JP3054845B2 - 珪素及び窒素を含む環状化合物を主剤としてなる抗腫瘍剤 - Google Patents
珪素及び窒素を含む環状化合物を主剤としてなる抗腫瘍剤Info
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- JP3054845B2 JP3054845B2 JP6157519A JP15751994A JP3054845B2 JP 3054845 B2 JP3054845 B2 JP 3054845B2 JP 6157519 A JP6157519 A JP 6157519A JP 15751994 A JP15751994 A JP 15751994A JP 3054845 B2 JP3054845 B2 JP 3054845B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアミノ基とシリル基を有
する有機環状化合物を主剤とする抗腫瘍剤にに関するも
のである。
する有機環状化合物を主剤とする抗腫瘍剤にに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】化学療法における従来の抗腫瘍剤は抗生
物質系(アドリアマイシンなど)および代謝拮抗剤系(5
−フルオロウラシルなど)に大別される。これらはそれ
ぞれ、濃度依存性薬剤および時間依存性薬剤という特徴
を有しているが、いづれも正常細胞への毒性が高いとい
う問題点を併せ持っている。近年、外科療法技術の向上
に伴いますます化学療法、特に、副作用を極力軽減した
抗腫瘍剤への期待が高まりつつある。有機ケイ素化合物
はロシアのVoronkovらによってその強い生理活
性が見いだされ(シトラトン類)、詳細に検討されてき
ている。しかしながらシトラトン類は置換基によっては
猛毒であり、青酸やストリキニ−ネより毒性がつよいも
のもある。近年、信越化学および慶応大学のグル−プは
種々の有機ケイ素化合物の抗腫瘍特性に関して検討し、
比較的低毒性、高活性な抗腫瘍剤の開発を行なってきて
いる(日化誌、1990、No.5,566−57
4)。
物質系(アドリアマイシンなど)および代謝拮抗剤系(5
−フルオロウラシルなど)に大別される。これらはそれ
ぞれ、濃度依存性薬剤および時間依存性薬剤という特徴
を有しているが、いづれも正常細胞への毒性が高いとい
う問題点を併せ持っている。近年、外科療法技術の向上
に伴いますます化学療法、特に、副作用を極力軽減した
抗腫瘍剤への期待が高まりつつある。有機ケイ素化合物
はロシアのVoronkovらによってその強い生理活
性が見いだされ(シトラトン類)、詳細に検討されてき
ている。しかしながらシトラトン類は置換基によっては
猛毒であり、青酸やストリキニ−ネより毒性がつよいも
のもある。近年、信越化学および慶応大学のグル−プは
種々の有機ケイ素化合物の抗腫瘍特性に関して検討し、
比較的低毒性、高活性な抗腫瘍剤の開発を行なってきて
いる(日化誌、1990、No.5,566−57
4)。
【0003】一方、大環状ポリアミン(ポリアミンマク
ロサイクル)は本来、金属イオンや一定数のプロトンを
環内に取り込むことにより、有機化合物交換反応の有用
な錯体触媒となったり、生体内の含金属化合物(核酸関
連化合物や神経伝達物質)と有用な相互作用をもつこと
ができる機能性化合物である。最近、抗HIV−1活性
をもつたいへんユニ−クな化合物として、大環状テトラ
アミンであるサイクラムとその金属錯体、およびサイク
ラムが二つ連結したビスサイクラムが報告されている
(化学、47巻12号878−879)。サイクラムは
それ自身弱いながらも抗HIV−1活性を有し、二価の
遷移金属イオン(Ni(II)、Zn(II)、Cu(II))を取
り込むとその活性は著しく向上し、さらに二つのサイク
