JP2942574B2 - グリコシダーゼ阻害剤サルボスタチンおよびその製法 - Google Patents

グリコシダーゼ阻害剤サルボスタチンおよびその製法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生物学的に活性なプソイドジサツカライド
サルボスタチン、その生理学的に許容し得る塩、その製
造方法および薬学および植物保護におけるその使用に関
するものである。
サルボスタチンは、式Iおよび特有の化学的または物
理的性質を有する塩基性の非還元性プソイドジサツカラ
イドである。
酵素−阻害作用を有する塩基性のプソイドジサツカラ
イドは、繰返して文献〔米国特許第4,062,950号、第4.0
65.557号および第4,254,246号およびE.Truscheit等:Ang
ew.Chem.93,738−755(1981)を参照されたい〕に記載
されている。これらの化合物は、サツカロース−阻害性
およびマルトース−阻害性または抗菌性を有しておりそ
して例えば真性糖尿病の治療にまたは抗生物質として使
用することができる。
本発明の物質であるサルボスタチンは、グリコシダー
ゼ−阻害活性を有しそしてそれ故に薬学および植物保護
に使用するのに適している。
サルボスタチンは、次の配置を有している。
このような塩基性の環状の非−還元性エーテルは、ま
だ報告されていない。
本発明の他の主題は、サルボスタチンの明らかな化学
的均等物および生理学的に許容し得る塩、特に一般に知
られている方法で製造することのできる塩酸塩のような
酸付加塩に関するものである。
更に、本発明は、 (a)商業的に入手できる微生物ストレプトミセスアル
ブス(Streptomyces albus)(ATCC21838)およびその
変異体および突然変異体を、培養培地中において、式I
の化合物が培養物中に蓄積されるまで成長させ、そし
て、もし適当な場合は、 (b)化合物を単離および精製しそして誘導体を形成さ
せることからなるサルボスタチンの製造方法に関するも
のである。
とりわけ、サルボスタチンは、これらの目的に対して
慣習的である炭素源および窒素源および無機塩を含有す
る栄養溶液中で、ストレプトミセスアルブス(ATCC 218
38)によって生産することができる。
勿論、突然変異体および変異体が本発明の化合物を生
産する場合は、菌株21838の代りに突然変異体および
(または)変異体を使用することができる。このような
突然変異体は、紫外線照射またはX−線によってまたは
例えばメチルエタンスルホネート(EMS)または2−ヒ
ドロキシ−4−メトキシベンゾフエノン(MOB)のよう
な化学的変異誘発原によって、それ自体既知の方法で得
ることができる。
好気性醗酵に対する好ましい炭素源の例は、代謝可能
な炭水化物および糖アルコール、例えばグルコース、ラ
クトース、またはD−マンニトールおよび炭水化物−含
有天然物質例えば麦芽エキスそしてまた油脂である。使
用できる窒素−含有栄養物は、とりわけ、アミン酸、ペ
プチドおよび蛋白およびそれらの分解生成物例えばペプ
トンまたはトリプトン、さらに、肉エキス、粉砕した種
子類、例えばとうもろこし、小麦、大豆または棉植物の
種子、アルコール生産からの蒸溜残留物、肉粉または酵
母エキスそしてまたアンモニウム塩および硝酸塩であ
る。栄養溶液が含有することのできる他の無機塩の例
は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物、炭
酸塩、硫酸塩または燐酸塩または微量の元素例えば鉄、
亜鉛、コバルトおよびマンガンである。
サルボスタチンは、全体の栄養溶液の重量に関して、
大豆粉、大豆油およびマンニトールのような栄養構成成
分0.1〜15%特にそれぞれの場合において0.1〜3%を含
有する栄養溶液中で有利に形成される。醗酵は、もし適
当であるならば、空気または酸素を導入して振盪フラス
コまたは醗酵器中で振盪または撹拌する好気的例えば深
部培養によって実施される醗酵は、約18〜35℃、好まし
くは約25〜30℃、特に28〜30℃の温度範囲で実施するこ
とができる。pH範囲は、6〜8の間、有利には6.5〜7.5
の間にしなければならない。これらの条件下において、
通常、培養混合物は、6〜15日後に、サルボスタチンの
評価し得る程度の濃度を示す。
菌を数回の工程で培養すること、即ち、はじめに1回
またはそれより多くの予備培養を液体培養培地中で実施
しそして次に主培養である生産培地にこれらの培養物を
例えば1:10容量比で接種することが有利である。例え
ば、予備培養物は、栄養溶液に胞子−生産菌糸体を接種
しそして培養菌を約80〜400時間成長させることによっ
て得られる。胞子−生産菌糸体は、菌株を固体または液
体の培養培地、例えば酵母−麦芽寒天上で約12日成長さ
せることによって得ることができる。
醗酵方法は、培養液のpHまたは菌糸体の容量によっ
て、または、生物学的活性度の試験によって監視するこ
とができる。菌糸および培養液の両者がサルボスタチ
ンを含有している。しかしながら、大量のサルボスタチ
ンは、一般に、培養液中に見出される。
前述した化合物は、例えばイオン交換体上におけるク
