させて中間体2′を得て、前記中間体2′とBoc−L−ロイシンとの縮合反応を行って中間体3′を得て、前記中間体3′の保護基を脱保護して化合物4′を得て、前記化合物4′とBoc−AHPAとの縮合によって化合物5′を得て、前記化合物5′を脱保護して目的とする化合物6′を得る。その合成経路は次のとおりである。
式中、RはH、CH又はCHCHである。
具体的に、BC−01の合成経路の例を挙げると(他の化合物6′について、当業者は下記BC−01の合成方法を参考して製造することができる)、5−フルオロウラシルと37%ホルムアルデヒド溶液とを反応させて中間体2を得て、前記中間体2とBoc−L−ロイシンとを縮合反応させて前記中間体3を得て、前記中間体3の保護基を脱保護して化合物4を得て、前記化合物4とBoc−AHPAとを縮合して化合物5を得て、前記化合物5を脱保護して目的とする化合物6(BC−01)を得る。その合成経路は次のとおりである。
更に具体的な例を挙げると、5−フルオロウラシルを37%ホルムアルデヒド溶液に溶解し、室温で反応させて中間体2を得て、前記中間体2を無水THF中に溶解し、DCCとDMAPを用いてBoc−L−ロイシンと反応させて中間体3を得て、HCl−AcOEt溶液に前記中間体3の保護基を脱保護して化合物4を得て、無水DCM中でEDCIとHOBtを用いて前記化合物4とBoc−AHPAとを縮合して化合物5を得て、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液により前記化合物5を脱保護して目的とする化合物6(BC−01)を得る。
上記反応経路において、各反応の具体的な条件は、いずれも本分野の通常の反応条件であってもよい。
本発明におけるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法は以下の工程を含む。5−フルオロウラシルとアルデヒド1−1とを反応させて中間体2′を得て、化合物7の水酸基をDHPで保護して中間産物8を得て、前記中間産物8からベンジルを除去して化合物9を得て、前記化合物9と前記中間体2′とを縮合して化合物10′を得て、前記化合物10′を酸で脱保護して目的とする化合物6′を得る。その合成経路は次のとおりである。
式中、RはH、CH又はCHCHであり、前記DHPは3,4−ジヒドロ−2H−ピランである。
具体的に、BC−01の合成経路の例を挙げると(他の化合物6′について、当業者は下記BC−01の合成方法を参照して製造することができる)、5−フルオロウラシルと37%ホルムアルデヒド溶液を反応させて中間体2を得て、化合物7の水酸基をDHPで保護して中間産物8を得て、前記中間産物8からベンジルを除去して化合物9を得て、前記化合物9と前記中間体2とを縮合して化合物10を得て、前記化合物10を酸で脱保護して目的とする化合物6(BC−01)を得る。その合成経路は次のとおりである。
更に具体的な合成経路の例を挙げると、5−フルオロウラシルを37%ホルムアルデヒド溶液に溶解し、室温で反応させて中間体2を得て、化合物7を無水DCM中に溶解し、水酸基をPPTSとDHPで保護して中間産物8を得て、前記中間産物8をPd/C,H触媒の存在下でベンジルを除去して化合物9を得て、無水DCM中でEDCIとHOBtとを用いて前記化合物9と前記中間体2とを縮合して化合物10を得て、前記化合物10を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液で脱保護して目的とする化合物6(BC−01)を得る。
上記反応経路において、各反応の具体的な条件は、いずれも本分野の通常の反応条件であってもよい。
本発明におけるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法は以下の工程を含む。無水DCM中でEDCIとHOBtとを用いて化合物14′又はそのカチオン塩と化合物9とを縮合して化合物15′を得て、前記化合物15′を酸で脱保護して目的とする化合物16′を得る。その具体的な合成経路は次のとおりであり、
式中、前記化合物9は以下のとおりであり、
前記化合物14′は以下のとおりであるか、
又は前記化合物14′において、YはO又はNHであり、Mは以下のとおりであり、
式中、n、R、R、Rの定義は上記と同じである。
前記カチオン塩は、塩酸塩であることが好ましい。
YがNHであり、Mが以下のとおりである場合、
化合物14′の製造方法は以下の工程を含み、L−グリシン11を(Boc)Oで保護して化合物12を得て、前記化合物12と化合物2′とを縮合して化合物13′を得て、前記化合物13′を酸で脱保護して化合物14′を得る。
前記化合物2′は、以下のとおりである。
具体的に、BC−02の合成を例として挙げると(他の化合物16′について、当業者は下記BC−02の合成方法を参照して製造することができる)、L−グリシンを(Boc)Oで保護して化合物12を得て、前記化合物12と前記化合物2とを縮合して化合物13を得て、前記化合物13を酸で脱保護して中間体14を得て、前記中間体14と前記化合物9とを縮合して化合物15を得て、前記化合物15を酸で脱保護して目的とする化合物16(BC−02)を得る。その具体的な合成経路は次のとおりである。
更に具体的には、L−グリシンを(Boc)Oで保護して化合物12を得て、無水DCM中でEDCI及びHOBtを用いて前記化合物12と前記化合物2とを縮合して化合物13を得て、前記化合物13を、飽和塩酸を含む酢酸エチルで脱保護して中間体14を得て、無水DCM中でEDCI及びHOBtを用いて前記中間体14と前記化合物9とを縮合して化合物15を得て、前記化合物15を、飽和塩酸を含む酢酸エチルで脱保護して目的とする化合物16(BC−02)を得る。
上記反応経路において、各反応の具体的な条件はいずれも本分野の通常の反応条件であってもよい。
本発明におけるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法は以下の工程を含む。Boc−L−ロイシン17とペンタフルオロフェノール(pentafluorophenol)とを縮合反応させて中間体18を得て、前記中間体18とヒドロキシ尿素(hydroxyurea)とを反応させて化合物19を得て、前記化合物19を酸により脱保護して化合物20を得て、前記化合物20とBoc−AHPAとを縮合反応させて化合物21を得て、前記化合物21を脱保護して目的とする化合物22を得る。その具体的な合成経路は次のとおりである。
更に具体的には、Boc−L−ロイシンを、無水THFに溶解し、EDCIを用いてペンタフルオロフェノールと縮合反応させて中間体18を得て、前記中間体18からN−メチルモルホリンの存在下で化合物19を得て、前記化合物19を、飽和塩酸を含む酢酸エチルで脱保護して化合物20を得て、無水DCM中でEDCI及びHOBtを用いて前記化合物20とBoc−AHPAとを縮合反応させて化合物21を得て、前記化合物21を、飽和塩酸を含む酢酸エチルで脱保護して目的とする化合物22を得る。
上記反応経路において、各反応の具体的な条件はいずれも本分野の通常の反応条件であってもよい。
本発明におけるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法は以下の工程を含む。エピルビシンを(Boc)Oにより保護して化合物24を得て、前記化合物24とCbz−L−ロイシンとを縮合反応させて化合物25を得て、前記化合物25のアミノ基の保護基を除去して化合物26を得て、前記化合物26とBoc−AHPAとを縮合反応させて化合物27を得て、前記化合物27を脱保護して目的とする化合物28を得る。その具体的な合成経路は次のとおりである。
更に具体的には、エピルビシンを(Boc)Oにより保護して化合物24を得て、無水DCM中でEDCI及びHOBtを用いて前記化合物24とCbz−Lロイシンとの縮合反応を行うことで化合物25を得て、前記化合物25をパラジウム炭素水素でアミノ基を脱保護して化合物26を得て、無水DCM中でEDCI及びHOBtを用いて前記化合物26とBoc−AHPAとを縮合反応させて化合物27を得て、前記化合物27を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液で脱保護して目的とする化合物28を得る。
上記反応経路において、各反応の具体的な条件はいずれも本分野の通常の反応条件であってもよい。
本発明におけるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法は以下の工程を含む。Boc−L−ロイシン17と化合物A−E−Hとを縮合反応させて化合物29′を得て、前記化合物29′を酸により脱保護して化合物30′を得て、前記化合物30′とBoc−AHPAとを縮合反応させて化合物31′を得て、前記化合物31′を脱保護して目的とする化合物32′を得る。その具体的な合成経路は次のとおりであり、
式中、A−E−Hは以下のとおりであるか、
又は、EはNH又はOであり、
Aは以下のとおりである。
具体的に、ダサチニブ誘導体32の合成経路の例を挙げると(他の化合物32′について、当業者は下記ダサチニブ誘導体32の製造方法を参照して製造することができる)、Boc−L−ロイシンとダサチニブとを縮合反応させて化合物29を得て、前記化合物29を酸により脱保護して化合物30を得て、前記化合物30とBoc−AHPAとを縮合反応させて化合物31を得て、前記化合物31を脱保護して目的とする化合物32を得る。その具体的な合成経路は次のとおりである。
