JP3459189B2 - フェブリフジンおよびイソフェブリフジンとその製造方法 - Google Patents
フェブリフジンおよびイソフェブリフジンとその製造方法Info
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Description
フジンおよびイソフェブリフジンとその製造方法に関す
るものである。
たフェブリフジン(febrifugine) およびイソフェブリフ
ジン(isofebrifugine)は、熱帯性マラリア原虫に対して
強い活性を示すことが知られている。そして、マラリア
原虫に対して強い活性を示すこのフェブリフジンとイソ
フェブリフジンの化学構造については次式(A0 )(B
0 )で表わされるものとして報告されている。
は古くから常山などの漢方薬の有効成分としてその活性
が知られていたものの、天然には極微量しか存在しない
ため、実際的に単離取得して利用することは難しく、そ
の合成法についても検討されたものの効率的で温和な条
件でそれらを製造することには成功していないのが実情
である。
類縁体の合成を含めた効率的な合成法の開発や、生理活
性を可能とする立体化学の観点からの詳細な検討が求め
られていた。そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来の状況を克服して、マラリア原虫に対する強い活
性の根拠を化学構造との関連において詳しく再検討し、
熱帯性マラリア原虫に対して極めて強い活性を有する物
質を特定するとともに、そしてこのことを可能とするた
めの、効率的な大量合成が可能とされる全合成ルートを
確立することを課題としている。
の課題を解決するものとして、第1には、次式(A)
また、第2には、次式(B)
る。そして第3には、抗マラリヤ活性を有する前記第1
または第2の発明のフェブリフジンまたはイソフェブリ
フジンを提供する。第4には、前記第1または第2の発
明のフェブリフジンまたはイソフェブリフジンを有効成
分とする抗マラリア剤も提供する。
法も提供する。すなわち、第5の発明として、次式
(C)
示す。)で表わされるS体アルデヒド化合物を、2−ア
ルコキシアニリン化合物および2−アルコキシプロパン
化合物と、希土類金属水系ルイス酸の存在下に水性溶媒
中でマンニッヒ型反応させて次式(D)
3 は、前記2−アルコキシアニリンのアルコキシ基を形
成する炭化水素基を示す。)で表わされるβ−アミノケ
トン化合物のジアステレオマーの混合物を生成させ、こ
のジアステレオマーのanti体を環化反応させてピペ
リジン化合物に導き、キナゾリン化合物との反応を経由
して次式(A)
特徴とするフェブリフジンの製造方法を、第6の発明と
して、次式(C)
示す。)で表わされるS体アルデヒド化合物を、2−ア
ルコキシアニリンおよび2−アルコキシプロパンと、希
土類金属水系ルイス酸の存在下に水性溶媒中でマンニッ
ヒ型反応させて次式(D)
3 は、前記2−アルコキシアニリンのアルコキシ基を形
成する炭化水素基を示す。)で表わされるβ−アミノケ
トン化合物のジアステレオマーの混合物を生成させ、こ
のジアステレオマーのsyn体を環化反応させてピペリ
ジン化合物に導き、キナゾリン化合物との反応を経由し
て次式(B)
とを特徴とするイソフェブリフジンの製造方法を提供す
る。第7の発明として、第5または第6の発明の方法に
おいて、キラル錫(II)ルイス酸触媒の存在下に、次式
(E)
シリルオキシプロパナールと、次式(F)
シリル基を示す。)で表わされるエテン化合物とを不斉
アルドール反応させて次式(G)
す。)で表わされる付加反応化合物)を生成させ、脱ヒ
ドロキシ基反応および還元反応により式(C)のアルデ
ヒド化合物を生成させ、このものをマンニッヒ型反応さ
せることを特徴とするフェブリフジンまたはイソフェブ
リフジンの製造方法を提供する。
第6の発明の方法において、式(C)のアルデヒド化合