ラムをエ−テル鎖で連結したビスサイクラムは顕著に活
性が増大することが見いだされている。
ロサイクル)は本来、金属イオンや一定数のプロトンを
環内に取り込むことにより、有機化合物交換反応の有用
な錯体触媒となったり、生体内の含金属化合物(核酸関
連化合物や神経伝達物質)と有用な相互作用をもつこと
ができる機能性化合物である。最近、抗HIV−1活性
をもつたいへんユニ−クな化合物として、大環状テトラ
アミンであるサイクラムとその金属錯体、およびサイク
ラムが二つ連結したビスサイクラムが報告されている
(化学、47巻12号878−879)。サイクラムは
それ自身弱いながらも抗HIV−1活性を有し、二価の
遷移金属イオン(Ni(II)、Zn(II)、Cu(II))を取
り込むとその活性は著しく向上し、さらに二つのサイク
ラムをエ−テル鎖で連結したビスサイクラムは顕著に活
性が増大することが見いだされている。
【0004】このように、機能性化合物として興味深い
ポリアミンマクロサイクルに有機ケイ素を導入できれ
ば、疎水性やフレキシビリティ−のような物理化学的な
特性だけでなく、pH応答性やイオン親和性など化学的
性質も大きく変化し、新たな生理活性能の発見が期待さ
れる。しかし、有機ケイ素とアミノ基を併せ持つ大環状
化合物はN−Si結合を有するシクロシラザン誘導体以
外では殆どない。ところで、本発明者は先に大環状化合
物の含ケイ素ポリアミン化合物の合成法に成功し特許出
願を行った(特願平5−16606号)。その後、この
化合物の生理活性に関して研究を行ったところ、該化合
物は腫瘍細胞の増殖抑制効果が大きい反面、正常細胞に
対する毒性が小さく、抗腫瘍剤として極めて有用である
ことを見出した。
ポリアミンマクロサイクルに有機ケイ素を導入できれ
ば、疎水性やフレキシビリティ−のような物理化学的な
特性だけでなく、pH応答性やイオン親和性など化学的
性質も大きく変化し、新たな生理活性能の発見が期待さ
れる。しかし、有機ケイ素とアミノ基を併せ持つ大環状
化合物はN−Si結合を有するシクロシラザン誘導体以
外では殆どない。ところで、本発明者は先に大環状化合
物の含ケイ素ポリアミン化合物の合成法に成功し特許出
願を行った(特願平5−16606号)。その後、この
化合物の生理活性に関して研究を行ったところ、該化合
物は腫瘍細胞の増殖抑制効果が大きい反面、正常細胞に
対する毒性が小さく、抗腫瘍剤として極めて有用である
ことを見出した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した新知
見に基づき従来の抗腫瘍剤の有する問題点を解決し、低
毒性で高性能な新規抗腫瘍剤を提供することを主目的と
する。
見に基づき従来の抗腫瘍剤の有する問題点を解決し、低
毒性で高性能な新規抗腫瘍剤を提供することを主目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本願発明の要旨は、一般
式(A)で表わされる珪素及び窒素を含む環状化合物を
主剤とする抗腫瘍剤である。
式(A)で表わされる珪素及び窒素を含む環状化合物を
主剤とする抗腫瘍剤である。
【0007】
【化2】
【0008】式中、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R
7,R8は水素または炭素数1から10のアルキル基、ア
リ−ル基、アラルキル基を表す。さらにR1とR2,R5
とR6とはアルキレン、アリ−レン、アラルキレンで結
合していてもよい。アルキル基としては直鎖上状、分岐
状もしくは環状のアルキル基等で、例えばメチル基、エ
チル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロ
ピル基等を挙げることができ、アリ−ル基としては、例
えばフェニル基、メチルフェニル基等を、またアラルキ