更に具体的には、無水DCM中でEDCI及びHOBtを用いてBoc−L−ロイシンとダサチニブとを縮合反応させて化合物29を得て、前記化合物29を、飽和塩酸を含む酢酸エチルで脱保護して化合物30を得て、無水DCM中でEDCI及びHOBtを用いて前記化合物30とBoc−AHPAとを縮合反応させて化合物31を得て、前記化合物31を、飽和塩酸を含む酢酸エチルで脱保護して目的とする化合物32を得る。
上記反応経路において、各反応の具体的な条件はいずれも本分野の通常の反応条件であってもよい。
本発明におけるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法は以下の工程を含む。化合物9と化合物Q−Y−Hとを縮合反応させて目的とする化合物33′を得る。
式中、化合物Q−Y−Hにおいて、YはNH又はOであり、
Qは以下のとおりである。
具体的には、本発明におけるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法は以下の工程を含む。化合物9とp−ヒドロキシベンズアルデヒドとを縮合反応させて化合物33を得て、前記化合物33を還元してアルコール34を得て、前記アルコール34とトリホスゲンとを反応させて化合物35を得て、前記化合物35とH−Rとを反応させて化合物36を得て、前記化合物36を脱保護して目的とする化合物37を得る。その合成経路は次のとおりである。
本発明において、ウベニメクスに結合させる別の市販薬及び結合に用いる単純誘導体は、本分野の公知の方法によって得ることができる。
本発明に係るターゲットウベニメクスプロドラッグ誘導体は、様々な腫瘍を予防・治療するために使用することができ、特に化学療法薬に耐性がある固形腫瘍を治療する薬物として使用でき、特に医薬分野において抗悪性腫瘍薬(特に固形腫瘍)として使用することができる。
本発明に係るターゲットウベニメクスプロドラッグ誘導体は、様々な腫瘍の予防・治療に用いられてもよい。この腫瘍は、化学療法薬に耐性がある固形腫瘍が好ましい。
本発明では、プロドラッグ理論と結合原理に従い、新しい抗腫瘍薬を提供するため、亜鉛イオンキレート基が残っていることを前提として、ウベニメクスの骨組構造を改質している。本発明者等は、ファーマコフォアハイブリダイゼーション法を用いて、CD13阻害剤であるウベニメクスを、エステル結合又はアミド結合によって別の市販薬(例えば、5−FU、ヒドロキシ尿素、エピルビシン、ダサチニブ及びパクリタキセル等)の分子構造と一体化し、一連の新規な相互プロドラッグの設計・合成をした。これらの化合物は、CD13の抑制活性を保持し、体内に入った後、CD13阻害剤がCD13の活性を抑制することで、がん幹細胞を抑える標的抗がんの役割を果たしている。また、これらのプロドラッグは、体内において、エステラーゼの存在下で、ウベニメクスと別の抗腫瘍薬の断片を代謝して放出することができ、ウベニメクスはCD13に作用して持続的にがん幹細胞を抑える一方で、放出した別の抗腫瘍薬の断片は、その特定の薬理学的効果を発揮して二つの薬の相乗抗癌効果を実現することができ、抗腫瘍活性を効果的に高めることができる。また、本発明者等が設計する相互プロドラッグは、いずれも塩類であり、化合物の水溶性を改善することができ、経口投与と静脈投与に適するとともに、二つの薬の生体利用率を高めることができる。また、本発明者等が選択した抗腫瘍薬(例えば、5−FU、ヒドロキシ尿素、エピルビシン、ダサチニブ、パクリタキセル、ゲムシタビン、ヒドロキシカンプトテシン(hydroxycamptothecine))は、臨床で広く使用されている抗腫瘍薬であり、肝臓癌の治療において高い治療効果を発揮する。従って、広義の意味で、この相互薬により、二つの薬の体内の滞在時間の延長、薬物動態性質の改善、薬の生体利用率の向上ができることが期待される。本発明のプロドラッグは、がん幹細胞と腫瘍の微小環境内の血管生成を抑制するウベニメクスと、細胞毒性を有する5−FU等の他の抗腫瘍薬との相乗効果により抗腫瘍活性を効果的に高めることができ、特にがん幹細胞を抑制することで再発、転移防止の効果を発揮する。
図1は、コントロール群マウスと、ウベニメクス及び5FUの併用投与群マウスとの腫瘍の大きさの比較を示す。 図2は、昆明マウスの腫瘍体積の比較を示す。 図3は、経口投与群の昆明マウスの体重変化曲線の比較を示す。 図4は、経口投与群の昆明マウスの腫瘍重量の比較を示す。 図5は、経口投与群の化合物の腫瘍阻害率の比較を示す。 図6は、経口投与群毎の腫瘍の写真を示す。 図7は、静脈投与群の昆明マウスの体重変化曲線の比較を示す。 図8は、静脈投与群の昆明マウスの腫瘍重量の比較を示す。 図9は、静脈投与群の化合物の腫瘍抑制率の比較を示す。 図10は、静脈投与群毎の腫瘍の写真を示す。 図11は、腫瘍重量及びその偏差を示す。図11中、*表記群の投与方法は経口胃管投与であり、未表記の投与方法は尾静脈投与である。 図12は、化合物の抑制率を示す。図12中、*表記群の投与方法は経口胃管投与であり、未表記の投与方法は尾静脈投与である。 図13は、動物の体重変化曲線を示す。図13中、*表記群の投与方法は経口胃管投与であり、未表記の投与方法は尾静脈投与である。 図14は、動物試験の腫瘍の写真を示す。図14中、*表記群の投与方法は経口胃管投与とし、未表記の投与方法は尾静脈投与とし、○は腫瘍が発見されなかったことを示し、×は動物が死亡したことを示す。
次に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれに限定されない。
[実施例1]
5−フルオロ−1−ヒドロキシメチルピリミジン−2,4(1H、3H)−ジオン(2)の調製
5−フルオロウラシル(0.26g、2mmol)を1mLの37%ホルムアルデヒド溶液に溶解し、60℃の油浴中で2時間反応させた。その後、溶媒を減圧下で蒸発させて、残渣を真空乾燥し、無色粘性油状物2(0.3g、94%)を得た。
[実施例2]
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−メチルペンタノエート(3)の調製
無色粘性油状物2(0.3g、1.9mmol)をアセトニトリル溶液に溶解し、氷浴中で撹拌しながらBoc−L−ロイシン(0.7g、2.8mmol)、DCC(0.6g、2.8mmol)、DMAP(0.03g)を加えた。氷浴を除去して室温で12時間反応させた。濾過して蒸発させて溶媒を除去し、酢酸エチルで抽出し、有機層を、水、1Mのクエン酸、飽和炭酸水素ナトリウム、飽和塩化ナトリウムの順に洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過して蒸発させて溶媒を除去し、無色油状物3(0.42g、60%)を得た。
[実施例3]
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジニル−1(2H))メチル−2−(アミノ)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(4)の調製
無色油状物3(0.37g、1.0mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。溶媒を濾過し、白色固体4(0.26g、83%)を得た。
[実施例4]
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジニル−1(2H))メチル−2−((2S,3R)−3−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート(5)の調製
Boc−AHPA(0.3g、1.0mmol)を無水ジクロロメタンに溶解し、氷浴でEDCI(0.3g、1.5mmol)、HOBt(0.2g、1.5mmol)を加え、0.5時間後に白色固体4(0.3g、1mmol)とトリエチルアミン0.2mLを加えた。氷浴を除去して室温で5時間反応させた。反応が完了した後に、有機層を、それぞれ、水、1Mのクエン酸、飽和炭酸水素ナトリウム、飽和塩化ナトリウムで洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過して蒸発させて溶媒を除去し、白色固体5(0.33g、55%)を得た。
[実施例5]
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((2S,3R)−3−(アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(6(BC−01)の調製
白色固体5(0.33g、0.55mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。濾過して白色固体6(BC−01)(0.23g、85%)を得た。
ESI−MS m/z:451.6(M+H)H−NMR(600MHz DMSO):δ0.84−0.87(m、6H)、1.50−1.53(m、1H)、1.60−1.68(m、2H)、2.89−2.95(m、2H)、3.99−4.03(m、2H)、4.22−5.25(m、1H)、5.56−5.61(m、2H)、6.80(s、1H)、7.26−7.35(m、5H)、8.04(s、3H)、8.13(d,J=6.6Hz、1H)、8.47(d,J=7.2Hz、1H)、12.01(s、1H)。mp:128−130℃。
[実施例6]
(S)−ベンジル−2−((2S,3R)−3−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート(7)の調製
