JP3920919B2 - 抗−hiv−作用を有するシクロスポリン誘導体 - Google Patents
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Description
結果として本発明は、一般式
{式中、A〜Kは次のアミノ酸残基を示す:
Aは一般式
R1-CH2CH(CH3)-CH(OH)-CH(NHCH3)-COOH II
(式中、R1はn-プロピル又はプロペニルを示し、二重結合は好ましくはトランス-立体配置されている。)
の置換されたホモスレオニンであり、
Bはα-アミノ酪酸、バリン、ノルバリン又はスレオニンであり、
Cは一般式
CH3NH−CH(R)−COOH III
[式中、Rは直鎖状又は分枝状C2-C6アルキル、アルケニル、アルキニル、―これらの基はヒドロキシル、アミノ、C1-C4アルキルアミノ、C1-C4ジアルキルアミノ、アルコキシ又はアシルオキシによって更に置換されていてよい―、
COOR2、CONHR2(式中R2は直鎖状又は分枝状C1-C4アルキルであってよい。)、
X−R3(式中、XはO又はSであり、R3は直鎖状又は分枝状C1-C4アルキル、アルケニル又はアルキニルであり、但し、XがSである場合、R3はアリール又はヘテロアリールであってもよい。)、
ハロゲン、好ましくはフッ素、
シアノ、又は
CHR4R5(式中R4は水素、メチル、エチル又はフエニルであり、R5は水素、ヒドロキシル又はハロゲン、好ましくはフッ素、更にアミノ、C1-C4アルキルアミノ、C1-C4ジアルキルアミノ、アシルオキシ、好ましくはアセチルオキシ、更にt-ブトキシカルボニル-アミノエトキシ-エトキシ-アセチルオキシ、又はアルコキシカルボニル、好ましくはブトキシカルボニルである。)
である。]
の(D)-アミノ酸であり、
DはN-メチル-γ-ヒドロキシロイシン又はN-メチル-γ-アセチルオキシロイシンであり、
Eはバリンであり、
F,I及びJは夫々N-メチルロイシンであり、
Gはアラニンであり、
Hは(D)-アラニン又は(D)-セリンであり、
KはN-メチルバリンである。}
の新規環状ペプチドに関する。
本発明の重要な要件は、式IIIのアミノ酸C中の基Rの変化である。
式III中の基Rの例は、直鎖状又は分枝状C1-C6アルキル、アルケニル又はアルキニルであり、この場合これらの基はヒドロキシル、アルコキシ、アシルオキシ、C1-C4アルキルアミノ又はC1-C4ジアルキルアミノによって置換されていてよい。たとえばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、t-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、t-ペンチル、ヘキシル、シクロプロピルメチル、アリル、ブテニル、ペンテニル、イソペンテニル、プロパルギル及びブチニルである。基Rのアルキルオキシ及びアシルオキシ置換基の例は、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、β-メトキシエトキシそしてまたアセトキシ又はピバロイルオキシである。基R中のC1-C4アルキルアミノ及びC1-C4ジアルキルアミノ置換基の例は、メチルアミノ、ジメチルアミノ、エチルアミノ、ジエチルアミノ、プロピルアミノ、イソプロピルアミノ、ジプロピルアミノ、ジイソプロピルアミノ及びt-ブチルアミノである。R中の基R2はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル又はt-ブチルの意味を有する。更にRはハロゲン又はシアノの意味を有していてよい。X−R3中の基R3は、直鎖状又は分枝状C1-C4アルキル、アルケニル又はアルキニルであってよく、XがSである場合、R3はアリール又はヘテロアリールであってもよい。アリールの例は、フエニル、1-ナフチル及び2-ナフチル、そしてヘテロアリールの例は、2-ピルジル、3-ピルジル、4-ピリジル、2-ピリミジニル、4-ピリミジニル、ピラジニル及びベンゾチアゾール-2-イルである。
好ましい化合物は、A中の基R1がプロペニル、Bがα-アミノ酪酸、DがN-メチル-γ-ヒドロキシロイシン、Eがバリン、F,I及びJが夫々N-メチルロイシン、Gがアラニン、Hが(D)-アラニン、KがN-メチルバリンであるものである。