JP2642134B2

JP2642134B2 - マイトマイシン誘導体

Info

Publication number: JP2642134B2
Application number: JP63097833A
Authority: JP
Inventors: 裕斎藤; 一通河野; 政次河西; 章佐藤; 公勝白幡; 眞森本; 忠芦沢
Original assignee: Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
Current assignee: KH Neochem Co Ltd
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: JPH01268690A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は抗菌活性、抗腫瘍活性を有する新規なマイト
マイシン誘導体に関する。

従来の技術マイトマイシン類は抗菌活性、抗腫瘍活性を有する抗
生物質として一般に知られている。天然界からは主とし
てマイトマイシンＣが得られ、微量成分としてマイトマ
イシンＡ、マイトマイシンＢおよびポルフィロマイシン
（以上は、メルクインディクス第10版に記載されてい
る）が得られている。さらに微量の成分としてはマイト
マイシンＤおよびＥ（特開昭54−122797号公報）、マイ
トマイシンＦおよびＪ（特開昭55−45322号公報）、マ
イトマイシンＧ、ＨおよびＫ（特開昭55−118396号公
報）なども知られている。以上の天然界から得られるマ
イトマイシンの構造を第１表に示す。

上記のマイトマイシン類の中にはすぐれた抗腫瘍活性
を有するものが含まれているが、同時に白血球の減少等
の副作用も強い。こうした背景から活性の増強あるいは
毒性の軽減を目的として多くの誘導体が合成されてきて
いる。それらの中にはマイトマイシンの７位のアミノ基
が、硫黄原子を含む置換基で修飾されている誘導体もあ
り、例えば７位にメルカプトエチルアミノ基の置換した
マイトマイシンＣおよびポリフィロマイシン,7位に３−
チアゾリノ，チオモルホリノおよび４−メルカプトアニ
リノ基の置換したマイトマイシンＣ（GB 2106096 A;特
開昭57−188590号公報）、７位のアミノ基に２−（置換
ジチオ）エチル基が置換したマイトマイシン類（EP 011
6208 A1;特開昭59−104386号公報；同59−175493号公
報;GB 2140799 A;特開昭59−205382号公報）７−N,7′
−Ｎ′−ジチオジエチレンジマイトマイシンＣのような
対象ジスルフィド型のマイトマイシン誘導体（EP 01162
08 A1;特開昭59−104386号公報；同59−175493号公
報）、さらには７位のアミノ基にアシルチオエチル基等
が置換したマイトマイシン類（特開昭62−67085号公報;
EP 197099 A1）などが知られている。

これらのなかでさらに本発明と関係の深いものとして
は、７位にスルフィド基を含む誘導体が知られている。
特開昭57−188590号公報およびJ.Med.Chem.,26,16（198
3）には７位の置換基として低級アルキルチオ低級アル
キルアミノ基が開示されており、具体的化合物として７
−Ｎ−〔２−（エチルチオ）エチル〕マイトマイシンＣ
（以下、化合物Ａという）および同置換基を有するポリ
フィロマイシンが例示されている。また特開昭59−1486
号公報には７−Ｎ−〔２−（ベンジルチオ）エチル〕マ
イトマイシンＣが開示されている。

発明が解決しようとする課題マイトマイシンＣは癌に対するすぐれた化学療法剤と
して知られている化合物であり、今日、日本を含め数多
くの国々において広く臨床的に使用されている。しかし
ながらマイトマイシンＣは無視できない副作用（例えば
骨髄毒性）も持っている。したがって抗腫瘍活性がより
強い薬剤、あるいは毒性が軽減された薬剤の開発が望ま
れている。本発明者らはそのような薬剤の開発を目的と
してマイトマイシンの化学修飾の研究を重ね、すぐれた
性質を有する一群のマイトマイシン誘導体を見出し本発
明を完成させることができた。本発明化合物は比較的関
連性があると考えられる前述の誘導体と較べてもきわめ
て特徴のあるものである。

