JPH03198790A - 5―エチニル―1―β―D―リボフラノシルイミダゾール―4―カルボキサミドの製造法 - Google Patents

5―エチニル―1―β―D―リボフラノシルイミダゾール―4―カルボキサミドの製造法

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JPH03198790A
JPH03198790A JP34305689A JP34305689A JPH03198790A JP H03198790 A JPH03198790 A JP H03198790A JP 34305689 A JP34305689 A JP 34305689A JP 34305689 A JP34305689 A JP 34305689A JP H03198790 A JPH03198790 A JP H03198790A
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carboxamide
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ethynyl
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ribofuranosylimidazole
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Hiroshi Yamauchi
寛 山内
Takanori Miyashita
宮下 孝徳
Toru Ueda
亨 上田
Akira Matsuda
彰 松田
Noriaki Namikawa
典昭 南川
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Yamasa Shoyu KK
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Yamasa Shoyu KK
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヌクレオシドホスホリラーゼを含有する酵素調
製物を用いた5−エチニル−1−β−り一すボフラノシ
ルイミダゾール−4−カルボキサミドの製造法に関する
ものである。
〔従来の技術〕
式(1) ジノシルイミダゾール−4−カルボキサミドは抗腫瘍活
性を有し、抗腫瘍剤としての開発が期待されでいる化合
物である(特開平1−221388号公報参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来、式(1)で表わされる化合物は、化学的に合成さ
れていた。しかし、゛その合成法は、■反応工程が長く
、最終単離収率が低い、■スズ化合物などの重金属を使
用する場合があるなど欠点を有し、必ずしも満足できる
ものではながった。さらに、式c丁〕化合物の合成原料
化合物である5アミノ−1−β−D−リボフラノシルイ
ミダゾール−4−カルボキサミドは極めて高価であり、
合成原料としては適当でないという問題も指摘されてい
た。
一方、酵素的または微生物的にイミダゾール誘導体をリ
ボシル化した例はいくつが報告されているものの(たと
えば、特開昭51−1693号公報、特開昭58−13
394号公報参照)、酵素的に5−エチニルイミダゾー
ル−4−カルボキサミドをリボシル化した例は報告され
ておらず、またその可能性も示唆されていない。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上述の問題を解決するために種々研究を
重ねた結果、安価にかつ大量に入手可能な5−エチニル
イミダゾール−4−カルボキサミ1へとリボース供与体
とをヌクレオシドホスホリラーゼを含有する酵素調製物
の存在下反応させることにより極めて容易に前記式[1
)化合物を調製することができることを発見し、本発明
を完成させた。
すなわち、本発明は式(II) で表わされる5−エチニルイミダゾール−4−力ルポキ
