JP6280167B2 - 機能性両親媒性の分子又は巨大分子を基とするナノ粒子の調製方法及びその使用 - Google Patents

機能性両親媒性の分子又は巨大分子を基とするナノ粒子の調製方法及びその使用 Download PDF

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Description

本発明は、機能性両親媒性の分子又は巨大分子を基とするナノ粒子の調製方法と、治療薬、特に抗腫瘍薬の輸送又はベクター化における前記ナノ粒子の使用に関する。
抗腫瘍薬の中でもシスプラチンは、特に固形腫瘍の治療に広く利用されている抗腫瘍薬である。しかし、毒性及び獲得耐性の出現ゆえに、その利用は限られる。
斯かる欠点を克服するべく、様々な製剤が従来提案されている。例えば米国特許第5,178,876号には、リポソーム内封入を企図した疎水性錯体形態の白金誘導体が記載されている。
米国特許第6,001,817号には、シスプラチンと、少なくとも1つのヌクレオシド又はデオキシヌクレオシドを含有するベクターとを含む組成物が記載されている。
米国特許第7,908,160号は、リガンドに結合したシスプラチン誘導体に関する。本誘導体の活性は、リガンドへの結合関数に応じて可逆的である。
国際特許出願WO01/32139には、負に帯電した天然脂質(特にジオレイルホスファチジルセリン)を主成分とし、加熱及び凍結のサイクルを繰り返して得られる、シスプラチンが親油性ナノ粒子に封入された組成物が記載されている。本出願では、シスプラチンが水中で正に帯電した凝集体を形成し、非帯電種と比べて大きな溶解度を示す結果、負に帯電した脂質膜との相互作用、及び、シスプラチン凝集体周囲での脂質膜の再組織化が可能になることが示唆されている。
しかし、治療薬、特に抗腫瘍薬のベクター化に伴う課題を解決することが、依然として求められている。
特に、腫瘍細胞の内部に治療薬(特にシスプラチン及び/又はその誘導体)を、高い薬理活性で迅速に輸送可能とすると同時に、正常な細胞の保護、すなわち神経、腎臓、聴覚、消化器等への毒性を減らすと同時にこの治療薬に対する耐性の出現を制限することが可能な手段が求められている。
また、治療薬の早過ぎる放出を防止するとともに、生物環境中における遊離治療薬の存在に伴う課題、特に活性喪失及び毒性を防止するべく、十分な経時安定性を有するベクターを提供することも求められている。
今回、機能性両親媒性の分子又は巨大分子を基に形成されたナノ粒子を利用することにより、治療薬を細胞内に有効且つ迅速に送達できるとともに、特に37℃での安定性を改善でき、惹いては前記治療薬を長期に亘り持続的にベクター化することが可能となることが見出された。
「治療薬」とは、例えば、特に動物(ヒトを含む)又は単離細胞において、インビトロ又はインビボで、病気の予防又は治療、生物学的機能の回復に用いられる、天然又は合成分子を意味する。但し核酸又はそのフラグメントは除く。
斯かる分子は、例えば医薬活性成分、特に抗腫瘍薬から選択することができる。斯かる薬の例としては以下が挙げられる。
− 白金錯体、特に例としてはシスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン、ロバプラチン等、
− 白金錯体に結合し得るルテニウム、
− ルテニウムII及び/又はIIIを基とする白金不含有の無機錯体、チタンを基とする白金不含有の無機錯体、例えば二塩化チタノセン、ガリウムを基とする白金不含有の無機錯体、例えば硝酸ガリウム、塩化ガリウム、KP46等のガリウム塩、
− 鉄の誘導体、例えばフェロセニウム塩、鉄含有ヌクレオシド類似体、ピリジル五座配位子含有鉄(II)錯体、
− コバルトの誘導体、例えばヘキサカルボニルの二コバルト錯体、アルキンのコバルト錯体、ナイトロジェン・マスタード・リガンド含有Co(III)錯体、
− 金の誘導体、例えばオーラノフィン、金(I)、(II)、(III)の錯体、オーロチオグルコース等。
一般式(I)の機能性両親媒性の分子又は巨大分子を基に形成したナノ粒子を用いて、前記の化合物を封入して細胞内に送達することにより、これらの化合物に対する耐性の発生を抑制することができる。
本発明の目的によれば、治療薬としては白金錯体、特にシスプラチンが好ましい。
ルテニウムII及び/又はIIIを基とする無機錯体としては、例えばNAMI−A、RAPTA−C、KP1019と呼ばれる錯体が挙げられる。斯かる非白金錯体は、Ott I.及びGust R., Arch. Pharm. Chem. Life Sci., 2007年、第340巻、117〜126ページ;Reedijk J., Curr. Opin. Chem. Biol.、1999年、第3巻、236〜240ページ;Haimei Chen他、J. Am. Chem. Soc.、2003年、第125巻、173〜186ページに記載されている。
鉄含有ヌクレオシド類似体は、Schlawe D.他、Angew. Chem. Int. Ed.、2004年、第43巻、1731〜1734ページに記載されている。
即ち、本発明の第1の側面は、治療薬、好ましくは抗腫瘍薬を封入する方法であって、a)少なくとも1種の一般式(I)の機能性両親媒性化合物:
Figure 0006280167
(式中、
− Xは、酸素原子、イオウ原子又はメチレン基を表し;
− Bは、プリン塩基又はピリミジン塩基、例えばウラシル、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ヒポキサンチン、又はその誘導体であるか、各環が4〜7員であり、任意により置換されていてもよい、非天然の単環又は二環の複素環塩基であり;
− L1とL2は、同一でも異なっていてもよく、水素、オキシカルボニル−O−C(O)−基、チオカルバミン酸−O−C(S)−NH−基、カーボネート−O−C(O)−O−基、カルバメート−O−C(O)−NH−基、酸素原子、リン酸基、ホスホン酸基、又は1〜4個の窒素原子を含むヘテロアリール基を表し、前記ヘテロアリール基は無置換であるか、飽和又は不飽和で直鎖又は分岐鎖のC2〜C30炭化水素鎖で置換され、或いは
1及びL2が共に一般式:
Figure 0006280167
のセタール基を形成するか、
1及びL2の一方が水素を表し、他方がヒドロキシ基又は1〜4個の窒素原子を含むヘテロアリール基を表し、前記ヘテロアリール基は無置換であるか、直鎖又は分岐鎖のC2〜C30アルキル鎖で置換され;
− R1及びR2は、同一でも異なっていてもよく、
− 直鎖又は分岐鎖のC2〜C30の炭化水素鎖、好ましくはC6〜C25、特に好ましくはC8〜C25であって、飽和又は一部不飽和であり、任意により一部又は全部がフッ素化され、無置換であるか、鎖末端の炭素が、フッ素原子、エステル、ベンジルエーテル、ナフチルエーテルの何れかで置換されているものを表し、或いは
− 各アシル鎖がC2〜C30であるジアシル鎖を表し、或いは
− ジアシルグリセロール基、スフィンゴシン基又はセラミド基を表し、
− L1とL2の一方が水素を表し、他方がヒドロキシ基か、1〜4個の窒素原子を含むヘテロアリール基を表す場合には、R1及びR2は存在せず;
− R3は、
− ヒドロキシ基、アミノ基、リン酸基、ホスホン酸基、ホスファチジルコリン基、O−アルキルホスファチジルコリン基、三リン酸基、ホスホニウム基、NH2−R4基、NHR45基、又はNR456基を表し、但しR4、R5及びR6は同一でも異なっていてもよく、水素原子、直鎖又は分岐鎖のC1〜C5アルキル鎖、又は、直鎖又は分岐鎖のC1〜C5ヒドロキシアルキル鎖を表し、或いは、
− 任意によりヒドロキシ基で置換されていてもよい直鎖又は分岐鎖のC2〜C30アルキル鎖を表し、或いは、
− シクロデキストリン残基を表し、或いは
− 残基:
Figure 0006280167
(但し、Vは、−O−、−S−、−NH−の何れかの結合基を表し、R7はH又はCH3を表し、n=1〜500である)を表し、或いは
− 基−(CH2n−V−R8(但し、R8はC2〜C30アルキルを表し、n=1〜500である)を表し、或いは
− 1〜4個の窒素原子を含むヘテロアリール基を表し、前記ヘテロアリール基は無置換であるか、C2〜C30アルキル又は基(CH2m−O−(CH2p−R9(但しm=1〜6であり、p=0〜10であり、R9は5〜7個の炭素原子を含む環式セタール基であって、無置換であるか、少なくとも1つの直鎖又は分岐鎖のC2〜C30アルキル又はステロール残基で置換されたものを表す)で置換され、或いは、
− R3は、同一又は異なる他の一般式(I)の化合物の、同一又は異なる他の置換基R3と、共有結合されて一般式(I)の化合物の二量体を形成する)
と、治療薬、好ましくは抗腫瘍薬、との混合物を用意する段階;
b)前記混合物に加熱及び凍結の繰り返しサイクルを適用し、前記治療薬を含有するナノ粒子を取得する段階;及び
c)前記手順により得られた前記治療薬を含有するナノ粒子を回収する段階を含んでなる方法に関する。