課題を解決するための手段本発明のすぐれた抗腫瘍活性を有するマイトマイシン
誘導体は次の式（Ｉ）で表される。

式（Ｉ）〔式中、Ｒは置換もしくは非置換の炭素数１〜８のアル
キル，置換フェニル，糖より１位の水酸基を除いた残
基，チオール基を有するアミノ酸よりチオール基を除い
た残基または式（１）からＲ−Ｓを除いた基を表わし、
Ｘは炭素数２〜８のポリメチレンまたはフェニレンを表
わし、ＹおよびＺは水素またはメチルを表わしはαま
たはβ結合を表わす。但し、同時にＲがメチル,Xがエチ
レン,Yがメチル,Zが水素またはメチルでがβ結合であ
る化合物を除く〕以下、式（Ｉ）で表わされる化合物を化合物（Ｉ）と
いう。他の式番号の化合物についても同様である。

式（Ｉ）のＲの定義中、炭素数１〜８のアルキルは直
鎖状もしくは分枝状の例えばメチル，エチル,n−プロピ
ル,i−プロピル,n−ブチル,n−ペンチル,n−ヘキシル,n
−ヘプチル,n−オクチル等を包含し、置換基としてはヒ
ドロキシル、低級アルコキシ，例えばメトキシ，エトキ
シ等、低級アルカノイルオキシ，例えばアセトキシ，プ
ロピオニルオキシ等、ベンゾイルオキシ、アミノ、低級
アルキルアミノ，例えばメチルアミノ，エチルアミノ，
ジメチルアミノ，ジエチルアミノ等、低級アルカノイル
アミノ，例えばアセトアミド，プロパンアミド等、ベン
ズアミド、カルボキシルおよびその塩，例えばナトリウ
ム塩，カリウム塩およびトリエチルアミン等の有機塩基
付加塩、低級アルコキシカルボニル，例えばメトキシカ
ルボニル，エトキシカルボニル等、カルバモイル、低級
アルキルカルバモイル，例えばＮ−メチルカルバモイル
等、低級アルキルチオ、例えばメチルチオ，エチルチオ
等、低級アルカノイルチオ，例えばアセチルチオ，プロ
ピオニルチオ等およびベンゾイルチオ等の置換基が挙げ
られる。

Ｒの定義中、置換フェニルにおける置換基としては、
メチル，エチル,n−プロピル,i−プロピル,n−ブチル,t
−ブチル等の炭素数１〜４の低級アルキル、ヒドロキ
シ、メトキシ，エトキシ等の低級アルコキシ、アミノ、
アセトアミド，プロパンアミド等の低級アルカノイルア
ミノ、ニトロおよびフッ素，塩素，臭素等のハロゲン等
を包含し、具体的化合物としては３−アミノフェニル,4
−アミノフェニル,3,4−ジアミノフェニル,2−アセトア
ミドフェニル,3−アセトアミドフェニル,4−アセトアミ
ドフェニル,4−アセトアミド−３−アミノフェニル,3−
アセトアミド−４−アミノフェニル,4−ニトロフェニ
ル,2−メトキシフェニル,3−メトキシフェニル,4−メト
キシフェニル,4−エトキシフェニル,4−メチルフェニ
ル,4−エチルフェニル,2−クロロフェニル,4−クロロフ
ェニル,2−ブロモフェニル,4−ブロモフェニル,4−フル
オロフェニル、2,5−ジクロロフェニル、2,6−ジクロロ
フェニル、3,4−ジクロロフェニル,2,4,5−トリクロロ
フェニル,2,3,5,6−テトラフルオロフェニル,4−ヒドロ
キシフェニル,3,4−ジヒドロキシフェニル等が挙げられ
る。

Ｒの定義中、糖より１位の水酸基を除いた残基として
は５炭糖および６炭糖の基、例えばα−Ｄ−グルコシ
ル，β−Ｄ−グルコシル，α−Ｄ−ガラクトシル，β−
Ｄ−ガラクトシル，α−Ｄ−マンノシル，β−Ｄ−マン
ノシル，α−Ｌ−フコシル，β−Ｌ−フコシル，α−Ｄ
−キシロシル，β−Ｄ−キシロシル等が包含される。