サミドとリボース供与体とをヌクレオシドホスホリラー
ゼを含有する酵素調製物の存在下反応させて式CI) で表わされる5−エチニル−1−β−D−リボフラノシ
ルイミダゾール−4−カルボキサミドを生成させ、これ
を取得することを特徴とする5−エチニル−1−β−D
−リボフラノシルイミダゾール−4−カルボキサミドの
製造法に関するものである。
以下、本発明方法を詳細に説明する。
1.5−エチニルイミダゾール−4−カルボキサミド 本発明方法に使用する5−エチニルイミダゾール−4−
カルボキサミドは、たとえば次のような方法により調製
することができる。
まず、5−アミノイミダゾール−4−カルポニ4 1〜リル(CA [5098−1」、−3)(特開昭4
9−1−16063号参照))の5位をハロゲン化して
5−ハロゲノイミダゾール−4−カルボニトリルを合成
する。
上記のハロゲン化反応は、ジアゾニウム化合物を経由す
るハロゲン化反応であり、たとえばNa」rとRjch
ardsonの方法(J、Org、Chem、、 45
 、3969〜3974(1,980)参照)に憎しで
実施することができる。
具体的には、ハロゲン化剤としては、臭素化のためには
トリブロモメタン、ヨウ素化のためにはショートメタン
を使用し、これらのハロゲン化剤は反応溶媒としても作
用する。ハロゲン化反応は、5−アミノイミダゾール−
4−カルボニトリルj−モルに対して2〜30倍モルの
亜硝酸アルキル(たとえば亜硝酸イソアミル、亜硝酸ブ
チルなど)を上述のハロゲン化剤に溶解させ、50℃〜
溶媒還流温度で10分〜30時間反応させることにより
実施することができる。
次に、上記の5−ハロゲノイミダゾール−4一 カルボニトリルと式〔■〕 HCECY           (111〕〔式中、
Yはシリル基を示す。〕で表わされるシリル化アセチレ
ン誘導体を反応させてイミダゾール環5位にシリル化エ
チニル基を導入し、次いでシリル基を除去して5−エチ
ニルイミダゾール4−カルボニトリルを調製する。
上記式(m)中、Yで表わされるシリル基としては、ト
リメチルシリル、t−ブチルジメチルシリル、メチルジ
−t−ブチルシリル、トリプロピルシリルなどのシリル
基が例示される。
5−ハロゲノイミダゾール−4−カルボニトリルとシリ
ル化アセチレン誘導体との反応は、反応溶媒中、好まし
くはパラジウム触媒の存在下、5−ハロゲノイミダゾー
ル−4−カルボニトリル1モルに対してシリル化アセチ
レン誘導体1〜3倍モル、好ましくは1〜2倍モル使用
し、反応温度50〜150℃、好ましくは90〜110
℃で1〜30時間反応させることにより実施することが
できる。
反応溶媒としては、塩基性溶媒(トリエチルアミン、ト
リブチルアミン、トリオクチルアミン、N、N、N’ 
、N’−テトラメチル−1,8−ナフタレンジアミン、
ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、ピリジンなど)
単独またはこれらの塩基性溶媒とアセトニトリル、N、
N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N
、N−ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、ジ
オキサンなどの溶媒との混合溶媒を用いることができる
パラジウム触媒としては、ビス(アセトニトリル)パラ
ジウムジクロリド、ビス(トリフェニルホスフィン)パ
ラジウムジクロリド、ビス(ベンゾニトリル)パラジウ
ムジクロリド、テトラキス(トリフェニルホスフィン)
パラジウムなどを使用することができる。
シリル基の除去は常法に従って行えばよく、たとえば、
塩酸−テトラヒドロフラン−水を用いる酸性加水分解、
メタノール−アンモニアを用いるアルカリ性加水分解、
フッ化アンモニウム、テト− ラブチルアンモニウムフルオリド等による処理などによ
り実施することができる。
最後に、5−エチニルイミダゾール−4−カルボニトリ
