JP2022011440A - セコステロイド構造を有する化合物 - Google Patents

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英一 小竹
Hidekazu Kotake
司朗 今場
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Abstract

【課題】ビタミンＤの共通構造であるセコステロイド構造を有する新規化合物の提供。【解決手段】下記式：TIFF2022011440000028.tif5154（式中、Ｒ1は、ＯＨ基、Ｏ－Ｃ2～C18アシル基、又はグリコシド基、Ｒ2は、Ｈ、ＯＨ基、又はＯ－Ｃ2～C18アシル基、Ｒ3及びＲ4は、Ｈ、メチル基、若しくはＯＨ基、又は、Ｒ3及びＲ4は、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成、実線及び破線からなる二重線は、単結合又は二重結合）で表される化合物又はその立体異性体。【選択図】なし

Description

本発明は、セコステロイド構造を有する化合物、それを含む組成物、及びその製造方法に関しており、特に新規ビタミンＤ誘導体化合物に関する。
ビタミンＤは、カルシウム及びリンの腸管吸収、骨代謝、細胞分化・増殖、及び免疫などと関わっていることが知られている。そして、ビタミンＤが不足すると、骨形成に関連して、クル病、骨軟化症、又は、妊婦及び胎児の骨量低下などが引き起こされたり、高齢者の要介護状態又はフレイルのリスクが高まったりすることが知られている。また、ビタミンＤは、日光に当たることによって皮膚で合成され得るが、緯度の高い地方では日照時間が短いため、十分な量のビタミンＤが合成されないことがあり、日照不足や過剰な美白ケア、又は、コレステロール合成経路の阻害薬の使用などによって、ビタミンＤの合成量が低下することもある。一方、ビタミンＤが含まれている食品は魚介類、卵黄、及びキノコ類に限られており、これを通常の食事から十分に摂取することは難しい。
ビタミンＤとしてはビタミンＤ２～Ｄ７が知られており、ビタミンＤ２～Ｄ４は市販もされているが、ビタミンＤ５～７及びこれらの前駆体は市販されていない。非特許文献１には、商業的に入手可能な植物ステロール混合物からビタミンＤ２及びビタミンＤ４～Ｄ７を同時に合成し、純粋なコレステロールからビタミンＤ３を合成したことが記載されている。
Komba, S., et al., Metabolites, 2019, 9(6), 107, doi: 10.3390/metabo9060107
天然に存在する未知のビタミンＤを探索し、ビタミンＤを含有する食品の摂取機会を増やしてビタミンＤ不足の解消を図ったり、機能性素材として活用したりすることが望まれているが、そのためには標準物質を合成して用意する必要がある。そこで、本発明は、ビタミンＤの共通構造であるセコステロイド構造を有する新規化合物を提供することを目的としている。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、末端構造に特徴のあるセコステロイド構造を有する新規化合物を見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下に示す化合物、それを含む組成物、及びその製造方法を提供するものである。
〔１〕一般式Ｉ：
Figure 2022011440000001
 （Ｉ）
（式中、
Ｒ1は、ＯＨ基、Ｏ－Ｃ2～C18アシル基、又はグリコシド基であり、
Ｒ2は、Ｈ、ＯＨ基、又はＯ－Ｃ2～C18アシル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、Ｈ、メチル基、若しくはＯＨ基であるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成し、
実線及び破線からなる二重線は、単結合又は二重結合を表す）
で表される化合物又はその立体異性体。
〔２〕実線及び破線からなる前記二重線が、単結合を表す、前記〔１〕に記載の化合物又はその立体異性体。
〔３〕Ｒ1がＯＨ基であり、Ｒ2がＨである、前記〔１〕又は〔２〕に記載の化合物又はその立体異性体。
〔４〕Ｒ1がＯＨ基であり、Ｒ2がＯＨ基である、前記〔１〕又は〔２〕に記載の化合物又はその立体異性体。
〔５〕Ｒ3がメチル基であり、かつＲ4がＨであるか、又は、Ｒ3及びＲ4が、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成する、前記〔１〕～〔４〕のいずれか一項に記載の化合物又はその立体異性体。
〔６〕Ｒ3がメチル基であり、かつＲ4がＯＨである、前記〔１〕～〔４〕のいずれか一項に記載の化合物又はその立体異性体。
〔７〕以下の式：
Figure 2022011440000002
 のいずれかで表される化合物又はその立体異性体。
〔８〕前記〔１〕～〔７〕のいずれか一項に記載の化合物又はその立体異性体を含む組成物。
