JPH01308292A - ガングリオシド誘導体の製造法 - Google Patents

ガングリオシド誘導体の製造法

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JPH01308292A
JPH01308292A JP1098636A JP9863689A JPH01308292A JP H01308292 A JPH01308292 A JP H01308292A JP 1098636 A JP1098636 A JP 1098636A JP 9863689 A JP9863689 A JP 9863689A JP H01308292 A JPH01308292 A JP H01308292A
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アウレリオ・ロメオ
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
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    • C07H15/02Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
    • C07H15/10Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical containing unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/02Drugs for disorders of the nervous system for peripheral neuropathies

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 体の製造方法に関する。ガングリオシドの夛子内エステ
ル誘導体は、神経系に何らかの損傷を与茅る疾患や事故
に起因する神経系統夕疾病を治療ずカングリ芽シトはグ
リコ゛スフィンコリピドの一員であって、シアリン酸部
分およびセラミ目こ結合している炭水化物部分を有する
構造を持っている。この炭水化物部分は、少なくとも1
個のカラクトースまたは゛グルコース部分および少なく
とも1個のN−アセチルグルコサミンまたはN−アセガ
ングリオノドの一般的な構】遍は次の−i式て4表すこ
とができる。
1分子のシアリン酸1−少なく゛とも1モルのN−’ア
ここで、全ての部分はクリコシト結合によって結合して
いる。
多数のカンクリオシドか確認されており、それらは特に
神経組゛織、とりわけ脳組織に豊富にあることか知られ
てい名。種々の研究の結果、カンクリオシド中の最も重
要なシアリン酸はN−アセチルノイラ゛ミン酸(NAN
A)であり、N−クリコリルノイラミン酸はさは坪重要
でないことがわかった。確認されてい′る多岐のプルグ
リオシトの内、国際的な記号で標゛識さ1”tた以下゛
のガングリオシドか、牛の脳組織から抽出されたガング
リオシド混合物中に多量存在する裏かわかった (以下、−余白) GD、b(16%) β        β    β    βGa1(1
→3)GalNAC(]→4:)Gal(1→4)Gl
c(1−1)Cer↑ NANA ↑ N、A、N、A GTIゎ(19%) β        β ゛  β    βGa1(1
−+3)GalNAC(1→4)Gal(1−+4)G
lc(1→1)CerN、ANA、、      、、
、NANA(! NANA GMl(21%) β     泗   β   β Ga1(1→3)GalN A C(1−4)C;al
(1→4)G 1c(1−+I)CerANA q児四±U刃う ここでGlcはグルコース、Ga1N、A、CはN−ア
セチル力ラクトサミン、Galはカラクトース、Cer
はセラミド、NANAはN−アセチル−ノイラミン酸を
表し、()中の%は牛の脳組織から抽出されたカンクリ
オシド混合物中の各ガングリオシドの含有量を表す。
ガングリオシドが神経系で重要な役割を果たしているこ
とはよく知られており、また最近、ガングリオシドか中
枢神経系の病変および末梢神経系の疾病の治療に有用で
あることが報告された(Actapsychiat、 
5cand、 、 55102.1977 ;Eur、
 Med、 phys、 、 13 ]、 1977;
Ric、 Sci、 Educ、 Perm、 911
5.1978;Adv、 EXp、 Biol、 71
275.1976;Electromyogr、 CI
 in、 Neurophysiol、 、 1935
3.1979.λl1nerva Medica、 6
93277、1978;Minerva Stomat
、 、 27177、1978;λled、del L
avoro、 68296(1977);Brain 
Res、 197236.1980゜)ガングリオシド
の治癒作用は、主として神経組織における成長現象を刺
激すること、および神経刺激伝達に関連する脱酵素、例
えば酵素(Na’。
K ”)A T Pアーゼを活性化することにあると考