ルを加水分解反応に付して5−エチニルイミダゾール−
4−カルボキサミドを調製する。
加水分解反応としては、ニトリル誘導体から酸アミド誘
導体を調製する際に採用されている加水分解反応を適用
することができる。具体的には、酸性加水分解反応、中
性加水分解反応またはアルカリ性加水分解反応、好まし
くは、中性加水分解反応またはアルカリ性加水分解反応
、さらに好ましくはアルカリ性加水分解反応が適用され
る。
アルカリ性加水分解反応についてさらに具体的に説明す
れば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アン
モニウム(またはアンモニア)などの塩基の存在下、5
−エチニルイミダゾール−4−カルボニトリルと過酸化
水素を10〜50℃、好ましくは室温にて1分〜10時
間反応させることにより加水分解反応を実施することが
できる。
反応溶媒としては上記反応を妨害しないもので8− あればよく、具体的にはメタノール、エタノール等のア
ルコール性溶媒などを用いることができる。
このようにして得られた5−エチニルイミダゾール−4
−カルボキサミドは核酸塩基の単離精製に常用されてい
る方法(たとえば、吸着またはイオン交換などの各種ク
ロマ1〜グラフイー、再結晶法など)を適宜組み合わせ
て単離精製することができる。
■、リボース供与体 本発明方法に使用するリボース供与体はヌクレオシドホ
スホリラーゼの作用により上述の5−エチニルイミダゾ
ール−4−カルボキサミドとリボース供与体の糖部分が
N−グリコシド結合を形成しうるちのであればよい。具
体的にはイノシン。
グアノシン、ウリジン、アデノシン、シチジン、リボフ
ラノシルチミンなどのりボヌクレオシドおよびリボース
−1−リン酸を例示することができる。
+11 、リン酸供与体 リボース供与体としてリボヌクレオシドを使用0 する場合には、反応液にリン酸供与体を共存させる。本
発明方法で使用するリン酸供与体としては。
反応液中でリン酸イオンに解離しうるちのであればよく
、たとえば遊離型のリン酸またはリン酸塩(たとえば、
ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属塩、カルシウ
ム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、アンモニ
ウム塩など)が使用される。また、リン酸供与体として
は、反応液中でリン酸イオンを解離しうる系、たとえば
各種リン酸エステル誘導体とホスファターゼの組み合わ
せ、ヌクレオチドとヌクレオチダーゼの絹み合わせなど
を利用することもできる。
■、ヌクレオシドホスホリラーゼ 本発明方法で使用するヌクレオシドホスホリラーゼを含
有する酵素調製物とは本発明の反応を触媒することので
きるピリミジンヌクレオシドホスホリラーゼおよび/ま
たはプリンヌクレオシドホスホリラーゼを含有する酵素
調製物を指称し、酵素の由来、精製度合、調製形態など
は特に制限されない。すなわち、酵素の由来としては動
物、微生物いずれであってもよい。以下、調製の容易な
微生物からの酵素調製物の調製方法の一例を説明する。
(1) 使用微生物 使用微生物としてはバチルス属、好ましくはバチルス・
ステアロサーモフィラスに属する微生物を使用する。
そのような微生物を具体的に例示すれば、バチルス・ス
テアロサーモフィラスT H6−2、p −21、P−
23など(いずれもヤマサ醤油■敷地内の土壌より分離
した土壌分離菌株)を例示することができる。その菌株
群の中の最も代表的な菌株であるTH6−2の菌学的性
質を以下に示す。
T H6−2の菌学的性質 (A)形態 ■ 細胞の形および大きさ 短稈状(Rod) 、 0.6〜1..1.X2〜7−
■ 胞子の有無  有 ■ 胞子のうの膨化の有無  有 ■ 細胞内の胞子の部位および大きさ ]] 末端部または中央部、0.8×0.8〜]、Oρ1 ■ ダラム染色性 グラムバリアプル(培養初期はダラム陽性)(I3)各
