JP7320593B2 - デメチルノビレチンの製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献3では、以下に示すように、アセトフェノン誘導体(8)に対し、ジメトキシ安息香酸誘導体(9)(RはCl又はベンゾトリアゾリルである)を作用させ、β-ジケトン(10)を得、これを環化させることにより、ノビレチンを合成する方法が開示されている。
1)上記一般式(II)で表される化合物に、上記一般式(III)で表されるジメトキシ安息香酸誘導体を反応させて、上記一般式(IV)で表されるβ-ジケトン体を得、次いで脱保護及び縮環反応に付す、上記一般式(I)で表される6又は8-デメチルノビレチンの製造方法。
2)上記一般式(I)で表される6若しくは8-デメチルノビレチン又はその塩を有効成分とする抗酸化剤。
3)上記一般式(II)で表される化合物。
4)下記一般式(IV)で表される化合物。
5)8-デメチルノビレチン又はその塩。
溶媒としては、反応に悪影響を及ぼさないものであればよく、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒の他、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、塩化メチレン、1、2―ジクロロエタン、クロロホルム等の含ハロゲン溶媒、アセトニトリル、N、N-ジメチルホルムアミド、N、N-ジメチルアセトアミド、アセトン、酢酸エチル、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、或いはこれらの混合溶媒等を用いることができ、好ましくはメタノールとトルエンの混合溶媒である。
酸の使用量は、β-ジケトン体(IV)1モルに対して、通常3~9モル、好ましくは4~8モル、さらに好ましくは5~7モル、さらに好ましくは5.5~6.5モルである。
X1b及びX2bはいずれか一方がメトキシ基で他方が水酸基を示し、R1a及びR2aはいずれか一方がメチル基で他方がメトキシメチル基を示す。〕
本工程は、化合物(V)を、パラジウム触媒及びリガンドの存在下、水酸化物無機塩とクロスカップリングさせて、当該化合物(V)の3位(X1a又はX2a)に水酸基を導入する反応である。本反応は、バックワルド・ハートウィグクロスカップリング反応とも称され、公知の反応条件を参考にして適宜設定できる。
なお、X1a又はX2aで示されるハロゲン原子としては、臭素原子又はヨウ素原子が好ましく、臭素原子がより好ましい。
水酸化物無機塩の使用量は、化合物(V)1モルに対して、通常1~20モル、好ましくは5~15モル、さらに好ましくは7~13モル、さらに好ましくは9~11モルである。
反応温度、例えば80~130℃、好ましくは90~120℃、より好ましくは105~115℃であり、反応時間は、例えば0.1~2.0時間、好ましくは0.5~1.5時間、より好ましくは0.9~1.1時間である。
本工程は、化合物(VI)の3位の水酸基をメトキシメチル化する反応である。
メトキシメチル化は、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジクロロメタン、トルエン等の溶媒中、水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物および、ジイソプロピルエチルアミン、ジメチルアミノピリジン等の有機塩基存在下、化合物(V)をクロロメチルメチルエーテルと反応させることにより行われる。
Xはハロゲン原子を示す。〕
(1a)塩化アルミニウム,塩化アセチル、(1b)p-トルエンスルホン酸一水和物,N-ブロモスクシンイミド、(1c)N,N-ジイソプロピルエチルアミン,クロロメチルメチルエーテル、(2a)トリエチルアミン,無水酢酸。
(2b)トリフルオロボランエーテル錯体,酢酸、(2c)p-トルエンスルホン酸一水和物,N-ブロモスクシンイミド,MeCN、(2d)N,N-ジイソプロピルエチルアミン,クロロメチルメチルエーテル。
すなわち、本発明の抗酸化剤は、それ自体、酸化ストレスを低減するための医薬品、医薬部外品、化粧品又は食品であってもよく、或いは当該医薬品、医薬部外品、化粧品又は食品に配合して、酸化ストレスを低減するため或いは組成物の酸化を防止して保存安定性を高めるために使用される素材又は製剤であってもよい。
なお、当該食品には、酸化ストレス低減をコンセプトとし、必要に応じてその旨を表示した食品、例えば機能性食品、病者用食品、特定保健用食品、機能性表示食品、サプリメントが包含される。
6又は8-デメチルノビレチンの塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン塩、トリエチルアミン塩等の有機アミン塩類、リジン塩、アルギニン塩等の塩基性アミノ酸塩等が好ましく例示できる。
以下の工程により、3,4-ジメトキシ安息香酸から化合物Aを合成した。
アルゴン雰囲気下、200mL丸底フラスコに3,4-ジメトキシ安息香酸(5g、27mmol)をとり、脱水ジクロロメタン(66mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、塩化チオニル(3mL、41mmol)とN,N-ジメチルホルムアミド(833μL、11mmol)を氷浴での冷却下ゆっくりと滴下した後、1.5時間撹拌した。反応後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。次に、得られた残渣をジクロロメタン(57mL)で再溶解し、トリエチルアミン(3.8mL、27mmol)と1,2,3-ベンゾトリアゾール(3.3g、27mmol)を0℃で加え、30分間撹拌した。反応後、1N水酸化ナトリウム水溶液を室温で加え、反応液を塩基性にすることで反応を停止し、クロロホルムにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をジクロロメタンとヘキサンにより再結晶し、白色固体として化合物A(5.2g、収率66%)を得た。
以下の工程により、6-デメチルノビレチンを合成した。