Ｒの定義中、チオールを有するアミノ酸としては、L,
D,DLのいずれであってもよく、またこれらアミノ酸のカ
ルボキシル基はメチル，エチル等の低級アルキルエステ
ルとして保護されていてもよく、またアミノ基はホルミ
ル，アセチル等の低級アルカノイル基で保護されていて
もよい。また、該カルボキシル基は塩を形成していても
よく、例えばナトリウム，カリウム等のアルカリ金属塩
および例えばトリエチルアミン，ピリジン等の有機アミ
ン塩を包含する。

チオールを含むアミノ酸としては、システイン，ホモ
システインおよびペニシラミン等が包含され、具体的Ｓ
−イル基の例としてはＬ−システイン−Ｓ−イル,D−シ
ステイン−Ｓ−イル,L−ホモシステイン−Ｓ−イル,D−
ホモシステイン−Ｓ−イル,L−ペニシラミン−Ｓ−イ
ル,D−ペニシラミン−Ｓ−イル,N−アセチル−Ｌ−シス
テイン−Ｓ−イル,N−アセチル−Ｄ−システイン−Ｓ−
イル,N−アセチル−Ｌ−ペニシラミン−Ｓ−イル,N−ア
セチル−Ｄ−ペニシラミン−Ｓ−イル等が挙げられる。

またＸと定義において、フェニレンはｏ−フェニレ
ン、ｍ−フェニレンおよびｐ−フェニレンを包含する。

次に化合物（Ｉ）の製造法について説明する。

化合物（Ｉ）は７位にアルコキシ，アシルオキシまた
はジ低級アルキルアミノメチレンイミノ基を持つマイト
マイシン誘導体と式（II）Ｒ−Ｓ−Ｘ−NH₂ （II）（式中、ＲおよびＸは前記と同義である）で表わされる化合物（II）とを反応させて合成すること
ができる。

原料として用いられるマイトマイシン誘導体がアシル
オキシ基をもつマイトマイシン類の場合は特開昭56−73
085号公報に、ジ低級アルキルアミノメチレンイミノ基
をもつマイトマイシン類の場合は特開昭59−1486号公報
にそれぞれアミン類との反応が記載されている。

しかしながら、アルコキシ基を持つマイトマイシン、
特に７−メトキシマイトマイシン類が原料としては好適
に用いられる。７−メトキシマイトマイシン類とアルキ
ルアミン類との反応はJ.Antibiot.,189（1968）等に記
載されている。

７−メトキシマイトマイシン類の例としてはマイトマ
イシンＡおよびマイトマイシンＢ等が挙げられる。

化合物（II）は遊離あるいは塩として用いることがで
きる。塩としては通常塩酸塩が使用されるが、臭化水素
酸塩や硫酸塩でもよく、また酢酸塩、ｐ−トルエンスル
ホン酸塩等の有機酸塩であってもよい。これらの塩類を
原料とする場合には、当量もしくは過剰の塩基を共存さ
せることが望ましく、その適当な例としてはトリエチル
アミン，ピリジン等の第三級アミン類，アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属の重炭酸塩あるいは炭酸塩等が挙
げられる。また化合物（II）を遊離の形で用いる場合に
も、上記したと同様の塩基の併用が好ましい場合があ
る。

本反応に用いられる溶媒としてはメタノール，エタノ
ール，イソプロパノール，クロロホルム，塩化メチレ
ン，アセトニトリル，テトラヒドロフラン，メチレング
リコールジメチルエーテル，ジメチルホルムアミド，ジ
メチルスルホキシド，水等があり、これらは単独もしく
は混合して用いられる。反応の温度および時間は通常０
℃から30℃の範囲で数時間から１日以内で十分である。