Boc−AHPA(6g、20.3mmol)を塩化メチレンに溶解し、氷浴でHOBt(3g、22.3mmol)、EDCI(4.5g、22.3mmol)を加えた。その後、0.5時間後にL−ロイシンベンジルエステルp−トルエンスルホン酸塩(8.5g、22.3mmol)とトリエチルアミン3.1mLを加えた。氷浴を除去して5時間反応させた。反応液をそれぞれ10%のクエン酸、飽和炭酸水素ナトリウム、飽和塩化ナトリウムで3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。次いで、濾過して蒸発させて溶媒を除去し、淡黄色固体7(4.8g、47.5%)を得た。
[実施例7]
(2S)−ベンジル−2−((2S,3R)−3−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−フェニル−2−(2−(2H)−テトラヒドロピラニルオキシ)ブチリル)−4−メチルペンタノエート(8)の調製
淡黄色固体7(12g、24mmol)を乾燥塩化メチレンに溶解し、PPTS(0.6g、2.4mmol)を加え、DHP(3.6g、43.2mmol)を滴下した。更に、35℃で24時間反応させ、TLC検出反応が完了した後に、KCO 0.5gを加え20分撹拌し、飽和塩化ナトリウムで3回洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、濾過して減圧下で溶媒を蒸発させて除去し、薄黄色固体8(12.6g、90.8%)を得た。
[実施例8]
(2S)−2−((2S,3R)−3−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−フェニル−2−(2−2H−テトラヒドロピラニルオキシ)ブチリル)−4−メチルペンタノエート(9)の調製
薄黄色固体8(12.6g、21.6mmol)をメタノールに溶解させ、Pd/C(10%)1.3gを複数回に分けて添加した。更に、反応容器を真空にして水素バルーンを用いて水素を注入し、12時間反応の後、二層ろ紙でろ過した。溶媒を乾燥するまで蒸発させて白色泡状固体9(10.2g、96.0%)を得た。
[実施例9]
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((2S,3R)−3−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−フェニル−2−(2−(2H)−テトラヒドロピラニルオキシ)アシル)−4−メチルペンタノエート(10)の調製
白色泡状固体9(6g、20.3mmol)を再蒸留した塩化メチレンに溶解し、氷浴でHOBt(3.6g、26.92mmol)とEDCI(5.2g、26.92mmol)を加えた。0.5時間後に無色粘性油状物2(4.3g、26.92mmol)のアセトニトリル溶液とトリエチルアミン3.7mLを加え、氷浴を除去して20時間反応させた。反応液をそれぞれ10%のクエン酸、飽和炭酸水素ナトリウム、飽和塩化ナトリウムで3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。次いで、濾過して溶媒を蒸発させて除去し、黄色油状物10を得て、フラッシュ・カラム・クロマトグラフィーを用いて油分を分離し、無色油状物10(8.8g、67%)を得た。
[実施例10]
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((2S,3R)−3−(アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(6(BC−01))の調製
無色油状物10(8.8g、13.9mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。これを濾過して白色固体6(BC−01)(5.94g、88%)を得た。ESI−MS m/z:451.5(M+H)H−NMR(600MHz DMSO):δ0.85−0.89(m、6H)、1.51−1.56(m、1H)、1.59−1.66(m、2H)、2.87−2.94(m、2H)、4.01−4.05(m、2H)、4.24−5.28(m、1H)、5.60−5.63(m、2H)、6.75(s、1H)、7.23−7.32(m、5H)、8.09(s、3H)、8.16(d,J=6.6Hz、1H)、8.48(d,J=7.2Hz、1H)、12.05(s、1H)。mp:128−129℃。
[実施例11]
2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)酢酸(12)の調製
L−グリシン(2.3g、30mmol)を1mol/Lの水酸化ナトリウムに溶解し、氷浴下で機械的に撹拌しながら、(Boc)O(7.2g、33mmol)のテトラヒドロフラン溶液を滴下した。滴下完了から0.5時間後に氷浴を除去した。2mol/Lの水酸化ナトリウムで反応液をpH10に維持して一晩反応させた。テトラヒドロフランを蒸発させた後、石油エーテルで3回抽出し、水相を3mol/LのHClでpH2〜3に調整して、酢酸エチルで3回抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過した後、蒸発させて真空中で24時間乾燥し、白色固体12(5.1g、96%)を得た。
[実施例12]
(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)酢酸エステル(13)の調製
白色固体12(1.1g、6.3mmol)を再蒸留した塩化メチレンに溶解し、氷浴でHOBt(1.2g、8.8mmol)、EDCI(1.7g、8.8mmol)を加えた。0.5時間後に無色粘性油状物2(1.4g、8.8mmol)のアセトニトリル溶液とトリエチルアミン1.2mLを加え、氷浴を除去して20時間反応させた。反応液をそれぞれ10%のクエン酸、飽和炭酸水素ナトリウム、飽和塩化ナトリウムで3回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。濾過して溶媒を蒸発させて除去し、黄色油状物を得て、フラッシュ・カラム・クロマトグラフィーを用いて油分を分離して無色油状物13(1.3g、67%)を得た。
[実施例13]
(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−アミノ)酢酸エステル塩酸塩(14)の調製
無色油状物13(1.3g、4.2mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。これを濾過して白色固体14(0.93g、88%)を得た。
[実施例14]
(6R,7S,10S)−(5−フルオロ−2,6−ジオキソ−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン−3−イル)メチル−6−ベンジル−10−イソブチル−2,2−ジメチル−4,8,11−トリオキソ−7−(2−2H−テトラヒドロピラニルオキシ)−3−オキシ−5,9,12−トリアザテトラデカン酸エステル(15)の調製
白色泡状固体9(1.21g、2.45mmol)を無水ジクロロメタンに溶解し、氷浴でEDCI(0.65g、3.4mmol)、HOBt(0.46g、3.4mmol)を加え、0.5時間後に白色固体14(0.93g、3.4mmol)とトリエチルアミン0.48mLを加えた。氷浴を除去して室温で5時間反応させた。反応が完了した後に、溶媒を蒸発させて除去し、残渣をカラム・クロマトグラフィーにより分離して白色固体15(0.86g、51%)を得た。
[実施例15]
(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((S)−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブタノイル)−4−メチルペンタンアミド)酢酸エステル塩酸塩(16(BC−02))の調製
白色固体15(0.86g、1.24mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。これを濾過して白色固体16(BC−02)(0.57g、85%)を得た。ESI−MS m/z:508.4(M+H)H−NMR(400MHz DMSO):δ0.86−0.89(m、6H)、1.49−1.53(m、2H)、1.62−1.66(m、1H)、2.87−2.97(m、2H)、3.55−3.57(m、1H)、3.80−3.92(m、2H)、4.00−4.06(m、1H)、4.31−4.32(m、1H)、5.57−5.80(m、2H)、6.73(s、1H)、7.25−7.37(m、5H)、8.02−8.08(m、4H)、8.14(d,J=6.6Hz、1H)、8.59−8.62(m、1H)、12.01(s、1H)。mp:136−137℃。
[実施例16]
BC−02と同じ合成工程にて以下の化合物を得た。
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル‐2−((S)−2−((2S,3R)−3−(アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチルアミド)−4−メチルペンタンアミド)プロピオン酸塩酸塩(BC−03)。