えられている(Brain Res、 、 耳ワ、 2
36.1980;Leonら、J。
of NeurOchem、 、 37250.198
1)。
ガングリオシドで刺激された神経成長は、損傷を受けた
神経組織の治癒および再生を促進することになろう。
神経系の疾病を治癒するに当たり、ガングリオシドより
効果の大きい化合物を見い出そうとする研究かなされて
来た。
本発明者らは、ガングリオシドのある種の誘導体が、神
経成長刺激において、および神経刺激伝達に関係してい
る脱酵素、例えば酵素(Na”、K”)ATPアーセを
活性化する点に於て、ガングリオシドより活性か強いこ
とを見い出した。具体的には、ガングリオシド′の分子
内エステル誘導体か神経系の疾病を治療するのに特に有
効であり、もと=7− のガングリオシドより活性か強いことを見い出した。イ
ンビボおよびインビI・口実験の結果、神経成長刺激に
おいて、そしてまた、神経伝達に関与している(Na”
、に’)ATPアーセ膜酵素を活性化する点において、
この分子内エステル誘導体はもとのガングリオシドより
も優れていることかわかった。
これまでに、ガングリオシドの分子内エステル誘導体と
思われる極く僅かな物質か、極く少■、脳組織から分離
されている。ガングリオシドの分子内エステルは、ンア
リン酸のカルボキシル基と、炭水化物部分の1つの炭水
化物または同じガングリオシド分子内のもう1つの隣接
するシ゛rリン酸の水酸基との反応によって形成される
(J、ofNeurochemistry、 34.1
35L 1980. Bull、 ofMolecul
ar Biology and Medicine、 
3.170.1978)。ノJ゛ングリA−シトの分子
内エステル誘導体の構造は、例えば次の様に表わすこと
が出来るが、これは勿論1つの例示に過きない。
=8− 〆 上記式[+]において、ノアリン酸部分のRはI]また
は01−1、セラミド基中のR1はオレイン酸、ステア
リン酸またはりソール酸の様な脂肪酸を表わす。
式[1]のカングリオ7F分子内エステル誘導体は、シ
アリン酸のカルボキシル基が炭水化物部分の1つ、具体
的にはガラクトースの水酸基とエステル結合しているも
のである。この分子内エステル結合が形成すると、ノア
リン酸と炭水化物部分との間の通常のクリコンド結合と
一緒になって、通常5または6員環のラクトン環が形成
される。
これか、ガングリオシドの分子内エステル誘導体の構造
の特徴である。式[+]は例示的に示したものであり、
ノアリン酸のカルボキシル基か炭水化物部分の1つの水
酸基とエステル結合することによって5員環またはそれ
より大きいその他のラクトン環が形成し得ることに注意
すべきである。
既述した様に、ノアリン酸のカルボキシル基か、もとの
、ガングリオシドにおいてはそのノアリン酸がクリコン
ト結合によって結合している隣接するノアリン酸とエス
テル結合した場合にも、、ガングリオシドの分子内エス
テル誘導体か形成される。
この場合の構造は下式で表わずことかてきるここでR2
はシアリン酸部分にクリコント結合している炭水化物部
分を表わす。
もう1つのカンクリオシド分子内エステル誘導体は下記
の式[]TI]で表わすことかできる一I■− 0[1・ ここでR3は隣接するノアリン酸かエステル結合し−C
いる炭水化物部分を表わす。従ゲC1式[■]は1.ノ
アリン酸かそれに隣接するノアリン酸にエステル結合し
ており、そしてそれ自体は炭水化物部分にエステル結合
しているカンクリオント分子内エステル、透尋体を表わ
している。従つ−C1一般に、炭水化物部分、少なくと
も1個のセラミドおよび少なくとも1個のノアリン酸部
分から形成されて′おり、1個またはそれ以」二のノア
リン酸か炭水化゛物部分にエステル結合しており、そし
て=12− /または1個またはそれ以」二のノアリン酸か隣接する
シアリン酸にエステル結合しているガングリオシド分子
内エステル誘導体であって、」−記した化合物の種々の
類縁体を形成させることができる。
即ぢ、ガングリオシドには多数の分子内エステル誘導体
が可能であって、前記したものはその例示に過きない。
ガングリオシド分子内エステル誘導体の製造方法として
は、以下のものが知られている1、ガングリオシドを酢
酸またはトリクロロ酢酸溶液中に入れて放置するたけて
分子内エステルを生成せしめるもの(Sphingol
 1pids、 Spl+ingol 1pidose
s and A11ied Disorders、 A
dv、 Exp、 Med、 Bio11995、19
72;Neurochem、 281133.丁977
)。この方法によれは、ガングリオシドに対して非常に
高い比率の酢酸を使用しなければならず、また、、ガン
グリオシドを完全に変換することはできない。従って、
最終的に精製工程が必要であり、これは通常イオン交換
樹脂、例えばセファテックスを用いて行われる。
2 水性媒質中ての水溶性カルホンイミドとカンクリA
71・との反応(Carbohydr、 Res’、旧
344.1975)。この方法は、反応か水性媒質中で
行われるので、カンクリオシドを完全に変換することは
できない。この方法は収率が非常に悪く、最終的に分子