アルゴン雰囲気下、200mL丸底フラスコに1,2,3,5-テトラメトキシベンゼン(5g、25mmol)をとり、脱水ジクロロメタン(42mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、塩化アセチル(5.4mL、76mmol)と塩化アルミニウム(833μL、38mmol)を氷浴での冷却下ゆっくりと加えた後、室温まで昇温し、24時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下8N水酸化ナトリウム水溶液をゆっくりと滴下し、反応液を塩基性にすることで反応を停止し、6N塩酸水溶液にて中和後、クロロホルムにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(2:1⇒3:1、v/v))により精製し、淡黄色油状物として化合物1(3.1g、収率55%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 203.73、159.01、158.81、158.38、130.48、106.33、86.34、60.73、55.94、55.56、33.21
HRMS calcd. for C11H14O5Na [M+Na]+:249.0739;found:249.0729
アルゴン雰囲気下、300mL丸底フラスコに化合物1(4g、18mmol)とp-トルエンスルホン酸一水和物(3.5g、19mmol)をとり、アセトニトリル(88mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、N-ブロモスクシンイミド(3.3g、19mmol)を氷浴での冷却下ゆっくりと加えた後、30分間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下超純水にて希釈、混合液をろ過し、黄色個体を得た。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-クロロホルム(3:1⇒2:1、v/v))により精製し、化合物2(3.9g、収率73%)として淡黄色固体を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 204.06、158.02、156.10、155.48、138.17、112.41、102.18、61.90、61.32、60.98、31.56
HRMS calcd. for C11H14BrO5 + [M+H]+:305.0025;found:305.0011
アルゴン雰囲気下、20mL丸底フラスコに化合物2(55mg、0.18mmol)をとり、脱水ジクロロメタン(5mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(87μL、0.54mmol)とクロロメチルメチルエーテル(76μL、0.36mmol)を氷浴での冷却下ゆっくりと加えた後、14時間撹拌した。反応後、超純水を加え反応を停止し、クロロホルムにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(10:1⇒5:1、v/v))により精製し、無色油状物として化合物3(67mg、収率100%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 200.42、152.65、149.61、146.41、143.73、128.31、108.27、99.64、62.76、61.14、61.06、57.53、32.53
HRMS calcd. for C13H17BrO6Na+ [M+Na]+:371.0106;found:371.0095
アルゴン雰囲気下、500mL丸底フラスコに化合物3(2.8g、8.0mmol)をとり、超純水(40mL)と1,4-ジオキサン(40mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、水酸化カリウム(4.5g、80mmol)と2-ジ-tert-ブチルホスフィノ-2‘,4’,6‘-トリイソプロピルビフェニル(683mg、1.6mmol)とトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(736mg、0.8mmol)を室温で加えた後、110℃まで加熱し1時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下飽和塩化アンモニウム水溶液を加え反応を停止し、酢酸エチルにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(2:1⇒1:1、v/v))とアミノシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(1:2、v/v)⇒クロロホルム:メタノール(91:9、v/v))により精製し、赤褐色油状物として化合物4(1.9g、収率81%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 200.87、142.27、141.99、139.13、139.02、139.00、126.69、100.06、62.03、61.26、61.06、57.41、32.69
HRMS calcd. for C13H18O17Na+ [M+Na]+:309.0950;found:309.0937
アルゴン雰囲気下、100mL丸底フラスコに化合物4(1.8g、6.3mmol)をとり、脱水1,2-ジクロロエタン(31mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(4.4mL、25mmol)とクロロメチルメチルエーテル(1.4mL、19mmol)を氷浴での冷却下ゆっくりと加えた後、75℃まで加熱し1時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下飽和塩化アンモニウム水溶液を加え反応を停止し、クロロホルムにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(5:1⇒3:1、v/v))により精製し、黄色油状物として化合物5(2.0g、収率96%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 200.82、148.87、145.83、143.10、142.70、140.20、127.02、99.81、98.97、62.20、61.29、61.18、57.43、57.27、32.74
HRMS calcd. for C15H22O8Na+ [M+Na]+:353.1212;found:353.1193