化合物（Ｉ）において、Ｒが低級アルカノイルチオま
たはベンゾイルチオで置換したアルキル基である化合物
の場合は、Ｒとしてヒドロキシが置換したアルキル基を
有する化合物（Ｉ）とＲ′−COSH（式中、Ｒ′は低級ア
ルキルまたはフェニルを表わす）で表わされるチオカル
ボン酸とを、不活性溶媒中でトリフェニルホスフィンお
よびアゾジカルボン酸ジアルキルの共存下で反応させ
る、いわゆる光延反応〔Synthesis,1（1981）等〕で合
成することもできる。

本反応に用いられる溶媒はジエチルエーテル，テトラ
ヒドロフラン等のエーテル系溶媒，ベンゼン，塩化メチ
レン，ヘキサメチルホスフォラストリアミド等の無水溶
媒で、これらは単独でも混合しても用いられる。

反応温度、反応時間は通常は−20〜30℃の範囲で数分
から１時間位でよい。

トリフェニルホスフィン，アゾジカボン酸ジアルキル
およびチオカルボン酸はそれぞれ１〜３当量が用いられ
る。アゾジカルボン酸ジアルキルの種類は光延反応に使
用できるものであればさしつかえないが、通常はジエチ
ルエステルもしくはジイソプロピルエステルが使われ
る。

また化合物（Ｉ）において、Ｒが式（Ｉ）からＲ−Ｓ
を除いた基で表わされる対称スルフィド型マイトマイシ
ン二量体類〔化合物（Ｉ−１）〕は、前記したマイトマ
イシン誘導体とアミンとして前記した化合物（II）に代
えて式（III）ＳＸ−NH₂）_２（III）（式中、Ｘは前記と同義である）で表わされる対称アミノスルフィドを用い、前記したと
同様の方法で合成することもできる。

なお、化合物（III）は原料のマイトマイシン誘導体
に対して通常1/2当量以下使用することが好ましい。

上記各製造法における目的化合物は有機合成化学で常
用される単離精製法、例えば、過、有機溶媒，例えば
酢酸エチル，塩化メチレン，クロロホルム等による抽
出、乾燥、濃縮、再結晶および各種クロマトグラフィー
等によって行うことができる。

以上の方法によって得られる化合物（Ｉ）の具体例を
第２表および第３表に示す。

次に本発明に含まれる化合物のうちいくつかの化合物
を例にとり、試験例により抗菌活性および抗腫瘍性につ
いて説明する。

試験例１抗菌活性：試験化合物の各種細菌類に対する抗菌活性について、
寒天希釈法によりpH7.0で測定した結果を、最小生育阻
止濃度（MIC;μg/ml）として第４表に示した。表中、細
菌名を次の記号で表わす。

SF:ストレプトコッカス・フェカリス（Streptococcus faecalis）ATCC 10541; SA:スタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus）ATCC 6538P; PV:プロテウス・ブルガリス（Proteus vulgaris）ATCC
6897; KP:クレブシェラ・ニューモニアエ（Klebsiella pneumo
niae）ATCC 10031 試験例２抗腫瘍活性：試験化合物のサルコーマ180固型腫瘍に対する抗腫瘍
活性（ED₅₀）と急性毒性（LD₅₀）および末梢白血球数に
対する影響（WBC₄₀₀/ED₅₀）を第５表に示した。

試験は以下の方法により行った。

（１）サルコーマ180固型腫瘍に対する効果５×10⁶個のサルコーマ180細胞をddyマウスの腹腔内
に移植し、７日目の腹水から細胞を採取し、滅菌生理食
塩水で１回洗浄後、滅菌生理食塩水で５×10⁷個/mlの細
胞浮遊液を作製した。この0.1mlを体重20±2gのddy雄性
マウスの右腋窩部皮下に移植した。試験化合物は、生理
食塩水またはツイーン80含有生理食塩水に溶解し、腫瘍
移植後24時間目に１群５匹のマウス腹腔内に0.1〜0.2ml
を投与した。試験化合物の抗腫瘍活性の測定は、移植後
７日目に腫瘍の長径（ａ）と短径（ｂ）を測定し、腫瘍
体積に相当するａ×b²/2の値を求めた。対照群（Ｃ）に
対する試験化合物投与群（Ｔ）の体積比（T/C）によっ
て抗腫瘍効果をあらわした。

