JPH04264089A - β−ラクタマーゼに対するプロドラッグ及びその使用 - Google Patents
β−ラクタマーゼに対するプロドラッグ及びその使用Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は一般に新規プロドラッグ及びこれ
らのプロドラッグを、それらが活性細胞毒物質に転化さ
れる腫瘍細胞部位へ送達する方法に関する。より詳しく
は、本発明は腫瘍特異性抗体−β−ラクタマーゼ接合体
とともに投与されると腫瘍部位で活性細胞毒薬物に転化
されるセファロスポリンプロドラッグに関する。 【0002】 【背景】標的化薬物送達システムはと細胞毒物質を直接
癌性細胞に送達する機構を提供する。これらの物質の全
身性投与がしばしば体内の正常細胞並びに排除しようと
する腫瘍細胞を殺すので腫瘍細胞に対する細胞毒物質の
選択的送達が望ましい。現在使用されている抗腫瘍薬物
送達システムは典型的には免疫接合体の形成に腫瘍特異
性抗体に接合した細胞毒物質を用いる。この免疫接合体
は腫瘍細胞に結合し、それにより細胞毒物質を腫瘍の部
位に「送達」する。これらの標的化システムに利用され
た免疫接合体には抗体−薬物接合体〔例えばボルドウィ
ン(Boldwin)ほか、ランセット(Lancet
) 、pp.603〜605、1986年3月15日参
照〕及び抗体−毒素接合体〔例えばソープ(Thorp
e) 、「モノクローナル抗体1984:生物学及び臨
床応用(Monoclonal Antibodies
’84 : Biological and Clo
nical Applications) 」、オイン
シェラ(A. Oinchera)ほか編、pp. 4
75〜506、1985参照〕が含まれる。 【0003】ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗
体の両方がこれらの免疫接合体中に利用された〔例えば
オーカワ(Ohkawa) ほか、カンサー・イムノロ
ジー・イムノセラピー(Cancer Immunol
. Immunother.)、23:81、1986
;ローランド(Rowland)ほか、カンサー・イム
ノロジー・イムノセラピー、21:183、1986参
照〕。これらの免疫接合体中に使用された薬物にはダウ
ノマイシン〔例えばガレゴ(Gallego)ほか、イ
ンタナショナル・ジャーナル・オブ・カンサー(Int
. J. Cancer) 、33:737、1984
;アーノン(Arnon)ほか、イムノロジカル・レビ
ューズ(Immunological Rev.) 、
62:5、1982参照〕;メトトレキサート〔エンド
ー(Endo) ほか、カンサー・リサーチ(Canc
erResearch)、47:1076、1987〕
、マイトマイシンC〔オーカワ(Ohkawa) ほか
、前掲〕、及びビンデシン〔ローランド(Rowlan
d)ほか、前掲〕が含まれる。 抗体−毒素接合体中に使用された毒素には細菌毒素例え
ばリシンが含まれる〔例えばムールテン(Moolte
n)ほか、イムノロジカル・レピューズ、62:47、
1982参照〕。 【0004】多くの研究が治療目的に対する免疫接合体
の使用に向けられたけれども、これらの送達研究に含ま
れる若干の限界が明らかになった。〔例えばエンブレト
ン(Embleton) 、バイオケミカル・ソサイエ
ティー・トランスアクションズ(Biochem. S
ociety Transactions)、14:3
43、第615回会議ベルファスト、1986参照〕。 例えば、細胞の殺害を行なうために標的腫瘍細胞に送達
されることが必要な多量の薬物は、細胞の表面上の腫瘍
関連抗原の数及び所与抗体分子に結合できる薬物の数に
より課せられる限界のためにしばしば達成できない。こ
の限界がこれらの接合体中の一層強力な細胞毒物質例え
ば植物毒素の使用及び非常に高い薬物多重比を有するポ
リマー結合抗体−薬物接合体の開発をもたらした〔例え
ばソープ(Thorpe) 、前掲、pp. 475〜
506、及びボルドウィン(Baldwin)ほか、モ
ノクローナル抗体及び癌療法(Monoclonal
Antibodies and Cancer The
rapy) 、pp. 215〜231、アラン・R・
リス(Alan R. Liss, Inc.) 、1
985参照〕。しかし、大薬物荷重比又は強力な毒素の
使用でも、多くの免疫接合体はなお最適でない細胞毒活
性を示し、すべての利用可能な抗原部位が飽和される用
量で完全な殺害を行なうことができない。 【0005】免疫接合体の細胞毒活性がしばしば接合体
の抗体成分により仲介される腫瘍細胞中への取込みに依
存することもまた認められた〔例えばランバート(J.
M. Lambert)ほか、ジャーナル・オブ・バ
イオロジカル・ケミストリー(J. Biol. Ch
em.) 、260:12035、1985参照〕。こ
の細胞内取込みは、薬物が細胞内作用部位を有する抗体
−薬物接合体を使用するとき又は抗体−毒素接合体を使
用するときに極めて重要である。しかし、非常に多くの
腫瘍関連抗原、従ってそれらの抗原に結合した抗体−薬
物又は抗体−毒素は細胞内に取込まれない。細胞内に取
込まれる接合体は、しばしば薬物又は毒素が分解される
細胞のリソソームへ運ばれる〔ビテッタ(Vitett
a)ほか、サイエンス(Science)、238:1
098、1987参照〕。従って、抗体−薬物又は抗体
−毒素接合体が優れた腫瘍結合特性を有していたとして
も、それにもかゝわらず接合体は細胞内のその作用部位
に達する能力がないために細胞毒利用性が限定される場
合が起り得る。 【0006】さらに、腫瘍細胞集団がしばしば抗原発現
に関して不均一であることが十分立証されている〔例え
ばアルビノ(Albino) ほか、ジャーナル・オブ
・エクスペリメンタル・メデシン(J. Exp. M
ed.) 、154:1764、1981参照〕。さら
に、抗原陽性腫瘍細胞が抗原陰性後代を生じうることが
示された〔例えばイエー(Yeh)ほか、ジャーナル・
オブ・イムノロジー(J. Immunol.)、12
6:1312、1981参照〕。従って、腫瘍細胞の任
意の集団中に特定の免疫接合体が特異的である抗原をも
たない一定数の細胞が存在するであろう。 従って免疫接合体がこれらの細胞に結合してそれらの殺
作用を仲介することができないであろう。 【0007】これらの欠点のために、現在使用されてい
る抗腫瘍薬物又は毒素伝達システムは、殊に生体内治療
に使用されたときその成功は限られていた。前記免疫接
合体のほかに、抗体仲介細胞毒性を増幅するために抗体
−酵素接合体が、ヨウ化物又はアルスフェナミンをそれ
らの毒性形態に転化する第2の非標的化酵素と組合せて
試験管内で研究された〔例えばパーカー(Parker
) ほか、プロシーディングス・オブ・ザ・ナショナル
・アカデミー・オブ・サイエンシス・オブ・ジ・ユナイ
ナッド・ステート・オブ・アメリカ(Proc. Na
tl. Acad. Sci.USA)、72:338
、1975;フィルポット(Philpott) ほか
、カンサー・リサーチ、34:2159、1974参照
〕。 【0008】これらの試験管内研究によれば、酵素、グ
ルコースオキシダーゼ、が抗体に結合され、ヨウ化物又
はアルスフェナミンをそれぞれ細胞毒性ヨウ素又はヒ素
化合物に転化するため非標的化ペルオキシダーゼ酵素と
組合せて使用された。従ってこの研究は、抗体によりグ
ルコースオキシダーゼを腫瘍細胞に対し標的化するだけ
でなく2つの他の非標的化事象の腫瘍部位における存在
を必要とする。これらの3物質がすべて生体内に同時に
腫瘍部位に存在する可能性は小さいと考えられる。 【0009】カナダ特許第1,216,791 号には
基質からアンモニウムイオンを遊離できる酵素の抗体に
対する接合が開示されている。従ってアンモニウムイオ
ンが腫瘍部位に対して標的化された一定の免疫毒素の細
胞毒作用を増強するといわれる。欧州特許出願第843
02218.7号には抗体を用いて非代謝性抗原を腫瘍
細胞に対して標的化する、疾患細胞集団例えば腫瘍を治
療する方法が開示されている。該抗原が腫瘍細胞の少く
とも1パーセント内で蓄積し、次いでそれが溶解され、
腫瘍部位に形成された偏在フィブロネクチン捕捉マトリ
ックス中へ抗原を遊離する。マトリックスに固定された
抗原に特異的であり、それに結合するヨウ素含有配位子
が投与される。細胞毒性ヨウ素がその部位で腫瘍細胞を
殺害する作用をする。 酵素を腫瘍部位に対して標的化する抗体−接合体の使用
及び酵素が細胞毒物質に転化できる非致死性基質の添加
もまた示唆されている(欧州出願第84302218.