〔９〕一般式Ｉ：
Figure 2022011440000003
 （Ｉ）
（式中、
Ｒ1は、ＯＨ基、Ｏ－Ｃ2～C18アシル基、又はグリコシド基であり、
Ｒ2は、Ｈ、ＯＨ基、又はＯ－Ｃ2～C18アシル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、Ｈ、メチル基、若しくはＯＨ基であるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成し、
実線及び破線からなる二重線は、単結合又は二重結合を表す）
で表される化合物又はその立体異性体の製造方法であって、
一般式ＩＩ：
Figure 2022011440000004
 （ＩＩ）
（式中の記号は一般式Ｉのものと同じ）
で表される化合物を、一般式ＩＩＩ：
Figure 2022011440000005
 （式中の記号は一般式Ｉのものと同じ）
で表される化合物に変換する工程と、
一般式ＩＩＩで表される前記化合物を、一般式Ｉで表される前記化合物に変換する工程と、
を含む製造方法。
本発明に従えば、新規ビタミンＤ誘導体化合物が提供される。したがって、利用可能なビタミンＤ誘導体化合物のバリエーションが広がる。
シリカカラムクロマトグラフィーで得られた画分の薄層クロマトグラフを示す。四角で囲われている部分を画分ａとして回収した。 シリカカラムクロマトグラフィーで得られた画分の薄層クロマトグラフを示す。四角で囲われている部分を画分ｂとして回収した。 シリカカラムクロマトグラフィーで得られた画分の薄層クロマトグラフを示す。四角で囲われている部分を画分ｃとして回収した。 画分ｃの高速液体クロマトグラフを示す。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明は、セコステロイド構造を有する化合物又はその立体異性体に関しており、その化学構造は、一般式Ｉ：
Figure 2022011440000006
 （Ｉ）
で表される。ここで、実線及び破線からなる二重線は、単結合又は二重結合、好ましくは単結合を表す。本発明の化合物又はその立体異性体は、ビタミンＤと共通する構造を基本骨格として有しているため、生体内ではビタミンＤと同様の代謝を受け、同様の作用を奏すると期待される。なお、ビタミンＤは、肝臓においてセコステロイド構造の２５位の水酸化を受け、その後腎臓において当該構造の１α位の水酸化を受けて、活性型ビタミンＤに変換されることが知られている。
Ｒ1は、ＯＨ基、Ｏ－Ｃ2～C18アシル基、又はグリコシド基である。前記アシル基部分は、直鎖であってもいいし、分岐鎖であってもよい。前記アシル基部分は、例えば、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｑ1であって、Ｑ1は、Ｃ1～C17、Ｃ1～C11、又はＣ1～C5の飽和炭化水素鎖、又は、Ｃ2～C17、Ｃ2～C11、又はＣ2～C5の不飽和炭化水素鎖であってもよい。Ｒ1がＯ－Ｃ2～C18アシル基又はグリコシド基であるときに形成されるエステル結合及びグリコシド結合は、生体内で加水分解を受け得るため、当該加水分解の結果として水酸基を有する化合物、すなわちＲ1がＯＨ基である化合物が生じ得る。
Ｒ2は、Ｈ、ＯＨ基、又はＯ－Ｃ2～C18アシル基である。前記アシル基部分は、直鎖であってもいいし、分岐鎖であってもよい。前記アシル基部分は、例えば、－Ｃ（＝Ｏ）－Ｑ2であって、Ｑ2は、Ｃ1～C17、Ｃ1～C11、又はＣ1～C5の飽和炭化水素鎖、又は、Ｃ2～C17、Ｃ2～C11、又はＣ2～C5の不飽和炭化水素鎖であってもよい。Ｒ2がＯ－Ｃ2～C18アシル基であるときに形成されるエステル結合は、生体内で加水分解を受け得るため、当該加水分解の結果として水酸基を有する化合物、すなわちＲ2がＯＨ基である化合物が生じ得る。また、Ｒ2がＨである化合物は、腎臓で水酸化を受けてＲ2がＯＨ基である化合物を生じ得る。ある態様では、Ｒ1及びＲ2がＨであるか、又は、Ｒ1がＨであり、Ｒ2がＯＨである。
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、Ｈ、メチル基、若しくはＯＨ基であるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成する。ある態様では、Ｒ3及びＲ4は同時にメチル基ではなく、例えば、Ｒ3又はＲ4がＨである化合物又はＲ3及びＲ4がこれらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成している化合物は、肝臓で水酸化を受けてＲ3又はＲ4がＯＨ基である化合物を生じ得る。ある態様では、Ｒ3がメチル基であり、かつＲ4がＨであるか、又は、Ｒ3及びＲ4が、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成する。ある態様では、Ｒ3がメチル基であり、かつＲ4がＯＨである。