培地での生育状態 ■ 肉汁寒天斜面培地 生育の様相:生育旺盛、表面平滑、不透明、培地変化な
し ■ 肉汁寒天平板培地 生育の様相二円形コロニー形成、薄く広がる、粘性を示
す、不透明、周縁波状 ■ リドマス・ミルク培地 生育せず (C)生理的性質 ■ 酸素存在下での生育:生育する ■ 酸素非存在下での生育:生育せず ■ カタラーゼ:陽性 ■ v−pテスト:陰性 ■ メチルレッドテスh (pHj、n V−P br
oth):<pH6 2 ■ 加水分解能  カゼイン:陰性 ゼラチン:陽性 デンプン:陽性 ■ クエン酸の利用:陽性 ■ 硝酸塩の還元:陽性 ■ インドールの生成:陰性 [相] 塩化ナトリウムまたは塩化カリウムの要求性:
陰性 ■ 糖質からの酸の生成 陽性ニゲルコース、アラビノース、キジロス、フラクト
ース、フル1−−ス 陰性:デンプン、グリセロール、ショ糖、ラフィノース ■ 各pHによる生育 6.8で生育、5.7で生育せず [相] 塩化ナトリウム存在下での生育2%NaC]存
在下:生育する 5%NaC]存在下:生育せず ■ 生育範囲 生育pH範囲二6.5〜9.0 3 4 生育温度範囲=35〜65℃ [相] グルコース存在下での生育 グルコース0.5%以上の存在下で生育せず これらの菌学的性質をBargey’s Manual
−ofSystematコc Bacterjolog
y (第8版)の分類基準と照合したところ、本分離菌
はバチルス・ステアロサーモフィラスに属するものであ
ることが判明し、バチルス・ステアロサーモフィラス 
T H62と命名した。またP −21、P−23も同
じ菌学的性質を示した。なお、TH6−2は工業技術院
微生物工業技術研究所に寄託されており、受託番号とし
て微工研菌寄第10526号が与えられている。
(2)微生物の培養 微生物を培養するための培地としては、上述の微生物が
資化可能な炭素源および窒素源を適当量含有し、さらに
必要に応じて無機塩、微量発育促進物質、消泡剤などを
添加したものを使用する。
具体的には、炭素源としては糖類(グルコース、サッカ
ロースなど)、天然炭水化物(糖蜜、廃糖蜜、澱粉、麦
、館、米など)、アルコール類、脂肪酸類、炭化水素類
など、窒素源としては、肉エキス、酵母エキス、大豆加
水分解物、カザミノ酸、各種アミノ酸、尿素なと、無機
塩としては各種金属(亜鉛、鉄、マグネシウム、ナトリ
ウム、カルシウム、カリウムなど)を含有するりん酸塩
、塩酸塩、硫酸塩など、微量発育促進物質としてはビタ
ミンB□、ビタミンB2、パン1へテン酸、ビオチンな
どが例示される。
培養は、通常、液体培養法(振盪培養、通気撹拌培養、
静置培養、連続培養など)によって行えばよい。
培養条件は、通常、培養開始のp Hを6.5〜9.0
に調整し、約35〜65℃の温度条件下で目的とする酵
素活性が十分に得られるまで、具体的には5〜50時間
程度培養する。
(3)酵素調製物の調製 本発明方法で使用する酵素調製物としては、微生物の培
養物自体、培養物から通常の分離手段】5 (遠心分離、沈澱分離、凝集分離、洗浄など)によって
分離された生菌体、またはその菌体処理物を例示するこ
とができる。
生菌体の菌体処理物をさらに具体的に例示すれば、生菌
体を機械的破壊(ワーリング・ブレンダ、フレンチ・プ
レス、ホモジナイザー、乳鉢などによる)、凍結融解、
乾燥(凍結乾燥、風乾。
アセ1〜ン乾燥などによる)、自己消化(トルエン。
酢酸エチルなどの溶媒処理による)、酵素処理(リゾチ
ームなどの細胞壁溶解酵素による)、超音波処理、浸透
圧ショック法、化学的処理(塩類溶液、酸性溶液、アル
カリ性溶液、界面活性剤、キレ−1〜剤などによる)な
どの−船釣処理法に従って処理して得た生菌体の破壊物
もしくは生菌体の細胞壁もしくは/および細胞膜を変性
させたもの、あるいは酵素活性を有する両分を抽出し、
必要に応じて酵素活性を有する抽出画分を一般的な酵素
精製法(塩析処理、等電点沈澱処理、有機溶媒沈澱処理
、各種クロマトグラフィー処理、透析処理などによる)
に従って処理して本発明の目的6 とする酵素活性を有する両分を分画することによって得