7号、pp.34〜35参照)。しかし、その出願中の
どこにもこの態様を実施する方法の開示がない。同様に
、ヘルストロム(Hellstrom)ほかは「制御薬
物送達(Controlled Drug Deliv
ery) 」(2版)、ロビンソンほか(Robins
on and Lee) 編、p.639、1987中
に「腫瘍に局在化された物質(例えば酵素)により活性
化されるまで非毒性である薬物は他の研究であることが
できる−−− 」ことを示唆している。 【0010】そっくりそのまゝ参照される米国特許第4
,975,278 号は抗体−酵素接合体及びプロドラ
ッグの組合せ使用により細胞毒物質を腫瘍細胞に送達す
る方法を提供している。この発明によれば、わずか又は
非細胞毒性プロドラッグを活性細胞毒薬物に転化できる
酵素が腫瘍特異性抗体に接合される。この抗体−酵素接
合体が腫瘍をもつ哺乳動物宿主に投与され、抗体特異性
により抗体が特異性である腫瘍抗原をもつ腫瘍細胞の表
面に結合する。次いでプロドラッグが宿主に投与され、
腫瘍部位で抗体結合酵素の作用により一層活性な細胞毒
薬物に転化される。 【0011】ナイトロジェンマスタードは長い間細胞毒
物質として認められてきた〔例えばストック(Stoe
k)、「薬剤設計(Drug Design)」、アリ
ーンズ(E. J. Ariens) 編、Vol I
I、pp. 532〜571、アカデミック・プレス(
AcademicPress, New York)
、1971参照〕、ベン(Benn) ほか、ジャーナ
ル・オブ・ザ・ケミカル・ソサイエティー(J. Ch
em. Soc.)、2365(1961)は種々の他
の単位に対するナイトロジェンマスタードの結合に潜在
的に重要である種々の官能基との反応に有用であるN,
N−ジ−2′−クロロエチル−p−フェニレンジアミン
からウレタン類及び尿素類を含む種々のアミドを製造し
た。電子吸引性ウレタン基を結合させると高毒性ナイト
ロジェンマスタードが失活する。腫瘍部位におけるナイ
トロジェンマスタードの再活性化は、ウレタンがエステ
ル又はペプチド結合の分裂により分解されると生ずるこ
とができる。 【0012】モバシェリー(Mobashery)ほか
〔ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサ
イエティー(J. Amer. Chem. Soc.
)、108:1685(1986)〕はセファロスポリ
ン−トキソフォア誘導体を加水分解して細菌内にトキソ
フォアを遊離するβ−ラクタム抗生物質耐性細菌中に存
在するβ−ラクタマーゼの使用を教示している。 【0013】モバシェリー(Mobashery)ほか
(ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー、
261:7879;1986)はセファロスポリンのセ
フェム核にC10エステルにより連結した抗生物質ペプ
チドβCl−LA1a−βCl−LA1aからなる抗癌
性物質を合成した。細菌中に存在するβ−ラクタマーゼ
によるβ−ラクタム環の加水分解開裂がヘテロ原子結合
C10置換基を遊離する。 【0014】セファロスポリンの化学の一般的論議はア
ブラハム(Abraham)、クォータリー・レビュー
ズ、ケミカル・ソサイエティー(Quarterly
reviews − Chemical Societ
y) 、21:231、1967及びエブラハム(Ab
raham)ほか、「セファロスポリン類及びペニシリ
ン類:化学及び生物学(Cephalosporins
and Penicillins:Chemistr
y and Biology)」、フライン(E. H
. Flynn)編、アカデミック・プレス(Acad
emic Press, N. Y.)、1972、p
p1〜26中に記載されている。 【0015】米国特許第3,484,437 号は脱ア
シル化セファロスポリン塩とイソシアナートとのカルバ
メートを形成する反応により形成されたセファロスポリ
ン酸の誘導体を教示している。米国特許第3,355,
452号には7−N−アシル基がカルボン酸基であり、
CO基が炭素原子に結合する7−アミノセファロスポリ
ン酸のO−デスアセチル−O−カルバモイル−7−アシ
ルアミノ−セファロスポリン酸誘導体が教示されている
。 【0016】 【発明の開示】本発明はβ−ラクタマーゼー抗体接合体
を用いて腫瘍部位で抗腫瘍物質に転化できる新規セファ
ロスポリン関連プロドラッグを見いだしたことに基づく
。抗体は標的された特定腫瘍型の表面上に存在する腫瘍
抗原に向かわされる。本発明は一般式(I)【0017
】 【化9】 【0018】〔式中、Qは水素、セファロスポリン合成
において普通に使用されるアミン保護基、又は既知7−
アシルアミノセファロスポリン抗生物質のアシル基であ
り;Lは直接結合又は−S−(CH2)n − であり
;Rはセファロスポリンプロドラッグから遊離されたと
きに腫瘍細胞に細胞毒効果を及ぼすことができる物質で
あり;nは2、3又は4であり;mは0又は1であり、
しかしLが直接結合であるときにはmは1である)のセ
ファロスポリンプロドラッグ、又はその薬学的に許容で
きる塩を提供する。 【0019】本発明の目的に対し、置換基Qの性質はセ
ファロスポリン部分が細胞毒薬物の担体として働き、細
胞毒薬物の治療効果に寄与しないので臨界的ではない。 従って、Qは例えば水素、セファロスポリン化学におい
て普通に使用される保護基、又は既知セファロスポリン
抗生物質の置換基であることができる。後者の例にはフ
ェニルアセチル、2−チエニルアセチル、α−ヒドロキ
シフェニルアセチル、フェニルグリシル、p−ヒドロキ
シフェニルグリシル及び(2−アミノ−4−チアゾリル
)−(メトキシイミノ)アセチルが含まれ、しかしそれ
らに限定されない。 【0020】細胞毒化合物はセファロスポリンプロドラ
ッグを提供するために化学修飾可能な少くとも1つの官
能基をもつものである。一般にそのような官能基はアミ
ノ、カルボキシル及びヒドロキシル基から選ばれ、従っ
て細胞毒物質とセファロスポリン成分との間の結合はカ
ルバメート、アミド、エステル及びカーボネート型であ
る。 【0021】1観点において、本発明は、式(I)の化
合物の1つのサブクラスとして細胞毒物質がカルバメー
ト又はアミド基によりセファロスポリン核に連結する一
般式II 【0022】 【化10】 【0023】(式中、Q、L及びmは式(I)において
規定したとおりであり、NRa は窒素含有細胞毒薬物
である)のセファロスポリンプロドラッグ又はその薬学
的に許容できる塩を提供する。他の観点において、本発
明は式(IIa) 【0024】 【化11】 【0025】〔式中、Qは式(I)において規定したと
おりであり、Rdは水素又は(C1 〜C3 )アルキ
ルである〕を有するセファロスポリン−マイトマイシン
プロドラッグを提供する。主題発明の他の態様は、腫瘍
細胞の表面上の抗原と反応性の抗体を含む少くとも1種
の抗体−β−ラクタマーゼ接合体の薬学的に有効な量を
投与することにより細胞毒物質を腫瘍細胞に送達する方
法を指向する。セファロスポリンプロドラッグが細胞毒
に結合したセファロスポリンを含むセファロスポリンプ
ロドラッグの薬学的に有効な量もまた投与される。 【0026】他の態様において、本発明は腫瘍関連抗原
と反応性の抗体の抗原結合領域を少くともβ−ラクタマ
ーゼの官能的に活性な部位に結合させ、セファロスポリ
ンプロドラッグの薬学的に有効な量を投与される細胞毒
物質を腫瘍細胞に送達する方法を指向する。他の態様に
おいて、主題発明は少くとも1種の抗体−β−ラクタマ
ーゼ接合体の薬学的に有効な量及び少くとも1種のセフ
ァロスポリンプロドラッグの薬学的に有効な量を哺乳動
物に投与する段階を含む哺乳動物の腫瘍を治療する方法
を指向する。 【0027】本発明のこれら及び他の態様はこの開示を
考慮すると当業者に容易に思い浮かぶであろう。 【0028】 【詳細な説明】 本発明の実施は、特記しなければ合成有機化学、タンパ
ク質化学、分子生物学、微生物学及び組換えDNA技術
を用い、それらは該部門の技術内にある。そのような技
術は文献中に十分に説明されている。 例えば、スコープス(Scopes, R.K.)、「
タンパク質精製の原理及び実施(Protein Pu
rification Principles and
Practices)」、2版、〔スプリンガー・フ
ェルラーグ(Springer−Verlag)、19
87〕、「酵素学における方法(Methods in
Enzymology)」、〔コロビックほか(S.
Colowick and N. Kaplan)編
、アカデミック・プレス(Academic Pres
s, Inc.) 、サムブロック(Sambrook
) ほか、「分子クローニング:実験室マニュアル(M
olecular Cloning : A Labo
ratory Manual)」、2版、コールド・ス
プリング・ハーバー・プレス(Cold Spring
Harbor Press, N. Y) 、198
9、「実験免疫学ハンドブック(Handbook o
f Experimental Immunology
)」、Vol. I〜IV〔ウェアほか(D. M.
