JP3264750B2 - キサントン誘導体、およびその製造法ならびに使用法 - Google Patents

キサントン誘導体、およびその製造法ならびに使用法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なキサントン誘導
体、およびその製造法ならびに薬理学的使用方法に関す
る。特に、本発明は、骨吸収を抑制する活性を有する式
(I)で表される、3−位と6−位でジ置換されたキサ
ントン−9−オン誘導体に関する。
【0002】
【化4】 [式中、Rは、直鎖状、分枝状または環状のC3 −C8
アルキル基を表し、R1は、直鎖状、分枝状または環状
のC1 −C8 アルキル基またはOR基を表す(但し、R
は、前記の通りである)]。
【0003】
【従来の技術】科学文献に、製薬分野において著しく興
味のある合成キサントンのいくつかが報告されている。
【0004】それらの中で最も良く知られた化合物とし
ては、中枢神経系の呼吸興奮薬としてのメピキサノック
ス(Mepixanox)(P.Da 外,“J.Me
d.Chem.”,13,527,1970)、抗腫瘍
活性を有するキサントン−4−酢酸(G.W.Rawc
astle 外,“J.Med.Chem.”,34
2864,1991)や抗アレルギー剤として開発され
た一連のキサントン−2−カルボン酸(AH7725,
Xanoxic Acid,Sudexanox)
(“Drugs of the Future”,
313,1976,ibid.,,43,1976,
ibid.,,736,1979)が挙げられる。天
然物を原料とするキサントン誘導体のいくつかは、モノ
アミノオキシダーゼ抑制、消炎活性や抗菌活性のような
異なった薬理学的性質を示す(K.Hostettma
nn et al.,“Methods Plant
Bioch.”,,493,1989)。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点およびその手段】驚き
べきことに、式(I)のキサントンが、骨吸収を抑制す
る活性を有することが判り、そのために、これを抗骨粗
しょう症剤として使用することが予見できる。
【0006】下記の反応式に従い、3、6−ジヒドロキ
シキサントン(II)を適当なアルキル化剤を用いてアル
キル化することにより、R1 がアルコキシである本発明
のキサントンを調製した。
【0007】
【化5】 原料化合物の3、6−ジヒドロキシサントン(II)は、
P.K.Grover外の方法(“J.Chem.So
c.”,3982,1955)に従って調製することが
できる。
【0008】通常のエステル化法に従って、アルキル化
剤としてハロゲン化アルキル(実施例1a、1b)また
は硫酸アルキル(実施例1c)を用い、塩基の存在下、
例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシド、アセトン又はメチルエチルケトンなどのよう
な極性溶媒中、アルキル化剤の反応性によって変化する
温度で、3、6−ジヒドロキシキサントン(II)をO−
アルキル化する。アルキル化物を反応混合物から回収
し、適当な溶媒を用いて結晶化することにより精製す
る。
【0009】反応を相間移動触媒の存在下に行うことに
よって、アルキル化反応を促進することができる。例え
ば、式(I)(R=イソプロピル,R1 =O−イソプロ
ピル)の合成を、過剰量のイソプロピルブロマイドと水
酸化ナトリウムの存在下、トルエンと水よりなる2相系
中で、N−ベンジルトリエチルアンモニウム・クロリド
のような第4級アンモニウム塩を用いて行った。
【0010】混合物を撹拌しながら5時間還流し、室温
まで冷却し、反応物を真空蒸留しそして次に結晶化する
ことにより有機相から回収する(実施例1a)。僅か1
モルのハロゲン化物R−Xを用いるだけで、反応混合物
からモノエステルを回収することができ(実施例2
a)、これをさらにアルキル化することによって、対称
の3、6−ジアルコキシ化合物(I)を与え、また別の
アルキル化剤(R′−X)を用いることによって、非対
称の化合物を与える(実施例2b)。
【0011】下記の反応式に従い、高沸点非極性溶媒