この立体配置に於て、式III中の基Rはメチル、エチル、プロピル、アリル、プロパルギル、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシベンジル、アミノメチル、メチルアミノメチル、ジメチルアミノメチル、エチルアミノメチル、ジエチルアミノメチル、プロピルアミノメチル、イソプロピルアミノメチル、ジプロピルアミノメチル、ジイソプロピルアミノメチル、t-ブチルアミノメチル、フルオロメチル、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソブチルオキシカルボニル、メチルアミノカルボニル、エチルアミノカルボニル、プロピルアミノカルボニル、イソプロピルアミノカルボニル、フエニルアミノカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、t-ブトキシカルボニルメチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、t-ブトキシ、ヒドロキシエトキシ、メチルチオ、エチルチオ、ヒドロキシエチルチオ、プロピルチオ、イソプロピルチオ、n-ブチルチオ、イソブチルチオ、t-ブチルチオ、フエニルチオ、2-ピリジルチオ、ベンゾチアゾール-2-イルチオ、シアノ又はフッ素である。
新規化合物を、一般式Iの環状ペプチド(式中DはN-メチルロイシンを意味する。)からポリアニリンを製造するために適する塩基を使用し、このポリアニオンと適する求電子試薬を反応させ、場合によりアミノ酸Cの所望の置換を得るために、新たに導入された基を更に変換することによって製造することができる。次いで得られた生成物を、微生物変換によってヒドロキシル化する。新規化合物を製造するための他の方法は上述の様に、一般式Iの環状ペプチド(式中DはN-メチル-γ-ヒドロキシ-ロイシンを意味する。)からポリアニオンを製造するために適する塩基を使用し、このポリアニオンを適する求電子試薬と反応させ、場合によりアミノ酸Cの所望の置換を得るために新たに導入された基を更に変換することから成る。出発化合物を適する無水溶剤、たとえばテトラヒドロフラン中に有する溶液を低温度、好ましくはー40度以下の温度で、無水テトラヒドロフラン中に溶解された適する塩基、好ましくはリチウムジイソプロピルアミドの過剰と反応させ、得られたポリアニオンを適する求電子試薬で捕捉することによってポリアニオンを製造する。この方法はゼーバッハによって記載された方法に実質上に対応する(D. Seebach等、Helv. Chim. Acta, Vol. 76,1564-1590, 1993)。更に適する塩基は、他のアルカリ金属アミド、たとえばリチウムジエチルアミド又はリチウムヘキサメチルジシルアジド、またアルカリ金属アルコラート、たとえばカリウムメトキサイド、カリウムt-ブトキサイド、カリウムt-アモキサイド及びナトリウムメトキサイドである。適する求電子試薬の例は、アルキルハライド、たとえばヨウ化メチル、ヨウ化エチル、臭化アリル及び臭化ベンジル、ハロゲン化アルコキシメチル、たとえば塩化メトキシメチル、塩化メトキシエトキシメチル及び塩化ベンジルオキシメチル、又は他のカルボニル化合物、たとえばアルデヒド又はいくつかのケトン、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトン又は環状ケトン、たとえばシクロプロパノン及びその高級同族体、そしてまた炭酸の反応性誘導体、たとえばイソシアネート、有機カルボン酸の反応性誘導体、たとえばエステル、たとえばギ酸エチル、シュウ酸ジエチル、安息香酸エチル及びニコチン酸エチルである。他の適する求電子試薬は、ハロゲン、正ハロゲンの他の起源のもの、たとえばN‐クロロスクシンイミド、N‐ブロモスクシンイミド、N‐フルオロ‐N‐ネオペンチル‐p‐トルエンスルホンアミド、パークロリルフルオライド、N‐ハロシアノゲン、たとえば塩化シアノゲン、二硫化物及びそのスルホニウム塩、たとえば硫化ジメチル、ヨウ化ジメチルチオメチルスルホニウム、二硫化ジフエニル、二硫化ジピリジル及び2,2'‐ベンゾチアゾリルジスルフィドである。この求電子試薬の反応は、キラリティーの新しい中心の生成を導く。2つの可能なジアステレオマーうちの1つが圧倒的に多い混合物が、反応条件に対応して得られる。新たに形成されたこれらのジアステレオマーは、相互に一般式I中のアミノ酸Cが一方で、(D)立体配置、他方で(L)立体配置を有する点で異なっている。本発明に於て、一般式I中のアミノ酸Cが(D)立体配置を有するこれらのジアステレオマーが好ましい。(D)ジアステレオマー又は(L)ジアステレオマーの好ましい形成を導くファクター、使用される塩基の影響及び広範な求電子試薬は、シクロスポリンAが出発化合物である場合に関してゼーバッハによって詳細に調べられ、文献中に記載され(D. Seebach等、Helv. Chim. Acta, 第76巻、1564-1590, 1993)、そして他の著者によって批判的にコメントされている(S.David, Chemtracts Organic Chemistry, 第6巻、303-306, 1193)。本発明に於て記載される実験条件は、アミノ酸Cの新たに形成されるキラリティー中心が(D)立体配置を有するこれらのジアステレオマーの形成を主に導く。これは4‐(γ‐ヒドロキシ)-N-メチル-ロイシンシクロスポリンがシクロスポリンAの代りに出発化合物として使用される場合でもあることが本発明で証明される。この様な変換に出発化合物としての4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシンシクロスポリンの使用は、新規であり、本発明の目的の1つである。