ル基としてはベンジル基等を挙げることが出来る。そし
て、具体的な抗腫瘍剤として、4,7,13,16−テ
トラエチル−1,1,10,10−テトラメチル−4,
7,13,16−テトラアザ−1,10−ジシラシクロ
オクタデカン、1,1,4,7,10,10,13,1
6−オクタメチル−4,7,13,16−テトラアザ−
1,10−ジシラシクロオクタデカン、1,1,4,
7,10,10,13,16−オクタエチル−4,7,
13,16−テトラアザ−1,10,ジシラシクロオク
タデカン、4,10−ジエチル−1,1,7,7−テト
ラメチル−4,10−ジアザ−1,2−ジシラシクロド
デカン等を挙げることが出来る。
7,R8は水素または炭素数1から10のアルキル基、ア
リ−ル基、アラルキル基を表す。さらにR1とR2,R5
とR6とはアルキレン、アリ−レン、アラルキレンで結
合していてもよい。アルキル基としては直鎖上状、分岐
状もしくは環状のアルキル基等で、例えばメチル基、エ
チル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロ
ピル基等を挙げることができ、アリ−ル基としては、例
えばフェニル基、メチルフェニル基等を、またアラルキ
ル基としてはベンジル基等を挙げることが出来る。そし
て、具体的な抗腫瘍剤として、4,7,13,16−テ
トラエチル−1,1,10,10−テトラメチル−4,
7,13,16−テトラアザ−1,10−ジシラシクロ
オクタデカン、1,1,4,7,10,10,13,1
6−オクタメチル−4,7,13,16−テトラアザ−
1,10−ジシラシクロオクタデカン、1,1,4,
7,10,10,13,16−オクタエチル−4,7,
13,16−テトラアザ−1,10,ジシラシクロオク
タデカン、4,10−ジエチル−1,1,7,7−テト
ラメチル−4,10−ジアザ−1,2−ジシラシクロド
デカン等を挙げることが出来る。
【0009】これらの化合物の製造方法は先に出願した
特願平5−16606号に記載して方法によって得られ
る。即ち、アルカリ金属化合物、例えばブチルリチウム
を触媒とし一般式(X) H2C=CH−SiR1R2CH=CH2 (X) (R1およびR2は前記と同義である。)で表せるビニル
シラン化合物と一般式(Y) HNR1CH2CH2NHR2 (Y) (R1およびR2は前記と同義である。)で表されるN,
N’置換エチレンジアミン誘導体との反応によって合成
することができる。その反応機構としては次のようにビ
ニルシラン化合物とエチレンジアミン誘導体とが反応
し、次いで閉環する所謂環状2段付加反応と考えられ
る。
特願平5−16606号に記載して方法によって得られ
る。即ち、アルカリ金属化合物、例えばブチルリチウム
を触媒とし一般式(X) H2C=CH−SiR1R2CH=CH2 (X) (R1およびR2は前記と同義である。)で表せるビニル
シラン化合物と一般式(Y) HNR1CH2CH2NHR2 (Y) (R1およびR2は前記と同義である。)で表されるN,
N’置換エチレンジアミン誘導体との反応によって合成
することができる。その反応機構としては次のようにビ
ニルシラン化合物とエチレンジアミン誘導体とが反応
し、次いで閉環する所謂環状2段付加反応と考えられ
る。
【0010】
【化3】
【0011】次にその合成方法の一例を示す。4,7,
13,16−テトラエチル−1,1,10,10−テト
ラメチル−4,7,13,16−テトラアザ−1,10
−ジシラシクロオクタデカンの合成:反応容器にヘキサ
ン500mlおよびN,N’−ジエチルエチレンジアミ
ン6.4g及びブチルリチウムの2mol/1ヘキサン
溶液2.5molを加え、アルゴン雰囲気下3分間撹拌
し、N,N’−ジエチルエチレンジアミンのリチオ化物
を生成させた。この溶液にジメチルジビニルシラン5.