Weir and C. C. Blckwell)編
、1986、ブラックウエル・サイエンティフィック・
パブリケーションズ(Blackwell Scien
tific Publications)〕;ハウス(
House)、「近代の合成反応(Modern Sy
ntheticReactions) 」、2版、ベン
ジャミン/クミングス(Benjamin/Cummi
ngs, Menlo Park, Cal.) 、1
972参照。 【0029】前記又は後記の特許、特許出願及び刊行物
はすべてそっくりそのまゝ参照される。 A.定義 本発明の定義中に次の用語が使用され、下記のように定
義されるものとする。この出願中に使用される「プロド
ラッグ」という語は親薬物に比べて細胞に対する細胞毒
性が少なく、より活性な親形態に酵素的に活性化又は転
化できる薬学的に活性な物質の前駆物質又は誘導体形態
を示す。例えばウィルマン(Wilman) 、バイオ
ケミカル・ソサイエティー・トランスアクションズ、1
4:375(第615回会議、ドルヘァスト、1986
);ステラ(Stella)ほか、「標的化薬物送達(
Directed Drug Deliverg) 」
、ボルカート(Borchardt)ほか編、247〜
267〔ヒューマナ・プレス(Humana Pres
s) 、1985〕参照。「親薬物」及び「細胞毒物質
」という語は同義に使用される。 【0030】用いた「セファロスポリンプロドラッグ」
という語は前記親化合物の後記セファロスポリンに対す
る結合により生じたプロドラッグを示す。用いた「β−
ラクタマーゼ」という語はβ−ラクタム環のCO−N結
合を加水分解できる酵素を示す。β−ラクタマーゼはブ
ッシュ(Bush) 、アンチミクロバイアル・エージ
ェンツ・アンド・ケロセラピー(Antimicrob
ial Agents Chemother.)、33
:259、1989中に総説されている。 【0031】用いた「ナイトロジェンマスタード」とい
う語は一般構造 RN(CH2CH2Cl)2(式中、
Rはさらに化学修飾可能な官能基例えばアミノ又はカル
ボキシル基で置換されたアルキル、アリール又はアラル
キル基であることができる)の化合物を示す。1個以上
の窒素原子をもつナイトロジェンマスタードもまた含ま
れ、両クロロエチル基は同一窒素原子に結合される必要
がない。若干のナイトロジェンマスタード中で塩素原子
は他のハロゲン原子、殊に臭素、で置換されることがで
きる。例えばストック(Stock)、「薬物設計(D
rug Design)」、アリーンズ(E. J.
Ariens) 編、Vol.II、 pp.532〜
571、アカデミック・プレス(Academic P
ress, New York) 、1971参照。 【0032】用いた「セファロスポリン」という語は天
然又は合成的に生ずるセファロスポリンCの特有β−ラ
クタムジヒドロチアジン環をもつ7−アミノセファロス
ポリン酸の誘導体を示す。これらの誘導体の例及びセフ
ァロスポリンの化学の総説はアブラハム(Abraha
m)、クオータリー・レビューズ・ケミカル・ソサイエ
ティー、21:231、1967中に与えられている。 「セフェム」という語がセファロスポリンを示すために
ときどき使用される。セファロスポリンCの構造は次に
示される: 【0033】 【化12】 【0034】用いた「セファロスポリンマスタード」と
いう語はセファロスポリンが前記ナイトロジェンマスタ
ードで誘導体化された前記セファロスポリンを示す。用
いた「細胞毒」という語は、殊にコロニー形成阻止検定
又は 3H−チミジン取込み検定により測定して細胞増
殖遅延又は細胞死を生ずる性質を示す〔例えばヘルスト
ロム(Hellstrom)ほか、「細胞仲介免疫にお
ける試験管内法(In VitroMethods i
n Cell−Mediated Immunity)
」、ブルームほか(Bloomand Glade)
編、1971及びこの中の実施例参照〕。 B.一般的方法 本発明は腫瘍細胞に細胞毒物質を送達する新規方法に関
し、癌例えば癌腫及び黒色腫並びに他の腫瘍の治療にお
いて腫瘍細胞の高い選択的殺害を与える。 【0035】本発明の方法によれば、抗体−酵素接合体
が腫瘍をもつ哺乳動物宿主に投与される。この抗体−酵
素接合体は、親薬物より細胞に対する細胞毒性の低いプ
ロドラッグをより活性な親薬物に転化できるβ−ラクタ
マーゼに結合された腫瘍選択性抗体からなる。宿主中へ
導入されると、腫瘍細胞上に見いだされる抗原と反応性
である接合体の抗体成分が接合体を腫瘍の部位に向かわ
せ、腫瘍細胞に結合する。従って、抗体は酵素を腫瘍の
部位へ送達する。β−ラクタマーゼに対して基質である
プロドラッグもまた宿主中へ導入され、腫瘍部位で酵素
により活性細胞毒薬物に転化される。従って薬物が細胞
外で活性化され、その部位における腫瘍細胞、すなわち
接合体の抗体が特異性であり抗体が結合した特定腫瘍抗
原をもつ細胞、並びにその抗原に対し陰性であるがしか
し、それにもかゝわらず腫瘍の部位に存在する細胞のす
べての中へ拡散することができる。従って本発明の方法
は、腫瘍抗原の異質性及び普通の免疫接合体薬物送達技
術に関連する抗原/接合体の細胞内取込みが必要な現在
の問題を克服する。 【0036】さらに本方法が薬物を直接抗体に結合させ
る必要がなく、それにより送達できる薬物の量が限定さ
れないので、腫瘍部位における薬物効力のありふれた問
題が生じない。事実本方法は、接合体の抗体に結合した
酵素が多くの基質代謝回転を行なうことができ、繰返し
てプロドラッグを活性薬物に転化するので、腫瘍部位に
存在する活性薬物分子の数を増幅する。さらにこの方法
は他の組織に対する遊離と対照して腫瘍部位に対し特異
的に活性薬物を遊離できる。これは腫瘍細胞の抗体−酵
素接合体によるコーティングのために腫瘍部位における
酵素の濃度が他の組織におけるその濃度より高いためで
ある。 【0037】本発明の免疫接合体の抗体には腫瘍関連抗
原に特異的に結合する抗体が含まれる。そのような抗体
の例には癌腫、黒色腫、リンパ腫並びに骨及び軟組織肉
腫、並びに他の腫瘍上に見いだされる抗原に特異的に結
合するものが含まれ、しかしそれらに限定されない。長
時間細胞表面に結合して留まるか又は非常に徐々に細胞
内に取込まれる抗体が好ましい。これらの抗体はポリク
ローナル又は、好ましくはモノクローナルであることが
でき、完全抗体分子あるいは抗体の活性結合領域を含む
フラグメント例えば Fab又はF(ab′)2である
ことができ、該部門においてよく確立された技術を用い
て生成させることができる。例えば、デベガ(DeWe
ger)ほか、イムノロジカル・レビューズ、62:2
9〜45、1982(生成され、接合体に使用された腫
瘍特異性ポリクローナル抗体);イエー(Yeh)ほか
、プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデ
ミー・オブ・サンエンシス・オブ・ジ・ユナィテッド・
ステーツ・オブ・アメリカ、76:2927、1979
;ブラウン(Btown)ほか、ジャーナル・オブ・イ
ムノロジー、127:539、1981(生成された腫
瘍特異性モノクローナル抗体);及びマーク(Mach
)ほか、「癌の検出及び治療のためのモノクローナル抗
体(Monoclonal Antibiotics
for Cancer Detection and
Therapy)」、ボルドウィン(R. W. Ba
ldwin)ほか編、pp. 53〜64、アカデミッ
ク・プレス(Academic Press) 、19
85(生成された腫瘍細胞の位置決定に使用された抗体
フラグメント)参照。さらに、モノクローナル抗体が使
用されるならば、抗体はマウス又はヒト起源あるいはキ
メラ抗体であることができる〔例えばオイ(Oi) 、
バイオテクニクス(Biotechniques)、4
:214、1986参照〕。 【0038】腫瘍部位に対するβ−ラクタマーゼの送達
に使用できる抗体の例には、L6、ヒト肺癌細胞上の糖
タンパク質抗原に結合する IgG2aモノクローナル
抗体(ハイブリドーマ寄託No. ATCC HB 8
677)〔ヘルストロム(Hellstrom)ほか、
プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ
ー・オブ・サンエンシス・オブ・ジ・ユナィテッド・ス
テーツ・オブ・アメリカ、83:7059、1986〕
;96.5、p97(黒色腫関連抗原)に特異的である
IgG2aモノクローナル抗体〔ブラウン(Brow
n)ほか、ジャーナル・オブ・イムノロジー、127:
539、1981〕;1F5、正常及び新生物B細胞上
のCD−20抗原に特異的である IgG2aモノクロ
ーナル抗体(ハイブリドーマ寄託No.ATCC HB
9645)〔クラーク(Clark)ほか、プロシー
ディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ
・サイエンシス・オブ・ジ・ユナィテッド・ステーツ・
オブ・アメリカ、82:1766、1985〕が含まれ
、しかしそれらに限定されない。 【0039】他の方策はプロドラッグもまた細胞内に取
込まれることができ、又は十分な量の抗体がまた細胞の
表面上に残るならば、細胞内に取込まれる抗体を使用す
ることである。そのような抗体の例はカンサー・リサー
チ、56:2183(1990)中に見いだすことがで
きる。本発明の免疫接合体の酵素成分にはβ−ラクタム
のCO−N結合を加水分解できる酵素が含まれる。これ
らの酵素の若干は市販され、例えばE.コリ(E. c
oli)又はB.セレウス(B. cereus)β−
ラクタマーゼである。これら及び他のβ−ラクタマーゼ
は該部門においてよく知られた組換えDNA技術を用い
てクローン化し、発現させることができる。 【0040】本発明のβ−ラクタマーゼは該部門におい
てよく知られた技術、例えばヘテロ二官能架橋剤SPD
P〔N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ
)プロピオナート〕又はSMCC〔スクシンイミジル4
−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カル
ボキシラート〕の使用により抗体に共有的に結合させる
ことができる〔例えばソープ(Thorpe) ほか、
イムノロジカル・レビューズ、62:119、1982
;ランバート(Lanbert)ほか、前掲、p.12
038;ローランド(Rowland)、前掲、pp.