られる粗酵素または精製酵素などを挙げることができる
。このような培養物、生菌体および菌体処理物は固定化
処理を施さない遊離の状態で使用してもよく、また包括
法、架橋法、吸着法など通常の方法により固定化処理を
施した固定化物として使用してもよい。
上述の酵素調製物の調製はいずれも通常使用されている
方法により行うことができる。
■0反応条件 5−エチニルイミダゾール−4−カルボキサミドおよび
リポース供与体、さらに必要によりリン酸供与体を水ま
たは緩衝液に溶解または懸濁したものを反応液とし、こ
の反応液を上述の酵素調製物と接触させて、5−エチニ
ル−」−一β−p −IJボフラノシルイミダゾールー
4−カルボキサミドを酵素的に合成する。
反応は通常、35〜80℃の範囲で効率よく進行するが
、特に40〜70℃程度の反応温度が好ましい。反応温
度が35℃以下のときは反応速度が遅く、反応効率がよ
くない。また、80℃以」二の反応温度ではヌクレオシ
ドホスホリラーゼ活性を低下させるおそれがある。
反応液の液性は通常p H5〜1o、好ましくはp H
6〜9の範囲に保たれればよい。反応中にpHが変動す
るときは酸またはアルカリを用いて好ましいp H範囲
に補正すればよい。
生成した5−エチニル−1−β−D−リボフラノシルイ
ミダゾール−4−カルボキサミドは公知の方法またはこ
れを応用した方法によって分離精製することができる。
たとえば、イオン交換クロマトグラフィー、吸着クロマ
トグラフィー、分配クロマ1−グラフィー、ゲル濾過法
など各種のクロマトグラフィー、自流分配、向流抽出な
ど二液相間の分配を利用する方法、濃縮、冷却、有機溶
媒添加など溶解度の差を利用する方法などのヌクレオシ
ドの分離精製の使用されている一般的な分離精製法を単
独で、あるいは適宜に組み合わせて行えばよい。
〔実施例〕
以下、参考例、実施例を示し本発明を具体的に説明する
参考例 5−エチニルイミダゾール−4−カルボキサミ
ドの合成 5−アミノイミダゾール−4−カルボニトリル3.24
g(30,Ommol、)を100℃の油浴中ショート
メタン1.50 m(1,に溶解させ、さらに亜硝酸イ
ソアミル15m1)を加え30分間反応させた。
反応後、反応液をシリカゲルカラムに吸着させ、エタノ
ール−クロロホルムで溶出して目的化合物含有画分を濃
縮し、5−ヨードイミダゾール−4カルボニトリルの粉
末4.50g (収率70.0%)を得た。
元素分析:C,H2N3Iとして 計算値 C,21,94% ; H,0,92% ; 
N、19.]、!1%実測値 C,22,15ダ; H
,0,77石;N、19.0部5−ヨードイミダゾール
−4−カルボニトリル220■とビス(ベンゾニトリル
)パラジウムジクロリド18■(5mo1%)を封管に
入れ、アルゴンガスを通気し、アセトニ1−リルに溶解
させた。
9− これにトリエチルアミン0 、 16mQ (1、2m
mol)とトリメチルシリルアセチレン(トリメチルシ
Tノルエチン) 1.2mmolを加え、100’Cの
油汁?中で反応させた。反応後、反応液をセライトで濾
過し、エタノールで洗浄後、シリカゲルカラム番こで精
製し、5−(2−トリメチルシリル−1−エチンー1−
イル)イミダゾール−4−カルボニ1〜1ノルを得た。
」1記の化合物をそのままアンモニア−メタノールの溶
液に溶解させ、室温にて6時間反応させた。
反応後、溶媒を情夫し、得られた残渣をシリカゲルカラ
ムにて精製し、含水メタノールより結晶イヒして5−エ
チニルイミダゾール−4−カルボニトリル122■(収
率65%)の結晶を得た。
融点:169°C 元素分析: c 6Ha N aとして計算値 C,6
1,53% ; H,’2.58%; N、35.88
%実測値 C,61,50%: H,2,52%; N
、35.78%’H−NMR(DMSO−d6): 13.7 (bs、IH2H1) + 7.990 (s、LH,H−2)、5.02  (s、LH,C:
CH) 5−エチニルイミダゾール−4−カルボニトリル11.