図1は、シスプラチンの放出曲線をインキュベーション時間の関数として示すグラフである。 図2は、経時的な細胞溶解により遊離したシスプラチンの濃度を示すグラフである。 図3A、Bは、50%の細胞を死滅させるのに必要な濃度(IC50)を、遊離シスプラチン(カラムA)又はシスプラチン含有ナノ粒子(カラムB)について示すグラフである。図3AはIGROV1細胞系に関し、図3BはSKOV3細胞系に関する。
望ましいことに、一般式(I)の化合物を構成する分子及び/又は巨大分子構造は、置換基Bで表される治療薬の少なくとも1つのリガンド(核酸塩基、ヌクレオシド、修飾されたヌクレオシド、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、複素環等)を含むとともに、少なくとも1つの親水部(リン酸塩、カルボン酸塩等)と少なくとも1つの疎水部(単鎖又は二鎖の疎水性区画や、生物起源のシントンに由来する極性部等)の存在による両親媒性を示すため、治療薬を用いた安定なナノ粒子の形成に利用できることが見出された。
一般式(I)の化合物の両親媒性、これらの化合物中における治療薬(有効成分)のリガンドの存在、並びに、治療薬とこれらの化合物との間における何らかの静電相互作用が相俟って、前記手順により得られたナノ粒子は、封入された有効成分、特に抗腫瘍薬を、細胞内に効率的且つ迅速に送達できる構造を有することになる。
理論に束縛されるものではないが、一般式(I)の化合物の分子間相互作用によってナノ粒子表面の凝集力が増大する結果、使用条件下での経時安定性が向上するものと推測される。
望ましいことに、前記のナノ粒子は、治療薬のベクターとしての用途に適した寿命を有する。
前記一般式(I)において、nは1〜500であることが望ましく、1〜100であることがより好ましく、特に1〜50であることが好ましく、1〜10であることがさらに好ましい。
「直鎖又は分岐鎖のC1〜C5アルキル」とは、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基を意味し、メチル基又はエチル基が好ましい。
また、前記の一般式(I)では、プリン塩基又はピリミジン塩基又は非天然複素環塩基は、少なくとも1個の置換基で置換されていてもよい。置換基は、例えばハロゲン、アミノ基、カルボキシ基、カルボニル基、カルボニルアミノ基、ヒドロキシ基、アジド基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、ペルフルオロアルキル基、アルキルオキシ基(例えばメトキシ基)、オキシカルボニル基、ビニル基、エチニル基、プロピニル基、アシル基等から選択される。
「非天然複素環塩基」は、ウラシル、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ヒポキサンチン以外の塩基で、天然に存在しないものを意味する。
「1〜4個の窒素原子を含むヘテロアリール基」は、単環又は二環の炭素環基であって、芳香族であるか一部不飽和であり、5〜12個の原子を含み、1〜4個の窒素原子が介在するものを意味する。例として、特にピラゾール基、トリアゾール基、テトラゾール基、イミダゾール基が挙げられる。
一般式(I)の化合物の調製法については、例えば国際特許出願WO2005/116043を参照すればよい。本文献には、斯かる種類の化合物を入手するための種々の方法が記載されている(特に8〜17ページ及び実施例を参照)。
本発明の方法は、以下の一般条件下で実施される段階を含んでいてもよい。
− 一般式(I)の化合物を有機溶媒に溶解させて脂質混合物を形成し、次いで除去後、蒸発させて膜を形成する。
− 並行して、所望の量の治療薬、好ましくは抗腫瘍薬を、蒸留水に溶解させる。
− 治療薬、好ましくは抗腫瘍薬の溶液中で脂質膜を再び水和する。超音波処理及び加熱によって透明な溶液を得る。
− この溶液を、例えば液体窒素浸漬により、急速冷却する。この加熱/冷却のサイクルを好ましくは1〜10回、特に5〜10回、特に10回繰り返す。
得られた溶液を遠心分離する。上清を分離する。複数回の遠心分離後、ペレットを乾燥させる。
有機溶媒は、例えば本分野における一般的な有機溶媒から選択でき、例えばクロロホルム、アルコール(メタノール、エタノール等)が挙げられる。
加熱は20℃〜80℃程度の温度、冷却は約−190℃(液体窒素)〜0℃(氷)程度の温度で行うことが好ましい。適切な加熱/冷却のサイクルとしては、例えば45℃の加熱と−78℃の冷却が挙げられる。
治療薬は、白金錯体(シスプラチン、カルボプラチン等)、特に好ましくはシスプラチン、白金錯体に結合し得るルテニウム、ルテニウムII又はIII、チタン、ガリウム、コバルト、鉄、又は金を基にする前記の白金不含有の無機錯体から選択することが好ましい。
一般式(I)の化合物/治療薬のモル比Rは、例えば0.01〜50、特にR=0.2である。
得られたナノ粒子は、任意により、例えば孔径が約100〜200nmのポリカーボネート・フィルタで押し出し成形してもよい。
以上の手順により、治療薬(活性物質)が豊富なコアが、補助脂質の共存下又は不在下、一般式(I)の機能性両親媒性化合物からなる1又は2以上の脂質層で包囲された構成の固体ナノ粒子が得られる。
治療薬(抗腫瘍薬、特に白金錯体が好ましい)が豊富なコアが、補助脂質の共存下又は不在下、一般式(I)の機能性両親媒性化合物からなる1又は2以上の脂質層で包囲された構成の固体ナノ粒子は、以降における本発明の主題の1つとなる。
多層包囲の場合は、全ての脂質層が同じ脂質(補助脂質の共存又は不在下の一般式(I)の化合物)で構成される。
本発明の一側面によれば、脂質混合物に、一般式(I)の化合物に加えて少なくとも1種の補助脂質を用いる。
「補助脂質」とは、一般式(I)の化合物との組み合わせで使用され、ナノ粒子の1又は2以上の脂質層の構造の形成に関与する化合物を意味する。
両性イオン性の補助脂質を用いることが好ましい。
前記補助脂質は、例えばジオレイルホスファチジルコリン(DOPC)又はジオレイルホスファチジルウリジンホスファチジルコリン(DOUPC)から選択され、一般式(I)の化合物との組み合わせでナノ粒子の脂質層を形成する。
これらの化合物は、一般式(I)の化合物との混合物として使用すると、補助脂質の役割を果たし得る。或いは、これらの化合物は、例えばジオレイルホスファチジルウリジンホスファチジルコリン(DOUPC)のように、一般式(I)に含まれる場合がある。その場合、これらの化合物は、一般式(I)の化合物の役割を果たすか、或いは一般式(I)の他の化合物との組み合わせで、補助脂質の役割を果たすことになる。
この方法の好ましい一側面によれば、脂質混合物は、少なくとも1種の一般式(I)の化合物のみを含有し、補助脂質を含有しない。
治療薬は、細胞内への有効成分の送達が十分となるよう、水相中0.1ng/ml〜10mg/ml程度の濃度で利用することが好ましい。
一般式(I)の好ましい化合物は、Xが酸素である化合物である。
一般式(I)においてBがチミン又はアデニンである化合物も好ましい。
一般式(I)の化合物のうち、本発明の目的にとって特に好ましいのは、一般式(I)において、
− XとBが上に定義した通りであり;
− L1がリン酸基を表し、L2が水素を表し、R1がC2〜C30アルキル基、又は各アシル鎖がC2〜C30であるジアシル基を表し、R3がヒドロキシ基であり;或いは
− L1及びL2が酸素原子を表し、R1とR2が水素を表し、R3が、C2〜C30アルキル基で置換されたトリアゾール基、テトラゾール基、ピラゾール基、イミダゾール基の何れかを表し;
− L1が、トリアゾール基、テトラゾール基、ピラゾール基、イミダゾール基の何れかを表し、L2が水素を表し、R1がC2〜C30アルキル基を表し、R3がヒドロキシ基であり;或いは
− L1がヒドロキシ基を表し、L2が水素を表し、R3が、任意によりヒドロキシ基で置換されていてもよいC2〜C30アルキル鎖で置換されたトリアゾール基であるか、R3が基−(CH2n−V−R8(但しVは−O−又は−NH−を表し、R8はC2〜C30アルキルを表す)であり;或いは
− L1がヒドロキシ基を表し、L2が水素を表し、R3が、基(CH2m−O−(CH2p−R9(但しm=1〜6であり、p=0〜10であり、R9は5〜7個の炭素原子を含む環式セタール基であって、無置換であるか、少なくとも1つの直鎖又は分岐鎖のC2〜C30アルキル又は1つのステロール残基で置換されたものを表す)で置換されたトリアゾール基であり;或いは
− L1がヒドロキシ基を表し、L2が水素を表し、R3が、基(CH2m−O−(CH2p−R9(但しm=1〜6であり、p=0〜10である)で置換されたトリアゾール基であり、他の同一の一般式(I)の化合物の同一の置換基R3に共有結合されて一般式(I)の化合物の二量体を形成し;
− L1がリン酸基を表し、L2が水素を表し、R1が各アシル鎖がC2〜C30であるジアシル基を表し、R3がヒドロキシ基である化合物である。これらは新規な化合物である。
一般式(I)において、置換基L1又は置換基R3が、無置換又は置換のトリアゾール基からなるか、無置換又は置換のトリアゾール基を含む化合物も、本発明の方法の目的を達成するのに好ましい新規な化合物である。