一般にこの場合に得られる生成物はまた(D)アミノ酸の立体配置を主に有する。
位置Dのアミノ酸のγ-位の微生物ヒドロキシル化を、アクチノマイセス(Actinomyces)属の種々の微生物、たとえばEur. J. Immunol. 1987, 17, 1359中に記載されている様にSebekia benihanaを用いて実施する。この変換の重要性は、実質上にシクロスポリンの免疫抑制作用がほとんど完全に1段階で除かれることである。
低毒性であるので、式Iの化合物は有利な生物学的性質、特にヒト免疫不全ウィルス(HIV)に抑制作用を及ぼす性質を有し、それ故にHIV感染に於ける薬剤として使用することができる。この抑制作用は適する試験管内実験で0.05〜50mg/lの濃度で生じることが観察される。式Iの化合物及び場合によりその塩を単独で又は無機又は有機の薬理学的に不活性な賦形剤と共に適する医薬剤で薬剤として使用することができる。
例1:
3-N-メチル-(D)-セリン-4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシンシクロスポリンの製造
Eur. J. Immunol., 1987, 第17巻、1359には、微生物変換によってシクロスポリンAの4-位でN-メチルロイシンのγ-位にヒドロキシル基を導入することが記載されている。このバイオトランスフォーメンションを、3-N-メチル-(D)-セリン-4-γ-ヒドロキシ-N-メチルロイシンシクロスポリンを3-N-メチル-(D)-セリンシクロスポリンから調製するのに使用することができる。使用される菌株は名称NRRL11111を有し、Actinoplanaceae科に属する。
出発培養:
NRRL11111の寒天培養を27°で10日間、pH7に調整され、グルコース20g、酵母抽出物(Gistex)10g、ペプトン10g、でんぷん40g、炭酸カルシウム2g、寒天40g及び水1lから成る滅菌培地中で生長させる。
予備培養:
予備培養培地は水5l中のグルコース35g、でんぷん50g、ペプトン12.5g、麦芽抽出物50g、酵母抽出物22.5g及び炭酸カルシウム5gから成る。更に、この培地は、微量元素の溶液5ml(蒸留水1l中に濃硫酸1ml、硫酸鉄(II)7水和物5g、KI 50mg、ホウ酸100mg、硫酸亜鉛7水和物4g、塩化マンガン(II)4水和物2g、硫酸銅5水和物200mg及び塩化コバルト6水和物2g)を含有する。出発培養の胞子及び菌系体を0.9%塩溶液10mlに懸濁し、懸濁液を滅菌された予備培養培地100mlに加える。この培養を27°で4日間200回転/分でオービタルシェカー(orbital shaker)上で振とうする。4日後、予備培養を滅菌された予備培養培地で(1:10)に稀釈し、更に3日間振とうする。
主培養:
主培養用醗酵培地(蒸留水1l、微量元素の上記溶液1ml、モリブテン酸アンモニウム200mg、リン酸水素カリウム255mg、リン酸二水素カリウム120mg、硫酸マグネシウム7水和物100mg、塩化カルシウム6水和物50mg、大豆ミール12.5g、酵母抽出物2.5g、でんぷん10g、デキストリン10g及びセレロース10g)をpH7.3に調整し、120°で20分間滅菌する。上記の得られた予備培養10mlを次いで加え、混合物をオービタルシェカーを用いて24時間27℃で振とうし、3-N-メチル-(D)-セリンシクロ-スポリン100mgを加えた後、更に3日間振とうする。
3-N-メチル-(D)-セリン-4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシンシクロスポリンの単離
主培養から濾過によって菌系体を除き、濾液を5回ジクロロメタンで抽出する。一緒にされた抽出物を回転蒸発器中で濃縮し、残留物をシリカゲル250g(メルクシリカゲル、粒子サイズ0.4−0.063メッシュ)上でクロマトグラフィー分離する。シリカゲル70g上でのシクロスポリン分画の更なるクロマトグラフィーによって3-N-メチル-(D)-セリン-4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシンシクロスポリン15mgが無定形粉末として生じる。この物質の施光性は〔α〕D=−166°(C=0.5、ジクロロメタン)である。この生成物をメタノールから結晶化し、得られた結晶は150−152°で融解する。