183〜184;ガレゴ(Gallego)ほか、前
掲、pp. 737〜738参照〕。あるいは少くとも
β−ラクタマーゼの官能的に活性な部分に結合した抗体
の少くとも抗原結合領域を含む融合タンパク質を該部門
においてよく知られた組換えDNA技術を用いて構築す
ることができる〔例えばノイバーガー(Neuberg
er)ほか、ネーチャー(Nature) 、312:
604、1984参照〕。これらの融合タンパク質は前
記抗体−酵素接合体と実質的に同様に作用する。 【0041】本発明のプロドラッグはセファロスポリン
又はセファロスポリン誘導体に結合した抗腫瘍物質を含
む。抗腫瘍物質はβ−ラクタマーゼで活性化されるか又
はプロドラッグの開裂で一層活性な形態に転化される。 好ましい態様において抗腫瘍物質は前記のナイトロジエ
ェンマスタードある。代表的なナイトロジェンマスター
ドが次に示される: 【0042】 【化13】 【0043】他の好ましい抗腫瘍物質には、一般式【0
044】 【化14】 【0045】を有するアドリアマイシン、及び一般式【
0046】 【化15】 【0047】を有するマイトマイシンCが含まれる。本
発明のプロドラッグはこれらの化合物に限定されず、セ
ファロスポリン接合体中に使用するためのプロドラッグ
形態に誘導体化できる他の抗腫瘍物質を含むことができ
る。そのような抗腫瘍物質にはエトポシド、テニポシド
、ダウノマイシン、カルミノマイシン、アミノプテリン
、ダクチノマイシン、シス−プラチナム及びシス、−プ
ラチナム類似体、プレオマイシン、エスペラマンシン(
米国特許第4,675,187 号参照)、並びに5−
フルオロウラシルが含まれる。 【0048】本発明の1つの好ましい態様において、ア
ンスラサイクリン−セファロスポリンプロドラッグがア
ンスラサイクリンと、カルボキシル保護した3−〔(カ
ルボニルオキシ)メチル〕セフェム例えば3−〔〔(p
−ニトロフェノキシ)カルボニルオキシ〕メチル〕セフ
ェム及び3−〔〔(1,2,2,2−テトラクロロエト
キシ)カルボニルオキシ〕メチル〕セフェムのジフェニ
ルメチルエステルとの反応により合成される。生ずるプ
ロドラッグは前者のアミノ基によりカルバメート結合を
通してセファロスポリンに結合したアンスラサイクリン
を含む。 【0049】本発明の他の好ましい態様において、セフ
ァロスポリンマスタードが3−ヒドロキシメチルセファ
ロスポリン塩とイソシアナートとの反応により、米国特
許第3,355,452 号及び第3,484,437
号、並びにベルギー特許第741,381 号中に記
載されたように合成され、それらの特許がそっくり参照
される。そのような反応はまた実施例中に詳細に記載さ
れる。 【0050】より一般的には、本発明は一般式(I)【
0051】 【化16】 【0052】(式中、Qは水素、セファロスポリン合成
において普通に使用されるアミン保護基、又は既知7−
アシルアミノセファロスポリン抗生物質のアシル基であ
り;Lは直接結合又は−S−(CH2)n − であり
;Rはセファロスポリン−プロドラッグから遊離される
と腫瘍細胞に細胞毒効果を及ぼすことができる物質であ
り;nは2、3又は4であり;mは0又は1であるが、
しかしLが直接結合であるときにはmは1である)のセ
ファロスポリンプロドラッグ、又はその薬学的に許容で
きる塩を提供する。 【0053】本発明の目的に対して置換基Qの性質はセ
ファロスポリン部分が細胞毒薬物の担体として作用し、
細胞毒薬物の治療効果に寄与しないので臨界的ではない
。従って、Qは例えば水素、セファロスポリン化学にお
いて普通に使用される保護基、又は既知セファロスポリ
ン抗生物質の置換基であることができる。後者の例には
フェニルアセチル、2−チエニルアセチル、α−ヒドロ
キシフェニルアセチル、フェニルグリシル、p−ヒドロ
キシフェニルグリシル及び(2−アミノ−4−チアゾリ
ル)−(メトキシイミノ)アセチルが含まれ、しかしそ
れらに限定されない。 【0054】セファロスポリン合成において普通に使用
される種類の「アミノ保護基」には低級アルカノイル又
は置換低級アルカノイル例えばホルミル、アセチル、ク
ロロアセチル及びトリフルオロアセチル;アロイル又は
置換アロイル例えばベンゾイル、4−メトキシベンゾイ
ル及び4−ニトロベンゾイル;アラルキル、置換アラル
キル、アラルキリデン又は置換アラルキリデン例えばベ
ンジル、ジフェニルメチル、トリチル、ニトロベンジル
、メトキシベンジル及びベンジリデン;ハロゲン化アル
キル例えばトリクロロメチル、トリクロロエチル及びト
リフルオロメチル;アルコキシカルボニル又は置換アル
コキシカルボニル例えばメトキシカルボニル、エトキシ
カルボニル、t−ブトキシカルボニル、シクロヘキシル
オキシカルボニル及びトリクロロエトキシカルボニル;
アラルコキシカルボニル又は置換アラルコキシカルボニ
ル例えばベンジルオキシカルボニル、メトキシベンジル
オキシカルボニル及びニトロベンジルオキシカルボニル
;不置換又は置換トリアルキルシリルオキシカルボニル
又はトリアリルシリルオキシカルボニル;及びトリアル
キルシリル又はトリアリールシリル例えばトリメチルシ
リル及びt−ブチルジメチルシリルの基が含まれ、しか
しそれらに限定されない。 【0055】「既知7−アシルアミノセファロスポリン
抗生物質のアルル基」は既知セファロスポリン抗生物質
の7−アミノ基上の置換基を示し、式 R−C(O)−
により表わすことができる。Rの例には、 (a)基 【0056】 【化17】 【0057】(式中、Gは置換又は不置換アリール、複
素環式又はシクロヘキサジエニル基、例えばフェニル、
チエニル、チアゾリル、チアジアゾリル、イミダゾリル
、ピリジル、テトラゾリル、1,4−シクロヘキサジエ
ニル及びフリル、であることができ、基に対する置換基
はハロゲン、ヒドロキシ、アミノ、アルコキシ、アルキ
ルアミノ、ジアルキルアミノ、アルカノイルオキシ、カ
ルボキシ、ニトロ、シアノ及びアルコキシカルボニルか
ら選ばれる1〜3個の同一か又は異なる基であることが
でき;G′は水素、ヒドロキシ、アミノ、モノアルキル
アミノ、ジアルキルアミノ、アルカノイルアミノ、アル
カノイルオキシ、カルボキシ及びスルホであることかで
きる); (b)基 【0058】 【化18】 【0059】〔式中、Gは前記と同様の意味を有し、Y
は水素、(C1 〜C6 )アルキル又は(C1 〜C
6 )アルカノイルである〕; (c)基 G−B−CH2 −(式中Gは前記と同様
の意味を有し、Bは酸素又は硫黄である);及び(d)
基 【0060】 【化19】 【0061】(式中、G及びBは前記と同様の意味を有
し、mは0又は1である)が含まれ、しかしそれらに限
定されない。 「既知7−アシルアミノセファロスポリン抗生物質のア
シル基」の若干の特定例には2−アミノ−2−フェニル
アセチル、2−アミノ−2−(4−ヒドロキシ)フェニ
ルアセチル、2−チエニルアセチル、フェニルアセチル
、2−ヒドロキシ−2−フェニルアセチル、2−アセト
キシ−2−フェニルアセチル、1−テトラゾリルアセチ
ル、〔(2−アミノ−4−チアゾリル)(メトキシイミ
ノ)〕アセチル、グルタロイルフェノキシアセチル及び
〔(2−フラニル)(メトキシイミノ)〕アセチルが含
まれる。細胞毒化合物は、セファロスポリンプロドラッ
グを生ずるような化学修飾可能な、少くとも1個の官能
基を有する化合物である。普通、そのような官能基は細
胞毒薬物間に存在する結合基のようなものでアミノ基、