特定の態様では、本発明の化合物は、以下の群から選択される式で表されるか、又はその立体異性体である。
Figure 2022011440000007
Figure 2022011440000008
Figure 2022011440000009
本発明の化合物は、対応する前駆体から常法により合成することができる。例えば、以下のようなスキームにより、ステロイド骨格を有する化合物１を出発物質として本発明の化合物（化合物３及び４）を合成してもよい。なお、化合物３及び４は混合物として生成され得て、その後それぞれ単離され得る。
Figure 2022011440000010
 Ac2O = 無水酢酸
Pyr = ピリジン
NBS = N-ブロモスクシンイミド
CYH = シクロヘキサン
BHA = 3-ターシャルブチル-4-ヒドロキシアニソール
Bu4NF = テトラブチルアンモニウムフルオリド
NaOMe = ナトリウムメチラート
THF = テトラヒドロフラン
MeOH ＝ メタノール
CH2Cl2 ＝ ジクロロメタン
rt = 室温
本発明の化合物は、ビタミンＤ誘導体化合物の探索に用いるための標準物質として有用であり得る。また、本発明の化合物は、ビタミンＤとしての活性に基づいて、ビタミンＤ欠乏状態、ビタミンＤ欠乏に起因する疾患若しくは症状、又はビタミンＤにより治療される疾患の改善又は予防のための有効成分として有用であり得る。前記ビタミンＤ欠乏に起因する疾患若しくは症状又は前記ビタミンＤにより治療される疾患は、特に限定されないが、例えば、低カルシウム血症、低リン血症、骨量を維持するか又は増加させることが望まれる代謝性骨疾患（クル病、骨軟化症、及び骨粗鬆症など）、及びがんなどであってもよい。本発明の化合物は、ビタミンＤが奏し得る広範な生理作用に関して、公知の化合物とは、異なる活性スペクトルを示し得るため、利用可能なビタミンＤ誘導体化合物のバリエーションを広げることができる。
別の態様では、本発明は、一般式Ｉ：
Figure 2022011440000011
 （Ｉ）
（式中、
Ｒ1は、ＯＨ基、Ｏ－Ｃ2～C18アシル基、又はグリコシド基であり、
Ｒ2は、Ｈ、ＯＨ基、又はＯ－Ｃ2～C18アシル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、Ｈ、メチル基、若しくはＯＨ基であるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成し、
実線及び破線からなる二重線は、単結合又は二重結合を表す）
で表される化合物又はその立体異性体を含む組成物に関している。本発明の組成物は、ビタミンＤ誘導体化合物の探索に用いるための試薬として有用であり得る。また、本発明の組成物は、医薬、食品、又は飼料としても有用であり得る。
本発明の組成物は、当技術分野で通常使用される任意の緩衝液又は添加剤などをさらに含んでもよい。また、本発明の組成物が、医薬、食品、又は飼料の形態である場合には、そこに含まれている化合物の作用を妨げない限り、任意で他の有効成分及び／又は不活性成分をさらに含んでもよい。前記不活性成分としては、例えば、賦形剤、崩壊剤、結合剤、滑沢剤、分散剤、緩衝剤、溶剤、増量剤、増粘剤、香料、保存料、及び安定化剤などを採用してもよい。
また別の態様では、本発明は、一般式Ｉ：
Figure 2022011440000012
 （Ｉ）
（式中、
Ｒ1は、ＯＨ基、Ｏ－Ｃ2～C18アシル基、又はグリコシド基であり、
Ｒ2は、Ｈ、ＯＨ基、又はＯ－Ｃ2～C18アシル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、Ｈ、メチル基、若しくはＯＨ基であるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成し、
実線及び破線からなる二重線は、単結合又は二重結合を表す）
で表される化合物又はその立体異性体の製造方法に関している。本発明の製造方法は、
一般式ＩＩ：
Figure 2022011440000013
 （ＩＩ）
（式中の記号は一般式Ｉのものと同じ）
で表される化合物を、一般式ＩＩＩ：
Figure 2022011440000014
 （式中の記号は一般式Ｉのものと同じ）
で表される化合物に変換する工程と、
一般式ＩＩＩで表される前記化合物を、一般式Ｉで表される前記化合物に変換する工程と、を含んでいる。場合によっては、一般式ＩＩで表される前記化合物及び一般式ＩＩＩで表される前記化合物の置換基は、任意の保護基によって保護されていてもよい。