ESI−MS m/z:521.5(M+H)H−NMR(400MHz DMSO):δ0.85−0.91(m、6H)、1.25−1.28(m、3H)、1.43−1.51(m、2H)、1.60−1.64(m、1H)、2.87−2.94(m、2H)、3.53−3.57(m、1H)、3.99−4.04(m、1H)、4.24−4.31(m、2H)、5.54−5.64(m、2H)、7.27−7.34(m、5H)、7.98−8.00(m、4H)、8.12(d,J=6.6Hz、1H)、8.61(d,J=6.8Hz、1H)、11.99(s、1H)。mp:111−112℃。
(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジニル−1(2H))メチル−3−((S)−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブタノイル)−4−メチルペンタンアミド)プロピオン酸塩酸塩(BC−04)。
ESI−MS m/z:522.5(M+H)H−NMR(400MHz DMSO):δ0.84−0.88(m、6H)、1.45−1.59(m、4H)、2.86−2.97(m、2H)、3.20−3.31(m、2H)、3.56−3.57(m、1H)、4.00−4.06(m、1H)、4.18−4.23(m、1H)、5.55−5.60(m、2H)、7.26−7.36(m、5H)、7.99−8.01(m、4H)、8.09−8.11(m、1H)、8.21−8.24(m、1H)、11.96(s、1H)。mp:119−120℃。
(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジニル−1(2H))メチル−4−((S)−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブタノイル)−4−メチルペンタンアミド)酪酸塩酸塩(BC−05)。
ESI−MS m/z:536.4(M+H)H−NMR(400MHz DMSO):δ0.85−0.89(m,6H)、1.48−1.65(m、6H)、2.32−2.36(m、2H)、2.89−2.94(m、2H)、3.02−3.07(m、2H)、3.56−3.57(m、1H)、4.01−4.04(m、1H)、4.20−4.26(m、1H)、5.56−5.62(m、2H)、7.27−7.35(m、5H)、7.99−8.04(m、5H)、8.12−8.15(m、1H)、11.96(s、1H)。mp:117−118℃。
(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−6−((S)−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブタノイル)−4−メチルペンチルアミド)カプロン酸塩酸塩(BC−06)。
ESI−MS m/z:564.5(M+H)H−NMR(400MHz DMSO):δ0.86−0.89(m、6H)、1.16−1.24(m、2H)、1.36−1.38(m、2H)、1.46−1.52(m、5H)、2.28−2.32(m、2H)、2.89−3.02(m、4H)、3.55(s、1H)、3.99−4.04(m、1H)、4.22−4.26(m、1H)、5.56(s、2H)、7.27−7.35(m、5H)、7.99−8.15(m、6H)、11.96(s、1H)。mp:98−99℃。
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル‐1−((S)−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブタノイル)−4−メチルペンチルアミド)−2−ピロリジンエステル塩酸塩(BC−07)
ESI−MS m/z:548.4(M+H)H−NMR(400MHz DMSO):δ0.87−0.92(m、6H)、1.39−1.41(m、1H)、1.46−1.49(m、1H)、1.65−1.71(m、1H)、1.85−1.99(m、2H)、2.16−2.17(m、1H)、2.89−2.91(m、2H)、3.48−3.53(m、4H)、3.70−3.72(m、1H)、3.96−4.04(m、1H)、4.31−4.34(m、1H)、4.46−4.53(m、1H)、5.54(d,J=10.3Hz、1H)、5.67(d,J=10.3Hz,1H)、6.71(s、1H)、7.27−7.36(m、5H)、8.02−8.03(m、3H)、8.11−8.14(m、2H)、12.00(s、1H)。mp:140−141℃。
[実施例17]
(S)−5フルオロフェニル−2−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−4−メチル−ペンタノエート(18)の調製
Boc−L−ロイシン(1.17g、5mmol)を無水テトラヒドロフラン溶液に溶解し、ペンタフルオロフェノール(1.01g、5.5mmol)、EDCI(1.05g、5.5mmol)を加え、室温で12時間反応させた。この溶媒を真空蒸留で除去し、更に真空乾燥し、無色油状物18(1.7g、86%)を得た。
[実施例18]
(S)−1−((2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−4−メチルペンタノイル)オキシ)尿素(19)の調製
ヒドロキシ尿素(0.35g、4.3mmol)をDMF溶液に溶解し、N−メチルモルホリン0.52mLを加え、更に無色油状物18(1.7g、4.3mmol)を反応液に滴下し、室温で12時間反応させた。溶媒を蒸発させて除去し、残留物はカラムクロマトグラフィーで精製して、白色固体19(0.75g、60%)を得た。
[実施例19]
(S)−1−((2−アミノ−4−メチルペンタノイル)オキシ)尿素塩酸塩(20)の調製
白色固体19(0.75g、2.58mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。得られた白色固体20(0.47g、81%)をろ過した。
[実施例20]
(2S,3R)−3−(tert−ブトキシカルボニル)−2−ヒドロキシ−N−((S)−4−メチルペンタノイル)オキシ)尿素)−4−フェニルブタンアミド(21)の調製
Boc−AHPA(1g、3.38mmol)を無水ジクロロメタンに溶解し、氷浴でEDCI(0.71g、3.72mmol)、HOBt(0.5g、3.72mmol)を加え、0.5時間後に20(0.84g、3.72mmol)とトリエチルアミン0.54mLを加えた。氷浴を除去して室温で5時間反応させた。反応が完了した後に、溶媒を蒸発させて除去し、残留物はカラムクロマトグラフィーにより精製して、白色固体21(0.71g、45%)を得た。
[実施例21]
(2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−N−((S)−4−メチルペンタノイル)オキシ)尿素)−4−フェニルブタンアミド塩酸塩(22)の調製
白色固体21(0.71g、1.52mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。得られた白色固体22(0.48g、78%)をろ過した。ESI−MS m/z:367.3(M+H)H−NMR(600MHz DMSO):δ0.80−0.92(m、6H)、1.56−1.75(m、3H)、2.90−3.05(m、2H)、4.01−4.06(m、2H)、4.53(m、1H)、6.48−6.55(m、2H)、6.88(s、1H)、7.26−7.38(m、5H)、8.02−8.09(m、3H)、8.63(d,J=7.2Hz、1H)、9.77(m、1H)。mp:110−112℃。
[実施例22]
Boc−エピルビシン(24)の調製
23(1.09g、2mmol)を無水ジクロロメタン溶液に溶解し、氷浴でトリエチルアミン0.84mLを加え、(Boc)O(0.52g、2.4mmol)の塩化メチレン溶液を滴下し、室温で一晩反応させ、TLC検出反応を行った。反応が完了した後に、10%のクエン酸、飽和塩化ナトリウムで3回洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過して溶媒を蒸発させて除去し、化合物24(1.09g、85%)を得た。
[実施例23]
(S)−2−((2S,4S)−4−((2S,4S,5R,6S)−4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−5−ヒドロキシ−6−メチル−2(2H)−テトラヒドロピラニルオキシ)−2,5,12−トリヒドロキシ−7−メトキシ−6,11−ジオキソ−2−(1,2,3,4,6,11−4フェニルヘキサヒドロ))−2−エトキシ−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−4−メチルペンタノエート(25)の調製
Cbz−L−ロイシン(0.5g,1.87mmol)を無水ジクロロメタンに溶解し、氷浴でEDCI(0.36g、1.87mmol)、HOBt(0.25g、1.87mmol)を加え、0.5時間後に化合物24(1.09g、1.7mmol)を加えた。氷浴を除去して室温で5時間反応させた。反応が完了した後に、溶媒を蒸発させて除去し、残留物はカラムクロマトグラフィーにより精製して、白色固体25(0.76g、50%)を得た。
[実施例24]