アルゴン雰囲気下、100mL丸底フラスコに化合物5(400mg、1.2mmol)と化合物A(412mg、1.5mmol)をとり、脱水テトラヒドロフラン(12mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、1.3Mリチウム(ビストリメチルシリル)アミド(3.7mL、4.8mmol)をドライアイス-アセトンにて-78℃冷却下ゆっくりと加えた後、室温まで昇温し3.5時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下飽和塩化アンモニウム水溶液を加え反応を停止し、酢酸エチルにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(2:1⇒2:3、v/v))により精製し、黄色油状物として混合物の化合物6(616mg)を得た。
次に、100mL丸底フラスコに得られた残渣を脱水メタノール(12.4mL)と脱水トルエン(12.4mL)で再溶解し、p-トルエンスルホン酸一水和物(711mg、7.2mmol)と無水硫酸ナトリウム(2.0g、14mmol)を室温で加え、80℃まで加熱し9時間撹拌した。反応後、反応液を超純水で希釈し、酢酸エチルにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(1:2⇒1:99、v/v))により精製し、白色固体として6-デメチルノビレチン(221mg、収率54%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 177.15、161.25、151.85、149.21、145.50、144.99、140.16、139.96、137.94、124.00、119.57、114.14、111.15、108.47、106.56、62.66、61.97、61.38、56.04、55.92
HRMS calcd. for C20H20O8Na+ [M+Na]+:411.1056;found:411.1038
以下の工程により、8-デメチルノビレチンを合成した。
アルゴン雰囲気下、500mL丸底フラスコに3,4,5-トリメトキシフェノール(5.0g、27mmol)をとり、脱水ジクロロメタン(140mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、トリエチルアミン(7.5mL、53mmol)と無水酢酸(5.1mL、53mmol)を室温で加え、1.5時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下飽和塩化アンモニウム水溶液を加え反応を停止し、クロロホルムにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。次に、100mL丸底フラスコに得られた残渣を酢酸(66mL)とトリフルオロボランエーテル錯体(50mL)を室温で加え、70℃まで加熱し2時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下8N水酸化ナトリウム水溶液をゆっくりと滴下し、反応液を塩基性にすることで反応を停止し、6N塩酸水溶液にて中和後、酢酸エチルにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(10:1⇒5:1、v/v))により精製し、淡黄色油状物として化合物7(5.6g、収率93%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 203.35、161.84、160.04、155.22、134.70、108.41、96.07、60.97、56.05、31.91
HRMS calcd. for C11H15O5 + [M+H]+:227.0919;found:227.091
アルゴン雰囲気下、20mL丸底フラスコに化合物7(100mg、0.44mmol)とp-トルエンスルホン酸一水和物(88mg、0.46mmol)をとり、アセトニトリル(4mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、N-ブロモスクシンイミド(94mg、0.53mmol)を氷浴での冷却下ゆっくりと加えた後、20分間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下超純水にて希釈、混合液をろ過し、黄色個体を得た。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-クロロホルム(10:1⇒6:1、v/v))により精製し、化合物8(94mg、収率70%)として淡黄色固体を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 203.92、157.89、157.38、155.52、138.88、111.19、100.52、61.21、61.19、61.17、32.30
HRMS calcd. for C11H13BrO5Na+ [M+Na]+:326.9844;found:326.9832
アルゴン雰囲気下、100mL丸底フラスコに化合物8(1.8g、5.9mmol)をとり、脱水ジクロロメタン(30mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(3.1mL、18mmol)とクロロメチルメチルエーテル(0.9mL、12mmol)を氷浴での冷却下ゆっくりと加えた後、19時間撹拌した。反応後、超純水を加え反応を停止し、クロロホルムにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(10:1⇒5:1、v/v))により精製し、無色油状物として化合物9(2.1g、収率100%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 200.05、152.66、149.65、146.54、144.09、128.30、108.27、100.55、61.95、61.17、61.09、57.80、32.60
HRMS calcd. for C13H17BrO6Na+ [M+Na]+:371.0106;found:371.0092