物と2−アルコキシジアニリン化合物および2−アルコ
キシプロペン化合物との反応を、ルイス酸−界面活性剤
一体型触媒の存在下に水中でマンニッヒ型反応させて式
(D)のβ−アシケトン化合物を生成させるフェブリフ
ジンまたはイソフェブリフジンの製造方法も提供する。
しい製造方法を確立することにともなって得られた生成
化合物について詳細に検討することにより、熱帯性マラ
リア原虫に対し強い活性を有するフェブリフジンおよび
イソフェブリフジンとして前記の式(A)(B)で表わ
される新規物質を提供するものである。そして、この出
願の発明は、この新規物質を簡便に効率よく、大量合成
可能に提供することのできる製造法を提示するものであ
る。
特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態におい
て説明する。まず、この発明のフェブリフジンおよびイ
ソフェブリフジンは、前記式(A0)(B0 )として表
される公知の化合物、つまりその絶対立体配置が(2′
S,3′R)および(2′R,3′R)のものとは異っ
て、式(A)で表わされる(2′R,3′S)のフェブ
リフジンと、式(B)で表わされる(2′S,3′S)
のイソフェブリフジンとして特定される。
においては、前記式(C)で表わされるS体アルデヒド
化合物が合成ルートの第1のキーとなる中間体である。
そして第2のキーとなる中間体は前記式(D)のβ−ア
ミノケトン化合物である。製造方法における前記式
(C)(D)(E)(F)(G)において示される符号
R1 はシリル基を示しており、同一または別異の炭化水
素基がSi原子に結合したものでよい。たとえばトリア
ルキルシリル基として、t−ブチルジメチルシリル、ト
リメチルシリル基等が例示される。R2 炭化水素基であ
って、保護基を構成する各種のものであってよい。たと
えばベンジル基である。R3 も炭化水素基であり、メチ
ル基、エチル基等のアルキル基をはじめ各種のものでよ
い。R4も炭化水素である。フェニル基等が例示され
る。R5 はシリル基で、R1 と同様に各種のものでよ
い。
くためのアルドール付加化合物(G)は、不斉アルドー
ル反応として製造されるが、この場合には、金属化合物
とキラル化合物とから得られるキラル金属化合物を触媒
として用いることができる。たとえば錫(II)を代表的
なものとするトリフレートや過塩素酸化合物と、キラル
アミン化合物とにより得られるキラル金属化合物触媒が
有効である。
反応を行うことができる。なかでもキラル錫(II)触媒
が有用である。また、前記化合物(C)を化合物(D)
に導くマンニッヒ型反応は、希土類金属の水系ルイス酸
触媒の存在下に行うことができる。たとえばイッテルビ
ウム(Yb)、スカンジウム(Sc)等の希土類金属の
トリフレートや過塩素酸化合物である。
ては、ルイス酸−界面活性剤一体型触媒を用いることも
有効である。これらは、たとえば塩化スカンジウムとド
デシル硫酸ナトリウムとの水中での混合により得られる
スカンジウムドデシルサルフェート(STDS)や、ス
ルホン酸塩化合物をはじめとする遷移金属の界面活性剤
化合物との塩化合物として各種使用することができる。
反応は水中で行うことができ、その操作は非常に簡便で
ある。
明の実施の形態について説明する。もちろんこの発明は
以下の例により限定されることはない。従来公知の反応
方式が適宜な反応段階において採用されてよいことは言
うまでもない。
アルデヒド化合物(C)を製造した。
ラルジアミン化合物から得られるキラル錫(II)ルイス
酸(20mol%)の存在下に、3−t−ブチルジメチ
ルシリルオキシプロパナールを、2−ベンジルオキシ−
1−トリメチルシリルオキシ−1−フェノキシエタン
と、プロピオニトリル溶媒中において−78℃の温度で
反応させ、70%の収率で優れたジアステレオーおよび
エナンチオ選択性で対応するアルドール型付加反応生成
物を得た。
ように2段階で、3位のヒドロキシ基を脱離させ、次い