6gを加え、50℃、2日間反応させた。反応終了後1
mlのメタノ−ルを加え、反応を停止させた。この溶液
をエバポレ−トしてヘキサン、メタノ−ル、未反応の
N,N’−ジエチルエチレンジアミンおよびジメチルジ
ビニルシラン等を留去した後、ゲルパ−ミエ−ションク
ロマトグラフィ−によりカラム分取した。この収量は
4.7gであった(39%)。ガスクロマトグラフィ
−、液体クロマトグラフィ−で分析した結果、このもの
は単一の物質であることがわかった。分光学的分析を始
めとする一般の有機化学的分析法によって、この単一の
物質は、4,7,13,16−テトラエチル−1,1,
10,10−テトラメチル−4,7,13,16−テト
ラアザ−1,10−ジシラシクロオクタデカン(下記化
合物(B))であることが結論された。
13,16−テトラエチル−1,1,10,10−テト
ラメチル−4,7,13,16−テトラアザ−1,10
−ジシラシクロオクタデカンの合成:反応容器にヘキサ
ン500mlおよびN,N’−ジエチルエチレンジアミ
ン6.4g及びブチルリチウムの2mol/1ヘキサン
溶液2.5molを加え、アルゴン雰囲気下3分間撹拌
し、N,N’−ジエチルエチレンジアミンのリチオ化物
を生成させた。この溶液にジメチルジビニルシラン5.
6gを加え、50℃、2日間反応させた。反応終了後1
mlのメタノ−ルを加え、反応を停止させた。この溶液
をエバポレ−トしてヘキサン、メタノ−ル、未反応の
N,N’−ジエチルエチレンジアミンおよびジメチルジ
ビニルシラン等を留去した後、ゲルパ−ミエ−ションク
ロマトグラフィ−によりカラム分取した。この収量は
4.7gであった(39%)。ガスクロマトグラフィ
−、液体クロマトグラフィ−で分析した結果、このもの
は単一の物質であることがわかった。分光学的分析を始
めとする一般の有機化学的分析法によって、この単一の
物質は、4,7,13,16−テトラエチル−1,1,
10,10−テトラメチル−4,7,13,16−テト
ラアザ−1,10−ジシラシクロオクタデカン(下記化
合物(B))であることが結論された。
【0012】
【化4】
【0013】分析結果は次の通りである。 元素分析:C24H56N4Si2 計算値(%) 実測値(%) C 63.09 63.00 H 12.35 12.10 N 12.26 12.36 Si 12.29 12.29 マススペクトル: 456(M+/e) 441(M−CH3) 58(Si(CH3)2)
【0014】プロトン核磁気共鳴スペクトル(400M
Hz,る溶媒:重水素化クロロホルム、基準物質:テト
ラメチルシラン)
Hz,る溶媒:重水素化クロロホルム、基準物質:テト
ラメチルシラン)
【0015】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、これらの実施例は本発明の範囲をなんら限定す
るものではないする。 実施例1 P388D1細胞液(2.0×105cells/m
l)を96ウエルマイクロプレ−トに50μlづつ加
え、次に4,7,13,16−テトラエチル−1,1,
10,10−テトラメチル−4,7,13,16−テト
ラアザ−1,10−ジシラシクロオクタデカン(化合物
(B))の所定濃度溶液を50μlづつ加えた。5%C
O2、37℃で24時間培養した後、MTTのPBS溶
液(5mg/ml)を10μl添加した。さらに6時間
インキュベ−トした後、0.04N塩酸/i−プロピル
アルコ−ル溶液を150μlづつ加えてホルマザンが完
全に溶解するまでよくピペッティングし、吸光度測定
(reference wavelength:680
nm,test wave length:590n
m)を行なった。なお、MTTは(3−(4,5ジメチ
ルチアゾ−ル−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラ
ゾリウムブロミド)還元系発色試薬で、細胞のミトコン
ドリア内にある脱水素酵素と反応して紫色のホルマザン
を生成する。このホルマザン量を吸光度測定することに
よって、細胞の生存率の評価を行なうことができる。種
々濃度の化合物Bに対するP388D1細胞の生存率を
図1に示す。この結果から求めた50%細胞増殖抑制濃
度(IC50)は4.0μg/mlであった。
するが、これらの実施例は本発明の範囲をなんら限定す
るものではないする。 実施例1 P388D1細胞液(2.0×105cells/m