前記の化合物は本発明の一主題をなす新規な化合物である。また、これらの化合物と、治療薬、特に抗腫瘍薬、特に白金錯体(例えばシスプラチン、カルボプラチン、オキサプラチン、ネダプラチン、ロバプラチン等)、白金錯体に結合し得るルテニウム、又は、前記のルテニウム、チタン、ガリウム、コバルト、鉄、又は金に基づく白金不含有の無機錯体とを含むナノ粒子も同様である。シスプラチンは本発明の目的にとって好ましい抗腫瘍薬である。
一般式(I)の化合物は、抗新生物活性を有するプリン塩基又はピリミジン塩基の誘導体を含み得る。そのような誘導体としては、例えばアラシトシン(AraC)、5−フルオロウラシル(5−FU)、ヨードデオキシウリジン(IdU)、2’−デオキシ−2’−メチリデンシチジン(DMDC)、5−クロロ−6−アジド−5,6−ジヒドロ−2’−デオキシウリジンが挙げられる。
本発明の別の主題は、上に説明した方法によって得られるナノ粒子の、治療薬、特に抗腫瘍薬の輸送又はベクター化における使用に存する。
特に、本発明は、前記の方法によって得られるナノ粒子の、治療薬、特に抗腫瘍薬の細胞内送達における使用に関する。
本発明は、前記の方法によって得られるナノ粒子の、抗腫瘍薬の調製における使用にも関する。
本発明は、前記の方法によって得られるナノ粒子であって、腫瘍性疾患、特にがん、例えば卵巣がん、精巣がん、大腸がん、子宮頸がん、肺がん、腺肉腫等の治療用であるナノ粒子にも関する。
本発明を以下の非限定的な実施例に即して説明する。
出発物質は全て、化学試薬メーカー(オールドリッチ社、アルファ・イーザー社、アヴァンティ・ポラー・リピド社)から入手し、更に精製することなく使用する。溶媒は更に蒸溜することなく使用した。合成した化合物は、標準的な分光分析法である300.13MHzでの1H NMR、75.46MHzでの13C NMR、121.49MHzでの31P NMR、質量分析により特性化した(諸特性)。NMRにおける化学シフト(δ)は、TMSに対するppmで表す。1H NMRの結合定数JはHzで表す。薄層クロマトグラフィー(TLC)にはメルク社のプレートRP-18 F254を用いた。定量クロマトグラフィーによる精製はシリカSEPHADEX LH-20(25〜100μm)を用いた。
「調製物」と称する以下の例では、一般式(I)の化合物の調製に用いられる合成中間体の調製について説明する。続いて「実施例」と称する合成例において、一般式(I)の化合物の調製について説明する。
調製物1
5’−パラトルエンスルホニルチミジン
Figure 0006280167
無水窒素雰囲気下にある二首フラスコの中に、2gのチミジン(8.26ミリモル)を無水ピリジンに溶かした0.1M溶液を導入する。この溶液を0℃まで冷却し、3.935gのパラトルエンスルホン酸塩化物(2.5当量、20.6ミリモル)を少量ずつ添加する。この反応媒体を放置して周囲温度まで戻した後、10時間に亘って撹拌する。その後10mlのメタノールを添加して反応を停止させ、30分間に亘って撹拌を続ける。前記混合物に50mlのCH2Cl2を添加した後、20mlの5%NaHCO3溶液、20mlの飽和NaCl溶液、20mlの5%NaHCO3溶液で順番に洗浄する。溶媒を減圧下で除去する。メタノールの中で再結晶させることにより、予想される化合物が純粋な状態で得られる。
RF:0.47(AcOEt/MeOH 9/1)
収率:75%
1H NMR(300.13MHz,DMSO d6):δ1.77(s,3H,CH3)、δ2.11(m,2H,CH2)、δ2.42(s,3H,CH3)、δ3.52(t,j=6Hz,4H,CH2)、δ4.18(m,1H,CH)、δ4.25(m,3H,CH,CH2)、δ5.42(s,1H,OH)、δ6.15(t,j=6Hz,H,CH)、δ7.38(s,1H,CH)、δ7.46(s,1H,CH)、δ7.49(s,1H,CH)、δ7.78(s,1H,CH)、δ7.81(s,1H,CH)、δ11.28(s,1H,NH)。
13C NMR(75.47MHz,DMSO d6):δ12.5(CH3)、δ21.6(CH3)、δ38.9(CH2)、δ70.4(CH2)、δ70.6(CH)、δ83.7(CH)、δ84.5(CH)、δ110.3(C)、δ128.1(CH ar)、δ130.6(2CH ar)、δ132.6(CH ar)、δ136.4(CH ar)、δ145.6(C)、δ150.8(C=O)、δ164.1(C=O)。
高分解能SM[M+H]+:397.1
調製物2
2’−デオキシ−5’−トルエンスルホニルアデノシン
Figure 0006280167
無水窒素雰囲気下にある二首フラスコの中に、2gの2’−デオキシアデノシン(8ミリモル)を無水ピリジンに溶かした0.1M溶液を導入する。この溶液を0℃まで冷却し、3.793gのパラトルエンスルホン酸塩化物(2.5当量、20ミリモル)を少量ずつ添加する。この反応媒体を放置して周囲温度まで戻した後、10時間に亘って撹拌する。その後10mlのメタノールを添加して反応を停止させ、30分間に亘って撹拌を続ける。前記混合物に50mlのCH2Cl2を添加した後、20mlの5%NaHCO3溶液、20mlの飽和NaCl溶液、20mlの5%NaHCO3溶液で順番に洗浄する。溶媒を減圧下で除去する。メタノールの中で再結晶させることにより、予想される化合物が純粋な状態で得られる。このようにして白い生成物が2.1g分離される。
RF:0.37(AcOEt/MeOH 9/1)
収率:63%
調製物3
5’−アジド−5’−デオキシチミジン
Figure 0006280167
冷却器を取り付けた無水窒素雰囲気下にある二首フラスコの中に、調製物1に記載した5’−パラトルエンスルホニルチミジン2g(5ミリモル)をDMFに溶かした0.1M溶液を導入する。1.3gのアジ化ナトリウム(4当量、20ミリモル)を添加する。次いでこの溶液を110℃に加熱しながら10時間に亘って撹拌する。前記混合物を周囲温度まで冷却する。前記混合物に50mlのCH2Cl2を添加し、次いで15mlの水で2回洗浄した後、15mlの飽和NaCl水溶液で洗浄する。有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させた後、溶媒を減圧下で除去する。メタノールの中で再結晶させることにより、予想される化合物が純粋な状態で得られる。このようにして白い固形物が0.8g得られる。
RF:0.47(AcOEt/MeOH 9/1)
収率:60%
SM[M+H]+:268.1
調製物4
5’−アジド−5’,2’−ジデオキシアデノシン
Figure 0006280167
冷却器を取り付けた無水窒素雰囲気下にある二首フラスコの中に、調製物2に記載した2’−デオキシ−5’−パラトルエンスルホニルアデノシン2g(5ミリモル)をDMFに溶かした0.1M溶液を導入する。1.3gのアジ化ナトリウム(4当量、20ミリモル)を添加する。次いでこの溶液を110℃に加熱しながら10時間に亘って撹拌する。前記混合物を周囲温度まで冷却する。前記混合物に50mlのCH2Cl2を添加し、次いで15mlの水で2回洗浄した後、15mlの飽和NaCl水溶液で洗浄する。有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させた後、溶媒を減圧下で除去する。メタノールの中で再結晶させることにより、予想される化合物が純粋な状態で得られる。このようにして白い固形物が0.8g得られる。
RF:0.37(AcOEt/MeOH 9/1)
収率:60%
高分解能SM[M+H]+::質量の計算値:277.1161、質量の測定値:277.1157。
調製物5
1−プロパルギルオキシオクタデカン
Figure 0006280167
無水窒素雰囲気下にある清潔かつ乾燥したフラスコの中に、673mgのプロパルギルアルコール(12ミリモル)をDMFに溶かした0.5M溶液を導入する。この溶液を0℃に冷却し、180mgの水素化ナトリウム(0.625当量、7.5ミリモル)を少量ずつ添加する。この反応媒体を放置して周囲温度に戻す。2gの1−ブロモオクタデカン(0.5当量、6ミリモル)を添加する。5時間に亘って撹拌を続ける。その後10mlのメタノールを添加して反応を停止させ、30分間に亘って撹拌を続ける。前記混合物に50mlのCH2Cl2を添加した後、20mlの飽和NaCl溶液で2回洗浄する。その後、有機相をNa2SO4上で乾燥させ、次いで溶媒を減圧下で除去する。カラムクロマトグラフィー(ヘキサン)で分離すると、予想される化合物が純粋な状態で得られる。このようにして白い生成物が1.2g分離される。
RF:0.82(ヘキサン)
収率:65%
1H NMR(300.13MHz,CDCl3):δ0.90(t,j=6Hz,3H,CH3)、δ1.28(s,30H,CH2)、δ1.61(m,2H,CH2)、δ2.43(t,j=3Hz,1H,CH)、δ3.53(t,j=6Hz,2H,CH2)、δ4.15(d,j=3Hz,2H,CH2)。