一般式ＩＩで表される前記化合物を一般式ＩＩＩで表される前記化合物に変換する手段としては、当技術分野で通常使用される任意の手段を特に制限されることなく採用することができるが、例えば、一般式ＩＩで表される前記化合物に紫外レーザー光を照射することによって、ステロイド構造の９－１０位の結合を開裂させてもよい。前記紫外レーザー光は、特に制限されないが、例えば、約１９０～３１０ｎｍの波長を有するものであってもよい。また、前記紫外レーザー光は、当技術分野で通用使用される発振装置により発振させることができ、例えば、アルゴンイオンレーザー、フッ化クリプトンエキシマレーザー、フッ化アルゴンエキシマレーザー、塩化クリプトンエキシマレーザー、塩化キセノンエキシマレーザー、色素レーザー、ＹＡＧレーザー、ＹＡＧレーザー励起色素レーザー、エキシマレーザー励起色素レーザー、又はルビーレーザーなどによって発振させてもよい。
一般式ＩＩＩで表される前記化合物を一般式Ｉで表される前記化合物に変換する手段としては、当技術分野で通常使用される任意の手段を特に制限されることなく採用することができるが、例えば、一般式ＩＩＩで表される前記化合物に熱を加えて（例えば約８０～約１２０℃で約１～約４時間加熱して）、当該化合物を異性化させてもよい。
各変換工程は、任意の溶媒中で行うことができる。前記溶媒としては、特に制限されないが、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、リグロイン、ベンゼン、トルエン、及びキシレンなどの炭化水素系溶媒、ブロムベンゼン、クロルベンゼン、四塩化炭素、１，２-ジクロルエタン、及び１，２-ジブロムエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、及びエチルセロソルブなどのエーテル系溶媒、又は、メタノール、エタノール、及びプロパノールなどのアルコール系溶媒などを用いてもよい。また、本発明の製造方法は、本発明の目的を損なわない限り、当技術分野で通常実施される任意の工程をさらに含んでもよい。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
〔調製例〕
（１）フコステロール（化合物１）９８８ｍｇ（２．３９ｍｍｏｌ）をピリジン７ｍＬに溶解し、無水酢酸３．０ｍＬ（３１．７ｍｍｏｌ）を加え、４５℃で３．５時間撹拌した。その後氷を加えさらに１時間撹拌した。反応終了後、２Ｎ塩酸で洗いクロロホルムで抽出した。エバポレーターで溶媒を除去し、エタノールから再結晶後、化合物２ａを得た（収量１０６１ｍｇ、収率９７％）。旋光度測定、プロトン核磁気共鳴測定、及び精密質量分析の結果を以下に示す。
Figure 2022011440000015
 化合物２ａ
[α]25 D = -45.2 (c = 0.847, クロロホルム)
1H-NMR (400 MHz, 重クロロホルム)：δ= 0.69 (s, 3H, Me-18), 0.92-1.32 (m, 8H, H-1a, H-9, H-12a, H-14, H-16a, H-17, H-22a, H-23a), 0.978 (d, 3H, J = 6.8 Hz, Me-26 or Me-27), 0.981 (d, 3H, J = 6.8 Hz, Me-26 or Me-27), 0.99 (d, 3H, J = 6.5 Hz, Me-21), 1.02 (s, 3H, Me-19), 1.37-1.64 (m, 8H, H-2a, H-7a, H-11a, H-11b, H-20, H-22b, H-23b, H-25), 1.57 (d, 1H, J = 6.6 Hz, Me-242), 1.82-1.91 (m, 4H, H-1b, H-2b, H-15a, H-16b), 1.94-2.10 (m, 3H, H-7b, H-12b, H-15b), 2.03 (s, 3H, Ac), 2.20 (m, 1H, H-8), 2.32 (m, 2H, H-4a, H-4b), 4.60 (m, 1H, H-3), 5.18 (q, 1H, J =6.7 Hz, H-241), 5.37 (d, 1H, J = 4.9 Hz, H-6); 13C-NMR (100 MHz, CDCl3), δ = 11.8 (C-18), 13.2 (C-242), 18.8 (C-21), 19.3 (C-19), 21.0 (C-11), 21.4 (COCH3), 22.1 (C-26 or C-27), 22.2 (C-26 or C-27), 24.3 (C-23), 25.7 (C-15), 27.8 (C-2), 28.2 (C-16), 31.9 (C-7 or C-25), 31.9 (C-7 or C-25), 34.8 (C-8), 35.2 (C-22), 36.4 (C-20), 36.6 (C-10), 37.0 (C-1), 38.1 (C-4), 39.7 (C-12), 42.4 (C-13), 50.0 (C-9), 55.8 (C-17), 56.7 (C-14), 74.0 (C-3), 115.6 (C-241), 122.6 (C-6), 139.7 (C-5), 147.0 (C-24), 170.5 (C=O)
APCI-Orbitrap-MS：calcd. for C31H51O2 + (M + H)+: 455.3884, found m/z: 455.3869.