中、銅粉、炭酸カリウム、沃化銅(I)の存在下、3−
アルキルフェノール(R1 =C1 −C8 アルキル)を用
いて、2、4−ジハロ安息香酸(IV)(Hal=F,C
l,Br,I)を求核置換することによって、R1 が、
1 −C8 アルキル基である式(I)の化合物の調製を
行う。かくして、ジフェニルエーテル(V)を得(実施
例3a、4a)、ついで、脱水剤の存在下、高温で環化
する。
【0012】
【化6】 かくして得た3−ハロゲン−6−アルキルキサントン
(VI)(実施例3b、4b)を、最後に、アルコキドR
- を用いてもう第2の求核置換することによって、R
1 が上述したようなアルキル基である式(I)の化合物
を得る(実施例3c、3d、4c)。好ましくは、アル
コール媒体またはアルコール−ジオキサン中、場合によ
っては相間移動触媒の存在下、化合物(VI)をナトリウ
ムアルコラートまたはカリウムアルコラートといっしょ
に70〜150℃の範囲の温度に加熱することにより反
応を行う。
【0013】新規のキサントンの活性を、in vit
roとin vivoで評価した。骨吸収についての効
果は、Zambolin−Zallone 外,“An
atomy Embriology”,165,40
5,1982に従って、invitroで調べた。7日
間低カルシウム食餌を与えためんどりの脛骨と大腿骨よ
り採取した髄骨を、MEM緩衝液で洗浄し、Jokli
kに従って4℃で改良し、112ミクロンの孔径を持つ
ナイロンフィルターでろ過した。得られた細胞懸濁液
を、1800rpmで5分間遠心分離℃した。上澄み液
を取り除き、ペレットを0.2%NaCl溶液で30秒
間処理して赤血球の大部分を除去した。1.6%NaC
lで生理的浸透による吸収を行った後、試料を1800
rpmで5分間遠心分離した。得られたペレットを再び
培地に懸濁し、破骨細胞に富んだ細胞懸濁液を得るよう
に、Joklik MEM中、45分間、75%ウシ胎
児血清上に層状に重ねた。その後、繊維芽細胞を、11
2ミクロンのナイロンフィルターで2回ろ過した。
【0014】このようにして得た細胞を、シトシン−1
−D−β−アラビノフラノシド3μg/mlの存在下、
ヌクレオチドを含まない培地中で培養し、増殖細胞の有
糸分裂をブロックした。培地は、ストレプトマイシン1
00μg/ml、ペニシリン100U.I./mlおよ
び10%のウシ胎児血清を含んでいた。培養物を、5%
CO2 で飽和された湿った雰囲気中、37℃にて培養
し、24時間後と48時間後に洗浄して、非対着骨髄細
胞を除去した。
【0015】骨吸収を、リチウム化プロリンによってi
n vivoで予め標識したラットの骨粒の存在下に培
養した、前記のように調製した破骨細胞培養物を用いて
評価した。吸収過程中、コラーゲンは、培地に放出され
たリチウム化プロリンを含有するフラグメントに分解
し、吸収は、処理後24時間ならびに48時間経過後、
培地に存在する放射能を測定することにより計算した。
【0016】各実験と同時に、培地に標識した骨片のみ
を含み、細胞を含まない試料も調製し、骨からの放射能
の固有放出を測定した。この値は、バックグランドとし
て対応する実験値から減じた。
【0017】実験に供した化合物を、DMSOに溶解し
た濃度が10および25μg/mlなるように培地に加
えた。一例として、化合物(I)(R=インプロピル,
1=O−イソプロピル)の破骨細胞の骨吸収における
抑制効果を、表1に報告する。
【0018】
【表1】 濃度が10ならびに25μg/mlの時、化合物は、投
与量依存の活性を示した。特に、骨吸収抑制は、化合物
を投与しないものに比較して、24時間後および48時
間後の何れにも60%以上高かった。
【0019】趣旨について、Student試験によっ
て、溶媒のみで処理したグループ(コントロール)と対
比して評価した。
【0020】in vivoにおいて、Lozupon
e 外,“Bone”,,215,1988に開示さ
れた方法を僅かに変更した方法に従い、低カルシウムの
食餌を与えた乳児のラットを用いて、化合物(I)(R
=イソプロピル,R1 =O−イソプロピル)の抗骨粗し