でエステル基を還元してアルコール体とし、さらにSw
erm酸化条件(Synthesis−1978,297)により
目的とするS体アルデヒド化合物(C)に変換した。な
お、前記のキラル錫(II)ルイス酸は、たとえば錫(I
I)トリフレートと各種のキラルジアミンとにより得ら
れるものであって、各種のものが同様にアルドール型付
加反応生成物の合成に有効であることが確認された。実施例2 <β−アミノケトン化合物(D)の製造>次の反応式に
従ってβ−アミノケトン化合物(D)を製造した。
体アルデヒド化合物(C)を、2−メトキシアニリンお
よび2−メトキシプロペンと、イッテルビウムトリフレ
ート(Yb(OTf)3 )10mol%の存在下に、テ
トラヒドロフラン(THF)と水との混合物(THF/
H2 O=9/1)からなる水性溶媒中において0〜5℃
の温度範囲にて反応させた。
ノケトン化合物を92%収率(Syn/anti=67
/33)で得た。実施例3 <フェブリフジン(A)の製造>次の反応式に従ってフ
ェブリフジン(A)を製造した。
成物としてのβ−アミノケトン化合物(D)のジアステ
レオマーのアンチ(anti)体をHFで処理してTB
S保護基を脱離させ、臭素化により環化させ、セリウム
アモニウムニトレート(CAN)によりN−保護基とし
ての2−メトキシフェニル基を脱離させた。これにより
ピペリジン化合物を得た。
oc基として保護し、リチウムヘキサメチルジシラジオ
(LHMDS)、トリメチルシリルクロリド(TMSC
l)により順次処理した。得られたシリルエノールエー
テルを酸化し、次いで臭素化してピペリジン臭素化アセ
トン化合物を得た。
と、KOH(75%)を用いてカップリング反応させ、
得られた付加生成物を6N−HClにより処理して保護
基を脱離させた。これにより定置的にフェブリフジン
(A)を得た。エタノールから再結晶した後に、 1H及
び13CのNMRスペクトルと融点(MP.)を測定し
た。
は、報告されているものと同じであり、また融点138
〜140℃も報告されているものの範囲であった。た
だ、optical rotationは、〔α〕D 24−28.0°(C
=0.24,EtOH)とネガティブであり、すでに報
告されている〔α〕D 25+28°(c=0.5,EtO
H)(Koepfly, J. B.; Mead, J. F.; Brockman, Jr.,
J. A.-J. Am.Chem. Soc. 1949, 71, 1048)のポジティブ
のものとは相違していた。
る(2′R,3′R)のフェブリフジンであることが同
定された。 実施例4 <イソフェブリフジン(B)の製造> 次の反応式に従って、実施例3と同様にしてイソフェブ
リフジン(B)を得た。
(2′S,3′S)のイソフェブリフジンであると同定
された。 実施例5 <フェブリフジン(A)の製造> 実施例2において用いた2−メトキシプロペンに代え
て、p−メトキシベンジルオキシ基をもつ2−メトキシ
プロペンを用いて、また実施例2における希土類金属と
してのイッテルビウムのトリフラートに代えて、ルイス
酸−界面活性一体型触媒としてのスカンジウムトリスド
デシルサルフェート(STDS)を用いて、水中で、次
式の反応式に従ってβ−アミノケトン化合物を製造し、
次いで実施例3と同様にしてフェブリフジン(A)を製
造した。
た。実施例6 この発明の方法により得られた式(A)(B)で表わさ
れるフェブリフジンおよびイソフェブリフジンについ
て、従来公知の前記式(A0 )(B0 )で表わされる化
合物とともに、熱帯性マラリア原虫に対する活性を評価
した。 <熱帯熱マラリア原虫の培養検定試験>実験では、熱帯
熱マラリア原虫としてP.falciparum FCR-3 strain(ATCC
30932) を用いた。また抗マラリア剤として市販されて
いるクロロキンの耐性株に対する効果を検証するために
P.falciparum K1 strainのクロロキン耐性マラリア原虫