13C NMR(75.47MHz,CDCl3):δ14.2(CH2)、δ22.7(CH2)、δ26.1(CH2)、δ29.4(CH2)、δ29.5(CH2)、δ29.6(CH2)、δ32.0(CH2)、δ58.0(CH2)、δ70.4(CH2)、δ74.1(CH)、δ80.1(C)。
調製物6
1,12−プロパルギルオキシドデカン
12−プロパルギルオキシドデカン−1−オール
無水窒素雰囲気下にある清潔かつ乾燥したフラスコの中に、1gのドデカン−1,12−ジオール(5ミリモル)をDMFに溶かした0.5M溶液を導入する。この溶液を0℃に冷却し、360mgの水素化ナトリウム(3当量、15ミリモル)を少量ずつ添加する。この反応媒体を放置して周囲温度に戻す。1.49gの臭化プロパルギル(2.5当量、12.5ミリモル)を添加する。5時間に亘って撹拌を続ける。その後10mlのメタノールを添加して反応を停止させ、30分間に亘って撹拌を続ける。前記混合物に50mlのCH2Cl2を添加した後、20mlの飽和NaCl溶液で2回洗浄する。その後、有機相をNa2SO4上で乾燥させ、次いで溶媒を減圧下で除去する。その後、得られた生成物をカラムクロマトグラフィー(Hex/ActEth 9/1)で分離する。2種の生成物が分離される。すなわち、1,12−プロパルギルオキシドデカンに対応する370mgの褐色の油と、12−プロパルギルオキシドデカン−1−オールに対応する430mgの褐色の固形物である。
1,12−プロパルギルオキシドデカン
Figure 0006280167
RF:0.53(ヘキサン/AcOEt 9/1)
収率:27%
1H NMR(300.13MHz,CDCl3):δ1.31(m,16H,CH2)、δ1.61(m,4H,CH2)、δ2.43(t,j=3Hz,1H,CH)、δ3.52(t,j=6Hz,4H,CH2)、δ4.15(d,j=3Hz,4H,CH2)。
13C NMR(75.47MHz,CDCl3):δ26.1(CH2)、δ29.4(CH2)、δ29.5(CH2)、δ29.6(CH2)、δ58.0(CH2)、δ70.3(CH2)、δ74.1(CH)、δ80.1(C)。
12−プロパルギルオキシドデカン−1−オール
Figure 0006280167
RF:0.10(ヘキサン/AcOEt 9/1)
収率:36%
1H NMR(300.13MHz,CDCl3):δ1.32(m,16H,CH2)、δ1.59(m,4H,CH2)、δ2.43(t,j=3Hz,2H,CH)、δ3.52(t,j=6Hz,2H,CH2)、δ3.65(d,j=6Hz,2H,CH2)、δ4.15(d,j=3Hz,2H,CH2)。
13C NMR(75.47MHz,CDCl3):δ25.8(CH2)、δ26.0(CH2)、δ29.4(2CH2)、δ29.5(2CH2)、δ29.6(CH2)、δ32.7(CH2)、δ57.9(CH2)、δ62.7(CH2)、δ70.2(CH2)、δ74.2(CH)、δ79.9(C)。
調製物7
o−プロパルギルコレステロール
Figure 0006280167
無水窒素雰囲気下にある清潔かつ乾燥したフラスコの中に、500mgのコレステロール(1.3ミリモル)をDMFに溶かした0.5M溶液を導入する。この溶液を0℃に冷却し、47mgの水素化ナトリウム(1.5当量、2ミリモル)を少量ずつ添加する。この反応媒体を放置して周囲温度に戻す。238mgの臭化プロパルギル(1.5当量、2ミリモル)を添加する。5時間に亘って撹拌を続ける。その後10mlのメタノールを添加して反応を停止させ、30分間に亘って撹拌を続ける。前記混合物に50mlのCH2Cl2を添加した後、20mlの飽和NaCl溶液で2回洗浄する。その後、有機相をNa2SO4上で乾燥させ、次いで溶媒を減圧下で除去する。カラムクロマトグラフィー(ヘキサン/AcOEt 8/2)で分離すると、予想される化合物が純粋な状態で得られる。このようにして白い生成物が215mg分離される。
RF:0.83(ヘキサン/AcOEt 8/2)
収率:39%
[実施例1]
3’−(1,2−ジミリストイル−sn−グリセロ−3−リン酸)チミジン(di c14dT)
Figure 0006280167
窒素雰囲気下で、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−2’−デオキシチミジンと、3’−[(2−シアノエチル)−N,N−ジイソプロピル]ホスホロアミダイト(0.500g、1当量、0.67ミリモル)と、1,2−ジミリストイル−sn−グリセロール(0.447g、1.3当量、0.87ミリモル)と、テトラゾールをアセトニトリル(2ml、1.3当量、0.87ミリモル)に溶かした0.45M溶液とを、4mlの無水アセトニトリルに溶かす。この反応媒体を周囲温度にて24時間に亘って磁気的に撹拌する。次に、ジヨードをTHF/Pyr/H2Oに溶かした0.02M溶液を43ml添加することによって前記混合物を酸化する。12時間に亘って周囲温度にした後、溶媒を真空下で蒸発させる。残留物を8mのジクロロメタンに溶かす。次に0.2mlの1,5−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデス−7−エン(DBU)(1.3当量、0.87ミリモル)を5時間かけて反応媒体に添加する。この反応媒体を0.1NのHCl溶液で洗浄し、次いで飽和Na227溶液で洗浄する。有機相を真空下で濃縮する。溶離液の勾配(MeOH/DCMが9:1から1:1へ)を利用したフラッシュ・クロマトグラフィーによって精製すると、化合物が得られる(381mg)。
収率:69%
RF:0.34(DCM/MeOH 9:1)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(単位はppm)0.84(t,6H,J=6.92Hz,2*CH3)、1.21(m,40H,20*CH2)、1.42(dd,4H,J1=8.45Hz,J2=15.68Hz,2*CH2)、1.89(s,3H,Me)、2.30(dd,4H,J1=7.43Hz,J2=15.92Hz,2*CH2)、2.83(t,2H,J=5.84Hz,H2’)、3.84(m,1H,H3’)、4.09〜4.35(m,7H,2*CH2(グリセロール),H4’,H5’)、5.27(s,1H,CH(グリセロール))、6.22(t,1H,J=6.81Hz,H1’)、7.61(s,1H,H塩基)。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(単位はppm)19.29(CH3)、23.71(CH2)、26.57(CH2)、28.73(CH2)、32.76(CH2)、37.85(CH2)、48.90(CH2)、166.15(C=O)。
31P NMR(121MHz,CDCl3):δ(単位はppm)0.61。
高分解の質量FABの理論値m/z=815.4823、観測値m/z=815.4794。
[実施例2]
3’−(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−リン酸)チミジン(de c16dT)
Figure 0006280167
窒素雰囲気下で、5’−O−(4,4’−ジメトキシトリチル)−2’−デオキシチミジン−3’−[(2−シアノエチル)−N,N−ジイソプロピル]ホスホロアミダイト(0.5000g、1当量、0.67ミリモル)と、1,2−ペルミトイル−sn−グリセロール(0.496g、1.3当量、0.87ミリモル/3mlのTHFに溶かす)と、テトラゾールをアセトニトリル(2ml、1.3当量、0.87ミリモル)に溶かした0.45M溶液とを、3mlの無水アセトニトリルに溶かす。この反応媒体を周囲温度にて窒素雰囲気下で24時間に亘って撹拌する。次に、ジヨードをTHF/Pyr/H2Oに溶かした0.02M溶液を43ml添加することによって前記混合物を酸化する。12時間に亘って周囲温度にした後、溶媒を真空下で蒸発させ、P25下で一晩に亘ってポンピングして乾燥させる。残留物を8mのジクロロメタンに溶かす。次に0.2mlの1,5−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデス−7−エン(DBU)(1.3当量、0.87ミリモル)を5時間かけて反応媒体に添加する。この反応媒体を0.1NのHCl溶液で洗浄し、次いで飽和Na223溶液で洗浄する。有機相を真空下で濃縮する。溶離液の勾配(MeOH/DCMが98:2から1:1へ)を利用したフラッシュ・クロマトグラフィーによって精製すると、化合物が得られる(180mg)。
収率:24%
RF:0.3(DCM/MeOH 8:2)
1H NMR(300MHz,CDCl3):δ(単位はppm)0.88(t,6H,J=6.9Hz,2*CH3)、1.25(m,48H,24*CH2)、1.42(dd,4H,J1=8.4Hz,J2=15.6Hz,2*CH2)、1.90(s,3H,Me)、2.33(m,4H,2*CH2)、2.83(t,2H,J=5.6Hz,H2’)、3.84(m,1H,H3’)、4.09〜4.35(m,7H,2*CH2(グリセロール),H4’,H5’)、5.27(s,1H,CH(グリセロール))、6.21(t,1H,J=6.7Hz,H1’)、7.54(s,1H,H (塩基))。