（２）（１）で得られた化合物２ａの３００ｍｇ（０．６６ｍｍｏｌ）をシクロヘキサン７．５ｍＬ中に６５℃で溶解し、Ｎ－ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）１７６ｍｇ（０．９８９ｍｍｏｌ）を加え、１００℃で１．５時間、還流条件下で撹拌した。反応温度を室温まで低下させて、水１５ｍＬを加えてさらに室温で１時間撹拌した。反応物を水で洗いノルマルヘキサンで抽出し、溶媒を真空留去した。得られた混合物に１Ｍテトラブチルアンモニウムフルオリド・テトラヒドロフラン（Ｂｕ4ＮＦ・ＴＨＦ）溶液１．５ｍＬを加えて室温で１２時間撹拌した。反応物を水で洗いノルマルヘキサンで抽出し、濃縮した。これをシリカカラムクロマトグラフィーに供し、酢酸エチル／ノルマルヘキサン（１：３０）で溶出して分離・精製し、ＵＶ吸収領域を持つ（５，７－ジエン構造を有する）化合物２ｂを含む画分を得た（１８４ｍｇ）。
（３）（２）で得られた化合物２ｂを含む画分の１８４ｍｇをジクロロメタン２ｍＬとメタノール５ｍＬに溶解し、２８％ナトリウムメチラート（ＮａＯＭｅ）メタノール溶液をｐＨ１２になるまで加えた後、室温で４時間撹拌した。反応物を濃縮し、これをシリカカラムクロマトグラフィーに供し、酢酸エチル／ノルマルヘキサン（３：７）で溶出して脱アセチル化された化合物２ｃを含む画分ａ（図１）を得た（１０４．３１ｍｇ）。
（４）（３）で得られた化合物２ｃを含む画分ａ９５．３１ｍｇを０．１％３－ターシャルブチル－４－ヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）を含むシクロヘキサン２５ｍＬに溶解し、ペトリ皿に移した。撹拌しながら、２８０ｎｍのＵＶ（９．７１ｍＷ／ｃｍ2）を室温で２時間照射した。照射後、反応物を濃縮し、これをシリカカラムクロマトグラフィーに供し、酢酸エチル／ノルマルヘキサン（２：８）で溶出して化合物２ｄを含む画分ｂ（図２）を得た（１０．７１ｍｇ）。これを０．１％ＢＨＡを含むシクロヘキサン１０ｍＬに溶解し、１００℃で２時間、還流条件下で撹拌した。反応物を濃縮し、これをシリカカラムクロマトグラフィーに供し、酢酸エチル／ノルマルヘキサン（２：８）で溶出して化合物３及び４を含む画分ｃ（図３）を得た。画分ｃをさらに高速液体クロマトグラフィー（ポンプ：ウォーターズ社製システム、検出器：ＵＶ検出器、検出波長２１５ｎｍ、カラム：関東化学社製Ｍｉｇｈｔｙｓｉｌ ＲＰ－１８ ＧＰ、移動相：アセトニトリル、流速：５ｍＬ／分）により主要な２ピーク（ピークＡ、ピークＢ）として溶出する画分を分取・精製し、化合物３（ピークＢ、４．１０ｍｇ）と化合物４（ピークＡ、１．１３ｍｇ）を得た。旋光度測定、プロトン核磁気共鳴測定、及び精密質量分析の結果を以下に示す。
Figure 2022011440000016
 化合物３
[α]25 D = +25.6 (c = 0.098, クロロホルム)