ロマトグラフイー処理、分子篩、吸着樹脂および逆相支
持体によるようなまたは溶剤中の沈澱、逆浸透および他
の方法によるような生成物の化学的、物理的および生物
学的性質を考慮に入れた既知の方法によって培地から単
離することができる。
更に、例えば過または遠心分離によって水性相を菌
糸から分離しそしてそれぞれの相からサルボスタチンを
単離および精製することが有利である。
好ましい方法は、培養液をブタノールで抽出して脂
肪を除去しそして水性相を真空濃縮することからなる。
水性濃縮物を、2〜5倍量のメタノールでうすめ、これ
を沈澱した高分子量の物質から遠心分離によって分離す
る。次の工程においては、例えばDowex 50WX2のような
強酸性イオン交換体を使用して塩基性構成成分を水性メ
タノール性上澄液から単離する。次に、例えばAmberlit
e IRA−68のような陰イオン性交換体を使用して両性物
質をこれから除去する。残留する塩基性フラクシヨン
は、サルボスタチンを含有する。例えばSephadex LH−
2のような分子篩の助けにより脱鉱物質化した後、イオ
ン−交換体クロマトグラフイー処理および再度の脱鉱物
質化によって、純粋なサルボスタチンが得られる。第1
図は、純粋なサルボスタチンの1H−NMRスペクトルを示
す。スペクトル(a)は、400MHzおよび300Kでd6−DMSO
中で記録した。化学シフトは、TMSに関する。スペクト
ル(b)は、300KでH2O 1%を添加したd6−DMSO中で記
録した。
本発明によるサルボスタチンは、ヒトおよび恒温動物
における代謝疾患の治療に対するグリコシダーゼ阻害剤
として適している。トレハラーゼ阻害剤として、サルボ
スタチンは、植物保護剤として適している。トレハロー
スは、昆虫、カビそしてまた植物界例えばある花粉粒に
対する重要なエネルギー貯蔵物質である。事実恒温動物
に対して重要でないトレハロース代謝は、常に加水分解
性酵素トレハラーゼを包含する。もしこの酵素が阻害さ
れる場合は、選択的にトレハラーゼ−依存性である有機
体を標的とすることができる。
サルボスタチンによる酵素トレハラーゼの阻害は、高
度に有効である。10-7〜10-8モルサルボスタチン溶液
は、50%の酵素阻害を示す。酵素動力学における詳細な
調査は、サルボスタチンがトレハロースに関して競合的
トレハラーゼ阻害剤であるということを示す。阻害剤恒
数Kiは1.8×10-7Mである。
更に、本発明は、本発明の化合物の内容を示しそして
一般に知られている方法〔例えば、欧州特許第0,240,85
3号および第0,224,024号を参照された〕によって製造す
ることのできる薬学的製剤および植物保護剤に関するも
のである。
トレハラーゼ試験: トレハラーゼ試験は、トレハラーゼの作用によってト
レハロースから遊離するD−グルコースの比色測定に基
づくものである。
試験を開始する前に、トレハラーゼ(Sigma No.T877
8)を、pH6.5の20mM燐酸塩緩衝液を使用して1:1000の比
にうすめる。トレハロースは、0.1M2−(n−モルホリ
ノ)エタンスルホン酸中の0.1Mの濃度に溶解する。
試験のはじめに、H2O、トレハロースおよびトレハラ
ーゼのそれぞれ100μを合しそして混合物を37℃で30
分一定の温度に保持する。バツチを100℃に加熱するこ
とによって、反応を中止する。比較対照バツチは、沸騰
によって直接(0分)中止する。適当である場合に、サ
ルボスタチンを、水の代りに、種々な濃度で反応バツチ
に加える。
トレハロースから遊離するグルコースを、比色的に測
定する。この終りに、グルコースをグルコースオキシダ
ーゼによって反応させそして形成したH2Oをo−ジアニ
シジンの酸化に対して使用する。酸化したジアニシジン
を光度計を使用して測定する。グルコース測定に対する
前述した試薬は、すべて、Sigma(Sigma Chemie GmbH,D
eisenhofen,Germany,No.510−DA)によって製造された
グルコースキツトを使用しそして試薬は、同封されてい
るプロトコールに従って、実施した。
実施例 1 醗酵(2000)によるサルボスタチンの製造。
醗酵によって本発明のグルコシダーゼ阻害剤を得るた
めに、生産微生物ストレプトミセスアルブスATCC 21838
を、微生物学において慣習であるように、凍結乾燥永久
保存形態のこの菌株から出発して培養する。菌は、はじ
めに、滅菌ペトリー皿中の固体の培養培地上で培養す
る。次に、個々のコロニーを、更に斜面寒天管中で培養
しそして醗酵に対して必要な胞子のマス生産をこれらの
培養菌を使用してRouxびん中で実施する。
固体培養培地の寒天培地: デキストリン 15.0 g/ シユクロース 2.0 g/ 肉エキス 1.0 g/ 酵母エキス 2.0 g/ 塩化ナトリウム 0.5 g/ K2HPO4 0.5 g/ FeSO4・7H2O 0.01g/ 寒天 2.0 g/ pH 7.3 120℃で20分滅菌 30℃で9日間培養 1本のRouxびんの胞子懸濁液を滅菌水100mlにとりそ
して第1の予備的段階の深部栄養醗酵(バツチ容量1.2
)に対する接種体として使用する。