l)を96ウエルマイクロプレ−トに50μlづつ加
え、次に4,7,13,16−テトラエチル−1,1,
10,10−テトラメチル−4,7,13,16−テト
ラアザ−1,10−ジシラシクロオクタデカン(化合物
(B))の所定濃度溶液を50μlづつ加えた。5%C
O2、37℃で24時間培養した後、MTTのPBS溶
液(5mg/ml)を10μl添加した。さらに6時間
インキュベ−トした後、0.04N塩酸/i−プロピル
アルコ−ル溶液を150μlづつ加えてホルマザンが完
全に溶解するまでよくピペッティングし、吸光度測定
(reference wavelength:680
nm,test wave length:590n
m)を行なった。なお、MTTは(3−(4,5ジメチ
ルチアゾ−ル−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラ
ゾリウムブロミド)還元系発色試薬で、細胞のミトコン
ドリア内にある脱水素酵素と反応して紫色のホルマザン
を生成する。このホルマザン量を吸光度測定することに
よって、細胞の生存率の評価を行なうことができる。種
々濃度の化合物Bに対するP388D1細胞の生存率を
図1に示す。この結果から求めた50%細胞増殖抑制濃
度(IC50)は4.0μg/mlであった。
【0016】比較例1 実施例1における化合物Bの代りに5−フルオロウラシ
ルを用いた他は実施例1と同一条件で行ない50%細胞
増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ>60.0μg
/mlであった。 比較例2 実施例1における化合物Bの代りに1.4.8.11−
テトラメチル1.4.8.11−テトラアザシクロテト
ラデカンを用いた他は実施例1と同一条件で行ない50
%細胞増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ120.
0μg/mlであった。
ルを用いた他は実施例1と同一条件で行ない50%細胞
増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ>60.0μg
/mlであった。 比較例2 実施例1における化合物Bの代りに1.4.8.11−
テトラメチル1.4.8.11−テトラアザシクロテト
ラデカンを用いた他は実施例1と同一条件で行ない50
%細胞増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ120.
0μg/mlであった。
【0017】実施例2 実施例1におけるP388D1細胞液(2.0×105
cells/ml)の代りにB16Melanoma細
胞液(2.0×105cells/ml)を用いた他は
実施例1と同一条件で行ない50%細胞増殖抑制濃度
(IC50)を求めたところ3.0μg/mlであった。 比較例3 実施例2における化合物のBの代りに5−フルオロウラ
シルを用いた他は実施例2と同一条件で行ない50%細
胞増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ>60.0μ
g/mlであった。 比較例4 実施例2における化合物のBの代りに1,4,8,11
−テトラメチル1,4,8,11−テトラアザシクロテ
トラデカンを用いた他は実施例1と同一条件で行ない5
0%細胞増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ60.
0μg/mlであった。
cells/ml)の代りにB16Melanoma細
胞液(2.0×105cells/ml)を用いた他は
実施例1と同一条件で行ない50%細胞増殖抑制濃度
(IC50)を求めたところ3.0μg/mlであった。 比較例3 実施例2における化合物のBの代りに5−フルオロウラ
シルを用いた他は実施例2と同一条件で行ない50%細
胞増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ>60.0μ
g/mlであった。 比較例4 実施例2における化合物のBの代りに1,4,8,11
−テトラメチル1,4,8,11−テトラアザシクロテ
トラデカンを用いた他は実施例1と同一条件で行ない5
0%細胞増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ60.