1H-NMR (400 MHz, 重クロロホルム), δ= 0.55 (s, 3H, Me-18), 0.979 (d, 3H, J = 6.7 Hz, Me-26 or Me-27), 0.983 (d, 3H, J = 6.8 Hz, Me-26 or Me-27), 0.99 (d, 3H, J = 5.2 Hz, Me-21), 1.06 - 1.17 (m, 1H, H-22a), 1.26 - 1.42 (m, 5H, H-12a, H-16a, H-17, H-20, H-22b), 1.46 - 1.72 (m, 6H, H-2a, H-9a, H-11a, H-11b, H-15a, H-15b), 1.57 (d, 3H, J = 6.9 Hz, Me-242), 1.83 - 2.11 (m, 6H, H-2b, H-12b, H-14, H-16b, H-23a, H-23b), 2.14 - 2.23 (m, 2H, H-1a, H-25), 2.29 (dd, 1H, J = 13.3, 7.6 Hz, H-4a), 2.40 (m, 1H, H-1b), 2.57 (dd, 1H, J = 13.0, 3.8 Hz, H-4b), 2.82 (m, 1H, H-9b), 3.95 (m, 1H, H-3), 4.82 (d, 1H, J = 2.4 Hz, H-19a), 5.05 (1H, H-19b), 5.19 (q, 1H, J = 6.7 Hz, H-241), 6.03 (d, 1H, J = 11.3 Hz, H-7), 6.24 (d, 1H, J = 11.2 Hz, H-6)
13C-NMR (100 MHz, CDCl3), δ= 12.0 (C-18), 13.2 (C-242), 18.9 (C-21), 22.1 (C-15 or C-26 or C-27), 22.2 (C-15 or C-26 or C-27), 22.3 (C-15 or C-26 or C-27), 23.6 (C-11), 25.7 (C-23), 27.7 (C-16), 29.0 (C-9), 31.9 (C-1), 34.8 (C-25), 35.2 (C-2 and C-22), 36.7 (C-20), 40.5 (C-12), 45.87 (C-4 or C-13), 45.92 (C-4 or C-13), 56.25 (C-14 or C-17), 56.33 (C-14 or C-17), 69.2 (C-3), 112.4 (C-19), 115.6 (C-241), 117.5 (C-7), 122.5 (C-6), 135.1 (C-5), 142.3 (C-8), 145.1 (C-10), 147.0 (C-24); NOESY-NMR (400 MHz, CDCl3), δ= 5.19 (H-241) → 0.979 or 0.983 (Me-26), 5.19 (H-241) → 1.57 (Me-242), 5.19 (H-241) → 2.14 - 2.23 (H-25)
APCI-Orbitrap-MS, calcd. for C29H47O+ (M + H)+: 411.3621, found m/z: 411.3620.