ょう症活性を経口投与により評価した。雌のウィスター
(Wister)ラットを、自然出産された。
【0021】子供をプールし、計量し、体重と数で類似
した一群を得るように再び分配した。
【0022】授乳期の母親には、低カルシウムの食餌
(Altromin DP 1031)を与え、2ケの
グループに分けた。
【0023】1方のグループは、0.5%メトセル(M
ethocel)に懸濁した化合物(I)(R=イソプ
ロピル,R1 =O−イソプロピル)を投与量250mg
/kgで経口的に処理し、別のグループは、ビヒクルの
みで処理した(コントロールグループ)。授乳を開始し
てから10日経過後、供試動物を犠牲にした。
【0024】各供試動物から大腿骨を取り出し、固定
し、メタクリレートに封入し、横方向に切断した。遠位
メタフィシス(methaphysis)でとった2ケ
の部位と中間メタフィシスでとった1ケの部位を、コン
パクタ(compacta)の厚みを測定するようにマ
イクロラジオグラフにかけた。
【0025】結果を、表2に報告する。
【0026】
【表2】 試験された化合物は顕著な抗骨粗しょう症活性を示し、
コントロールグループに比較して、厚みは、骨幹とメタ
フィシスの何れも29%高い。
【0027】化合物(I)(R=イソプロピル,R1
O−イソプロピル)の急性毒性を、ラットを用いて経口
投与ならびに腹腔内投与後、評価した。
【0028】各グループに、雌雄のSprague−D
awleyラット(5M+5F)を用いた。処理後、供
試動物を14日間観察し、プロビット法(D.J.Fi
nney,“Probit Analysis”,Ca
mbridge University Press,
a Ed.,Cambridge,1971)に従って
LD50を計算した。化合物は、経口投与後はLD50>4
000mg/kg(LD0 )、腹腔内投与後はLD50
1000mg/kg(LD20)である。
【0029】顕著な骨吸収抑制活性と低急性毒性は、本
発明化合物を人間の抗骨粗しょう症剤として特に適切な
ものとする。
【0030】
【実施例】
実施例1 (a)3、6−ジ(イソプロポキシ)キサントン(I)
(R=i−プロピル,R1 =O−i−プロピル):3、
6−ジヒドロキシキサントン(II)27.5g(0.1
21モル)、イソプロピルブロマイド54.6ml
(0.546モル)とN−ベンジルトリエチルアンモニ
ウム・クロリド27.5gをトルエン1リットルに溶解
したものと、50%水酸化ナトリウム水溶液580ml
を混合し、撹拌しながら5時間還流した。
【0031】反応物を、室温まで冷却し、有機相を分離
し、中性になるまで水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥
した後、蒸留した。
【0032】残留物を、リグロインを用いて結晶化し、
m.p.135℃(M+ ,m/z312)の(I)(R
=i−プロピル,R1 =O−i−プロピル)31g(8
4%)を得た。
【0033】(b)3、6−ジ(シクロペンチルオキ
シ)キサントン(I)(R=C5 9,R1 =OC5
9 ):ジヒドロキシキサントン(II)1.2g(0.0
05モル)、無水炭酸カリウム2gとシクロペンチルブ
ロマイド2ml(0.019モル)をジメチルホルムア
ミド60mlに溶解したものを、撹拌しながら14時間
還流した。
【0034】ジメチルホルムアミドを留去し、残留物を
水と塩化メチレンに溶解し、分離後、水で洗浄し、硫酸
ナトリウムで乾燥した後、蒸留した。残留物を、リグロ
インを用いて結晶化し、m.p.145℃(M+ ,m/
z 364)の(I)(R=C5 9 ,R1 =OC5
9 )1.2g(63%)を得た。
【0035】(c)3、6−ジ(n−ブトキシ)キサン
トン(I)(R=n−ブチル,R1=n−ブチル):無
水炭酸カリウム500mgと硫酸ジ−n−ブチル550
mg(2.6ミリモル)を、ジヒドロキシキサントン
(II)300mg(1.3ミリモル)をジメチルホルム
アミド20mlに溶解した溶液に加え、混合物を撹拌し
ながら7時間還流した。
【0036】反応物を水に注下し、ろ過し、洗浄した
後、乾燥した。リグロインを用いて結晶化した後、m.