内エステル生成物を精製しなければならない。
本発明は、高収率でカングリオ/)・分子内エステル誘
導体を製造するだめの新規な方法、特に完全にラフ)・
ン化されたガンクリオント分子内エステル誘導体の製造
方法を提供するものである。即しその方法は、カンクリ
オシドまたはその塩を非水性有機溶媒中、ラクトン化試
薬と無水条件下で反応させることからなる。さらに詳し
くは、哺乳動物から得たカンクリオシドまたはガンクリ
オンl”/U合物をイオン交換樹脂で処理して該カング
リオ/1・のノJルポキンレート基をカルボキシル基ま
たはその塩(3級窒素塩)に変換し、得られたガングリ
オシドまたはカングリオント混合物を、非水性有機溶媒
中、無水条件下、ラクトン化試薬と反応さ−U、次いて
カンクリオシド分子内エステル誘導体をアセトンで沈澱
せしめることからなる。本発明で使用される適当な有機
溶媒はンメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホ
ルムアミド(DM F )、テトラヒドロフラン、ジメ
トキシエタン、ピリジンおよびスルホラン並びにそれら
の混合物などである。好適なラフ!・ン化試薬としては
、有機溶媒に可溶のカルボジイミド類、例えばシンクロ
へキンル力ルポジイミド、ベンジルイソプロピルカルボ
ジイミド、およびペンジルエチル力ルホジイミド、2−
クロロ−1−メチル−ピリジニウム塩類、エトキシアセ
チレンおよびウッドワード試薬(N−エチル−5−フェ
ニルイソオキサゾリウム−3゛−スルホネート)などが
含まれる。ガングリオシドを水性媒質中でカルボジイミ
ドと反応させる先行技術の方法では、分子内エステル誘
導体の収率は非常に低いか、非水性媒質中でカンクリオ
シドを反応させる本発明方法では、所望の分子内エステ
ル誘導体の収率は先行技術における可能な収率よりも高
く、実質的に定量的であることがわかった。本発明方法
に於いて使用される出発物質としてのカンクリオシドは
、哺乳動物、最も好ましくは牛の脳組織から抽出される
。以下の実施例は、本発明方法によるカンクリオシドの
分子内エステル誘導体の1!8ν造法を例示するもので
ある。
失旌桝↓ 牛の脳からガングリオシド混合物を抽出し、その5gを
DMSO507Iρに溶解する。次いで無水のスチレン
型樹脂(スルホン酸850〜100メツンユ、T−I 
”型)4gをこの混合物に加え、全体を室温で30分間
撹拌する。イオン交換樹脂によるこの処理でガングリオ
シドの全てのカルボキシレート基はカルボキシル基(−
CO○H)に変換される。
適当な物理的分析、例えば原子吸光分析により全てのカ
ルボキシレートxか変換されたかどうかを確認する。次
いで樹脂を吸引濾過し、溶液をジンクロヘキシル力ルホ
ジイミl”]  5’iで処理し、1時間放置する。沈
澱したシンクロへキジルウ、レアを濾過して除き、残っ
た溶液をアセトン100mQ。
で処理するとカンクリオシドの分子内エステル誘導体か
沈澱する。収量469(理論値の約90〜95%)。
分子内エステル誘導体は赤外吸収スペクトルおよび薄層
クロマトグラフィーで確認する。
I R(K B r法)  このエステル−ラクトン結
合は175 Qc7I−’に吸収を示す。
直置クロマトグラフィー 7リノノゲルプレー1・を用
い、CHCC3/MeOH10,3%CaC(!、(容
量比 55/45/I O)で展開した時の分子内エス
テル混合物のR7値は07〜0.85の範囲にある。こ
の目的生成物のR4値は、出発物質8合物のR1値より
高い。このクロマトグラフィーの結果、出発物質が存在
しないことがわかる。OIN Na2Co、溶液を用い
て60°Cて1時間処理するとエステル結合が開裂し、
出発物質として用いたガングリオシドの混合物が得られ
る。
実施例2 ガングリオシド混合物(ブートリウム塩)9gを蒸留水
80Hに溶解し、Dowex 50wX 8(100〜
200メツシユのトリエチルアンモニウム型)209を
充填したカラムを通ず(この処理でガングリオノトの全
でのカルボキンレート基はトリエチルアンモニウム塩に
変換される)。高減圧下で脱水したこの生成物を、超音
波処理浴を使って、トリエチルアミン8靜を含む無水テ
トラヒドロフラン2CIOzρに溶かす。この溶液を、
4QzMの2−クロロ−1−メチル−ピリンニウム塩(
アニオンは、例エバ沃素、トルエン−4−スルホ不−1
・、トリフルオロメタンスルホネートなとてあってよい
)を含有している無水テトラヒドロフラン600111
2に、絶えず撹拌し、45°Cの一定の温度に保ぢなか
ら、4時間で徐々に添加する。この反応を45°Cで1
8時間行う。
過剰の試薬を濾過し、混合物を窒素気流下で濃縮し、残
留物をクロロホルム/メタノール(11)の混合物9.
0 mQ、に再溶解し、アセトン4507Iρ中で沈澱
させる。最後に生成物を高減圧下で乾燥する。収量7.
9g(89,7%) /リカケル薄層クロマI・クラフィー(溶媒−クロロポ
ルム/メタノール/CaCρ2(03%)(55:45
:10)の混合物)の結果、分子内エステル混合物のR
7値は07〜0.85の範囲にあった。この目的生成物
のR4値は、出発化合物混合物のR4値よりも高い。ク