Figure 2022011440000017
 化合物４
[α]25 D = +8.9 (c = 0.023, クロロホルム)
1H-NMR (400 MHz, 重クロロホルム), δ= 0.55 (s, 3H, Me-18), 1.02 (d, 3H, J = 6.4 Hz, Me-21), 1.13 (m, 1H, H-22a), 1.23 - 1.35 (m, 3H, H-12a, H-16a, H-17), 1.38 - 1.59 (m, 5H, H-11a, H-15a, H-15b, H-20, H-22b), 1.64 - 1.72 (m, 3H, H-2a, H-9a, H-11b), 1.71 (d, 3H, J = 6.9 Hz, Me-242), 1.85 - 2.02 (m, 4H, H-2b, H-12b, H-14, H-16b), 1.87 (d, 1H, J = 0.8 Hz, Me-26), 2.08 - 2.21 (m, 2H, H-1a, H-23a), 2.26 - 2.43 (m, 3H, H-1b, H-4a, H-23b), 2.57 (dd, 1H, J = 13.0, 3.7 Hz, H-4b), 2.82 (m, 1H, H-9b), 3.95 (m, 1H, H-3), 4.82 (d, 1H, J = 2.5 Hz, H-19a), 4.86 (s, 1H, H-27a), 4.96 (s, 1H, H-27b), 5.05 (1H, H-19b), 5.63 (q, 1H, J = 6.9 Hz, H-241), 6.03 (d, 1H, J = 11.3 Hz, H-7), 6.24 (d, 1H, J = 11.3 Hz, H-6)
13C-NMR (100 MHz, CDCl3), δ= 12.0 (C-18), 13.9 (C-242), 18.9 (C-21), 21.3 (C-26), 22.3 (C-15), 23.6 (C-11), 24.2 (C-23), 27.7 (C-16), 29.0 (C-9), 31.9 (C-1), 35.0 (C-2 or C-22), 35.2 (C-2 or C-22), 36.7 (C-20), 40.5 (C-12), 45.87 (C-4 or C-13), 45.92 (C-4 or C-13), 56.2 (C-14 or C-17), 56.3 (C-14 or C-17), 69.2 (C-3), 110.3 (C-27), 112.4 (C-19), 117.5 (C-7), 121.6 (C-241), 122.5 (C-6), 135.1 (C-5), 141.3 (C-24), 142.2 (C-8), 143.6 (C-25), 145.1 (C-10); NOESY-NMR (400 MHz, CDCl3), δ= 5.63 (H-241) → 1.71 (Me-242), 5.63 (H-241) → 1.87 (Me-26), 4.86 (H-27a) → 1.87 (Me-26), 4.96 (H-27b) → 2.08 - 2.21 (H-23a), 4.96 (H-27b) → 2.26 - 2.43 (H-23b)
APCI-Orbitrap-MS, calcd. for C29H47O+ (M + H)+: 411.3621, found m/z: 411.3620.
〔生物学的活性〕
化合物３及び化合物４は、肝臓で２５位の水酸化を受けて、以下の化合物５を生じ得る。
Figure 2022011440000018
 化合物５
化合物５は、腎臓で１位の水酸化を受けて、以下の化合物６を生じ得る。この化合物６が、活性型ビタミンＤとして生体内で作用し得る。
Figure 2022011440000019
 化合物６
また、化合物３及び４は、腎臓で１位の水酸化を受けて、それぞれ以下の化合物７及び８を生じ得る。これらの化合物も、活性型ビタミンＤとして生体内で作用し得る。
Figure 2022011440000020
 化合物７
Figure 2022011440000021
 化合物８
化合物の構造式に基づいて生物学的活性スペクトルを予測するツールとして、ＰＡＳＳ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｐｅｃｔｒａ ｆｏｒ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ）オンラインが広く用いられている（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗａｙ２ｄｒｕｇ．ｃｏｍ／ＰＡＳＳＯｎｌｉｎｅ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ；後掲の参考文献を参照）。ＰＡＳＳオンラインは、公知の生物学的活性化合物の構造活性相関に基づいて試験化合物の生物学的活性を予測するツールである。ビタミンＤ誘導体としては種々の構造を有するものが公知となっているから、本発明の化合物のように公知のビタミンＤと共通する構造を有する化合物の場合には、高い信頼性を以て、その生物学的活性を予測することが可能であると考えられる。そこで、化合物３及び４の活性型である化合物６～８の化学構造をＰＡＳＳオンラインによって解析し、Ｐａ値（１に近いほど活性が高い）を取得した。活性型ビタミンＤ３（ＶＤ３）及び活性型ビタミンＤ５（ＶＤ５）と比較した結果を表１に示す。
Figure 2022011440000022
ＰＡＳＳオンラインによる解析の結果、本発明の化合物は、ビタミンＤに共通して見られるような生理作用を有することが推測された。そして、その活性スペクトルは特徴的なものだった。例えば、本発明の化合物のＰａ値の多くはビタミンＤ５よりも低かったものの、アポトーシスアゴニストについてのＰａ値はビタミンＤ５よりも高かった。このような特徴的な活性スペクトルを有する化合物を揃えることは、ビタミンＤ誘導体化合物の探索だけでなく、機能性素材としての活用においても有用である。