カルボキシル基及びヒドロキシ基から選ばれ、かつセフ
ァロスポリン成分はカルバメート、アミド、エステル及
びカーボネート型である。 【0062】本発明のセファロスポリン−細胞毒プロド
ラッグを製造する一般的方法は、初めに必要であればセ
ファロスポリンあるいは細胞毒薬物又はその前駆物質の
反応させない反応性基を保護すること;セファロスポリ
ンあるいは細胞毒薬物又はその前駆物質上の脱離基を細
胞毒薬物又はセファロスポリン上の求核基で置換するこ
と;又は細胞毒薬物のイソシアナート前駆物質に対する
3−ヒドロキシメチルセファロスポリンの付加;最後に
保護基を除去することを含む。反応させない反応性基は
例えばセファロスポリンのカルボン酸部分又はメルファ
ランのアミノ基である。保護基化学は該部門においてよ
く知られ、テキストブック例えば「有機合成における保
護基(Protective Groups inOr
ganic Synthesis) 」、2版、グリー
ンほか(Greene and Wuts)〔ジョン・
ワィリー・アンド・サンズ(John Wikey &
Sons, Inc.)、1991〕中に示されてい
る。細胞毒物質の前駆物質は例えばマイトマイシンA又
はN,N−ビス(2−クロロエチル)−4−イソシアナ
トベンゼンアミンであり、それらは適当なセファロスポ
リンと反応すると、β−ラクタマーゼによる加水分解で
それぞれマイトマイシンC又はN,N−ビス(2−クロ
ロエチル)フェニレンジアミンを遊離するセファロスポ
リン−細胞毒プロドラッグを与える。脱離基は例えばハ
ロゲン原子、求核基で置換できるエステル活性化基例え
ば4−ニトロフェニル又は1,2,2,2−テトラクロ
ロエチルである。 【0063】1観点において、本発明は式(I)の化合
物の1つのサブクラスとして、細胞毒物質がカルバメー
ト又はアミド基によりセファロスポリン核に連結された
一般式(II) 【0064】 【化20】 【0065】(式中、Q、L及びmは式(I)において
規定したとおりであり;NRa は窒素含有細胞毒薬物
である)のセファロスポリンプロドラッグ、又はその薬
学的に許容できる塩を提供する。Lが直接結合である式
(II)の化合物は図式I中に示される反応列により製
造できる。従って、3−ヒドロキシメチルセファロスポ
リン(III )を、好ましくはアルカリ金属塩形態例
えばナトリウム又はカリウム塩で、非プロトン性溶媒中
、第三級アミン塩基の存在下に細胞毒物質のイソシアナ
ート誘導体と反応させると式(V)の化合物が得られる
。あるいは式(IV)のカルボキシル保護セファロスポ
リンカーボネートを窒素含有細胞毒物質で処理し、次い
でカルボキシル基を立つ保護すると所望のセファロスポ
リンプロドラッグ(V)が得られる。セファロスポリン
カーボネート(IV)はカルボキシル保護3−ヒドロキ
シメチルセファロスポリンからクロロギ酸エステル例え
ばクロロギ酸−4−ニトロフェニル及びクロロギ酸1,
2,2,2−テトラクロロエチルとの反応で製造するこ
とができる。図式中I中、Q及びNRa は式(I)及
び(II)において規定したと同様の意味を有し、R1
はエステル活性化基、好ましくは4−ニトロフェニル
又は1,2,2,2−テトラクロロエチルであり;R2
はカルボキシル保護基例えばベンジル、t−ブチル、
ジフェニルメチル、アリルなどである。カルボキシル保
護基は普通の方法、例えば酸触媒加水分解及び還元パラ
ジウム触媒作用、を用いて除去することができる。 【0066】 【化21】 【0067】Lが−S−(CH2) −であり、mが1
である式(II)の化合物は図式Iの経路(b)に類似
する方法により製造できる。セファロスポリン反応物(
VI)の調製及びその後の式(VII)のセファロスポ
リンプロドラッグを生成させる合成は図式II中に示さ
れる。図式II中、Q、NR、n、R1 及びR2 は
すべて前記と同様の意味を有し;Xはハロゲン原子例え
ばクロロ、ブロモ又はヨードである。式(VI) の出
発セファロスポリンは式 (VIII) のカルボキシ
ル保護3−ハロメチルセファロスポリンをメルカプトア
ルカノールと反応させ、生じた3−ヒドロキシアルキル
チオメチルセファロスポリンを第三級アミン塩基の存在
下にクロロギ酸エステル ClCO2R1例えばクロロ
ギ酸4−ニトロフェニルで処理して式(VI)の化合物
を得ることにより製造できる。 【0068】 【化22】 【0069】Lが−S−(CH2) n −であり、m
が0である式(II)の化合物は図式(III )中に
示される方法により製造できる。 【0070】 【化23】 【0071】図式III 中、Q、NRa 、n、X、
R1 及びR2 は前記と同様の意味を有する。従って
、窒素含有細胞毒物質を3−チオアルキルカルボキシラ
ート置換セファロスポリン誘導体(IX) と反応させ
ると式(XI) の生ずるカルバメートプロドラッグが
形成される。式(IX) のセファロスポリン誘導体は
チオアルキルカルボキシラート HS(CH2)n C
O2R1 と3−ハロメチルセファロスポリンとの反応
により、又はカルボキシル保護3−ハロメチルセファロ
スポリンとチオアルカン酸とを反応させ次いで酸部分を
活性化することにより得ることができる。例えば化合物
(IX) のR1 はスクシンイミドであることができ
、又は基 −CO2R1 が混成無水物を表わすことが
できる。 【0072】あるいは細胞毒物質を初めに誘導体化し、
NRa をチオアルキルカルボキシラート、HS(CH
2) n CO2R1 、と反応させることにより式(
X)のN−チオアルキルカルボニル化合物を形成するこ
とができる。次いで化合物(X)をカルボキシル保護3
−ハロメチルセファロスポリン(VIII) と反応さ
せると所望の生成物が得られる。式 (XI) の化合
物の製造のためにR1 は例えばスクシンイミドである
ことができ、又は −CO2R1 が混成無水物を表わ
すことができる。 【0073】細胞毒薬物成分NRa は前記のナイトロ
ジェンマスタード群の一員であることができる。殊に好
ましいマスタードはメルファラン及びN,N−ビス(2
−クロロエチル)−1,4−ベンゼンジアミン(フェニ
レンジアミンマスタード)である。さらに、細胞毒薬物
成分NRa はアンスラサイクリン群の一員であること
ができる。アンスラサイクリンの例には、セファロスポ
リンに対する結合が糖アミノ基によるアドリアマイシン
、ダウノマイシン、カルミノマイシンなどが含まれ、し
かしそれらに限定されない。好ましくはアンスラサイク
リンはアドリアマイシンである。 【0074】細胞毒薬物成分NRa はまたはマイトマ
ンシン群の一員であることができる。マイトマンシンは
次の一般構造を特徴とする: 【0075】 【化24】 【0076】7−位上に種々の置換基をもつ多くのマイ
トマンシン類似体が報告された。本発明の目的に対し、
セファロスポリンに対するマイトマンシンの結合がアジ
リジン窒素原子によるので、7−置換基は臨界的ではな
い。プロドラッグとして好ましいマイトマンシンはマイ
トマンシンC、すなわちY=NH2 である。このプロ
ドラッグに適するマイトマンシン類似体の他の例は米国
特許第4,691,023 号、第4,803,212
号、第4,487,769 号、第4,888,34
1 号及び欧州公表出願第294,828 号中に開示
されたものであることができ、それらが参照される。 【0077】他の観点において本発明は式(I)の化合
物のサブクラスとして、細胞毒物質がカーボネート又は