13C NMR(75MHz,CDCl3):δ(単位はppm)12.4(CH3塩基)、14.1(CH3鎖)、19.6(CH2)、19.7(CH2)、22.6(CH2)、24.8(CH2)、29.1〜29.6(CH2)、31.9(CH2)、33.9(CH2)、34.1(CH2)、61.5(CH2)、61.7(CH2)、62.5(CH2)、62.6(CH2)、66.1(CH2)、66.2(CH2)、69.1(CH)、78.8(CH)、85.5(CH)、86.1(CH)、111.3(C塩基)、136.8(CH塩基)、150.5(C=O塩基)、164.1(C=O塩基)、173.0(C=O鎖)、173.5(C=O鎖)。
31P NMR(121MHz,CDCl3):δ(単位はppm)2.1。
質量ESI-:理論値m/z=872.5、観測値m/z=871.3。
[実施例3]
5’−(4−ヘキサデシルオキシメチル−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン200mg(0.75ミリモル)と調製物5に記載した1−プロパルギルオキシオクタデカン231mg(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、30mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と12mgの硫酸銅(0.1当量、0.075ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。シリカ上のカラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 8/2)によって白色の固形物が180mg得られる。
RF:0.72(AcOEt/MeOH 8/2)
収率:42%
高分解能SM[M+H]+:質量の計算値:576.4125、質量の測定値:576.4120
[実施例4]
5’−(4−ヘキサデシルオキシメチル−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシアデノシン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物4に記載した5’−アジド−5’,2’−デオキシアデノシン200mg(0.72ミリモル)と調製物5に記載した1−プロパルギルオキシオクタデカン223mg(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、30mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と12mgの硫酸銅(0.1当量、0.075ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。シリカ上のカラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 8/2)によって白色の固形物が150mg得られる。
RF:0.65(AcOEt/MeOH 8/2)
収率:35%
1H NMR(300.13MHz,CDCl3):δ0.89(t,j=6Hz,3H,CH3)、δ1.26(m,30H,CH2)、δ1.55(m,2H,CH2)、δ2.54(m,1H,CH2)、δ3.06(m,1H,CH2)、δ3.45(t,j=6Hz,2H,CH2)、δ4.50(m,4H,CH2,CH)、δ4.89(m,???)、δ5.88(s,2H,NH2)、δ6.40(t,j=6Hz,1H,CH)、δ7.42(s,1H,CH)、δ7.81(s,1H,CH)、δ8.35(s,1H,CH)。
高分解能SM[M+H]+:質量の計算値:585.4241、質量の測定値:585.4254
[実施例5]
5’−(4−(1−ヒドロキシ−ヘキシル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン215mg(0.8ミリモル)とオクト−1−イル−3−オールのラセミ混合物101mg(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、31.5mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と13mgの硫酸銅(0.1当量、0.075ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 85/15)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が255mg得られる。
RF:0.48(AcOEt/MeOH 85/15)
収率:78%
1H NMR(300.13MHz,DMSO d6):δ0.83(t,j=6Hz,3H,CH3)、δ1.24(m,6H,CH2)、δ1.68(m,2H,CH2)、δ1.81(s,3H,CH3)、δ4.06(m,1H,CH)、δ4.27(m,1H,CH)、δ4.62(m,3H,CH2,CH)、δ5.2(d,j=6Hz,1H,OH)、δ5.5(s,1H,OH)、δ6.17(t,j=6Hz,1H,CH)、δ7.37(s,1H,CH)、δ7.89(s,1H,CH)。
13C NMR(75.47MHz,DMSO d6):δ12.5(CH3)、δ14.4(CH3)、δ22.6(CH2)、δ25.1、δ31.7(CH2)、δ38.4(CH2)、δ51.6(CH2−N)、δ66.0(CH−O)、δ71.3(C)、δ84.4、δ84.5、δ110.3(=C−N)、δ122.8、δ136.4、δ150.9、δ152.4、δ164.1。
高分解能SM[M+Na]+:質量の計算値:416.1910、質量の測定値:416.1897
[実施例6]
5’−(4−(ヘキシル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン200mg(0.75ミリモル)と82.65mgのノン−1−イン(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、30mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と12mgの硫酸銅(0.1当量、0.075ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 8/2)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が130mg得られる。
RF:0.62(AcOEt/MeOH 8/2)
収率:46%
高分解能SM[M+H]+:質量の計算値:576.4125、質量の測定値:576.4120
[実施例7]
5’−(4−(ヘプチル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン200mg(0.75ミリモル)と93mgのノン−1−イン(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、30mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と12mgの硫酸銅(0.1当量、0.075ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 85/15)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が120mg得られる。
RF:(AcOEt/MeOH 85/15)
収率:41%
1H NMR(300.13MHz,CDCl3):δ0.83(t,j=6Hz,3H,CH3)、δ1.25(m,8H,CH2)、δ1.55(m,2H,CH2)、δ1.79(s,3H,CH3)、δ2.10(t,j=6Hz,2H,CH2)、δ2.61(t,j=6Hz,2H,CH2)、δ4.06(s,1H,CH)、δ4.27(s,1H,CH)、δ4.59(m,2H,CH2)、δ5.5(s,1H,OH)、δ6.16(t,j=6Hz,1H,CH)、δ7.29(s,1H,CH)、δ7.82(s,1H,CH)、δ11.31(s,1H,NH)。
13C NMR(75.47MHz,DMSO d6):δ12.6(CH3)、δ14.4(CH3)、δ22.5(CH2)、δ25.4(CH2)、δ28.9(CH2)、δ29.0(CH2)、δ29.4(CH2)、δ31.7(CH2)、δ38.4(CH2)、δ51.5(CH2)、δ71.1(CH)、δ84.4(CH)、δ110(C)、δ123.1(CH)、δ136.5(CH)、δ147.4(C)、δ150.9(C=O)、δ164.1(C=O)。
[実施例8]