1H NHRスペクトルに於て、重水素化DMSO中で、N-メチル-γ-ヒドロキシロイシンの2個のメチル基は1.05ppmで一重線として表われる。
例2:
3-N-メチル-(D)-セリンシクロスポリンの製造
この物質の製造は、D. Seebach等による文献(Helv. Chimica Acta, 第76巻、1564-1590, 1993)中に記載されている。
この物質は次の方法で得られる:
2a)3-α-メトキシカルボニルシクロスポリン
ヘキサン中にn-ブチルリチウムを有する1.6モル溶液30mlを0℃で、不活性ガス雰囲気(アルゴン)下に乾燥THF800ml中にジイソプロピルアミン8.7mlを有する溶液に滴加する。0℃で20分後、この溶液を−78℃に冷やし、乾燥テトラヒドロフラン150ml中にシクロスポリンA10.0gを有する、前もって−78℃に冷やされた溶液を少しづつ分けて上記溶液に加える。得られた混合物をー78℃で1時間攪拌し、その後乾燥CO2の流れを通す。次いでメチルクロロホルマート6.4mlを滴加し、混合物を−78℃で、2時間攪拌する。ジイソプロピルアミン1.1mlを加えた後、温度を20℃に上げ、混合物をこの温度で14時間攪拌する。次いで45分間還流加熱する。混合物を20℃に冷やした後、10%リン酸100mlを加え、水性相を酢酸エチル600mlで抽出する。次いで水性相を数回酢酸エチルで抽出する。有機抽出物を一緒にし、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧で乾燥状態にする。得られた油状物をシリカゲル(0.02−0.05メッシュ)500g上で酢酸エチル及びシクロヘキサンの4:1混合物を用いてクロマトグラフィー分離する。生成物を含有する分画を一緒にし、溶剤を減圧除去する。3-α-メトキシカルボニルシクロスポリン1.9gを融点138°を有する無色粉末として得られる。
2b)3-N-メチル-D-セリンシクロスポリン
THF中に水素化ホウ素リチウムを有する2.0モル溶液2.4mlを、乾燥テトラヒドロフラン30ml中に3-α-メトキシカルボニルシクロスポリン1.0gを有する溶液に0℃で滴加する。この混合物を0℃で22時間攪拌する。次いで蒸留水2mlを加え、次いで10%塩酸―これは滴加する―、更に蒸留水10mlを加える。この混合物を酢酸エチル25mlと共に振とうし、その後、相を分離し、次いで水性相を更に3回、夫々の場合に酢酸エチル50mlで抽出する。一緒にされた抽出物を、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧で濃縮乾燥する。残留物をシリカゲル300g上で酢酸エチルを溶離剤として用いてクロマトグラフィー分離する。生成物含有分画を一緒にし、減圧で濃縮し、3-N-メチル-(D)-セリンシクロスポリン401mgが無色無定形粉末として得られる。この生成物の融点は、128−130℃である。
例3:
4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシンシクロスポリンから3-N-メチル-(D)-セリン-4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシンシクロスポリンの製造
ヘキサン中にn-ブチルリチウムを有する1.6モル溶液5mlを、乾燥THF50ml中にジイソプロピルアミン1.12mlを有する溶液に0℃で、不活性ガス雰囲気(アルゴン)下に滴加する。0℃で20分後、乾燥テトラヒドロフラン50ml中に4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシンシクロスポリン1.2gを有する、前もって−78℃に冷やされた溶液を、上記溶液に少しづつ分けて加える。得られた混合物を−78℃で1時間攪拌し、その後モノメリックホルムアルデヒドをアルゴンの穏やかな流れを用いて反応混合物中に通す。混合物を−78℃で更に2時間攪拌する。次いで温度を20℃に上げ、その後、10%リン酸10mlを加え、水性相を酢酸エチル100mlで抽出する。次いで水性相を数回酢酸エチルで抽出する。有機抽出物を一緒にし、硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧で乾燥状態にする。得られた油状物をシリカゲル(0.02−0.05メッシュ)100g上で溶離剤として酢酸エチルを用いてクロマトグラフィー分離する。生成物を含有する分画を一緒にし、溶剤を減圧で除去する。3-N-メチル-(D)-セリン-4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシンシクロフポリン5mgが、この方法で得られる。すべての物理化学的基準によれば、この方法で製造された物質は例1に記載した様に製造された物質と同一である。