(S)−2−((2S,4S)−4−((2S,4S,5R,6S)−4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−5−ヒドロキシ−6−メチル−2(2H)−テトラヒドロピラニルオキシ)−2,5,12−トリヒドロキシ−7−メトキシ−6,11−ジオキソ−2−(1,2,3,4,6,11−4フェニルヘキサヒドロ))−2−エトキシ−2−アミノ−4−メチルペンタノエート(25)の調製
白色固体25(0.76g、0.85mmol)をメタノールに溶解させ、Pd/C(10%)0.1gを複数回に分けて添加した。更に、反応容器の空気を抜き、バルーンを用いてHを注入し、12時間反応の後、二層ろ紙でろ過した。その溶媒を蒸発させて乾燥し、白色泡状固体26(0.6g、93.0%)を得た。
[実施例25]
(S)−2−((2S,4S)−4−((2S,4S,5R,6S)−4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−5−ヒドロキシ−6−メチル−2(2H)−テトラヒドロピラニルオキシ)−2,5,12−トリヒドロキシ−7−メトキシ−6,11−ジオキソ−2−(1,2,3,4,6,11−4フェニルヘキサヒドロ))−2−エトキシ−2−((2S,3R)−3−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート(27)の調製
Boc−AHPA(0.27g、0.88mmol)を無水ジクロロメタンに溶解し、氷浴でEDCI(0.17g、0.88mmol)、HOBt(0.12g、0.88mmol)を加え、0.5時間後に白色泡状固体26(0.6g、0.8mmol)を加えた。氷浴を除去して室温で5時間反応させた。
反応が完了した後に、溶媒を蒸発させて除去し、残留物はカラムクロマトグラフィーにより精製して、白色固体27(0.47g、57%)を得た。
[実施例26]
(S)−2−((2S,4S)−4−((2S,4S,5R,6S)−4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−5−ヒドロキシ−6−メチル−2(2H)−テトラヒドロピラニルオキシ)−2,5,12−トリヒドロキシ−7−メトキシ−6,11−ジオキソ−2−(1,2,3,4,6,11−4フェニルヘキサヒドロ))−2−エトキシ−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(28)の調製
白色固体27(0.47g、0.46mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。得られた白色固体28(0.36g、87%)をろ過したESI−MS m/z:833.7(M+H)H−NMR(600MHz DMSO):δ0.81−0.94(m,6H),1.23(d,J=7.2Hz、3H)、1.58−1.83(m、3H)、1.75(m、1H)、2.07(m、1H)、2.20−2.24(m、2H)、2.93−3.18(m、4H)、3.44−3.49(m、2H)、3.88(s、3H)、3.98(t,J=5.4Hz、1H)、4.06−4.09(m、2H)、4.55(m、1H)、4.58−4.69(m、2H)、4.91−4.98(m、2H)、5.05−5.09(m、1H)、5.28−5.35(m、1H)、5.47(s、1H)、5.76(s、1H)、6.93(s、1H)、7.26−7.38(m、5H)、7.69(m、1H)、7.91−7.98(m、2H)、8.11−8.19(m、3H)、8.63(d,J=7.2Hz、1H)。mp:136−138℃。
[実施例27]
(S)−2−(4−(6−(5−(2−クロロ−6−メチルフェニル)−2−チアゾリルカルボニルアミノ)−2−メチル−4−ピリミジニル)−1−トリアジニル)エチル−2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−4−メチルペンタノエート(29)の調製
Boc−L−ロイシン(0.25g、1.1mmol)を無水ジクロロメタンに溶解し、氷浴でEDCI(0.21g、1.1mmol)、HOBt(0.15g、1.1mmol)を加え、0.5時間後にダサチニブ(0.51g、1mmol)とトリエチルアミン0.2mLを加えた。氷浴を除去して室温で5時間反応させた。反応が完了した後に、有機層を、それぞれ水、1Mのクエン酸、飽和炭酸水素ナトリウム、飽和塩化ナトリウムで洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過して、溶媒を蒸発させて除去し、白色固体29(0.28g、40%)を得た。
[実施例28]
(S)−2−(4−(6−(5−(2−クロロ−6−メチルフェニル)−2−チアゾリルカルボニルアミノ)−2−メチル−4−ピリミジニル)−1−ピペラジニル)エチル−2−アミノ−4−メチルペンタノエート塩酸塩(30)の調製
29(0.7g、1mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。得られた白色固体30(0.54g、80%)をろ過した。
[実施例29]
(S)−2−(4−(6−(5−(2−クロロ−6−メチルフェニル)−2−チアゾリルカルボニルアミノ)−2−メチル−4−ピリミジニル)−1−ピペラジニル)エチル−2−((2S,3R)−3−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート(31)の調製
Boc−AHPA(0.16g、0.55mmol)を無水ジクロロメタンに溶解し、氷浴でEDCI(0.11g、0.55mmol)、HOBt(0.08g、0.55mmol)を加え、0.5時間後に30(0.34g、0.5mmol)を加えた。氷浴を除去して室温で5時間反応させた。反応が完了した後に、溶媒を蒸発させて除去し、残留物はカラムクロマトグラフィーにより精製され、白色固体31(0.22g、51%)を得た。
[実施例30]
(S)−2−(4−(6−(5−(2−クロロ−6−メチルフェニル)−2−チアゾリルカルボニルアミノ)−2−メチル−4−ピリミジニル)−1−ピペラジニル)エチル−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(32)の調製
白色固体31(0.22g、0.25mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。得られた白色固体32(0.18g、84%)をろ過した。ESI−MS m/z:777.5(M+H)H−NMR(600MHz DMSO):δ0.83−0.95(m、6H)、1.59−1.85(m、3H)、2.13(s、3H)、2.26(s、3H)、2.54−2.58(m、6H)、2.90−3.05(m、2H)、3.60−3.70(m、6H)、4.01−4.06(m、2H)、4.53(m、1H)、6.09(s、1H)、6.88(s、1H)、7.26−7.38(m、7H)、7.48(d,J=7.2Hz、1H)、8.02−8.09(m、3H)、8.22(s、1H)、8.63(d,J=7.2Hz、1H)、9.57(m、2H)、9.77(m、2H)。mp:174−176℃。
[実施例31]
インビトロ酵素活性阻害(アミノペプチダーゼN活性阻害試験)
1.材料と方法
アミノペプチダーゼNと基質であるL−ロイシル−p−ニトロアニリンは、共にシグマ社から購入した。
緩衝液の製造方法:12.89gのNaHPO・12HOと2.18gのNaHPO・2HOを1000mLの容量フラスコに溶解し、沸騰させて冷却した蒸留水を加えて、50mMリン酸塩緩衝液(pH7.2)を得て、室温で放置した。
アミノペプチダーゼNを緩衝液に溶かして0.1IU/mLの溶液を調製した。
基質をDMSOに溶解させて16mmol/mLの溶液とし、各溶液を冷蔵庫に入れた。
2.実験手順
96ウェルプレートにそれぞれ、10μLの前記アミノペプチダーゼN溶液、5μLの基質及び40μLの異なる勾配濃度の化合物を添加し、50mMリン酸塩緩衝液(pH7.2)で200μLに調整した。100%群は阻害剤を含まない。ブランク群において、5μLの基質を使用して緩衝液で200μLに定容した。37℃で0.5時間培養し、405nmの波長で吸光度を測定した。阻害率は、次の式に従って計算した。
阻害率(%)=(100%対照群吸光度−化合物吸光度)/(100%対照群吸光度−ブランク対照群吸光度)×100%
化合物の濃度と相応の阻害率により、Origin7.5ソフトウェアカーブフィッテイングを使用して、各化合物のIC50を得た。
3.実験結果
本発明の一般式(I)に示す化合物と陽性対照薬ウベニメクスのアミノペプチダーゼNに対する活性阻害の結果を下記の表に示す。
インビトロ酵素活性阻害の実験結果に示すように、本発明の一般式(I)に示すターゲット化合物BC−01、BC−02、BC−03、BC−04、BC−05、BC−06、BC−07、22、28、32は、全てAPNに対する阻害効果を示しているが、そのうちBC−02、BC−03、BC−04、BC−05、BC−06、BC−07は活性阻害が陽性対照のウベニメクスより高く、特にBC−07は0.15μMに達した。BC−01、22、28、32の活性はウベニメクスの活性と同等であった。この結果が示すように、ウベニメクスのカルボキシ基に相乗断片を結合することで、全体の構造を破壊せずにその酵素活性阻害を高めることができた。
[実施例32]
インビトロ薬力学試験(MTT法)