5’−(4−(2,2−ジトリデシル−[1,3]ジオキソラン−4−イルメトキシメチル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン264mg(1ミリモル)と500mgの4−プロプ−2−イニルオキシメチル−2,2−ジトリデシル−[1,3]ジオキソラン(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、39.5mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.2ミリモル)と16mgの硫酸銅(0.1当量、0.1ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 8/2)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が550mg得られる。
収率:72%
高分解能SM[M+H]+:質量の計算値:774.5745、質量の測定値:774.5739
[実施例9]
5’−(4−(2,2−ジトリデシル−[1,3]ジオキソラン−4−イルブトキシメチル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン195mg(0.73ミリモル)と400mgの4−(4−プロプ−2−イニルオキシ−ブチル)−2,2−ジトリデシル−[1,3]ジオキソラン(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、30mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と12mgの硫酸銅(0.1当量、0.073ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 9/1)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が180mg得られる。
RF:0.43(AcOEt/MeOH 9/1)
収率:30%
[実施例10]
5’−(4−((O−コレステリル)−メチル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン170mg(0.63ミリモル)と調製物7に記載したo−プロパルギルコレステロール270mg(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、20mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.13ミリモル)と10mgの硫酸銅(0.1当量、0.063ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 8/2)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が260mg得られる。
RF:0.57(AcOEt/MeOH 8/2)
収率:59%
SM[M+H]+:692.3
[実施例11]
1,12−ビス−[5’−(4−(メチル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン]−オキシドデカン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン100mg(0.375ミリモル)と調製物6に記載した化合物を基に調製した1,12−ジプロパルギルオキシドデカン52mg(0.5当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、15mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.075ミリモル)と6mgの硫酸銅(0.1当量、0.0375ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 8/2)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物90mgが得られる。
収率:59%
1H NMR(300.13MHz,MeOH d4):δ1.28(m,16H,CH2)、δ0.83(m,4H,CH2)、δ1.89(s,6H,CH3)、δ2.17(s,2H,CH2)、δ2.25(m,4H,CH2)、δ3.51(t,j=6Hz,4H,CH2)、δ4.18(m,2H,CH)、δ4.42(m,2H,OH)、δ4.58(s,4H,CH2)、δ4.76(qd,j=6Hz,4H,CH2)、δ6.21(t,j=6Hz,2H,CH)、δ7.23(s,2H,CH)、δ7.99(s,2H,CH)。
[実施例12]
5’−(4−(1(R)−ヒドロキシ−ヘキシル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン215mg(0.8ミリモル)と101.5mgの(R)オクト−1−イン−3−オール(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、31.5mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と13mgの硫酸銅(0.1当量、0.075ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 9/1)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が240mg得られる。
RF:0.48(AcOEt/MeOH 9/1)
収率:76%
高分解能SM[M+H]+:質量の計算値:576.4125、質量の測定値:576.4120
[実施例13]
5’−(4−(1(S)−ヒドロキシ−ヘキシル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン215mg(0.8ミリモル)と101.5mgの(S)オクト−1−イン−3−オール(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、31.5mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と13mgの硫酸銅(0.1当量、0.075ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 85/15)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が255mg得られる。
RF:0.48(AcOEt/MeOH 85/15)
収率:78%
高分解能SM[M+H]+:質量の計算値:576.4125、質量の測定値:576.4120
[実施例14]
5’−(4−(1−ヒドロキシ−ヘキシル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシアデノシン
Figure 0006280167
フラスコの中に、調製物3に記載した5’−アジド−5’−デオキシチミジン200mg(0.75ミリモル)とオクト−1−イン−3−オールのラセミ混合物95mg(1当量)をTHFと水の混合物(1/1)に溶かした0.1M溶液を導入する。次に、30mgのアスコルビン酸ナトリウム(0.2当量、0.15ミリモル)と12mgの硫酸銅(0.1当量、0.075ミリモル)を順番に添加する。この反応媒体を60℃に加熱して5時間に亘って撹拌する。次に前記混合物を周囲温度まで冷却する。この反応媒体を直ちにシリカに吸着させ、溶媒を蒸発させて除去する。カラムクロマトグラフィー(AcOEt/MeOH 8/2)によって純粋な化合物が得られる。白色の固形物が240mg得られる。
RF:0.47(AcOEt/MeOH 8/2)
収率:80%
高分解能SM[M+H]+:質量の計算値:576.4125、質量の測定値:576.4120
[実施例15]
ナノ粒子の調製
一般式(I)の化合物として、実施例2で調製した3’−(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−リン酸)チミジン(diC16dT)を、補助脂質としてジオレイルホスファチジルコリン(DOPC)を用いる。
1)貯蔵溶液の調製
a)シスプラチン溶液の調製
15mgのシスプラチンを10mlのミリQ水に溶かす(5mM)。この懸濁液を1分間に亘って撹拌し(ボルテックス)、次いで37℃にて24時間に亘ってインキュベートする。
b)脂質溶液の調製
溶液A:20mgのdiC16dTを2mlのクロロホルムに溶解させる(10mg/ml)。溶液は−20℃で保管する。
溶液B:DOPC:クロロホルム中20mg/ml溶液、−20℃保管。
2)脂質製剤の調製
2mlのエッペンドルフ(登録商標)管内で、52.3μlの溶液Aを23.6μlの溶液Bと混合する。両者の体積はモル比1/1に対応する。
窒素雰囲気下でクロロホルムを蒸発させると、一様な脂質膜が得られる。
3)ナノ粒子の調製