エステル基によりセファロスポリン核に連結する一般式
(XII) 【0078】 【化25】 【0079】(式中、Q、L及びmは前記のとおりであ
り;OR6 はヒドロキシ含有細胞毒薬物である)のセ
ファロスポリンプロドラッグ又はその薬学的に許容でき
る塩を提供する。式(XII)の化合物は図式I〜II
I (図式I中の経路(a)を除き)に記載した一般法
により、それに用いたNRa の代わりにOR6 を用
いて製造することができる。 【0080】本発明の1例として、細胞毒成分OR6
は式 【0081】 【化26】 【0082】(式中、Zは既知エピボドフィロトキシン
グルコシドの置換基、例えばアルキル、チエニル、フリ
ル及びフェニルである)を有するエピボドフィロトキシ
ン抗腫瘍物質の群から選ばれる。Zがメチル(エトポシ
ド)及び2−チエニル(テニポシド)である化合物が殊
に好ましい。これらの化合物は4′−フェノール基によ
りセファロスポリン核に連結することができる。 【0083】他の観点において、本発明はサブクラスと
して式(XIII) 【0084】 【化27】 【0085】(式中、Qは前記のとおりであり、 Rc
COO はカルボキシ含有細胞毒化合物である)のセ
ファロスポリンプロドラッグ又はその薬学的に許容でき
る塩を提供する。この例として、細胞毒成分メルファラ
ンをカルボキシル基によりセファロスポリン核に連結さ
せることができる。メルファラン−セファロスポリンプ
ロドラッグ(XIV)は図式IV 【0086】 【化28】 【0087】中に示される操作により製造できる。図式
IV中、Q及びR2 は前記のとおりである。好ましく
はR2 は酸置換活性基例えばベンジル又はt−ブチル
である。t−BOC はt−ブトシキカルボニル基であ
る。従って、カルボキシ保護3−ヨードセファロスポリ
ンを塩基例えば炭素水素ナトリウムの存在下にN−t−
BOC 保護メルファランと反応させ、生じた二保護中
間体を酸で処理すると式(XIV)の所望の生成物が得
られる。 【0088】図式I中の経路(a)の一般的操作により
作られる代表的なセファロスポリンプロドラッグは反応
式(i)中に示される。とりわけ、3−ヒドロキシメチ
ルセファロスポリン(1)をイソシアナート(2)と反
応させるとセファロスポリンマスタード(3)が得られ
る(反応式i)。図5中に示されるように、β−ラクタ
マーゼにより開裂するとセファロスポリンマスタードが
加水分解されてフェニレンジアミンマスタード、PDM
、を生ずる。 【0089】 【化29】 【0090】本発明において使用される他の代表的なプ
ロドラッグは図1〜4中に示される。図1〜4中に示さ
れるこれらのプロドラッグは図式I〜IV中に記載され
た一般的操作により合成できる。これらの技術は当業者
によりよく知られている。本発明の他の関点は式(II
a)【0091】 【化30】 【0092】(式中、Q及びRdは前記のとおりである
)を有するセファロスポリン−マイトマイシンプロドラ
ッグに関する。式(IIa)の化合物は3−アミノメチ
ルセファロスポリンをマイトマイシンA又はそのN1a
−アルキル誘導体(N1aはマイトマイシンのアジリジ
ン窒素を示す)と反応させることにより製造される。反
応は有機溶媒例えばエタノール又はメタノール中で、生
成物の形成を生ずる温度例えば室温で行なわれる。反応
は一般に24時間内に終る。好ましくは反応は不活性雰
囲気下に行なわれる。出発物質3−アミノメチルセファ
ロスポリンは相当する3−アジドメチルセファロスポリ
ンから得られ;3−アミノメチル−及び3−アシドメチ
ル−セファロスポリンの両方及びそれらの製法はコッカ
ー(Cocker, J. D.)ほか、ジャーナル・
オブ・ザ・ケミカル・ソサィエティー、1965、50
15、5027〜5029中に開示され、その関連部分
が参照される。 【0093】本発明により包含されるセファロスポリン
プロドラッグの合成は前に特定的に記載した操作及び試
薬に限定されず、有機合成当業者によく知られた他の普
通の技術を用いて行なうことができることが理解されよ
う。保護基、エステル活性化基(及び適用できるならば
それらの導入及び除去)、溶媒並びに反応条件の選択は
合成化学者の知識内であり、過度の実験なく行なうこと
ができる。 【0094】本発明はまた、薬学的組成物並びに癌及び
他の腫瘍を治療する方法を包含する。より詳しくは、本
発明は抗体−β−ラクタマーゼ接合体により開裂できる
セファロスポリンプロドラッグを含む組成物を包含する
。プロドラッグ及び酵素接合体は腫瘍を治療する方法に
使用され、哺乳動物宿主は抗体−酵素接合体又は接合体
類の薬学的に有効な量及びプロドラッグ又はプロドラッ
グ類の薬学的に有効な量を与えられる。本発明の組成物
及び方法は、ヒト、犬、猫及び馬を含む任意の哺乳動物
の治療に有用である。 【0095】好ましい態様によれば、抗体−酵素接合体
が、宿主中へのプロドラッグの導入の前に投与される。 接合体及びプロドラッグの投与の間に、接合体の抗体が
腫瘍部位を標的してそれに酵素を局在化することを可能
にする十分な時間を与えられよう。その時間は用いる接
合体により12時間〜1時間であることができる。本発
明の接合体及びプロドラッグは静脈内、腹腔内、経口、
リンパ内、又は直接腫瘍内への投与を含み、しかしそれ
らに限定されない普通の投与法を用いて投与することが
できる。静脈内投与が好ましい。 【0096】本発明の組成物は液体溶液又は懸濁液、錠
剤、丸剤、粉末、坐剤、高分子マイクロカプセル又はマ
イクロベシクル、リポソーム、及び注射又は注入できる
溶液を含み、しかしそれらに限定されない種々の剤形で
あることができる。好ましい形態は投与及び治療適用の
方法による。例えば抗体−β−ラクタマーゼ接合体の経
口投与は、接合体タンパク質が経口的に例えば錠剤形態
で摂取されると胃中で分解される傾向があるので好まし
くないであろう。 【0097】接合体はプロドラッグ組成物はまた、好ま
しくは該部門において知られた普通の薬学的に許容でき
る担体又はアジュバント例えばヒト血清アルブミン、イ
オン交換体、アルミナ、レシチン、緩衝物質例えばリン
酸塩、グリシン、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム及び
塩又は電解質例えば硫酸プロタミンを含む。本発明の組
成物に対する投与及び用法の最も有効な方法は疾患の重
さ及び経過、患者の健康及び治療に対する応答並びに処
置医師の判断による。従って、免疫接合体及びプロドラ
ッグの投薬量は個々の患者に対して決定されよう。用量
を決定する方法は該部門においてよく知られているしか
し、本発明の抗体−酵素接合体の有効量は約1.0〜約
1000mg/M2であり、プロドラッグの用量は使用
される個々のプロドラッグ及びそれが誘導される親薬物
による。プロドラッグが親薬物より低い細胞毒性である
ので、親薬物に対して該部門において認められた投薬量
を越える投薬量を用いることができる。 【0098】記載した発明がより完全に理解されること
ができるために、以下の実施例が示される。これらの実
施例は単に例示のためであり、決して発明の範囲を限定
すると解すべきでない。 C.実験 1. 化合物の製造 1.1 中間体の製造 1.1.1 N,N−ビス(2−クロロエチル)−
4−イソシアナート−ベンゼンアミン エベレット(Everett)ほか、ジャーナル・オブ
・ザ・ケミカル・ソサイエティー(J. Cheur.