ロマトグラフィーにより、出発物質の存在しないことが
わかる。Na2CO3の0.IN溶液により、60°C
で1時間処理するとエステル結合が開裂して、もとのガ
ングリオシド化合物が得られる。
カングリオンド混合物の分子内エステルまたは内部エス
テルのrRスペクトルをKBr法で測定したところ、]
7750cmに典型的なエステル吸収を示した。
実施例3 GM、(ナトリウム塩)8gを蒸留水80ffgに溶解
し、DOwex 50WX 8(100〜200メツシ
ユのトリエチルアンモニウム型)10yを充填したカラ
ムに通ず。高減圧下で脱水したこの生成物を、超音波処
理浴を用いて、トリエチルアミン4nρを含有している
無水テ)・ラヒI・ロフラン2007dに溶解する。
この溶液を、20vtMの2−クロロ−1−メチルーピ
リ/ニウノ\塩(ここで、アニオンは、例えば沃素、l
−ルエンー4−スルボ不一+−、トリフルオロメタンス
ルホ不−1・なとであってよい)を含有している無水テ
トラヒドロフラン600靜に、絶えず撹拌し、45°C
の一定温度に保ちながら4時間で徐々に添加する。この
反応を45°Cで18時間行う。
過剰の試薬を応過し、混合物を窒素気流中で濃縮し、残
留物をクロロポルム/メタノール(1:1)の混合物8
0叶に溶解し、アセトン400好中で沈澱させる。最後
に生成物を高減圧下で乾燥する。収量709(収率88
,4%) シリカケル薄層クロマトグラフィー(溶媒・クロロポル
ム/メタノール/CaCρ2(03%)(5545:1
0)の混合物)の結果、目的生成物のR4値(07)は
出発物質のそれ(0,65)より高かった。このクロマ
トクラフィーの結果から、出発物質か含まれていないこ
とかわかる。Na2CO3の0、IN溶液により60°
Cで1時間処理すると、エステル結合か開裂し、もとの
ガングリオシド′が得られる。GM、の分子内エステル
のIRスペクトルをKBr法により測定すると、l 7
5 Qc7+−’に典型的なエステル吸収か見られた。
実施例4 ガングリオシド化合物(ナトリウム塩)99を蒸留水8
0.IRQに溶解し、Dowex 50wx 8 (1
00〜200メツシユのピリジニウム型)20gを充填
したカラムに通す(この処理でガングリオシドの全ての
カルボキシレート基はピリジニウム塩に変換される)。
高減圧下で脱水したこの生成物を無水テトラヒドロフラ
ン800+12とエトキンアセチレン4. 、2 ?(
60zM)に溶解する。この混合物を3時間還流する(
還流器は一10’C:に冷却し、脱水バルブを備えつけ
る)。溶媒および過剰のエトキンアセチレンを除去した
後、残留物をクロロホルム/メタノール(]:])の混
合物80Mρに溶解し、アセトン400叶中で沈澱させ
る。収量8゜19(収率920%) シリカケル薄層クロマトグラフィー(溶媒−クロロポル
ム/メタノール/CaCρ2(0,3%)(55:45
1.IO,)の混合物)の結果、分子内エステル混合物
のR4値は07〜085てあった。最終生成物のR1値
は出発物質の混合物のR0値より高い。クロマトクラフ
ィーの結果、出発物質が含まれていないことかわかる。
Na2CO3の0.IN溶液を用いて、60°Cで1時
間処理すると、エステル結合か開裂し、もとのカンクリ
オシド化合物か得られる。
カンクリオシド化合物の分子内エステルのIRスペク(
・ルをKBr法で測定したところ、1750ctrr7
’に典型的なエステル吸収か観察された。
実施例5 GM、(すトリウム塩)89を蒸留水80mρに溶解し
、Dovrr*  50WX 8(] IOO〜200
メ、シュのピリンニウム型)109を充填したカラムに
通す。
この生成物を高減圧下で脱水し、無水テトラヒドロフラ
ン800靜とエトキシアセチレン2.]g(3Q、vM
)に溶解する。この混合物を3時間還流する(還流管を
一10°Cに冷却し、脱水バルフを取りイ」ける)。
溶媒と過剰のエトキシアセチレンを除去した後、残留物
をクロロホルム/メタノール(1:1)の混合物80m
(!に溶解し、アセトン40O1llQ中で沈澱させる
。収量72g(収率91.0%)シリカゲル薄層クロマ
トグラフィー(溶媒−りooホルム/メタノール/ C
aC(22(0、3%)(55:45・10)の混合物
)の結果、目的生成物のR2値(0,70)は出発物質
のR7値(0,65)より高いことがわかった。クロマ
トグラフィーにより、出発物質は含まれていないことが
わかる。Na、CO3のO,IN溶液で、60°Cで1
時間処理すると、エステル結合か開裂し、もとのガング
リオシドが得られる。
GM、の分子内エステルのIRスペクトルをKBr法で
測定すると、1750ajI−’に典型的なエステルの
吸収が観察される。
実施例6 ガングリオシド混合物(すトリウム塩)9gを蒸留水8
0靜に溶解し、Dowex 50wx 8(] IOO
〜200メツシュのピリジニウム型)209を充填した
カラムに通ず。この生成物を高減圧下で脱水し、無水ピ
リジン20(hl+(!に溶解し1、これを、無水ピリ
ジン20011eにツビッタ−イオン・ウッドワード試
薬(N−エチル−5−フェニルイソオキサゾリウム−3
”−スルポイ、−1・、Wood’wardeta1.