を用いた。実験に用いた培地は、濾過滅菌したRPMI1640
培地で、pHを7.4に合わせ、ヒト血清を10%とな
るように添加した。マラリア原虫の培養はO2 濃度5
%、CO2 濃度4%、N2 濃度90%、温度は36.5
℃で行った。ヘマトクリット値(赤血球浮遊液中に占め
る赤血球の体積の割合)は5%にして用いた。培養開始
時の熱帯熱マラリア原虫の初期感染率は0.1%とし
た。24穴培養プレートを用いて培養し、培地は毎日交
換し、感染率4%で植え継ぎを行った。感染率は薄層沫
標本を作成し、ギムザ染色あるいはDiff-Qick 染色を行
った後、顕微鏡(油浸、1000×)下で計測し、マラ
リア原虫感染率を下記式より算出した。
球数)/(総赤血球数)}×100 <試験例1>マラリア原虫増殖阻害スクリーニング試験 培養したマラリア原虫感染赤血球を遠心で集め、血清を
含む培地で洗浄を行った後、非感染赤血球を加え、初期
感染率を0.3%とした。この時のヘマトクリット値は
3%である。実験に用いるサンプルは滅菌水、ジメチル
ホルムアミド(DMF)あるいはジメチルスルホキシド
(DMSO)に溶解し、所定濃度のサンプルとした。
μlずつ加えた。サンプルはduplicate あるいはtripli
cateにとった。コントロールは滅菌水,DMFあるいは
DMSOを10μl/ウエル加えた。次に、あらかじめ
用意しておいた熱帯熱マラリア原虫培養液を990〜9
95μlずつ加え、静かにビベッティングを行い培地に
一様に懸濁させた。培養プレートはCO2 −O2 −N2
(5%、5%、90%)インキュベーター中で72時間
培養した後、それぞれのウエルについて薄層塗沫標本を
作成し、染色した後、顕微鏡下で観察し、試薬を加えた
ものの感染率およびコントロールの感染率を算出した。
式によって増殖率を算出することにより、マラリア原虫
に対する50%増殖阻害濃度(EC50)を求めた。結果
を表1に示す。 増殖率(%)={(〔b〕−〔a〕)/(〔c〕−
〔a〕)}×100 a:初期感染率 b:サンプル添加時の感染率 c:サンプル非添加時(コントロール)の感染率 <試験例2>マウスFM3A細胞増殖阻害試験 マウス乳がん由来FM3A細胞の野性株であるF28−
7株を用いた。培地はES培地に非働化した胎児牛血清
を2%となるように添加し、CO2 濃度5%、37℃で
培養した。この条件下でのFM3A細胞の倍加時間は約
12時間であった。
5×104 cells/mlになるように培地で希釈し
た。サンプルはマラリア原虫の抗マラリア活性測定時調
製したものを用いた。24穴培養プレートにサンプル溶
液を5〜10μlずつ加えた(培地等を加えると最終濃
度は1×10-4〜1×10-6)となった。化合物はdupl
icate あるいはtriplicateにとり、コントロールとして
滅菌水、DMFあるいはDMSOを10μl加えたウエ
ルも同時に用意した。次に、用意しておいた培養細胞浮
遊液を990〜995μlずつ加え、静かにビベッティ
ングを行い培地に一様に懸濁させた。48時間培養した
後、それぞれのウエルについて細胞数をセルフコントロ
ーラー(CC−108、 Toa Medical Electrics社製)
で計数し、下記式より増殖率を算出した。
(〔B〕−〔A〕)}×100 A:初期細胞数 B:48時間後のコントロールの細胞数 C:サンプル添加した48時間後の細胞数 細胞増殖阻害活性は、サンプルを添加したウエルの細胞
数およびコントロールの細胞数から算出した。これによ
り、サンプルの細胞毒性を評価し、細胞増殖阻害濃度
(EC50)で示した。EC50値とはマラリア原虫、ある
いはFM3A細胞の培地にサンプルを添加していないコ
ントロールの増殖率、あるいはマラリア原虫感染率を1
00%として、サンプル添加によってコントロールの増
殖率を50%阻害するサンプルの濃度のことである(モ
ル濃度で表示する)。結果を表1に示す。