アルゴン雰囲気下、500mL丸底フラスコに化合物9(6.0g、17mmol)をとり、超純水(86mL)と1,4-ジオキサン(86mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、水酸化カリウム(9.7g、172mmol)と2-ジ-tert-ブチルホスフィノ-2‘,4’,6‘-トリイソプロピルビフェニル(1.5g、3.4mmol)とトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(1.6g、1.7mmol)を室温で加えた後、110℃まで加熱し1時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下飽和塩化アンモニウム水溶液を加え反応を停止し、酢酸エチルにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(2:1⇒1:1、v/v))とアミノシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(1:2、v/v)⇒クロロホルム:メタノール(91:9、v/v))により精製し、赤褐色油状物として化合物10(4.6g、収率93%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 200.88、143.35、142.84、142.30、139.33、137.05、126.11、100.25、62.18、61.19、61.17、57.31、32.63
HRMS calcd. for C13H18O17Na+ [M+Na]+:309.0950;found:309.0936
アルゴン雰囲気下、20mL丸底フラスコに化合物10(168mg、0.59mmol)をとり、脱水1,2-ジクロロエタン(5.8mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(409μL、2.34mmol)とクロロメチルメチルエーテル(134μL、1.76mmol)を氷浴での冷却下ゆっくりと加えた後、75℃まで加熱し3.5時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下飽和塩化アンモニウム水溶液を加え反応を停止し、クロロホルムにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(5:1⇒3:1、v/v))により精製し、黄色油状物として化合物11(214mg、収率100%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 200.69、148.81、146.02、143.48、142.36、139.66、126.99、99.99、99.05、61.98、61.30、61.14、57.53、57.36、32.73
HRMS calcd. for C15H22O8Na+ [M+Na]+:353.1212;found:353.1204
アルゴン雰囲気下、100mL丸底フラスコに化合物11(300mg、0.9mmol)と化合物A(309mg、1.1mmol)をとり、脱水テトラヒドロフラン(9mL)を加え撹拌し、澄明な溶液を得た。続いて、1.3Mリチウム(ビストリメチルシリル)アミド(2.8mL、3.6mmol)をドライアイス-アセトンにて-78℃冷却下ゆっくりと加えた後、室温まで昇温し3時間撹拌した。反応後、氷浴での冷却下飽和塩化アンモニウム水溶液を加え反応を停止し、酢酸エチルにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(2:1⇒2:3、v/v))により精製し、黄色油状物として混合物の化合物12(476mg)を得た。次に、100mL丸底フラスコに得られた残渣を脱水メタノール(9.6mL)と脱水トルエン(9.6mL)で再溶解し、p-トルエンスルホン酸一水和物(1.1g、5.5mmol)と無水硫酸ナトリウム(1.6g、11mmol)を室温で加え、80℃まで加熱し17時間撹拌した。反応後、反応液を超純水で希釈し、酢酸エチルにて3回抽出した。得られた有機層を飽和食塩水により洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、エバポレーターにて溶媒を減圧蒸留した。得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒:ヘキサン-酢酸エチル(1:2⇒1:99、v/v))により精製し、白色固体として8-デメチルノビレチン(221mg、収率61%)を得た。
13C-NMR(150MHz、CDCl3) δ 177.53、161.26、151.80、149.12、144.75、144.01、143.35、141.95、134.71、123.89、119.73、114.76、111.02、108.62、106.69、62.28、61.64、61.60、55.98、55.94.
HRMS calcd. for C20H20O8Na+ [M+Na]+:411.1056;found:411.1040
抗酸化能測定キット「PAO」(日研ザイル社製)を用いて抗酸化活性評価を実施した。
(1)方法
プラスチックチューブに390μLの希釈液を加えた後、ジメチルスルホキシドで溶解した1mM濃度のノビレチン(Nob)、本発明の8-デメチルノビレチン(8-deMeNob)、6-デメチルノビレチン(6-deMeNob)を10μL加えた。続いて、96wellプレートに上記で調製した溶液をそれぞれ各ウェルに200μLずつ分注し、SPARK10M(テカンジャパン社製)を用いて490nmにおける吸光度を測定した。その後、Cu2+試薬を各ウェルに50μL分注し、軽く振動させ攪拌し、室温にて3分間静止させた。反応後、各ウェルに反応停止液を50μL分注し、反応を停止させるとともに、490nmにおける吸光度を測定した。得られた抗酸化活性評価の結果を図1に示す。なお、データはExcelを用いて平均±標準偏差で表した。コントロール(Cont.)とノビレチン誘導体の2群間の比較はt検定を用い、有意水準は0.1%未満とした。
(2)結果
図1に示すとおり、本発明の6又は8-デメチルノビレチンはノビレチンが抗酸化活性を示さない一方で、優れた抗酸化活性を有することが確認された。
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