p.84−86℃(M+ ,m/z 340)の(I)
(R=n−ブチル,R1 =n−ブチル)200mg(4
5%)を得た。
【0037】実施例2 (a)3−イソプロポキシ−6−ヒドロキシキサントン
(III)(R=i−プロピル):ジヒドロキシキサントン
(II)1g(0.005モル)を、トルエン50mlに
懸濁し、N−ベンジルトリエチルアンモニウム・クロリ
ド1gとイソプロピルブロマイド0.5ml(0.00
5ミリモル)を加え、その後、50%NaOH25ml
を加えた。混合物を撹拌しながら6時間還流し、相分離
を行った。蒸留後、トルエン相から3、6−ジイソプロ
ポキシキサントン0.28gを得た。水相を酸性とし、
固体をろ過、乾燥した。トルエンを用いて再結晶して、
m.p.268−281℃((M+ ,m/z 270)
の生成物(III)(R=i−プロピル)0.26gを得
た。
【0038】(b)3−イソプロポキシ−6−n−プロ
ポキシ−キサントン(I)(R=i−プロピル,R1
O−プロピル):前述の化合物(III)(R=i−プロピ
ル)0.16g、無水K2 CO3 0.2gとヨードプロ
パン0.1mlをアセトン20mlに溶解したものを、
撹拌しながら9時間還流した。
【0039】反応物を、高温でろ過し、アセトンで洗浄
した後、蒸留した。残留物をリグロインを用いて結晶化
した後、m.p.78−80℃(M+ ,m/z 31
2)の生成物100mgを得た。
【0040】実施例3 (a)2−(3−メチルフェノキシ)−4−フルオロ安
息香酸(V)(Hal=F,R1 =メチル):2−ヨー
ド−4−フルオロ安息香酸(IV)(Hal(2)=I,
Hal(4)=F)3.8g(0.014モル)、m−
クレゾール1.5ml(0.014モル)、無水K2
3 3.5g、銅粉0.5gとCuI0.5gとの混合
物をニトロベンゼン40mlに溶解したものを、撹拌
下、8時間、170−180℃に加熱した。ニトロベン
ゼンを水蒸気蒸留し、混合物をろ過し、希HClを用い
て酸性にした。
【0041】ろ過、水洗浄後、残留物を水性重炭酸物に
溶解し、希HClを用いて再度酸性にした。生成物をろ
過し、洗浄した後、乾燥して、m.p.110−112
℃(M+ ,m/z 246)の化合物(V)1.8gを
得た。
【0042】(b)3−メチル−6−フルオロキサント
ン(VI)(Hal=F,R1 =メチル):85%リン酸
20mlに、リン酸無水物20gと前述の化合物(V)
(Hal=F,R1 =メチル)1.8gを順次加え、混
合物を撹拌下、5時間、120℃に加熱した。
【0043】その後、反応混合物を氷に注下し、ろ過
し、水で洗浄した後、乾燥して1−メチル−6−フルオ
ロキサントンと3−メチル−6−フルオロオキサントン
の混合物約2gを得、次いで、シリカゲルクロマトグラ
フィにかけた。
【0044】かくして、不純物−1−メチル−6−フル
オロキサントン6.8gと、m.p.161−162℃
(M+ ,m/z 228)の3−メチル−6−フルオロ
キサントン(VI)(Hal=F,R1 =メチル)0.7
gを回収した。
【0045】(c)3−メチル−6−シクロペンチルオ
キシ−キサントン(I)(R=C59 ,R1 =メチ
ル):金属ナトリウム1gをシクロペンタノール30m
lに溶解した溶液を調製した。別に、前述の3−メチル
−6−フルオロキサントン(VI)(Hal=F,R1
メチル)1gをジオキサン30mlに溶解した。2ケの
溶液を混合し、100時間還流した。反応物を蒸留し、
残留物を希HClに溶解し、1時間撹拌した。塩化メチ
レンで抽出した後、混合物を順次希HClと水で洗浄
し、硫酸ナトリウムを用いて乾燥した後、蒸留した。残
留物を、溶出溶媒とし石油エーテルと酢酸エチル混合溶
媒(9:1)を用いてシリカゲルクロマトグラフィにか