ヒト白血病細胞株K562、卵巣明細胞癌細胞株ES−2、ヒト前立腺癌細胞株PC−3、ヒト乳癌細胞株MCF−7、細胞株Hela、ヒト肝臓癌細胞株H7402、ヒト卵巣癌細胞株3−AOを取って細胞培養フラスコに入れ、培地を添加して37℃、5%CO及び飽和湿度の条件の下で培養した。対数成長期の細胞を一ボトル採取し、ピペットで吸引しかき混ぜた後、細胞懸濁液を取って、血球計算盤塗抹標本を作成し、倒立顕微鏡で細胞数を計数し、培地を加え、細胞が1×10個/mLになるように調整した。96ウェルプレートに細胞を播種し、薬物試験を行った。細胞培養液のみを150μL/ウェルとなるように加えたブランク対照群;細胞懸濁液を100μL/ウェルとなるように播種し細胞培養液を50μL/ウェルとなるように加えた陰性対照群;細胞懸濁液を100μL/ウェルとなるように播種し陽性対照薬を50μL/ウェルとなるように加えた陽性対照群;及び細胞懸濁液を100μL/ウェルとなるように播種し測定化合物溶液を50μL/ウェルとなるように加えた薬物試験群を設け、その周辺部のウェル(無菌PBSを充填する)は使わないで、陽性対照群と薬物試験群は、それぞれ5つの異なる薬物の最終濃度0.01、0.1、1、10、100μmol・L−1として、各濃度群毎に3つの並行なウェルを準備した。薬物添加の完了後に、96ウェルプレートをCOインキュベータに入れて37℃、5%CO及び飽和湿度の条件で48時間培養した。MTT溶液(濃度5mg/mL)を20μL/ウェルとなるように前記96ウェルプレートに加え、4時間を継続的に培養し、培養板を取り出して2000rpmで30分間遠心操作し、各ウェル内の培養液を注意深く吸引して廃棄し、更に、DMSOを各ウェルに100μLずつ添加し、板振動子で15分間振動し、ホルマザン結晶を十分に溶解した。次いで、570nmの波長で各ウェルのOD値をELISAで測定し、異なる濃度での各薬物の細胞増殖阻害率を計算した。統計解析ソフトウェアSPSS16.0を採用して半数阻害濃度(IC50)を計算した。細胞増殖阻害率は、次の式に従って計算した。
細胞増殖阻害率(%)=(陰性対照ウェル平均OD値−薬物試験ウェル平均OD値)/(陰性対照ウェル平均OD値−ブランクウェル平均OD値)×100%。
本発明の一般式(I)に示す化合物6(BC−01)、BC−02、22、28、32及び陽性対照薬ウベニメクスと5−フルオロウラシル(5−FU)の卵巣明細胞癌細胞株ES−2、ヒト白血病細胞株K562、ヒト前立腺癌細胞株PC−3、ヒト乳癌細胞株MCF−7、細胞株Hela、ヒト肝臓癌細胞株H7402、ヒト卵巣癌細胞株3−AOに対する増殖活性阻害の結果を下記の表に示す。
生物活性の試験結果を示すように、本発明の一般式(I)に示されるターゲット化合物BC−01、BC−02、22、28、32は、前記の腫瘍細胞の増殖に対して阻害効果を示した。陽性対照薬ウベニメクスと5−フルオロウラシル(5−FU)に比べて、BC−01は、細胞株Helaの増殖に対する非常に高い阻害活性を示し、また、BC−01は、卵巣明細胞癌細胞株ES−2、ヒト白血病細胞株K562、ヒト前立腺癌細胞株PC−3、ヒト乳癌細胞株MCF−7、ヒト肝臓癌細胞株H7402、ヒト卵巣癌細胞株3−AOの増殖に対しても共に比較的有意な阻害活性を有し、BC−02は、卵巣明細胞癌細胞株ES−2の増殖に対して良好な阻害活性を示した。化合物22、28、32は、5−フルオロウラシルに比べて、増殖に対して更に良好な阻害活性を示した。
インビトロ細胞試験の結果からわかるように、ターゲット化合物BC−01、BC−02、22、28、32は、7種の細胞株の増殖に対して良好な阻害活性を示した。
下記の動物試験に使用する材料は、次のとおりである。
動物:昆明マウス、4〜6週齢、体重26〜30g、雄、山東大学実験動物センター提供。
肝臓癌細胞H22:山東大学薬学院提供の実験室での細胞培養で培養するものである。
試薬:無菌PBS溶液、DMSO(北京Solarbio科学技術有限会社製、Lot.No.304A045)、RPMI−1640培地(サーモフィッシャー生化学製品有限会社製、Lot.No.NYJ5978)、ウシ胎児血清(浙江天杭生物技術有限会社製、Lot.No.131235)。
試験化合物溶液の調製:陽性対照試薬ゼローダ及び目的化合物を量り、DMSOで溶解した後、無菌PBSを投与濃度(DMSO濃度5%)まで添加し、水不溶性化合物を使用する前に超音波中で10分間振動して均一な懸濁液にして、ゼローダを対照群とし、目的化合物を試薬供給群として、5%DMSOを含む無菌PBSをブランク対照として用いた。
[実施例33]
ターゲット化合物の肝臓癌H22阻害試験
1.移植腫瘍のマウスモデルの構築
H22腹水肝癌にかかったマウスの腹水を採取し、無菌PBSで3回洗浄した後、無菌PBSで細胞を重懸濁し(細胞計数:3.75×10個/ml)、昆明マウスの右脇下に100μl接種した。体重が大きくなり過ぎたか又は小さくなり過ぎた昆明マウスを除き、無作為に群に分け、投薬計画に従って投与し始め、その後一日一回、5日間連続で投与して2日間休薬し、7日間を1サイクルとして計2サイクル(毎回、一匹あたりの投与量を200μl/20gとして、投与方法としては、経口胃管投与する)行った。各サイクルの開始と終了時に各昆明マウス群の体重を記録し、毎回、一匹あたり投与量の平均値を200μl/20gとして、投与方法として、1日1回に、経口胃管投与した。
2.薬力学試験
2.1経口投与の肝臓癌H22抑制試験
H22腫瘍を接種した昆明マウスの重量を量った後、無作為に(1)陰性対照群:PBS、(2)ゼローダ群:100mg/kg/日、(3)TFU群:70mg/kg/日、(4)BC−01群:100mg/kg/日、の4つの群(1群10匹)に分け、一日一回、5日間連続で投与してから2日間休薬し、7日間を1サイクルとして計2サイクル(毎回、一匹あたりの投与量を200μl/20gとして、投与方法としては、経口胃管投与する)行った。各サイクルの開始と終了時に腫瘍の大きさをノギスにて測定し、マウスの体重を電子秤で量って平均値を計算した。接種13日後、マウスを屠殺して腫瘍ブロックを採取し、重量を量った。腫瘍体積と抑制率は、次の式に従って算出した。L、Wは腫瘍の長径および短径をそれぞれ表す。
腫瘍体積=1/2 LW2
腫瘍重量抑制率(100%)=[1−(試験群平均腫瘍重量/対照群平均腫瘍重量)]×100%
腫瘍体積抑制率(100%)=[1−(試験群平均腫瘍体積/対照群平均腫瘍体積)]×100%
2.2静脈注射投与の肝臓癌H22抑制試験
H22腫瘍を接種した昆明マウスの重量を秤量した後に、無作為に(1)陰性対照群:PBS、(2)5−FU群:20mg/kg/日、(3)BC−01群:50mg/kg/日、(4)BC−01群:70mg/kg/日、(5)BC−02群:70mg/kg/日、(6)ウベニメクスと5FUとの併用群:5FU:15mg/kg/日(静脈注射)、ウベニメクス:30mg/kg/日(経口投与)の4つの群(1群7匹)に分け、一日一回、5日間連続で投与してから2日休薬し、7日間を1サイクルとして計2サイクル(毎回、一匹あたりの投与量を200ul/20gとして、投与方法としては、尾静脈注射にて投与する)行った。各サイクルの開始と終了時に腫瘍の大きさをノギスにて測定し、マウスの体重を電子秤にて量って平均値を算出した。接種13日後、マウスを屠殺して腫瘍ブロックを採取して、重量を量った。腫瘍体積と抑制率は、次の式に従って算出した。(L、Wは腫瘍の長径および短径をそれぞれ示す。)
腫瘍体積=1/2 LW2
腫瘍重量抑制率(100%)=[1−(試験群平均腫瘍重量/対照群平均腫瘍重量)]×100%
腫瘍体積抑制率(100%)=[1−(試験群平均腫瘍体積/対照群平均腫瘍体積)]×100%
3.試験結果
3.1肝臓癌H22抑制試験の経口投与群の試験結果(図3、4、5、6に示す)
3.2肝臓癌H22抑制試験の静脈注射投与群の試験結果(図7、8、9、10に示す)
[実施例34]
肝臓癌細胞H22を播種した昆明マウスモデルにおける化合物の評価試験
1.投薬量及び群分けの計画
2.試験の過程
肝臓癌H22に罹患した成長良好なマウスを選び、その腹水を採取し、希釈のために無菌PBS溶液を添加し、濃度を8.5×10個/mlとして、更に、1mlの注射器を用いて100μlの細胞溶液を採取し、マウスの右脇下に接種した。3日後に体重を量り、無作為に各群に分け、1群をマウス8匹程度として、所定の投薬量により、それぞれマウスに尾静脈注射投与及び経口胃管投与した。5日間連続で投与してから2日休薬し、7日間を1サイクルとして計2サイクル行った。各サイクルの開始と終了時に昆明マウス群の体重を量り、記録した。
2サイクル終了後、それぞれ重さを量り記録し、マウスを頸椎脱臼して屠殺し、解剖して肺臓、肝臓及び脾臓を取り出し、それぞれ重さを量り記録した。
Origin7.5ソフトウェアの一元配置分散分析法(one−way ANOVA)によって全体の差を算出し、それぞれt検定にて各薬物投与群と各ブランク群とを一対比較し、且つ次の式に従って各群の薬物の抑制率を算出した。
抑制率(%)=(対照群平均腫瘍重量−薬物投与群平均腫瘍重量)/対照群平均腫瘍重量×100%
3.試験結果(図11、12、13、14に示す)
図11〜14から分かるように、化合物BC−01、BC−02は、全て腫瘍の成長を抑制する有意な効果を示し、且つ0.15mmol/kg/日のBC−02を静脈内投与したときから試験終了までに、腫瘍は確認されなかった。
試験終了後、マウスを解剖し、肉眼で観察した結果、臓器の顕著な変化は見つからず、これは、この化合物はこの投与量で顕著な毒性がないことを示す。