Soc.)、1949(1972)の方法に従って製
造されたN,N−ビス(2−クロロエチル)−4−イソ
シアナート−ベンゼンアミン(4g、16.2ミリモル
)を濃HCl 80ml中に溶解し、水浴中で冷却した
。塩化スズ三水和物(6g)を一度に加え、混合物を1
0分間攪拌した。反応混合物を冷浴から取出し、さらに
35分間攪拌した。黄褐色固体生成物をガラス半融漏斗
上の吸引濾過により捕捉し、濃HCl 20mlで洗浄
した。黄褐色固体を水100ml中に溶解し、氷浴中で
冷却した。冷1N−NaOHを溶液のpHが8になるま
で加えた。濁った白色溶液をジエチルエーテル150m
lで抽出し、飽和NaCl水溶液80mlで洗浄し、無
水Na2SO4上で乾燥した。乾燥剤を含む溶液にピリ
ジン(2.7ml)を加えた。溶液を混合し、直ちにガ
ラスウールを通して濾過しながらホスゲン〔トルエン中
1.93M、フルカ・ケミカル(Fluka Chem
. Co.)製、8.4ml〕のジエチルエーテル50
ml溶液中に2℃で攪拌しながら加えた。反応混合物を
2℃で60分、次いで室温で15分間攪拌した。反応混
合物を吸引により濾過し、減圧で濃縮すると粗イソシア
ナート(2.81g)が暗緑色粘性油状物質として得ら
れた。この方法で製造されたイソシアナートはIRで固
有伸縮振動吸収を示した。 【0099】1.1.2 3−(ヒドロキシメチル
)−8−オキソ−7−(フェニルアセトアミド)−5−
チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エ
ン−2−カルボン酸カリウム3−(アセトキシメチル)
−8−オキソ−7−(フェニルアセトアミド)−5−チ
ア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン
−2−カルボン酸ナトリウム(またはセファロラムとし
て知られる)の溶液を、この塩8.5g(20.6ミリ
モル)を水55ml及びメタノール27ml中に溶解す
ることにより調製し、−10℃に冷却した。20% N
aOH 2.0ml、次いで2:1水/メタノール5m
lを加えることによりpHを11.5〜12.0に調整
した。なお−5℃の間に濃 H3PO4を激しく攪拌し
ながらもはや沈殿を形成しなくなるまで滴加した。生じ
た溶液を酢酸エチル900ml及び水100ml中へ注
加した。混合物を抽出し、有機層を無水硫酸ナトリウム
上で乾燥した。溶液を、2−エチルヘキサン酸カリウム
5gのアセトン50ml中の溶液を加えた EtOAc
2リットルの激しく攪拌した溶液中へ濾過した。生
じた沈殿を吸引により濾過し、 EtOAcで洗浄する
とクリーム色固体が得られた。固体を P2O5 上6
0℃で真空下に12時間乾燥すると濃黄色の硬い固体5
.63gが得られた。 【0100】1.1.3 3−ヨードメチル−8−
オキソ−7−フェニルアセトアミド−5−チア−1−ア
ザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カル
ボン酸3−プロペニルA.セファロラム3−プロペニル
エステルの製造ナトリウムセファロラム(8.0g)の
水150ml中の溶液を0℃に冷却し、次いで1N−H
Cl で約2のpHにした。沈殿した固体を濾過し、高
真空で乾燥するとセファロスポリン酸5.9g(78%
)が得られた。この生成物(5.86g、15.0ミリ
モル)を次いで、5:3のDMF/ジオキサン溶液32
ml中に炭酸水素ナトリウム(1.39g、16.5ミ
リモル)及びヨウ化アリル(2.05ml、22.5ミ
リモル)とともに懸濁させた。反応混合物を42時間攪
拌し、次いで酢酸エチル400ml及びブライン75m
lの混合物中へ注加した。有機層をブライン3×75m
l、水75ml、飽和 NaHCO3 3×75ml、
及び水75mlで抽出し、次いで Na2SO4 上で
乾燥した。高真空下のロータリーエバポレーションによ
り溶媒を除去すると粗生成物4.2gが得られ、それを
4.8×10cmシリカゲルカラム上のフラッシュクロ
マトグラフィーにより、次のヘキサン/酢酸エチル溶離
勾配:(1)3:1、1リットル、(2)1:1、1リ
ットル、及び(3)1:3、1リットルで精製した。生
成物を含む適当な画分を一緒にしてロータリーエバーポ
レーションにより濃縮乾固し、高真空下に乾燥すると所
望の生成物(1.702g、26.4%)が得られた。 【0101】 B.3−ヨードメチル−8−オキソ−7−フェニルアセ
トアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕
オクト−2−エン−2−カルボン酸3−プロペニルヨウ
化トリメチルシリル(0.800ml、5.6ミリモル
)及び段階(A)で得られた3−プロペニルセファロラ
ム(1.20g、2.8ミリモル)の溶液を塩化メチレ
ン30ml中で窒素下に室温で1時間攪拌した。さらに
塩化メチレン20mlを加え、次いで反応混合物を水3
0ml、メタ重亜硫酸ナトリウム2×50ml及び水3
0mlで抽出した。有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し
、溶媒をロータリーエバポレーションにより除去し、高
真空下に乾燥すると表題の化合物(1.10g、79%
)が得られた。 【0102】 1H NMR (CDCl3) δ
: 7.4−7.1(m, 5H) 、6.1(d,
1H)、6.1−5.8(m, 1H)、5.8(d
d, 1H) 、5.4−5.2(m, 2H)、4.
9(d, 1H)、4.72(d, 2H) 、4.3
2(q, 2H) 、3.7 及び3.4(q)、3.
6(d)。1.1.4 3−〔〔(2−ヒドロキシ
)エチル〕チオメチル−8−オキソ−7−フェニルアセ
トアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕
オクト−2−エン−2−カルボン酸3−プロペニル前記
の製造1からの3−ヨードメチルセファロスポリンアリ
ルエステル(1.10g、2.21ミリモル)、2−メ
ルカプトエタノール(0.309ml、4.42ミリモ
ル)及び2,6−ルチジン(0.386ml、3.32
ミリモル)の溶液を塩化メチル30ml中で窒素下に室
温で1時間攪拌した。0.1N酢酸4×50mlで抽出
した後、有機層をロータリーエバポレーションにより乾
燥し、濃縮した。NMR分析がすべての出発物質の消費
を示さず、従って、残留物を再び塩化メチレン30ml
中に溶解し、N2 下に3日間メルカプトエタノール(
0.150ml、2.20ミリモル)及び2,6−ルチ
ジン(0.190ml、3.30ミリモル)で再処理し
た。反応混合物を前記のように処理した。フラッシュク
ロマトグラフィーを1″×3″シリカゲルカラム上、ヘ
キサン中の酢酸エチルの上昇勾配(25〜75%酢酸エ
チル)を用いて行なった。35〜45%の酢酸エチル濃
度で溶離した生成物をロータリーエバポレーションによ
り分離し、高真空下に乾燥した。生成物は175mg(
18%)であった。 【0103】 FAB MS:MH+ 449;MW測定値448。 1H NMR (CDCl3) δ : 7.3
(m, 5H) 、6.1(d, 1H)、5.85(
m, 1H) 、5.73(dd, 1H)、5.4−
5.2(m, 2H)、4.9(d, 1H)、4.6
4(d, 2H) 、3.85及び3.2(q)、3.
6(d)、2.75−2.5(m, 2H) 。 【0104】13C NMR (CDCl3) : 1
71.0 、164.0 、134.0 、131.0
、129.9 、129.3 、129.1 、12
7.6 、119.5 、66.7、61.2、59.
0、57.9、43.2、33.9、32.9、27.
4。1.1.5 3−〔〔(2一ヒドロキシ)エチル
〕チオメチル〕−8−オキソ−7−フェニルアセトアミ
ド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト
−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル非希釈2
−メルカプトエタノール(0.69ml,10.1ミリ
モル)を3−ヨードメチル−8−オキソ−7−フェニル
アセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.
0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチ
ル(6.0g,9.8ミリモル)及び2,6−ルチジン
(1.14ml,9.9ミリモル)の乾燥ジメチルホル
ムアミド50ml中のN2下に25℃でかくはんした溶
液に加えた。反応混合物を52時間かくはんし、次いで
8:1のEtOAc /Et2O450ml及び水45
0mlを入れた分液漏斗中へ注加した。 反応混合物をふりまぜ、水層を廃棄した。有機抽出物を
無水Na2SO4上で乾燥し、減圧で濃縮した。20〜
40%のEtOAc /ヘキサンを溶離剤として用いて
SiO2上でフラッシュクロマトグラフィーを行なうと
所望生成物1.85g(32%)が灰白色固体として得
られた。 【0105】1H NMR(CDCl3) δ:7.4
4−7.22(m, 15H) 、6.87(s, 1
H) 、6.07(d, J=9.2Hz, 1H)、
5.80(dd, J=9.0, 4.9Hz, 1H
)、4.96(d, J=4.8Hz, 1H)、3.
74(d, J=4.8Hz, 1H)、3.62(m
, 2H) 、3.56(m, 2H) 、3.50(
d, J=4.9Hz, 1H ) 、3.7−3.4
(m, 2H,部分的に不鮮明) 、2.50(m,
2H).1.1.6 3−〔〔(2−ヒドロキシ)エ
チル〕チオメチル〕−8−オキソ−7−フェニルアセト
アミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オ
クト−2−エン−2−カルボン酸固体の3−〔〔(2−
ヒドロキシ)エチル〕チオメチル〕−8−オキソ−7−
フェニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔
4.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェ
ニルメチル(1.21g,2.10ミリモル)をアニソ
ール4ml中に懸濁させた。固体のすべてが溶媒で湿ら
されることを保証するように注意した。フラスコを氷−
水浴中で冷却し、次いで予め冷却したトリフルオロ酢酸
(2℃)をシリンジにより加えた。反応混合物を5分間
かくはんし、次いで冷浴を除いた。反応混合物を30分
間(室温,25℃)かくはんし、次いで揮発性物質を高
真空で除去した。シリカゲル上の薄層クロマトグラフィ
ーによる分析は、8:1:0.5のクロロホルム:イソ
プロピルアルコール:酢酸による溶離後UV下に可視化
したときに3つの主要生成物を示した。同じ溶媒の8:
0.5:0.5、次に8:1:0.5、次いで8:2:
1混合物を溶離剤として用いてフラッシュクロマトグラ
フィーにかけると3生成物が得られた。最も極性の生成
物をジエチルエーテルで摩砕すると所望の生成物154
mg(18%)で白色固体として得られ、エーテル洗液
を捕集し、濃縮後フリーザー中に貯蔵すると油状物質が
得られた。 【0106】1H NMR(DMSO−d6) δ:9
.07(d, J=8.4Hz, 1H)、7.29−
7.19(m, 5H)、5.57(m, 1H) 、
3.71−3.2(m, 8H) 、2.5−2.46
(m, 2H).1.1.7 3−〔(2−カルボキ
シエチル)チオメチル〕−7−8−オキソ−フェニルア
セトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0
〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル
非希釈3−メルカプトプロピオン酸(0.93ml,1
0.6ミリモル)を、3−ミードメチル−8−オキソ−
7−フェニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシク
ロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジ
フェニルメチル(3.244g,5.31ミリモル)及
び2,6−ルチジン(1.86ml,15.93ミリモ
ル)のジクロロメタン50ml中の窒素雰囲気下に25
℃でかくはんした溶液に加えた。24時間かくはんした
後反応混合物を0.5N−HCl 中へ注加し、CH2
Cl23部で抽出した。 有機抽出物を一緒にしてNa2SO4上で乾燥し、濃縮
し、SiO2上で40〜100%のEtOAc /ヘキ
サンの勾配を溶離剤として用いるフラッシュクロマトグ
ラフィーにより精製すると所望の生成物が灰白色固体(
1.28g,41%)として得られた。 【0107】1H NMR(CDCl3) δ:7.4
−7.2(m, 15H) 、6.92(s, 1H)
、6.22(d, J=10Hz, 1H) 、5.