0μg/mlであった。
【0018】実施例3 実施例2における24時間培養の代りに72時間培養を
行なった他は実施例1と同一条件で行ない50%細胞増
殖抑制濃度(IC50)を求めたところ0.8μg/ml
であった。 比較例5 実施例3における化合物Bの代りに5−フルオロウラシ
ルを用いた他は実施例3と同一条件で行ない50%細胞
増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ0.2μg/m
lであった。 比較例6 実施例3における化合物Bの代りに1,4,8,11−
テトラメチル1,4,8,11−テトラアザシクロテト
ラデカンを用いた他は実施例3と同一条件で行ない50
%細胞増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ20.0
μg/mlであった。
行なった他は実施例1と同一条件で行ない50%細胞増
殖抑制濃度(IC50)を求めたところ0.8μg/ml
であった。 比較例5 実施例3における化合物Bの代りに5−フルオロウラシ
ルを用いた他は実施例3と同一条件で行ない50%細胞
増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ0.2μg/m
lであった。 比較例6 実施例3における化合物Bの代りに1,4,8,11−
テトラメチル1,4,8,11−テトラアザシクロテト
ラデカンを用いた他は実施例3と同一条件で行ない50
%細胞増殖抑制濃度(IC50)を求めたところ20.0
μg/mlであった。
【0019】実施例4 雄マウス(BDF1系)3匹を1群として5群用意し、
3群にそれぞれ15mg/kg、30mg/kg、60
mg/kgに調整した化合物BのpH7.4リン酸バッ
ファ−溶液を0日、4日および8日目に腹腔投与し、マ
ウス体重の推移を検討した。残りの2群にはpH7.4
リン酸バッファ−のみを腹腔投与し、コントロ−ルとし
た。図2に示すように化合物Bの投与では顕著な体重減
少が見られず、全体として毒性による体重の低下はない
ものと考えられる。
3群にそれぞれ15mg/kg、30mg/kg、60
mg/kgに調整した化合物BのpH7.4リン酸バッ
ファ−溶液を0日、4日および8日目に腹腔投与し、マ
ウス体重の推移を検討した。残りの2群にはpH7.4
リン酸バッファ−のみを腹腔投与し、コントロ−ルとし
た。図2に示すように化合物Bの投与では顕著な体重減
少が見られず、全体として毒性による体重の低下はない
ものと考えられる。
【0020】
【発明の効果】以上の結果より本発明の抗腫瘍剤にかか
る4,7,13,16−テトラエチル−1,1,10,
10−テトラメチル−4,7,13,16−テトラアザ
−1,10−ジシラシクロオクタデカン(化合物B)は
活性が5−フルオロウラシルのような時間依存性ではく
むしろ投与濃度に強く依存するタイプの抗腫瘍剤であ
る。アドイアマイシンなど濃度依存型の抗腫瘍剤は種々
知られているが、本発明の化合物Bは毒性も低い新しい
抗腫瘍剤として提供された。
る4,7,13,16−テトラエチル−1,1,10,
10−テトラメチル−4,7,13,16−テトラアザ
−1,10−ジシラシクロオクタデカン(化合物B)は
活性が5−フルオロウラシルのような時間依存性ではく
むしろ投与濃度に強く依存するタイプの抗腫瘍剤であ
る。アドイアマイシンなど濃度依存型の抗腫瘍剤は種々
知られているが、本発明の化合物Bは毒性も低い新しい
抗腫瘍剤として提供された。
【図1】化合物BのP388D1細胞に対する抗腫瘍特
性の濃度依存性を示した図。
性の濃度依存性を示した図。
【図2】化合物Bの雄マウスに投与したときの体重変化
率
率
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴田 禎二 神奈川県横浜市港北区下田町1−1−1 −609 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61K 31/695 A61P 35/00 C07F 7/10 CAPLUS(STN) REGISTRY(STN)
Claims (1)
- 【請求項1】下記構造式(A)で表わされる珪素及び窒
素を含む環状化合物を主剤としてなる抗腫瘍剤 【化1】 (式中、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8は水
素または炭素数1から10のアルキル基、アリ−ル基、
アラルキル基を表す。さらにR1とR2,R5とR6の対は
アルキレン、アリ−レン、アラルキレンで結合していて
もよい。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6157519A JP3054845B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 珪素及び窒素を含む環状化合物を主剤としてなる抗腫瘍剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6157519A JP3054845B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 珪素及び窒素を含む環状化合物を主剤としてなる抗腫瘍剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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