胞に対するマラリア原虫のサンプルのEC50値の比(化
学療法係数、下記式参照)から評価し、薬効判定を行っ
た。結果を表1に示した。 化学療法係数=(マウスFM3A細胞に対するサンプル
のEC50値)÷(熱帯熱マラリア原虫に対するサンプル
のEC50値)
ェブリフジン(A)およびイソフェブリフジン(B)
は、選択的なマラリア原虫増殖阻害活性を有し、従来公
知のものは極めて低レベルのものにすぎないことが判明
した。
発明によって、熱帯性マラリア原虫に対する極めて強い
活性をもつ新規物質としてのフェブリフジンおよびイソ
フェブリフジンが提供される。また、この出願の発明に
よって、その全合成ルートを確立するための、効率的
で、大量合成可能な、新規な製造方法が提供される。
Claims (8)
- 【請求項1】 次式(A) 【化1】 で表わされるフェブリフジン。
- 【請求項2】 次式(B) 【化2】 で表わされるイソフェブリフジン。
- 【請求項3】 抗マラリヤ活性を有する請求項1または
2のフェブリフジンまたはイソフェブリフジン。 - 【請求項4】 請求項1または2のフェブリフジンまた
はイソフェブリフジンを有効成分とする抗マラリア剤。 - 【請求項5】 次式(C) 【化3】 (R1はシリル基を、R2は炭化水素基を示す。)で表わ
されるS体アルデヒド化合物を、2−アルコキシアニリ
ン化合物および2−アルコキシプロパン化合物と、希土
類金属水素ルイス酸の存在下に水性溶媒中でマンニッヒ
型反応させて次式(D) 【化4】 (R1およびR2は前記のものを示し、R3は、前記2−
アルコキシアニリンのアルコキシ基を形成する炭化水素
基を示す。)で表わされるβ−アミノケトン化合物のジ
アステレオマーの混合物を生成させ、このジアステレオ
マーのanti体を環化反応させてピペリジン化合物に
導き、キナゾリン化合物との反応を経由して次式(A) 【化5】 で表わされるフェブリフジンを得ることを特徴とするフ
ェブリフジンの製造方法。 - 【請求項6】 次式(C) 【化6】 (R1はシリル基を、R2は炭化水素基を示す。)で表わ
されるS体アルデヒド化合物を、2−アルコキシアニリ
ンおよび2−アルコキシプロパンと、希土類金属水素ル
イス酸の存在下に水性溶媒中でマンニッヒ型反応させて
次式(D) 【化7】 (R1およびR2は前記のものを示し、R3は、前記2−
アルコキシアニリンのアルコキシ基を形成する炭化水素
基を示す。)で表わされるβ−アミノケトン化合物のジ
アステレオマーの混合物を生成させ、このジアステレオ
マーのsyn体を環化反応させてピペリジン化合物に導
き、キナゾリン化合物との反応を経由して次式(B) 【化8】 で表わされるイソフェブリフジンを得ることを特徴とす
るイソフェブリフジンの製造方法。 - 【請求項7】 請求項5または6の方法において、キラ
ル錫(II)ルイス酸触媒の存在下に、次式(E) 【化9】 (R1はシリル基を示す。)で表わされるシリルオキシ
プロパナールと、次式(F) 【化10】 (R2およびR4は炭化水素基を、R5はシリル基を示
す。)で表わされるエテン化合物とを不斉アルドール反
応させて次式(G) 【化11】 (R1,R2およびR4は前記のものを示す。)で表わさ
れる付加反応化合物)を生成させ、脱ヒドロキシ基反応
および還元反応により式(C)のアルデヒド化合物を生
成させ、このものをマンニッヒ型反応させることを特徴
とするフェブリフジンまたはイソフェブリフジンの製造
方法。 - 【請求項8】 請求項5まはた6の方法において、式
(C)のアルデヒド化合物と2−アルコキシジアニリン
化合物および2−アルコキシプロペン化合物との反応
を、ルイス酸−界面活性剤一体型触媒の存在下に水中で
マンニッヒ型反応させて式(D)のβ−アシケトン化合
物を生成させるフェブリフジンまたはイソフェブリフジ
ンの製造方法。
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