（２） ED₅₀の求め方サルコーマ180固型腫瘍体積を非投与対照群の腫瘍体
積の50％に低下させる投与量をED₅₀とした。縦軸に通常
目盛でT/C、横軸に対数目盛で投与量を表したグラフ
に、各投与量におけるT/Cをプロットし、投与量とT/Cの
関係を最小二乗法により直線としてもとめた。得られた
直線の回帰式より、T/Cが0.5を示す投与量を計算した。

（３）急性毒性 LD₅₀は１群５匹のddyマウスに試験化合物を１回腹腔
内に投与し、投与後14日間の生死を観察し、各投与群の
死亡率より、ベーレンス・ケルバー法に従いLD₅₀を算出
した。

（４）末梢白血球数に対する影響５×10⁶個のサルコーマ180細胞を１群５匹の体重20±
2gのddy雄性マウスの右腋窩部皮下に移植し、24時間後
に試験化合物を腹腔内に投与した。試験化合物投与後４
日目に担癌マウスの眼窩静脈叢より血液を0.02ml採取
し、9.98mlのセルキットセブン液に分散させた。サポニ
ン液を１滴加え赤血球を溶解させた後、ミクロセルカウ
ンターで白血球数を測定した縦軸に通常目盛で末梢白血
球数を、横軸に対数目盛で投与量を示したグラフに各投
与量における白血球数をプロットし、投与量と末梢白血
球数の関係を求め、末梢白血球数4000/mm³（正常マウス
における末梢白血球数のほぼ1/2の数を与える投与量をW
BC₄₀₀₀とした。

試験例１および２に見られるように、化合物（Ｉ）は
優れた抗菌活性および抗腫瘍活性を有している。

第５表に記載した化学療法係数（CI値）は、その値が
高いほど毒性の発現を抑制して抗腫瘍効果を上げるため
の薬物の投与量域が拡がることを意味する。このことは
臨床的に使用する場合、投与量の安全域が広く、抗腫瘍
剤としてより優れているといえる。このような観点から
第５表に見られるように、化合物１および２は化合物Ａ
に比べてCI値が高く、優れた性質の化合物であるという
ことができる。

化合物（Ｉ）はそのままあるいは各種の投与形態で用
いることができる。例えば化合物（Ｉ）を注射剤として
用いる場合には、希釈剤としてこの分野で常用されてい
るもの、例えば生理食塩水、ブドウ糖注射液、乳糖注射
液、マンニット注射液等に溶解するか、日本薬局方に基
づいて凍結乾燥した注射剤や塩化ナトリウムと混合した
粉末注射剤としてもよい。また、ポリエチレン、グリコ
ール、HCO−60（界面活性剤；日光ケミカル社製）等の
補助剤、エタノールおよび／またはリポソーム、サイク
ロデキストリン等の担体を含んでいてもよい。これらの
注射剤は例えば静脈内投与に供せられるが、筋肉内投
与、動脈内投与、腹腔内投与、胸腔内投与等も可能であ
る。

また化合物（Ｉ）と適当な賦形剤、崩壊剤、結合剤、
滑沢剤等を常法により混合成型して錠剤、粒剤、粉剤、
シロップ剤等とすることによる経口剤として用いること
もできる。さらには化合物（Ｉ）と常用される担体とを
常法により混合成型して坐剤として直腸投与も可能であ
る。

投与量は投与方法、化合物（Ｉ）の種類、年齢、症状
等により異なるが、一般的には人を含む哺乳動物に対
し、１日あたり化合物（Ｉ）として0.06〜5mg/kgが適当
である。また、投与スケジュールも症状や投与量によっ
て変えることができるが、たとえば週３回あるいは３週
間に１回などの間歇投与も可能である。