’、 J、 Am、 chem、 Soc、 8310
10〜1’O1’2.1961) 5 、52@(]0
7NM)を入れた懸濁液に加える。゛この反応混合物を
室温で10日間撹拌する。
過剰の試薬を痔過し、溶媒を完全に除去した後、残留物
をクロロポルム/メタノール(11)90yttQに溶
解し、アセトン45”0z12中で沈#きせる。
収量72g(収率81.8%) シリカゲル薄層クロマトグラフィー(溶媒=りooポル
ム/メタノール/ CaC122(0、3%)(55:
 r5: ro)の混合物)の結果、分子内エステル混
合物のR4値は07〜0.85であった。この目的生成
物のR,値は出発物質のR,値よりも高い。クロマトグ
ラフィーの結果から、出発物質は含まれていないことが
わかる。Na2CO3の01N溶液で60°Cて1時間
処理すると、エステル結合が開裂し、もとのガングリオ
シド化合物か得られる。
ガングリオシド混合物の分子内エステルのIRスペクト
ルをKBr法で測定したところ、175Qcyp−’に
典型的なエステル吸収が観察された。
実施例7 GM、’(ナトリウム塩)8gを蒸留水80mQに溶解
し、Dowex 50WX 8(10’O〜200メツ
シユのピリジニウム型)10gを充填したカラムに通す
この生成物を高減圧下で脱水し、無水ピリジン200順
に溶解し、これを、無水ピリジン200fff2にツビ
ッタ−イオン・ウッドワード試薬1.’26y(5ff
M)を入れた懸濁液に加える。この反応混合物を室温で
10日間撹拌する。
過剰の試薬を濾過し、溶媒を完全に除去してから残留物
をクロロホルム/メタノール(1: 1)混合物80=
Cに溶解し、アセトン400 ynQ中で沈澱を析出さ
せる。収量63g(収率 795%)シリカゲル薄層ク
ロマトグラフィー(溶媒=クロロポルム/メタノール/
CaCρ2(03%)(55・/15:10)の混合物
)の結果、目的生成物のR,値(,0,70)は出発物
質R4値(0,65)より高いことかわかった。このク
ロマトグラフィーにより、出発物質は含まれていないこ
とがわかる。
Na、Co3の0.IN溶液で、60°Cて1時間処理
すると、エステル結合か開裂し、もとの、ガングリオシ
ドが得られる。
GM、の分子内エステルのIRスペクトルをKBr法で
測定したところ、1750cm−’に典型的なエステル
吸収か観察された。
u学的性質 ガングリオシドの分子内エステル誘導体およびその製造
方法は先行文献に記載されているが、この分子内エステ
ル誘導体の生物学的活性または医薬としての利用可能性
については何ら記載されていない。本発明者らは、ガン
グリオシドの分子内エステル誘導体は神経系の疾病を冶
癒する極めて高い活性を有し、その活性はガングリオシ
ド自体よりもずっと高いことを見い出した。即ぢ、、ガ
ングリオシドの分子内エステル誘導体は、病気または事
故に起因する末梢系および用ゴ枢神経系の疾病を包含す
る種々の神経障害の治療に使用することができる。この
化合物はまた、神経に影響を与える手術、例えば痔核手
術の後の術後療法に使用することができる。
本発明に係るガングリオシド分子内エステル誘導体の優
れた薬理学的性質を、以下に列挙する試験法により、ガ
ングリオシドと比較、評価することができる 1 好ク
ローム性セルライン(pc、、)における軸索成長、2
 ノイロン膜(Na″に’)ATPアーセ活性、3 眩
輝(dazzling)後のエレクトロレチノグラムの
回復。
ノイロンの分化と考えられており、ガングリオシド分子
が」−記効果を発揮する生化学的機構はインビトロで細
胞培養モデルを評価することにより研究することかでき
る(pc、、は叶P、 Cal 1ssano(CN、
R−Laboratorio di Biologia
 Ce1lulare−cl−7、イタリア国)から供
給されたIAサブクローンから誘導した)(”Gang
liosides in Neurological 
and 、Neuromuscullar Funct
ion、 Development and Repa
irll、Ed、 byM、M、Rapport an
d A、Gorio、Raven Prcss、 Ne
w York、1981)。このモデルでは、ガングリ
オシドまたはガングリオシド分子内エステル誘導体を神
経成長因子(ljGF)、軸索成長を刺激するためのp
C,、、分化の特異的誘導物質と共にPC,2培養培地
に添加する。次いてガングリオシドによって刺激される
軸索成長をガングリオシド分子内エステル誘導体によっ
て刺激されるそれと比較することかできる。
具体的には、セル(100,000/フツート)を′ラ
ウス(Ileracos)インキュベータ(5%CO2
,95%の水分を含んた空気)中、37℃に保持し、コ
ラ−ケン被覆組織培養、f3Qzgのインテグリド・フ
ァルコン・プレート(InLegrid Falcon
 Plates)に置いた(以下の培養培地の存在下 
85%RPM  ] 640 (G 1bco)、10
%加熱不活性化馬血清(G 1bco)、5%牛脂児血
清(Gibco)、50U/靜ペニジリンおよび25z
y/+ρストレプトマイン)。培地は48時間毎に交換
した。
この様な条件下では、細胞は分裂するが軸索を形成しな
い。NGF(50%g/ffのを添加すると細胞は増殖
をやめ、5〜10日以内に軸索を形成し、分化する。こ
の効果を、5白目およびその後1日おきに軸索を有する
細胞の数を数えることにより評価した。
力8ングリオシドおよびその誘導体(]ffM)をNC
,Fと同時に培養培地に添加し、7白目および9白目に
軸索を有する細胞の数を数えることによりその効果を評
価した。
■ 軸索成長についての比較実験の結果を表1に示す。
(以下、余白) 以上の結果、本発明に係るガングリオシドの分子内エス
テルはノイロン成長刺激作用を有し、この作用は7白目
においても9白目においても、ガングリオシドよりも強
いことがわかった。
ガングリオシドまたはカングリオ/ト分子内エステルの
脱酵素(Na’、に’)A’TPアーゼ活性化能を、イ
ンビトロでのノイロン膜標本で評価スルことかできる(
J、□fl(euro、chem  前記)。
実験材料および方法 a)  ラット脳の粗ミトコンドリアフラクション(’
P2フラクンヨン)の調製 P2フラクションの調製はMorganらの方法に従っ
て行った(Biochem、 Biophy’s、 A
cta 241737.1971)(全ての操作は0〜
4°Cで行った。Xg値は平均遠心力を示す)。チャー
ルスリバー系のスプラギュードウレイ(Sprague
 Dawley)雄ラット(体重150〜175y)を
回頭し、脳を素早く摘出して水冷等張液で洗浄した。小
脳を切除した後、脳を4倍容量のホモジナイズ溶液(0
,32Mシュクロース含有1xM燐酸カリウム緩衝液お
よび0.、]、nM EDTAニナト明ウムオウム7.