あらかじめ37℃でインキュベートした1.2mlのシスプラチン溶液を用い、あらかじめ調製した脂質膜を再び水和させる。前記混合物を30分間に亘って37℃でインキュベートする。加熱(45℃の熱浴)と凍結(ドライアイス/メタノール−78℃)のサイクルを10回実施する。
4)ナノ粒子の洗浄と回収
10サイクルの終了後、エッペンドルフ管を4℃にて5分間に亘って2100rpmで遠心分離する。上清を除去した後、沈殿物を1mlのミリQ水の中に再び懸濁させる。2回目の遠心分離(4℃にて5分間に亘って2100rpm)を実施した後、上清を除去し、沈殿物を乾燥させる。
1mlのミリQ水の中に再び懸濁させた沈殿物の濃度(ICP/光学分析)は、シスプラチンが2.844mMに等しい(852.2mg/l)。この濃度は、最初に使用したシスプラチンの47.4%に相当する。
[実施例16]
ナノカプセルの調製
一般式(I)の化合物として、実施例2で調製した3’−(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−リン酸)チミジン(diC16dT)を、補助脂質としてジオレイルホスファチジルコリン(DOPC)を用いる。
1)貯蔵溶液の調製
a)シスプラチン溶液の調製
15mgのシスプラチンを10mlのミリQ水に溶かす(5mM)。この懸濁液を1分間に亘って撹拌し(ボルテックス)、次いでときどき撹拌しながら37℃にて24時間に亘ってインキュベートする。
b)脂質溶液の調製
溶液A:20mgのdiC16dTを2mlのジクロロメタンに溶解させる(10mg/ml)。溶液は−20℃で保管する。
溶液B:DOPC:ジクロロメタン中20mg/ml溶液、−20℃保管。
2)脂質製剤の調製
2mlのエッペンドルフ(登録商標)管内で、52.3μlの溶液Aを47.2μlの溶液Bと混合する。両者の体積はモル比1/2に対応する。
圧縮窒素を用いてジクロロメタンを蒸発させると、一様な脂質膜が得られる。
3)ナノ粒子の調製
1.2mlのシスプラチン溶液(5mM)を、あらかじめ調製した脂質膜とともに、撹拌することなく周囲温度にて一晩インキュベートする。加熱(45℃の熱浴)と凍結(ドライアイス/メタノール−78℃)のサイクルを10回実施する。
4)ナノ粒子の洗浄と回収
10サイクルの終了後、得られた懸濁液を撹拌し、ガラス製溶血管の中に入れ、次いで5分間に亘って超音波処理する。超音波処理の後、ペレット中に見出される大きなカプセルを除去するため、この懸濁液を1000rpm/2.5分間/20℃で遠心分離し、ペレットを除去する。上清を新たに10,000ppm/5分間/20℃で遠心分離する。ナノ粒子はペレット中にある。沈殿物を1mlのミリQ水に再び懸濁させ、2回目の遠心分離を行なう。沈殿物を1mlの中に懸濁させ、誘導結合プラズマ(ICP)光学分析によって定量する。
[実施例17]
安定性の試験
実施例16のプロトコルに従って調製したナノ粒子をICP光学分析によって定量する(測定値は全濃度に対応する)。ナノ粒子の懸濁液を5本のエッペンドルフ(登録商標)管(150μl)に分ける。これらエッペンドルフ管を撹拌しながら37℃にて種々の時間(0、2.5、5、10、24時間)に亘ってインキュベートする。
所定の時間(x)が経過した後にエッペンドルフ管を14,000rpm/10分間/20℃で遠心分離し、(沈殿物が再び懸濁状態に戻らないよう静かに回収した)50μlの上清を定量分析する。
比較のため、補助脂質として1,2−ジオレイル−sn−グリセロ−3−ホスホコリン(DOPC)用い、1,2−ジオレオイル−sn−グリセロ−3−[ホスホ−L−セリン](DOPS)を基とするナノ粒子を同じプロトコルに従って調製する。
シスプラチンの放出率を以下の式に従って計算する:
放出されたシスプラチンの%=(Cx−C0)/(Ct−C0)
Cx:所定時間(x)経過時の濃度
C0:インキュベーション前の上清における濃度
Ct:インキュベーションなし、遠心分離なしの全濃度
シスプラチンの放出曲線をインキュベーション時間の関数として示したグラフを図1に示す。実施例16のナノ粒子は記号−○−で示し、DOPC/DOPSを基とするナノ粒子は黒三角で示す。
この結果から、本発明のナノ粒子では半減期(50%のシスプラチンが放出されるのに必要なインキュベーション時間)が24時間を超えるのに対し、DOPC/DOPSを基とするナノ粒子では約6.5時間であることが分かる。
[実施例18]
ナノ粒子のサイズ測定
実施例16のプロトコルに従って調製したナノ粒子をマルバーン社のゼータサイザで分析した。
ナノ粒子を2mlのミリQ水(サイズの測定に必要な体積)に懸濁させる。濃度は約0.5mMである(光を散乱させるためこの懸濁液は濁っていなければならない)。測定には使い捨ての容器(1cm/1cm)を用いる。
結果から、95%を超えるナノ粒子が100〜250nmのサイズであり、多分散度が0.228であることが分かる。
[実施例19]
細胞内へのシスプラチンの投与
プロトコル
遊離したシスプラチンか、実施例16のナノ粒子の中に封入したシスプラチンを100μM用い、集密度が80%の細胞IGROV1(卵巣腺癌系)(直径10cmの箱)を2時間、4時間、6時間何れかの時間に亘って処理する。この処理が終了したとき、PBSで2回洗浄する。細胞をトリプシンで処理し、PBSの中に再び懸濁させる。この細胞懸濁液をPBSで2回洗浄する(遠心分離を1000rpm/1分間)。細胞を1mlのPBSの中に再び懸濁させ、カウントする。
ICP光学分析による定量
106個の細胞を500μlの細胞溶解溶液を用いて溶解させる(シグマ社の溶解緩衝液)。1%のHNO3酸を含むミリQ水を加えて体積を5mlにする。
結果
結果を図2に示す。この図は、経時的な細胞溶解により遊離したシスプラチンの濃度を示す。この濃度は、処理細胞内に取り込まれたシスプラチン濃度に相当する。
各時間について、斜線を施した列(左側)は遊離したシスプラチンに対応し、点の列(右側)はシスプラチン含有ナノ粒子に対応する。
この結果から、シスプラチンの内部化は、ナノ粒子の存在下で断然有効性が大きいことが分かる。例えば同じ条件(106個の細胞、100μl、2時間)において、遊離シスプラチンの場合には0.5ナノモルのシスプラチンが内部化されるのに対し、ナノ粒子の場合には内部化は4.5倍多い(2.3ナノモル)。
[実施例20]
本発明に従って調製したナノ粒子の細胞毒性効果の研究
ナノ粒子を実施例15に記載した方法に従って調製した。一般式(I)の化合物として、Nathalie Campins他、New J. Chem.、2007年、第31巻、1928〜1934ページに記載の化合物C20dT:
Figure 0006280167
(但しn=18である)を使用した。
プロトコル
実施する試験では、白金誘導体に対する固有の耐性を持つことが知られるヒトがん細胞系HCT8(結腸直腸腺癌)を用いる。
プロトコルは次の通りである:
3日前、96ウエルのプレートに、細胞を、ウエル1つにつき細胞が50,000個の密度となるように播種する。
0日目、細胞を試験製剤で処理する。生理的血清中の短時間曝露(30分間)、又は培地中の長時間曝露(72時間)を行う。実施した濃度は、0〜0.4〜0.8〜1.5〜3〜6.25〜12.5〜25〜50〜100mg/lの点を含む。負の対照(処理しない細胞)と正の対照(シスプラチン)を同時に実施した。
3日目、培地を交換し、72時間の処理を停止する。
6日目、プロトコルを終了し、ウエルの底に残った細胞をクリスタル・バイオレットで着色する。
結果の表現
細胞の生存を調べ、様々な濃度の試験製剤により得られた全死亡率(又は細胞毒性)を、負の対照(未処理細胞)により得られた死亡率と比較した。細胞毒性の結果は、阻害濃度50(IC50)(すなわち50%の細胞の死が観察される濃度)で特徴付けられる効果用量曲線の形で示した。
30分の時点における予備的な結果(IC50
結果を以下の表1に示す。
Figure 0006280167
結果から、一般式(I)の化合物C20dTを含む本発明のナノ粒子は、この試験において、ある用量におけるIC50によって表される30分後の細胞毒性が、シスプラチンだけを用いた場合よりも有意に小さいことが分かる。
[実施例21]
本発明に従って調製したナノ粒子の細胞毒性効果の研究
一般式(I)の化合物として、
− 実施例2のdiC16dT(3’−(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−リン酸)チミジン)と補助脂質(DOPC)、又は、
− 補助脂質未添加の実施例12の5’−(4−(1(R)−ヒドロキシ−ヘキシル)−[1,2,3]トリアゾル−1−イル)−5’,2’−ジデオキシチミジンを用いた。
ナノ粒子を実施例15に記載した方法に従って調製したが、実施例12の化合物に対する加熱/冷却のサイクルは1回だけとした。
プロトコル
1000〜5000個のIGROV1細胞を、ウエル1つにつき血清を含む100μlの培地の中でインキュベートする(96ウエルのプレート)。24時間後、培地を除去し、細胞を1〜3日間に亘って(望む濃度の)本発明の製剤及び/又は遊離シスプラチンで処理する。血清を含む200μlの培地の中で細胞を37℃にてインキュベートする。処理終了後、細胞の生存率をMTS試験による比色分析で調べる。