け、リグロシンを用いて結晶化して、m.p.105−
106℃(M+ ,m/z 294)の化合物(I)(R
=C5 9 ,R1 =メチル)0.22gを得た。
【0046】(d)3−メチル−6−イソプロポキシ−
キサントン(I)(R=i−プロピル,R1 =メチ
ル):3−メチル−6−フルオロキサントン(VI)(H
al=F,R1 =メチル)330mg(1.45ミリモ
ル)をイソプロパノール10mlに溶解した溶液を、K
OH740mgをイソプロパノール10mlに溶解した
溶液に加えた。その後、テトラブチルアンモニウム・ブ
ロマイド4.2gを加え、混合物を撹拌下、6時間、7
5℃に加熱した。イソプロパノールを留去し、残留物
を、希HClに溶解し、CH2 Cl2 で抽出した。有機
相を蒸留し、順次希HClと水で洗浄し、乾燥した後、
蒸留した。残留物を、溶出溶媒としてトリエンを用いて
シリカゲルクロマトグラフィにかけた。
【0047】リグロインを用いて結晶して得た単離生成
物より、m.p.94−96℃(M+ ,m/z 26
8)の化合物(I)(R=i−プロピル,R1 =メチ
ル)100mg(26%)を得た。
【0048】実施例4 (a)2−(3−メチルフェノキシ)−4−クロロ安息
香酸(V)(Hal=Cl,R1 =メチル):2、4−
ジクロロ安息香酸(VI)(Hal=Cl,R1 =メチ
ル)57.3g(0.3モル)、m−クレゾール32.
4g(0.3モル)、無水炭酸カリウム100g、銅粉
2gとCuI2gとの混合物をニトロベンゼン500m
lに溶解したものを、撹拌下、6時間、170−180
℃に加熱した。ニイロベンゼンを水蒸気蒸留し、ろ過
し、希HClを用いて酸性にした。混合物をろ過し、洗
浄し、乾燥し、熱リグロインで抽出し、それから生成物
を結晶化した。かくして、m.p.153−155℃
(M+ ,m/z 262)の化合物(V)(R1 =メチ
ル,Hal=Cl)52g(収率66%)を得た。
【0049】(b)3−メチル−6−クロロキサントン
(VI)(Hal=Cl,R1 =メチル):85%リン酸
500mlに、順次無水リン酸500gと前述の生成物
(V)(Hal=Cl,R1 =メチル)50gを加え、
混合物を100℃で3時間撹拌した。反応物を氷に注下
し、ろ過し、水で洗浄した後、乾燥した。かくして、1
−メチル−6−クロロキサントンと3−メチル−6−ク
ロロキサントンの混合物約40gを得た。
【0050】前述の混合物20gを、シリカゲルカラム
クロマトグラフィにかけた。最初に、不純物1−メチル
−6−クロロキサントン7g(m.p.111−113
℃)を単離し、次いで、m.p.144−147℃(M
+ ,m/z 244)の3−メチル−6−クロロキサン
トン(VI)(Hal=Cl,R1 =メチル)7.5gを
単離した。
【0051】(c)3−メチル−6−イソプロポキシ−
キサントン(I)(R=i−プロピル,R1 =メチ
ル):3−メチル−6−クロロキサントン(VI)(Ha
l=Cl,R1 =メチル)350mg(1.43ミリモ
ル)をイソプロパノール10mlに溶解した溶液を、K
OH740mgをイソプロパノール10mlに溶解した
溶液に加えた。
【0052】その後、テトラブチルアンモニウム・ブロ
マイド4.2gを加え、次いで、混合物を75℃で6時
間撹拌した。溶媒を留去し、残留物を、希HClに溶解
した後、CH2 Cl2 で抽出した。有機相を蒸留し、順
次希HClと水で洗浄し、乾燥した後、蒸留した。残留
物を、溶出溶媒としてトルエンを用いてシリカゲルクロ
マトグラフィにかけた。単離した生成物を、リグロイン
から結晶化し、m.p.94−96℃(M+ ,m/z
268)の化合物(I)(R=i−プロピル,R1 =メ