27)を用い、12上下ストロークのモータ駆動テフロ
ン−カラスホモジナイザ−(表示半径すきま、0.25
yzx; 800r、 p、 m、 )でホモ/ナイス
゛し。ポモン不−1・をホモジナイズ用溶液で10%に
希釈し、あらい綿布4枚で濾過し、1000xyで15
分間遠心分離した。
得られたペレットを同し量のホモジナイズ用溶液で洗浄
し、」1記と同し様に遠心分離した。上澄液を合わせて
1.7,500xyで25分間遠心分離しくこの重力条
件は、フラクンヨンか最も多量の神経終末を含有する様
にするために選択した)、ペレットを9倍容量のホモジ
ナイズ溶液て4同洗浄し、その都度17.500 xy
で25分間遠心分離した。「P2フラクンヨン」と呼ぶ
最後のペレットは、主成分として、破壊されていないミ
トコンドリアと神経終末を含んでいる。この最後のペレ
ットを、適量のホモジナイズ用溶液に、前記のテフロン
−カラスポモシナイサーを用いて均一に再懸濁し、直ち
に分析に使用した。貯蔵による不都合を避けるために、
常に使用直前に新鮮なP2フラクンヨンを調製した。こ
のP2フラク/ヨン標本はNeuΔc / vtg蛋白
質に結合した339±2.8(S、D、)のカンクリオ
シド含量を有していた。
b)ATPアーセ検定 ATPアーセ活性はWallickらの方法(J、 P
l+armExptl、 Therap、 18943
4.1974)に従い、分光光度法によって測定した。
特に記載しない限り、反応混合物は5QuMンユクロー
ス、0.2zM EDTA二ナトツナトリウム7.4に
調節)、100I1M100I1.5 mM M g 
C(! 7、]011MKcρ、27!Mポスホ(エノ
ール)ピルベート・モノカリウム塩(PEP )(pH
7、4に調節)、3zM ΔTP、5C)+Ml−リス
塩酸pH7,4,0,33mMNADH、ピルベート−
キナーゼ(P K)(3Qμg/mのおよびラクテート
−デヒドロゲナーゼ(LDHXIOμ9/nのからなり
、最終容量は3靜、最終pHは72であった。P2フラ
クション50〜75μ9(蛋白質として)を添加するこ
とにより反応を開始した。
(Na’、に’)ATPアーゼ活性は、全ATPアーゼ
と3X]、O−5ウーアバインの存在下で測定したM 
g 2 ’依存性ATPアーゼとの差から求めた。個々
の検定に要する時間は3〜5分であった。
ATPアー七活性は国際単位(IUX加水分解されたA
 T Pのμモル/蛋白質mg1分)で表わした。
ガンクリオフl−誘導体の活性(50nM)はノイロン
膜と37°Cで2時間イン牛ユへ一トシた後測定 しブ
こ。
精米 ATPアーセ活性に関する比較実験の結果を表2
に示す。
以上の実験の結果、本発明に係るガングリオシド分子内
エステル誘導体はノイ品ン膜醇素(Na”。
K ”)’A T Pアーゼ活性化能を有し、その活性
は同じモル濃度条件下のカンクリオンドよりずっと高い
ことかわかった。
■ ガンクリオントまたはノノンクリオント分子内エステル
誘導体の、網膜電気活性回復促進能は、家兎に物理的損
傷(眩輝)を与える方法で評価することができる。この
モデルに於いては、ガングリオンドまたはガングリオシ
ド分子内エステル誘導体を非経口的に(静脈内に)投与
する(“’Int、 Symposium on th
e Neurochemistry of the R
etinall、Athens、August  28
−528−5epte  L 1979.(Commu
nication))(”5atellite Mee
ting on Biochemical and P
harmacological Implicatio
ns of Gangliosides FuncLi
ons”、 Cortona、 August 28−
31.1975. (Communications)
)。
実験材料および方法 体重19〜2kgのニューシーラ
ント産雄家兎を使用した(“’Int、Symp on
the、Neurochemistry of the
 Re1jna、Athens、August 28−
28−3epte、r 1.1979)。
04%ノヘンン(noves 1ne)を局所投与して
角膜麻酔を行った。弱い吸盤を備えた各膜電極(Hen
kesによる)を付けてエレクトロレチノグラム(網−
35= 膜電位図)を記録した。対照電極は前頭域に皮下挿入し
た針であった。以下の装置を使用した AC前増幅器’
、5 A 22 N Tekt”ronics(10H
”z DCフィルター)’: Neuroaverag
’er”’i 1.72 0TE B’iomedic
a分析器 X Y ’pl’ot’ter I 80 
’OL i’n5ei”s記録gt:]2730T E
  B iomedica光刺激装置。
光刺激は、周波数05ヘルツ、10秒間の0゜2ワット
/秒の5回の閃光で行った。記録のベースタイムは1.