予備的段階用の培地: 可溶性澱粉 4.0g/ グルコース 1.0g/ カゼインペプトン 1.0g/ とうもろこし浸出液 0.4g/ 大豆粉 0.4g/ (NH42SO4 0.8g/ pH 8.3 120℃で20分滅菌 150ipmおよび5cmの振幅の振盪機上で18℃で2日間培
養 48時間後に、得られた第1の予備的培養菌(上記参
照)を有する1本のFernbachフラスコの内容物を、再
び、上記予備的段階用培地を使用した第2の予備的段階
(容量200)に対する接種体として使用する。滅菌時
間は、30分である。培養は、5m/秒の周辺速度および0.1
vvmの通気速度で撹拌しながら、28℃で48時間実施す
る。
第2の予備培養の内容物を、主醗酵に対する接種体と
して使用する。
主醗酵用の培地: 落花生粉末 30.0g/ とうもろこし浸出固体 10.0g/ とうもろこし澱粉 20.0g/ デキストリン 40.0g/ (NH42SO4 5.0g/ MgSO4・7H2O 5.0g/ CaCO3 8.0g/ pH 6.8 120℃で50分滅菌 主醗酵は、4m/秒の周辺速度および0.6vvmの通気速度
で撹拌しながら28℃で実施する。本発明の阻害剤の形成
は、4日後にはじまりそして10〜12日後に最高に達す
る。最高の醗酵形成に達した後に、醗酵の内容物を収穫
する。式Iのサルボスタチンの収量は、培養溶液1当
り0.5〜5mgの間にある。
実施例 2 培養溶液からのサルボスタチンの単離 実施例1からの醗酵溶液2000から、フイルタープレ
スの助けによってビオマスを除去しそして透明な液体を
それぞれn−ブタノール600を使用して2回抽出す
る。脂肪を水性相から除去し、次に後者を下向き通風蒸
発器中で150に濃縮しそして次にこの濃縮物をメタノ
ール600を使用してうすめる。これは、淡い柔毛状の
沈澱を形成する。この沈澱を遠心分離によって分離しそ
して捨てる。水性のメタノール性上澄液を再び濃縮し次
に乾燥して褐色の粘稠な生成物18kgを得る。次に、これ
を、水性媒質中において陽イオン交換体Dowex 50WX2
(酸形態)上に吸着させ、吸着した交換体をきれいな水
で洗滌しそして阻害剤を0.5M水酸化アンモニウム溶液を
使用して脱着する。トレハラーゼ−阻害溶離液を集めそ
して乾燥する(3.5kg)。これから、無定形の化合物
を、同様な操作によって陰イオン交換体Amberlite IRA
−68 70上で分離する。このカラムからの溶離液は、
サルボスタチンを含有する。阻害−活性溶離液を凍結乾
燥して、乾燥した生成物850gを得る。この活性物質のSe
phadex LH−20上のゲルクロマトグラフイーおよび凍結
乾燥によって、粗製サルボスタチン62gを得る。
次に、この物質30gを、含量2.4のS−Sepharose Fa
st Flowカラムに適用する。この陽イオン交換体は、予
め酢酸アンモニウム緩衝液(pH3.1)で平衡化する。
0〜0.6モル酢酸アンモニウム勾配液を使用して、サ
ルボスタチンを溶離する。トレハラーゼ−阻害フラクシ
ヨンを、凍結乾燥しそして次にSephadex LH−20そして
再びFractogel TSK HW−40上で脱鉱物質化し次いで凍結
乾燥する。純粋な、非晶質の白色のサルボスタチン520m
gが得られた。旋光度▲〔α〕20 D▼は+115゜(水中C
=1)である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、純粋なサルボスタチンの1H−NMRスペクトル
を示す。 a)は400MHzおよび300Kでd6−DMSO中で記録したもので
あり、b)は300KでH2O 1%を添加したd6−DMSO中で
記録したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // A01N 43/16 A01N 43/16 A (C12P 17/06 C12R 1:47) (72)発明者 アルノ・シユルツ ドイツ連邦共和国デー‐6234ハツテルス ハイム・アム・マイン.シユタウフエン シユトラーセ22 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 309/14 C12P 17/06 A61K 31/35 C12N 9/99 A01N 43/16 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG) CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の式I の化合物またはその生理学的に許容し得る塩。
  2. 【請求項2】微生物ストレプトミセスアルブスATCC2183
    8を培養し、培養液および(または)菌糸体から式I
    の化合物を単離しそしてそれを精製することからなる請
    求項1記載の式Iの化合物の製法。
  3. 【請求項3】培養を深部培養で、好気的条件下に実施す
    る請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】請求項1記載の化合物からなるグルコシダ
    ーゼ阻害剤。
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