チル)80mg(21%)を得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サルヴァト−レ マランドリ−ノ イタリア国 ミラノ ヴィア リパモン ティ 99 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 311/86 A61K 31/352 A61P 3/00 A61P 19/10 A61P 43/00 111 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 骨吸収を抑制する活性を有する式(I)
    で表される3、6−ジ置換キサントン−9−オン誘導
    体: 【化1】 [式中、Rは、直鎖状、分枝状または環状のC3 −C8
    アルキル基を表し、R1は、直鎖状、分枝状または環状
    のC1 −C8 アルキル基またはOR基を表す(但し、R
    は、前記の通りである)]。
  2. 【請求項2】 3、6−ジ(イソプロポキシ)キサント
    ン、3、6−ジ(n−ブトキシ)キサントン、3、6−
    ジ(シクロペンチルオキシ)キサントン、3−イソプロ
    ポキシ−6−n−プロポキシ−キサントン、3−メチル
    −6−イソプロポキシ−キサントンおよび3−メチル−
    6−シクロペンチルオキシ−キサントンから選ばれた請
    求項1に記載された化合物。
  3. 【請求項3】 R1 がOR基を表す、請求項1に記載さ
    れた式(I)の化合物の製造法において、下記反応式に
    従い、塩基の存在下、3、6−ジヒドロキシ−キサント
    ン(II) を過剰量の同一のアルキル化剤R−X、または
    後続する相において、2種類の異なったアルキル化剤R
    −XとR′−Xを用いてアルキル化することを特徴とす
    る方法: 【化2】 (式中、RおよびR′は、直鎖状、分枝状または環状の
    3 −C8 アルキル基を表し、Xは、ハロゲン原子、又
    は残基ROSO3 - またはR′OSO3 - を表す)。
  4. 【請求項4】 反応が、極性溶媒中で行われることを特
    徴とする、請求項3に記載された方法。
  5. 【請求項5】 溶媒が、N,N′−ジメチルホルムアミ
    ド、ジメチルスルホキシド、アセトンおよびメチルエチ
    ルケトンから選ばれる、請求項4に記載された方法。
  6. 【請求項6】 反応が、水と水不混和性溶媒からなる2
    相系中、相間移動触媒の存在下に行われることを特徴と
    する、請求項5に記載された方法。
  7. 【請求項7】 R1 が、直鎖状、分枝状または環状のC
    1 −C8 アルキル基を表す、請求項1に記載された式
    (I)の化合物の製造法において、下記反応式で表され
    る方法により調製された式(VI)で表される3−ハロゲ
    ン−6−アルキル−キサントンとアルコキシドRO-
    反応させることを特徴とする方法。 【化3】 (式中、Halは、F,Cl,BrまたはIを表し、R
    1 は、直鎖状、分枝状または環状のC1 −C8 アルキル
    基を表し、そしてRは、前記の通りである。)。
  8. 【請求項8】 アルコキシドRO- と3−ハロゲン−6
    −アルキル−キサントン(VI)との反応が、70〜15
    0℃の範囲の温度で場合によっては相間移動触媒の存在
    下に行われる請求項7に記載された方法。
  9. 【請求項9】 請求項1又は2に記載された化合物を有
    効成分として含有する製薬組成物。
  10. 【請求項10】 抗骨粗しょう症活性を有する医薬の調
    製に請求項1又は2に記載された化合物を使用する方
    法。
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