7 mg (1,、Ommol)をIN水酸化ナトリウ
ム−メタノール(1,:L)混合溶媒6mQ、に溶解し
、これに過酸化水素水Q、1mQを加え、室温で45分
間撹拌反応させた。反応後、溶媒を留去して、残渣をシ
リカゲルカラムに吸着させ、0〜16%エタノール−ク
ロロホルム混合溶媒で溶出し、エタノール−n−ヘキサ
ン混合溶媒より結晶化して5−エチニルイミダゾール−
4−カルボキサミドの結晶を得た。
融点:208〜209℃(分解) 元素分析: C6H,N、○として 計算値 C,53,33% ; H,3,73% ; 
N、31.10%実測値 C,53,18% ; 11
.3.66% ; N、3]、15%UV (H2O中
): λmax  262nm(中性) 249nm(酸性) 279nm(塩基性) ’H−NMR(1つ MS  〇 −d  G)   
:]、3.0  (bs、  LH,H−1)、7.7
 L(s、  LH,J(−2)、  7.52,7.
22(bs、2H,NH2)、4.52  (s、LH
,CECH) 実施例 ]− イーストペプトンパウダー(■イワキ製)1,5%、ポ
リペプトン(Difco社11)1.0%を含む殺菌済
みの培地(pH7,5)10mQにバチルス・ステアロ
サーモフィラス TH6−2(微工研菌寄第10526
号)を植菌し、50℃で16時間振盪培養後、培養液を
遠心分離して菌体(約200■)を集菌した。得られた
湿菌体(ペースト状)200mgは、10mM  5−
、r、チニルイミダゾール=4−カルボキサミド(E 
I CA) 、 15mMリボース供与体および15m
Mリン酸二水素カリウムを含有する基質溶液(pH6,
0)2.F5mQに添加して60’Cで48時間撹拌条
件下反応させた。
反応後、5−エチニル−1−β−D−リボンラノシルイ
ミダゾール−4−カルボキサミド(EICA R)の生
成率を、高速液体クロマI〜グラフィー(カラム:YM
C−AQ302 (○DS)、[山村化学研究所製)、
溶出剤=5%アセトニトリル含有20mMトリス塩酸緩
衝液(pH7,5)、検出:260nmにおける吸収)
を用いて測定した。
その結果を第1表に示す。
第1−表 *1 変換率は対5−エチニルイミダゾール−4カルボ
キサミド比で表わした。
実施例 2 実施例1と同じ反応を下記の条件下で行った。
反応条件 基質溶液(p H6、○) ”  : 2.5mAヌク
レオシドホスホリラーゼ:200mg湿菌体3 反応温度         :60’C反応時間   
      二〇〜48時間1)20mM E 工CA
、30mMウリジンおよび30鱈リン酸二水素カリウム
含有 反応後、実施例1と同じ方法によりEICA、Rの生成
率を測定した。その結果を第1図に示す。
第1図からEICARの生成率は対EICA比で50%
を超えるものであった。
【図面の簡単な説明】
第1図はEICARの経時的な生成率を示したものであ
る。 4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)式〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔II〕 で表わされる5−エチニルイミダゾール−4−カルボキ
    サミドとリボース供与体とをヌクレオシドホスホリラー
    ゼを含有する酵素調製物の存在下反応させて式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 で表わされる5−エチニル−1−β−D−リボフラノシ
    ルイミダゾール−4−カルボキサミドを生成させ、これ
    を取得することを特徴とする5−エチニル−1−β−D
    −リボフラノシルイミダゾール−4−カルボキサミドの
    製造法。
JP34305689A 1989-12-27 1989-12-27 5―エチニル―1―β―D―リボフラノシルイミダゾール―4―カルボキサミドの製造法 Pending JPH03198790A (ja)

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JP34305689A Pending JPH03198790A (ja) 1989-12-27 1989-12-27 5―エチニル―1―β―D―リボフラノシルイミダゾール―4―カルボキサミドの製造法

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JP (1) JPH03198790A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8461192B2 (en) 2007-09-13 2013-06-11 The University Of South Florida Method of selectively inhibiting PKCiota

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