レナリドミド(Lenalidomide/レブラミド(Revlimid))は、化学名3−(7−アミノ−3−オキソ−1H−イソインドール−2−イル)ピペリジン−2,6−ジオンであり、アメリカのセルジーン社により開発されたサリドマイドの誘導体であり、臨床において、骨髄異形成症候群の治療、及びデキサメタゾンとの併用療法による多発性骨髄腫の治療に用いられる。レナリドミドは多くの細胞内の生物学的経路に影響を与える。現在、その第I、II、III期の臨床研究は全て終了した。第I、II期の臨床研究において、これが多発性骨髄腫、前立腺癌、甲状腺癌、腎臓癌、黒色腫、肝臓癌及び慢性リンパ性白血病等を含む様々な腫瘍に対して抗腫瘍効果があることが示された(Cancer Chemothe harmacol2012 Jun;69(6):1393−406)。
[実施例5]
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((2S,3R)−3−(アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(6(BC−01)の調製
白色固体5(0.33g、0.55mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。濾過して白色固体6(BC−01)(0.23g、85%)を得た。
ESI−MS m/z:451.6(M+H)H−NMR(600MHz DMSO−d ):δ0.84−0.87(m、6H)、1.50−1.53(m、1H)、1.60−1.68(m、2H)、2.89−2.95(m、2H)、3.99−4.03(m、2H)、4.22−5.25(m、1H)、5.56−5.61(m、2H)、6.80(s、1H)、7.26−7.35(m、5H)、8.04(s、3H)、8.13(d,J=6.6Hz、1H)、8.47(d,J=7.2Hz、1H)、12.01(s、1H)。mp:128−130℃。
[実施例10]
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((2S,3R)−3−(アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(6(BC−01))の調製
無色油状物10(8.8g、13.9mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。これを濾過して白色固体6(BC−01)(5.94g、88%)を得た。ESI−MS m/z:451.5(M+H)H−NMR(600MHz DMSO−d ):δ0.85−0.89(m、6H)、1.51−1.56(m、1H)、1.59−1.66(m、2H)、2.87−2.94(m、2H)、4.01−4.05(m、2H)、4.24−5.28(m、1H)、5.60−5.63(m、2H)、6.75(s、1H)、7.23−7.32(m、5H)、8.09(s、3H)、8.16(d,J=6.6Hz、1H)、8.48(d,J=7.2Hz、1H)、12.05(s、1H)。mp:128−129℃。
[実施例15]
(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((S)−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブタノイル)−4−メチルペンタンアミド)酢酸エステル塩酸塩(16(BC−02))の調製
白色固体15(0.86g、1.24mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。これを濾過して白色固体16(BC−02)(0.57g、85%)を得た。ESI−MS m/z:508.4(M+H)H−NMR(400MHz DMSO−d ):δ0.86−0.89(m、6H)、1.49−1.53(m、2H)、1.62−1.66(m、1H)、2.87−2.97(m、2H)、3.55−3.57(m、1H)、3.80−3.92(m、2H)、4.00−4.06(m、1H)、4.31−4.32(m、1H)、5.57−5.80(m、2H)、6.73(s、1H)、7.25−7.37(m、5H)、8.02−8.08(m、4H)、8.14(d,J=6.6Hz、1H)、8.59−8.62(m、1H)、12.01(s、1H)。mp:136−137℃。
[実施例16]
BC−02と同じ合成工程にて以下の化合物を得た。
(S)−(5−フルオロ−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H))メチル−2−((S)−2−((2S,3R)−3−(アミノ)−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチルアミド)−4−メチルペンタンアミド)プロピオン酸塩酸塩(BC−03)。
ESI−MS m/z:521.5(M+H)H−NMR(400MHz DMSO−d ):δ0.85−0.91(m、6H)、1.25−1.28(m、3H)、1.43−1.51(m、2H)、1.60−1.64(m、1H)、2.87−2.94(m、2H)、3.53−3.57(m、1H)、3.99−4.04(m、1H)、4.24−4.31(m、2H)、5.54−5.64(m、2H)、7.27−7.34(m、5H)、7.98−8.00(m、4H)、8.12(d,J=6.6Hz、1H)、8.61(d,J=6.8Hz、1H)、11.99(s、1H)。mp:111−112℃。
[実施例21]
(2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−N−((S)−4−メチルペンタノイル)オキシ)尿素)−4−フェニルブタンアミド塩酸塩(22)の調製
白色固体21(0.71g、1.52mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。得られた白色固体22(0.48g、78%)をろ過した。ESI−MS m/z:367.3(M+H)H−NMR(600MHz DMSO−d ):δ0.80−0.92(m、6H)、1.56−1.75(m、3H)、2.90−3.05(m、2H)、4.01−4.06(m、2H)、4.53(m、1H)、6.48−6.55(m、2H)、6.88(s、1H)、7.26−7.38(m、5H)、8.02−8.09(m、3H)、8.63(d,J=7.2Hz、1H)、9.77(m、1H)。mp:110−112℃。
[実施例26]
(S)−2−((2S,4S)−4−((2S,4S,5R,6S)−4−((tert−ブトキシカルボニル)アミノ)−5−ヒドロキシ−6−メチル−2(2H)−テトラヒドロピラニルオキシ)−2,5,12−トリヒドロキシ−7−メトキシ−6,11−ジオキソ−2−(1,2,3,4,6,11−4フェニルヘキサヒドロ))−2−エトキシ−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(28)の調製
白色固体27(0.47g、0.46mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。得られた白色固体28(0.36g、87%)をろ過したESI−MS m/z:833.7(M+H)H−NMR(600MHz DMSO−d ):δ0.81−0.94(m,6H),1.23(d,J=7.2Hz、3H)、1.58−1.83(m、3H)、1.75(m、1H)、2.07(m、1H)、2.20−2.24(m、2H)、2.93−3.18(m、4H)、3.44−3.49(m、2H)、3.88(s、3H)、3.98(t,J=5.4Hz、1H)、4.06−4.09(m、2H)、4.55(m、1H)、4.58−4.69(m、2H)、4.91−4.98(m、2H)、5.05−5.09(m、1H)、5.28−5.35(m、1H)、5.47(s、1H)、5.76(s、1H)、6.93(s、1H)、7.26−7.38(m、5H)、7.69(m、1H)、7.91−7.98(m、2H)、8.11−8.19(m、3H)、8.63(d,J=7.2Hz、1H)。mp:136−138℃。
[実施例30]
(S)−2−(4−(6−(5−(2−クロロ−6−メチルフェニル)−2−チアゾリルカルボニルアミノ)−2−メチル−4−ピリミジニル)−1−ピペラジニル)エチル−2−((2S,3R)−3−アミノ−2−ヒドロキシ−4−フェニルブチリル)−4−メチルペンタノエート塩酸塩(32)の調製
白色固体31(0.22g、0.25mmol)を、飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液に溶解し、室温で2時間反応させた。得られた白色固体32(0.18g、84%)をろ過した。ESI−MS m/z:777.5(M+H)H−NMR(600MHz DMSO−d ):δ0.83−0.95(m、6H)、1.59−1.85(m、3H)、2.13(s、3H)、2.26(s、3H)、2.54−2.58(m、6H)、2.90−3.05(m、2H)、3.60−3.70(m、6H)、4.01−4.06(m、2H)、4.53(m、1H)、6.09(s、1H)、6.88(s、1H)、7.26−7.38(m、7H)、7.48(d,J=7.2Hz、1H)、8.02−8.09(m、3H)、8.22(s、1H)、8.63(d,J=7.2Hz、1H)、9.57(m、2H)、9.77(m、2H)。mp:174−176℃。

Claims (20)