 ’O’Oll1secてあった(pre−set45
 )。
動物を暗所に30分間入れ、一定の空気、温度および嵜
の条件下で暗さに順応させ、以下の測定を行った。  
                1 全ての動物につ
いて15分毎に、3回べ一スコ刈]ロールを測定した。
汲’a+b(ピークからピーク)の平均を削算した。
2、次いて角膜電極からl ’amの距′n1[に置い
た5cho’tt’ Ma’inz” ’KIl ”1
”5”O′Bランプを使って、20分間動物を眩輝(め
くらまし)した。
この後、眩輝後20.40および60分後の工=36− レクトロレチ7グラム(ERG)の強さを測定すること
により、ERG回復を調べた。これによって、あるへき
動物の基礎状態を査定することかできた。
次いで動物を被験化合物で処理し、30分後に再び眩輝
にイゴシ、前記と同じ条件下でERGを記録した。被験
化合物は33ナノモルフkgの割合で静脈内注射した。
積朱  エレク)・ロレチノグラム回復に関する比較実
験の結果を以下の表3に示す。
表旦  エレクトロレチノクラム回復に及ぼすガングリ
オシト誘導体の影響* *使用動物、家兎 投与量: 33nmole/に9(静脈注射)以上の結
果から、本発明に係る分子内エステル誘導体はエレクト
ロレチノクラムに於ける回復を促進すること、およびそ
の活性は全実験期間中を通してカングリオントより強い
ことがわかった。
より詳しくは、本発明に係る分子内エステルガングリオ
ント誘導体は、外傷性、圧迫性、退化性または毒素感染
性の障害であって、神経再生刺激および神経筋肉機能の
回i(か必要である末梢神経系の障害、および外傷性、
酸素欠乏性、退化性または毒素感染性の障害であって、
機能回復のためにノイロン成長の刺激が必要である中枢
神経系の障害の治療に使用することかてきる。
本発明に係るガングリオ/1ζ分子内エステル誘導体は
神経系、特に末梢神経障害および中枢神経系の疾病を治
すための種々の治療に医薬として(吏用することかでき
る。これらの障害には、以前はカンクリオ/I・か使わ
れて来たか、」−記の実験の結果、カンクリオントの分
子内エステル誘導体がガンクリオン!・自体よりもすっ
と活性の強いことか4つかった。
本発明に係るガングリオシド分子内エステル誘導体は、
筋肉内、皮下、皮肉、静脈内注射またはインフュージョ
ン用医薬製剤の形にして、ヒトおよび動物に投与するこ
とができる。この製剤は、本発明の化合物の溶液であっ
てもよく、本発明化合物の凍結乾燥粉末であってもよく
、そしてまた、それらは薬学的に許容し得る担体や希釈
剤を含んでいてもよく、さらに生体液と等張であって、
同じpHの緩衝液の形に調節されていてもよい。投Lg
量は所望の薬効および所望の投与ルートによって変わる
。投与量は、例えば、IB当たり体重1にg当たり活性
化合物0.05〜5zyとし、単位投与量を体重1kg
当たり0.05〜2I1g/に9とすることかできるか
、勿論これに限定されるものではない。
本発明に係る医薬製剤は、通常種々のガングリオシド分
子内エステル誘導体の混合物を使って製造されるか、単
一の活性成分だけを含むものであっもよい。
以下に、神経系の障害の治療用として溶液の形に製剤化
される医薬製剤の例を挙ける。
製剋刺1 2rrtOのアンプル 活性成分5屑9および塩化プ用・リウム16Hにパイロ
ンエンを含まない蒸留水を1吏っだクエン酸塩緩衝液(
p+−16)を加えて2m(!とする。
製剤刺ス 21のアンプル 活性成分50yrt&および塩化すトリウA16mgに
パイロジエンを含まない蒸留水を使ったクエン酸塩緩衝
液(pH6)を加えて2mgとする。
製遡男多 41のバイアル 活性成分]0Quyおよび塩化ナトリウム32mgにパ
イロジエンを含まない蒸留水を使ったクエン酸塩緩衝液
(p+−16)を加、えて4靜とする。
以」二の製剤は、前記ルートのいずれかで、ヒト及び動
物に直接投与することができる。更に、この製剤は活性
物質を約2%から約50%含ませることができる。
神経系の障害の治療に使用できるその他Φ医薬組成物の
例を更に以下に示す。以下の製剤は2本のバイアルから
なっている。活性成分を含んでいる1番目のバイアルに
は、薬学的に許容し得る賦形剤、例えばグリノンおよび
マンニットと共に、約10〜約90重量%の活性成分の
凍結乾燥粉末か入っている。2番目の溶媒用バイアルに
は、所望量の溶媒、例えば塩化すトリウムおよびクエン
酸塩緩衝液を入れる。投与直前に2本のバイアル   
  ・の内容物を混合し、凍結乾燥活性物質粉末を素早
く溶解して注射溶液とする。ガングリオシド分子内エス
テル誘導体は溶液状態より凍結乾燥状態の方が安定であ
るので、この様な剤型は前記したちのより、より好まし
いものである。
製剤例4 a、 活性物質5zyおよびクリンン30uyの凍結乾
燥物を入れた2ff&アンプル。
b、 塩化ナトリウム16m7にパイロンエンを含まな
い蒸留水を使ったクエン酸塩緩衝液を加えて2nρとし
た液を入れた2Mgアンプル。