一般に、活性型ビタミンＤは、細胞の分化誘導能を有し、抗がん剤としての効果も期待できるものであるが（Rao D.S. et al., Steroids, 2001, 66, 423-431）、活性型ビタミンＤ３は強いカルシウム吸収刺激作用を有するため、当該活性型を直接摂取すると、高カルシウム血症や軟組織の石灰化亢進などの副作用が起こり得る。そのため、活性型ビタミンＤ３には、抗癌剤としては使いにくい面がある。これに対して、１－ＯＨ－ビタミンＤ５は、活性型ビタミンＤ３よりもカルシウム吸収刺激作用が低いことを利用して、抗がん剤としての活用が試みられている（Lazzaro G., et al., Eur. J. Cancer, 2000, 36, 780-786及びGuyton K.Z. et al., Nutr. Rev., 2003, 61, 227-238）。１－ＯＨ－ビタミンＤ５は、活性型ビタミンＤ３のような副作用がなく、乳癌、大腸癌、及び前立腺癌などに対して効果があることが示されている。本発明の化合物も、カルシウム調節のＰａ値が低いことから、高カルシウム血症や軟組織の石灰化亢進などの副作用のリスクが低い抗がん剤として利用できる可能性がある。
＊ＰＡＳＳについての参考文献
(a) Komba S., et al., J. Oleo Sci., 2015, 64(9), 1009-1018
(b) Lagunin, A., et al., Bioinformatics, 2000, 16, 747-748
(c) Poroikov, V., et al., Sar Qsar Environ. Res., 2001, 12, 327-344
(d) Stepanchikova, A., et al., Curr. Med. Chem., 2003, 10, 225-233
(e) Lagunin, A., et al., Curr. Pharm. Des. 2010, 16, 1703-1717
(f) Filimonov, D., et al., Chem. Heterocycl. Compd., 2014, 50, 444-457
以上より、新規ビタミンＤ誘導体化合物を製造することができた。したがって、利用可能なビタミンＤ誘導体化合物のバリエーションが広がり、目的に応じて使用できるビタミンＤ誘導体化合物の選択肢を増やすことができた。

Claims (9)

  1. 一般式Ｉ：
    Figure 2022011440000023
     （Ｉ）
    （式中、
    Ｒ1は、ＯＨ基、Ｏ－Ｃ2～C18アシル基、又はグリコシド基であり、
    Ｒ2は、Ｈ、ＯＨ基、又はＯ－Ｃ2～C18アシル基であり、
    Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、Ｈ、メチル基、若しくはＯＨ基であるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成し、
    実線及び破線からなる二重線は、単結合又は二重結合を表す）
    で表される化合物又はその立体異性体。
  2. 実線及び破線からなる前記二重線が、単結合を表す、請求項１に記載の化合物又はその立体異性体。
  3. Ｒ1がＯＨ基であり、Ｒ2がＨである、請求項１又は２に記載の化合物又はその立体異性体。
  4. Ｒ1がＯＨ基であり、Ｒ2がＯＨ基である、請求項１又は２に記載の化合物又はその立体異性体。
  5. Ｒ3がメチル基であり、かつＲ4がＨであるか、又は、Ｒ3及びＲ4が、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成する、請求項１～４のいずれか一項に記載の化合物又はその立体異性体。
  6. Ｒ3がメチル基であり、かつＲ4がＯＨである、請求項１～４のいずれか一項に記載の化合物又はその立体異性体。
  7. 以下の式：
    Figure 2022011440000024
     のいずれかで表される化合物又はその立体異性体。
  8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の化合物又はその立体異性体を含む組成物。
  9. 一般式Ｉ：
    Figure 2022011440000025
     （Ｉ）
    （式中、
    Ｒ1は、ＯＨ基、Ｏ－Ｃ2～C18アシル基、又はグリコシド基であり、
    Ｒ2は、Ｈ、ＯＨ基、又はＯ－Ｃ2～C18アシル基であり、
    Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して、Ｈ、メチル基、若しくはＯＨ基であるか、又は、Ｒ3及びＲ4は、これらが結合している炭素原子と一緒にメチレン基を形成し、
    実線及び破線からなる二重線は、単結合又は二重結合を表す）
    で表される化合物又はその立体異性体の製造方法であって、
    一般式ＩＩ：
    Figure 2022011440000026
     （ＩＩ）
    （式中の記号は一般式Ｉのものと同じ）
    で表される化合物を、一般式ＩＩＩ：
    Figure 2022011440000027
     （式中の記号は一般式Ｉのものと同じ）
    で表される化合物に変換する工程と、
    一般式ＩＩＩで表される前記化合物を、一般式Ｉで表される前記化合物に変換する工程と、
    を含む製造方法。
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