  1. 一般式(I)で示されるマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体、その鏡像異性体、その非鏡像異性体、そのラセミ化合物、それらの薬理学的に許容できる塩、又はそれらの溶媒和物。

    一般式(I)中、Rは下記の置換基の少なくとも一つであり、

    前記置換基において、nは1〜6の整数であり、XはNH又はOであり、RはH、CH又はCHCHであり、RはL−アミノ酸残基の側鎖であり、H、CH、CHCH、CH(CH、CHCH(CH、CHCHCH(CH)、CHOH、CHCH(OH)、CHSCHCH、CHPh及びOH−ρ−PhCHから選択される少なくとも一つであり、
    は以下のとおりであり、

    は以下のとおりである。
  2. 前記一般式(I)中、Rは下記の置換基である請求項1に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体。

    式中、RはH、CH又はCHCHである。
  3. 前記一般式(I)中、Rは下記の置換基である請求項1に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体。

    前記置換基において、n、X、R、R、Rは請求項1における定義と同じであって、好ましいRは以下のとおりであり、

    前記置換基において、nは1〜4であり、好ましくは1又は2であり、XはNH又はOであり、RはHであり、Rは請求項1における定義と同じであり、
    好ましいRは以下のとおりであり、
    更に好ましいRは以下のとおりであり、
    前記置換基において、nは1であり、XはNHであり、RはHである。
  4. 前記一般式(I)中、Rは下記の置換基である請求項1に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体。
  5. 前記一般式(I)中、Rは下記の置換基である請求項1に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体。
  6. 前記一般式(I)中、Rは下記の置換基である請求項1に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体。
  7. 前記一般式(I)中、Rは下記の置換基である請求項1に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体。
    前記置換基において、nは1〜6であり、
    は以下のとおりである。
  8. 下記合成経路に基づき、
    5−フルオロウラシルとアルデヒド1−1とを反応させて中間体2′を得て、前記中間体2′とBoc−L−ロイシンとを反応させて中間体3′を得て、前記中間体3′の保護基を脱保護して化合物4′を得て、前記化合物4′とBoc−AHPAとを縮合して化合物5′を得て、前記化合物5′を脱保護して目的とする化合物6′を得る請求項2に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法。
    式中、RはH、CH又はCHCHである。
  9. 下記合成経路に基づき、
    5−フルオロウラシルとアルデヒド1−1とを反応させて中間体2′を得て、化合物7における水酸基をDHPで保護して中間産物8を得て、前記中間産物8からベンジルを除去して化合物9を得て、前記化合物9と前記中間体2′とを縮合して化合物10′を得て、前記化合物10′を酸で脱保護して目的とする化合物6′を得る請求項2に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の別の製造方法。
    式中、RはH、CH又はCHCHであり、DHPは3,4−ジヒドロ−2H−ピランである。
  10. 下記合成経路に基づき、
    無水DCM中で、EDCI及びHOBtを用いて、化合物14′又はそのカチオン塩と化合物9とを縮合して化合物15′を得て、前記化合物15′をHCL−AcOEtで脱保護して目的とする化合物16′を得る請求項3に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法。
    式中、DCMは塩化メチレンであり、EDCIは1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩であり、HOBtは1−ヒドロキシベンゾトリアゾールであり、HCL−AcOEtは飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液であり、
    前記化合物9は以下のとおりであり、
    前記化合物14′は以下のとおりであるか、
    又は前記化合物14′において、YはO又はNHであり、Mは以下のとおりであり、
    式中、n、R、R、Rは請求項3における定義と同じである。
  11. 式中、YはNHであり、Mが以下で示される場合、
    下記合成経路に基づき、
    L−グリシン11を(Boc)Oで保護して化合物12を得て、無水DCM中で、EDCI及びHOBtを用いて、前記化合物12と化合物2′とを縮合して化合物13′を得て、前記化合物13′をHCL−AcOEtで脱保護して化合物14′を得る請求項10に記載の方法。
    式中、(Boc)Oは二炭酸ジ−tert−ブチルであり、DCMは塩化メチレンであり、EDCIは1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩であり、HOBtは1−ヒドロキシベンゾトリアゾールであり、HCL−AcOEtは飽和塩酸を含む酢酸エチル溶液であり、
    前記化合物2′は以下のとおりである。
  12. 下記合成経路に基づき、
    Boc−L−ロイシン17とペンタフルオロフェノール(pentafluorophenol)とを縮合して中間体18を得て、前記中間体18とヒドロキシ尿素(hydroxyurea)とを反応させて化合物19を得て、前記化合物19の保護基を酸で脱保護して化合物20を得て、前記化合物20とBoc−AHPAとを縮合して化合物21を得て、前記化合物21を脱保護して目的とする化合物22を得る請求項4に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法。
  13. 下記合成経路に基づき、
    エピルビシンを(Boc)Oで脱保護して化合物24を得て、前記化合物24とCbz−L−ロイシンとを縮合して化合物25を得て、前記化合物25のアミノ基の保護基を除去して化合物26を得て、前記化合物26とBoc−AHPAとを縮合して化合物27を得て、前記化合物27を脱保護して目的とする化合物28を得る請求項5に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法。
  14. 下記合成経路に基づき、
    Boc−L−ロイシン17と化合物A−E−Hとを縮合して化合物29′を得て、前記化合物29′を酸で脱保護して化合物30′を得て、前記化合物30′とBoc−AHPAとを縮合して化合物31′を得て、前記化合物31′を脱保護して目的とする化合物32′を得る請求項6に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法。
    式中、A−E−Hは以下のとおりであるか、
    又はA−E−Hにおいて、EはNH又はOであり、
    Aは以下のとおりである。
  15. 下記合成経路に基づき、
    化合物9と化合物Q−Y−Hとを縮合して目的とする化合物33′を得る請求項7に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法。
    式中、化合物Q−Y−Hにおいて、YはNH又はOであり、
    Qは以下のとおりであり、
    式中、nは請求項7における定義と同じである。
  16. 下記合成経路に基づき、
    化合物9とp−ヒドロキシベンズアルデヒドとを縮合して化合物33を得て、前記化合物33を還元してアルコール34を得て、前記アルコール34とトリホスゲンとを反応させて化合物35を得て、前記化合物35とH−Rとを反応させて化合物36を得て、前記化合物36を脱保護して目的とする化合物37を得る請求項7に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の製造方法。
    式中、Rは請求項7における定義と同じである。
  17. 様々な腫瘍を予防又は治療するための医薬品の製造に使用するものである請求項1〜7のいずれか一項に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体。
  18. 請求項17に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の、化学療法薬に耐性がある固形腫瘍への使用。
  19. 様々な腫瘍を予防又は治療するために使用するものである請求項1〜7のいずれか一項に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体。
  20. 請求項19に記載のマルチターゲットのウベニメクスプロドラッグ誘導体の、化学療法薬に耐性がある固形腫瘍への使用。
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