抗ウィルス活性に関するテスト:
I. Myoshi等によって記載されたT細胞系統MT4(Nature 294, 第770-771頁、1981)を、このテストに使用する。HIV-1(菌株IIIB)を、2時間37°で細胞上に吸着する。次いで接種物を除き、感染した細胞を、種々の濃度でテスト化合物を含有する組織培養プレートに移す。これに関連してウィルス接種物は、感染4日後までに細胞上澄み中でウィルスp24抗原の濃度が指数関数的に増加する様に選択し、細胞上澄みをp24抗原に関してELISAによって分析する。IC50値を感染した、物質処理された細胞からの上澄み及び未処理の感染したコントロール細胞からの上澄みのp24濃度を比較して決定する。このテストで、3-N-メチル-(D)-セリン-4-γ-ヒドロキシ-N-メチル-ロイシンシクロスポリンに対するIC50は0.1mg/lである。比較とし、シクロスポリンAに対する対応値は0.5mg/lである。
Claims (9)
- 一般式
{式中、A〜Kは次のアミノ酸残基を示す:
Aは一般式
R1-CH2CH(CH3)-CH(OH)-CH(NHCH3)-COOH II
(式中、R1はプロペニルを示し、二重結合はトランス-立体配置されている。)
の置換されたホモスレオニンであり、
Bはα-アミノ酪酸であり、
Cは一般式
CH3NH−CH(R)−COOH III
〔式中、Rはメチル、エチル、プロピル、アリル、プロパルギル、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシベンジル、アミノメチル、メチルアミノメチル、ジメチルアミノメチル、エチルアミノメチル、ジエチルアミノメチル、プロピルアミノメチル、イソプロピルアミノメチル、ジプロピルアミノメチル、ジイソプロピルアミノメチル、t-ブチルアミノメチル、フルオロメチル、メトキシメチル、エトキシメチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、イソブチルオキシカルボニル、メチルアミノカルボニル、エチルアミノカルボニル、プロピルアミノカルボニル、イソプロピルアミノカルボニル、フエニルアミノカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、t-ブトキシカルボニルメチル、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、イソブトキシ、t-ブトキシ、ヒドロキシエトキシ、メチルチオ、エチルチオ、ヒドロキシエチルチオ、プロピルチオ、イソプロピルチオ、n-ブチルチオ、イソブチルチオ、t-ブチル-チオ、フエニルチオ、2-ピリジルチオまたはベンゾチアゾール-2-イルチオである。]
の(D)−アミノ酸であり、
DはN-メチル-γ-ヒドロキシロイシンであり、
Eはバリンであり、
F,I及びJは夫々N-メチルロイシンである。]
Gはアラニンであり、
Hは(D)-アラニンであり、
KはN-メチルバリンである。}
の新規環状ペプチド。 - 3-N-メチル-(D)-セリン-4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチル-ロイシンシクロスポリン。
- 請求の範囲1に記載された一般式Iの化合物(式中Cは上述の意味を有し、DはN-メチル-γ-ヒドロキシロイシンを意味する。)の製造方法に於て、一般式Iの環状ペプチド(式中DはN-メチルロイシンを意味する。)をアクチノプラナセアエ(Actinoplanaceae)科に属し、そして上記一般式Iの化合物をヒドロキシル化する能力のある微生物を用いてヒドロキシル化することを特徴とする、上記方法。
- 微生物がセベキア ベニハナ(Sebekia benihana)である、請求の範囲3記載の方法。
- 請求の範囲1に記載された一般式Iの化合物の製造方法に於て、一般式Iの環状ペプチド(式中Cはサルコシンであり、DはN-メチル-γ-ヒドロキシロイシンである。)を、適する塩基を用いてポリアニオンへ変え、このポリアニオンを適する求電子試薬と反応させて請求の範囲1に記載された生成物に変換することを特徴とする、上記方法。
- 請求の範囲1に記載された環状ペプチド1種又はそれ以上を薬学的に容認された希釈剤又は賦形剤と共に含有する医薬。
- 請求の範囲1に記載された化合物をヒト免疫不全ウィルス(HIV)による感染の治療又は予防するための医薬の製造に使用する方法。
- Cがサルコシン、DがN-メチル-γ-ヒドロキシロイシンである、請求の範囲1に記載された一般式Iのポリアニオン。
- 4-(γ-ヒドロキシ)-N-メチルロイシン-シクロスポリンのポリアニオン。
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