型側形 a 活性物質52!9およびマンニット407119の
沖i吉乾燥物を入れた3m(!アンプル。
b 塩化す]・リウム16m9にパイロンエンを含まな
い蒸留水を使ったクエン酸塩緩衝液を加えて2好とした
液を入れた2nρアンプル。
製剤例6 a 活性物質5011yおよびグリシン2511yの凍
結乾燥物を入れた3m(!アンプル。
b 塩化ナトリウム24R9にパイロジエンを含まない
蒸留水を使ったクエン酸塩緩衝液を加えて3靜とした液
を入れた3靜アンプル。
製創刺J a 活性物質50+yおよびマンニラl−20mqの凍
結乾燥物を入れた3nρアンプル。
b 塩化ナトリウム24n9にパイロジエンヲ含まない
蒸留水を使ったクエン酸塩緩衝液を加えて3ffCとし
た液を入れた3ffQ、アンプル。
製剤数置 a、 活性物質]00mqおよびグリシン50uyの凍
結乾燥物を入れた511ρノ・イアル。
b、塩化すトリウム32myにパイロンエンを含まない
蒸留水を使ったクエン酸塩緩衝液(pH6)を加えて4
m(lとした液を入れた4Mアンプル。
弊剋例) a、 活性物質]00ugおよびマンニラh 4 Q 
mgの凍結乾燥物を入れた5Mバイアル。
b 塩化すトリウム32Il!?にパイロンエンを含ま
ない蒸留水を使ったクエン酸塩緩衝液(pH6)を加え
て4m夕とした液を入れた4次gアンプル。
特許出願人  フィディーア・マンニラ・ベル・アチオ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ガングリオシド分子内エステル誘導体の製造法であ
    って、非水性有機溶媒中において、ガングリオシドある
    いはガングリオシド混合物、または該ガングリオシドあ
    るいはガングリオシド混合物の塩をラクトン化試薬と反
    応させてガングリオシド分子内に少なくとも1個のラク
    トン結合を形成させることを特徴とする製造法。 2、ガングリオシド分子内エステル誘導体の製造法であ
    って、 (a)哺乳動物から得たガングリオシドまたはガングリ
    オシド混合物を非水性有機溶媒に溶解し、 (b)該ガングリオシドまたはガングリオシド混合物に
    イオン交換樹脂を加えることによって該ガングリオシド
    のカルボキシレート基をカルボキシル基に変換し、 (c)得られたガングリオシドまたはガングリオシド混
    合物をラクトン化試薬と反応させてガングリオシド分子
    内に少なくとも1個のラクトン結合を形成させることを
    特徴とする製造法。 3、ガングリオシド分子内エステル誘導体の製造法であ
    って、 (a)ガングリオシドまたはガングリオシド混合物をイ
    オン交換にかけて該ガングリオシドのカルボキシレート
    基をその塩に変換し、 (b)このようにして調製したガングリオシドまたはガ
    ングリオシド混合物の塩を非水性有機溶媒に溶解し、 (c)該ガングリオシドまたはガングリオシド混合物の
    塩をラクトン化試薬と反応させてガングリオシド分子内
    に少なくとも1個のラクトン結合を形成させることを特
    徴とする製造法。 4、塩がガングリオシドまたはガングリオシド混合物の
    3級窒素塩である特許請求の範囲第3項に記載の製造法
    。 5、塩がトリエチルアンモニウムまたはピリジニウムと
    の3級窒素塩である特許請求の範囲第4項に記載の製造
    法。 6、有機溶媒がジメチルスルホキシド、ジメチルホルム
    アミド、スルホラン、テトラヒドロフラン、ジメトキシ
    エタンおよびピリジンからなる群から選ばれる特許請求
    の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載の製造法。 7、ラクトン化試薬が有機溶媒に可溶のカルボジイミド
    類、2−クロロ−1−メチル−ピリジニウム塩類、エト
    キシアセチレンおよびN−エチル−5−フェニルイソオ
    キサゾリウム−3′−スルホネートからなる群から選ば
    れる特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれかに記載の
    製造法。 8、カルボジイミドがジシクロヘキシルカルボジイミド
    、ベンジルイソプロピルカルボジイミドまたはベンジル
    エチルカルボジイミドである特許請求の範囲第7項に記
    載の製造法。 9、ラクトン化試薬との反応の後、ガングリオシド分子
    内エステル誘導体をアセトンで沈澱せしめる特許請求の
    範囲第1項〜第8項のいずれかに記載の製造法。 10、ラクトン化試薬との反応によってガングリオシド
    またはガングリオシド混合物を完全に変換し、完全にラ
    クトン化されたガングリオシド分子内エステル誘導体を
    生成させる特許請求の範囲第1項〜第9項のいずれかに
    記載の製造法。
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