結果の表現
細胞の生存を調べ、種々の濃度の製剤で得られた全死亡率(又は細胞毒性)を、負の対照(未処理細胞)により得られた結果と比較した。細胞毒性の結果は、阻害濃度50(IC50)(すなわち50%の細胞の死が観察される濃度)で特徴付けられる効果用量曲線の形態で示した。
結果を以下の表2に示す。この表では、IC50を、μM、又はシスプラチン1L当たりmgの単位で示す(インキュベーション時間:24時間)。
Figure 0006280167
この結果から、補助脂質の存在下又は不在下で調製した一般式(I)の化合物を含む本発明のナノ粒子は、この試験において、ある用量におけるIC50によって表される24時間後の細胞毒性が、シスプラチンのみを用いた場合よりも有意に小さいことが分かる。
[実施例22]
本発明に従って調製したナノ粒子の細胞傷害効果の研究
プロトコル
a/細胞の調製と処理
96ウエルのプレートの中で、ウエル1つにつき2500個の細胞(卵巣腺癌系であるIGROV1とSKOV3)を、血清を含む100μlの培地の中でインキュベートする。24時間後、培地を吸引し、血清なしの100μlの培地中で、遊離シスプラチン、又は実施例16のナノ粒子の中に封入したシスプラチンをさまざまな濃度(500、100、10、1、0.1、0.01、0.001μM)にして細胞を処理する。24時間処理した後、培地を取り出し、細胞を100μlのPBSで2回洗浄した後、血清を含む100μlの培地とともにインキュベートする。
b/毒性の出現
その2回の洗浄から48時間後、20μlのMTSを添加して細胞の生存率を調べる。37℃にて2〜4時間インキュベートした後に490nmでの吸光度を測定する。吸光度は、細胞の生存率に比例する。
c/結果
結果を図3に示す。図3A、Bは、50%の細胞を死滅させるのに必要な濃度(IC50)を、遊離シスプラチン(カラムA)又はシスプラチン含有ナノ粒子(カラムB)について示すグラフである。図3AはIGROV1細胞系に関し、図3BはSKOV3細胞系に関する。
結果から、シスプラチンを含む実施例16のナノ粒子は、IGROV1(シスプラチンに敏感)とSKOV3(シスプラチンに抵抗)という2つの細胞系において、遊離シスプラチンよりも有効であることが分かる。
IGROV1細胞系では、シスプラチン含有ナノ粒子を0.27μM用いると細胞が50%死ぬのに対し、遊離シスプラチンではこの結果を得るのに2.41μM用いる必要がある。SKOV3細胞系では、シスプラチン含有ナノ粒子を0.54μM用いると細胞が50%死ぬのに対し、遊離シスプラチンでは4.3μMである。
シスプラチン含有ナノ粒子は、IGROV1細胞系とSKOV3細胞系に関して遊離シスプラチンよりもそれぞれ9倍と8倍効果が大きい。

Claims (15)

  1. 治療薬を封入する方法であって、
    a)少なくとも1種の一般式(I)の機能性両親媒性化合物:
    Figure 0006280167
    (式中、
    − Xは、酸素原子を表し;
    − Bは、プリン塩基又はピリミジン塩基を表し;
    − L1はリン酸基を表し、L2は水素であり;
    − R1は、
    − 直鎖又は分岐鎖のC2〜C30の炭化水素鎖、好ましくはC6〜C25の炭化水素鎖、特に好ましくはC8〜C25の炭化水素鎖であって、飽和又は一部不飽和であり、任意により全部又は一部がフッ素化されているものを表し、ただし、RはC16またはC20の直鎖の飽和炭化水素鎖ではなく、或いは
    − ジアシルグリセロール基を表し、
    − R2は存在せず;
    − R3は、ヒドロキシ基を表し、
    ただし、Rが、各アシル鎖がC14であるジアシルグリセロール基を表す場合、Bは、チミンを表さない)
    と、治療薬との混合物を用意する段階;
    b)前記混合物に加熱及び凍結の繰り返しサイクルを適用し、前記治療薬を含有するナノ粒子を取得する段階;及び
    c)前記手順により得られた前記治療薬を含有するナノ粒子を回収する段階を含んでなる方法。
  2. 一般式(I)において、Bが、ウラシル、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ヒポキサンチン、アラシトシン、5−フルオロウラシル、ヨードデオキシウリジン、2’−デオキシ−2’−メチリデンシチジン、5−クロロ−6−アジド−5,6−ジヒドロ−2’−デオキシウリジン、ジデオキシアデノシン及びジデオキシチミジンから選択されるプリン塩基又はピリミジン塩基を表す、請求項1に記載の方法。
  3. 一般式(I)において、Bが、アデニン又はジデオキシチミジンを表す、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 一般式(I)の化合物を有機溶媒に溶解させ、脂質混合物とする段階、
    前記混合物を蒸発させて膜を形成する段階、
    所望の量の治療薬、好ましくは抗腫瘍薬を蒸留水に溶解させる段階、
    治療薬、好ましくは抗腫瘍薬の前記溶液中、前記脂質膜を再び水和させる段階、及び
    前記手順により得られた混合物に対して加熱及び冷却のサイクルを1〜10回実施する段階
    を含んでなる、請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。
  5. 補助脂質の存在下で一般式(I)の化合物を有機溶媒に溶解させる、請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。
  6. 前記補助脂質が、ジオレイルホスファチジルコリン(DOPC)及びジオレイルホスファチジルウリジンホスファチジルコリン(DOPC)から選択される、請求項5に記載の方法。
  7. 前記治療薬が、白金錯体、白金錯体に結合し得るルテニウム、或いは、ルテニウムII又はIII、チタン、ガリウム、コバルト、鉄、又は金を主成分とする白金未含有の無機錯体から選択される、請求項1〜6の何れか1項に記載の方法。
  8. 前記治療薬が、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン、及びロバスタチンから選択される、請求項1〜7の何れか1項に記載の方法。
  9. 治療薬、好ましくは抗腫瘍薬に富むコアが、補助脂質の共存又は不在下で、一般式(I)の化合物:
    Figure 0006280167
    (式中、
    − Xは、酸素原子を表し;
    − Bは、プリン塩基又はピリミジン塩基を表し;
    − L1はリン酸基を表し、L2は水素であり;
    − R1は、
    − 直鎖又は分岐鎖のC2〜C30の炭化水素鎖、好ましくはC6〜C25の炭化水素鎖、特に好ましくはC8〜C25の炭化水素鎖であって、飽和又は一部不飽和であり、任意により全部又は一部がフッ素化されているものを表し、ただし、RはC16またはC20の直鎖の飽和炭化水素鎖ではなく、或いは
    − ジアシルグリセロール基を表し、
    − R2は存在せず;
    − R3は、ヒドロキシ基を表し、
    ただし、Rが、各アシル鎖がC14であるジアシルグリセロール基を表す場合、Bは、チミンを表さない)
    からなる1又は2以上の脂質層によって包囲された構成を有する固体ナノ粒子。
  10. 一般式(I)において、Bが、ウラシル、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ヒポキサンチン、アラシトシン、5−フルオロウラシル、ヨードデオキシウリジン、2’−デオキシ−2’−メチリデンシチジン、5−クロロ−6−アジド−5,6−ジヒドロ−2’−デオキシウリジン、ジデオキシアデノシン及びジデオキシチミジンから選択されるプリン塩基又はピリミジン塩基を表す、請求項9に記載のナノ粒子。
  11. 一般式(I)の化合物
    Figure 0006280167
    (式中、
    − Xは、酸素原子を表し、
    − Bは、プリン塩基又はピリミジン塩基を表し;
    − L 1 はリン酸基を表し、L 2 は水素を表し、R 1 はC 2 〜C 30 アルキル基を表し、ただし、R はC 16 またはC 20 の直鎖の飽和炭化水素鎖ではなく、R 3 はヒドロキシ基である)
    と、治療薬とを含むナノ粒子。
  12. 前記治療薬が抗腫瘍薬である、請求項11に記載のナノ粒子。
  13. 前記治療薬が、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン、及びロバスタチンから選択される、請求項9〜12の何れか1項に記載のナノ粒子。
  14. 腫瘍性疾患の治療用である請求項9〜13の何れか1項に記載のナノ粒子。
  15. 一般式(I)の化合物が、3’−(1,2−ジパルミトイル−sn−グリセロ−3−リン酸)チミジンである、請求項9に記載のナノ粒子。
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