以下に、実施例および参考例を示す。

各化合物の物理化学的データは次の機器類によって測
定した。¹ H−NMR:日本電子PS−100（100MHz）、日本電子FX−100
（100MHz）、ブルーカーAM−400（400MHz） MS:日立Ｍ−80B（EIあるいはSI−MS法）実施例１７−Ｎ−（３−メチルチオプロピル）マイトマイシンＣ
（化合物１）マイトマイシンＡ 200mgを2mlのメタノールに溶解
し、３−メチルチオプロピルアミン200μを加え、室
温で１日撹拌した。溶媒を減圧下留去し、残渣をシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液；クロロホル
ム：メタノール＝95:5）に付し青所バンド画分を集め
た。溶媒を減圧下留去し、得られた残渣を少量のアセト
ンに溶解し、ｎ−ヘキサンを加えて粉末化し、溶媒を減
圧下留去した。この粉末を更に減圧下乾燥することによ
り濃紫色粉末として243mg（定量的）の化合物１を得
た。

化合物１の物理化学的性質を第８表に示す。

実施例２〜18 実施例１と同様の方法で得られる実施例２〜18の化合
物を第６表に、またその物理化学的性質を第８表に示
す。

実施例19 ７−Ｎ−｛２−〔（２−アセチルチオエチル）チオ〕エ
チル｝マイトマイシンＣ（化合物16）トリフェニルホスフィン792mgとアゾジカルボン酸ジ
イソプロル595μを7.5mlの無水テトラヒドロフランに
溶解し、窒素雰囲気下氷水で冷却しながら30分間撹拌し
た。この溶液に実施例３で得られる化合物３ 529mgと
チオ酢酸216μとを含む10mlのテトラヒドロフラン溶
液を加え、更に２分間氷冷撹拌を続けた。反応液に酢酸
エチルを加え飽和重曹水で洗浄した後、芒硝で乾燥し
た。溶媒を減圧下留去した残渣をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィー（溶出液；クロロホルム：アセトン：メ
タノール＝70:25:5）に対し、青色バンド画分を集め
た。溶媒を減圧下留去し、462mg（77％）の化合物16を
得た。化合物16の物理化学的性質は第８表に示す。

実施例20 ７−Ｎ−７′−Ｎ′−チオジエチレンジマイトマイシン
Ｃ（化合物６）マイトマイシンＡ 296mgを5mlのメタノールに溶解
し、2,2′−チオビスエチルアミン二塩酸塩83mgおよび
0.5mlのトリエチルアミンを加え、室温で11時間撹拌し
た。溶媒を減圧下留去し、残渣をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィー（溶出液；クロロホルム：メタノール＝
85:15）に付し青色バンド画分を集めた。溶媒を減圧下
留去し得られた残渣を少量のアセトンに溶解し、ｎ−ヘ
キサンを加えて粉末化し、溶媒を減圧下留去した。この
粉末を更に減圧下乾燥する事により濃紫色粉末として24
9mg（78％）の化合物６を得た。

化合物６の物理化学的性質を第８表に示す。

実施例21〜30 実施例20と同様の方法で得られる実施例21〜30の化合
物を第７表に、またその物理化学的性質を第８表に示
す。

発明の効果本発明によれば、化合物（Ｉ）は優れた抗菌、抗腫瘍
活性を有しており、抗腫瘍剤として利用され得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き審査官冨士美香

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】式（Ｉ）〔式中、Ｒは置換もしくは非置換の炭素数１〜８のアル
キル，置換フェニル,5炭糖または６炭糖より１位の水酸
基を除いた残基，チオール基を有するアミノ酸よりチオ
ール基を除いた残基または式（Ｉ）からＲ−Ｓを除いた
基を表わし、Ｘは炭素数２〜８のポリメチレンまたはフ
ェニレンを表わし、ＹおよびＺは水素またはメチルを表
わしはαまたはβ結合を表わす。但し、同時にＲがエ
チル,Xがエチレン,Yがメチル,Zが水素またはメチルで
がβ結合である化合物を除く〕で表わされるマイトマイ
シン誘導体。