80(dd, J=9.3, 4.8Hz, 1H)、
5.00(d, J=5.9Hz, 1H)、3.65
(m, 2H) 、3.56(ABQ, J=94.3
, 14.0 Hz, 2H)、3.52(m, 2H
) 、2.8−2.4(m, 4H)。1.1.8
3−〔(2−カルボキシエチル)チオメチル〕−7−8
−オキソ−フェニルアセトアミド−5−チア−1−アザ
ビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボ
ン酸3−〔(2−カルボキシエチル)チオメチル〕−8
−オキソ−7−フェニルアセトアミド−5−チア−1−
アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カ
ルボン酸ジフェニルメチル(1.01g,1.71ミリ
モル)を50mlの丸底フラスコ中でアニソール3ml
で湿らせた。反応フラスコを氷−水浴中で冷却し、トリ
フルオロ酢酸(2℃に予冷)10ml(0.13ミリモ
ル)を加えた。5分後に冷浴を除いた。 反応混合物を室温で35分間かくはんし、次いで揮発性
物質を高真空で除去した。残留黄色固体を直ちにジクロ
ロメタン25ml中に溶解すると白色固体が沈殿した。 吸引により濾過し、真空下に乾燥すると所望のこ酸40
2mg(56%)が得られた。 【0108】FAB MS(NOBA):436.13
C NMR(DMSO−d6)δ:172.8 、17
0.9 、164.5 、163.0 、135.8
、128.9 、128.2 、128.1 、126
.4 、124.6 、58.8、57.9、41.5
、34.3、32.3、26.7、25.6. 1.1
.9 3−〔〔(4−ニトロフェノキシ)カルボニル
オキシ〕メチル〕−8−オキソ−7−フェニルアセトア
ミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オク
ト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチルピリジ
ン(0.200ml,2.5ミリモル)を、3−ヒドロ
キシメチル−8−オキソ−7−フェニルアセトアミド−
5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2
−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル(1.030
g,2.0ミリモル)及びクロロギ酸p−ニトロフェニ
ル(444mg,2.2ミリモル)の塩化メチレン20
ml中のN2下に室温でかくはんした懸濁液に加えた。 75分間かくはんした後溶媒をロータリーエバポレーシ
ョンにより除去した。フラッシュクロマトグラフィーを
1×5cmシリカゲルカラム上でヘキサン中の酢酸エチ
ルの上昇勾配(25〜50%酢酸エチル)で行なった。 放置するとカーボネート生成物を含む画分が結晶を生じ
、それを濾過し、一緒にし、酢酸エチル/ヘキサン(1
:1)で洗浄した。生成物を高真空下に乾燥した。生成
物の収量は517mg(38%)であった。 【0109】M.P.: 161°−162.5℃.
元素分析:計算値(C36H29N3O9S) :C
、63.62 ;H 、4.30;N 、6.18. 測定値:C 、63.35 ;H 、4.10、N 、
6.10. FAB MS:MH+ 680. 1H NMR(CDCl3) δ:8.25(d, 2
H) 、7.2−7.4(m, 17H) 、6.9(
s, 1H)、6.0(d, 1H)、5.87(dd
, 1H)、5.2 及び4.95(q, 2H) 、
4.95(d, 1H) 、3.6(d, 2H)、3
.5(q,2H). 1.1.10 8−オキソ−7
−フェニルアセトアミド−3−〔〔(1,2,2,2−
テトラクロロエトキシ)カルボニルオキシ〕メチル〕−
5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2
−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル 3−ヒドロキシメチル−8−オキソ−7−フェニルアセ
トアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕
オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル(
5.15g,0.010モル)及びクロロギ酸1,2,
2,2−テトラクロロエチル(1.53ml,0.01
0モル)をCH2Cl2125ml中でN2下に0℃で
かくはんして部分溶解させた。次いでピリジン(0.9
7ml,0.012モル)を、温度を0℃に維持しなが
ら徐々に加えた。添加が終った後、全物質が溶解し、反
応混合物を30分間かくはんしながら室温に温まらせた
。反応容器の内容物を分液漏斗に移し、有機層を冷0.
5N−HCl 75mlで2回及びH2O 75mlで
1回抽出した。有機層を分離し、Na2SO4上で乾燥
した。これをロータリーエバポレーションすると発泡体
になり、次いで高真空下に35℃で乾燥すると生成物7
.15g(79%)が得られた。 【0110】1H−NMR(CDCl3) :7.4−
72(m, 15H)、6.90(s, 1H) 、6
.60(3, 1H)、5.97(d, 1H) 、5
.87(dd, 1H)、5.1(m, 2H)、4.
93(d, 1H) 、3.62(dd, 2H)、3
.45(dd, 2H). 13C−NMR(CDCl3):171.5 、165
.3 、160.7 、151.8 、139.2 、
139.1 、133.9 、129.7−127−6
(多重ピーク) 、124.8 、124.7 、91
.3、80.3、68.43 、68.37 、59.
4、57.7、43.4、26.4. FAB MS:(NOBA+KI) 〔M+K 〕+
at m/e 763. 微量分析:計算値(C32H
26N2O7Cl4S):C 、53.05 ;H 、
3.62;N 、3.87. 測定値:C 、52.97 ;H 、3.47;N 、
3.80. 1.2 セファロスポリン細胞毒物質プ
ロドラッグの製造 1.2.1 3−〔〔〔4−〔ビス(2−クロロエチ
ル)アミノ〕フェニル〕アミノカルボニルオキシ〕メチ
ル〕−8−オキソ−7−(フェニルアセトアミド)−5
−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−
エン−2−カルボン酸(以下CMとして示す)【011
1】 【化31】 【0112】前に製造した粗イソシアナート(3.92
g,0.0151モル)の乾燥DMF、ジメチルホルム
アミド、10ml中の溶液を、前に製造したセファロス
ポリンカリウム塩(2.65g,0.00688モル)
の窒素雰囲気下に25℃でかくはんした溶液に加えた。 直ちにトリエチルアミン(2.7ml,0.020モル
)を加えた。反応混合物を26時間かくはんし、次いで
1:1のEtOAc /水の混合物500ml中へ注加
した。ふりまぜた後、乳濁液にジエチルエーテル100
mlを加えた。有機層を分離した。水層を1N−HCl
を用いてpH5になし、ジエチルエーテル200ml
で抽出した。有機抽出物を分離し、残留水層をさらにp
H3にした。形成された有機層を分離した。3有機層の
すべてを個々に無水Na2SO4上で乾燥し、個々に減
圧で濃縮した。各画分を個々にベーカー(Baker)
オクタデシルC18上で、20%、次に30%、次いで
40%CH3CN /水を溶離剤として用いてフラッシ
ュクロマトグラフにかけたそれぞれの純画分を個々にロ
ータリーエバポレータで真空下に30℃で、ほとんどす
べてのアセトニトリルが除去されるまで濃縮した。水溶
液をガラスウールを通して濾過し、沈殿した暗赤色油状
固体を除去した。水を凍結乾燥器で除き、残留したわず
かに黄色を帯びた白色フラフ状固体を一緒にしてP2O
5上で25℃で真空で12時間乾燥した。クロマトグラ
フィーからのわずかに不純な重複画分及び先に除去した
赤色固体を一緒にして、上記のように再びクロマトグラ
フィーにかけ、真空で乾燥後に追加の生成物が得られた
。生成物の合計収量は淡帯黄、白色フラフ状固体280
mg(9%)であった。(IR〔KBr〕3404b
、3060、2958、1780、1724、1666
、1666、1522、1392、658 cm−1;
FAB/NOBA MH + 計算値(C27H29N
4O6Cl2S)=607.1185 、測定値=60
7.1171 ;1H NMR〔DMSO−d6 〕δ
13.85−13.55 〔bs, 1H〕、9.41
〔bs, 1H〕、9.09〔d, J=8.2Hz,
1H〕、7.30−7.18(m, 7H)、5.6
5〔m, 1H 〕、5.07〔d, J=4.8Hz
, 1H〕、5.01、4.72〔2d, J=12.
6Hz, 2H〕、3.66〔bs, 8H〕、3.7
0−3.44 〔m, 4H 〕;13C NMR 〔
DMSO−d6 〕171.5 、165.2 、16
3.5 、153.9 、142.7 、136.3
、129.4 、128.6 、126.9 、120
.6 、112.7 、63.1、59.2、57.6
、52.5、41.6、41.3、25.7).1.2
.2 3−〔〔(N−アドリアマイシン) カルボニ
ルオキシ〕メチル〕−8−オキソ−7−フェニルアセト
アミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オ
クト−2−エン−2−カルボン酸(以下にADR−ce
phとして示す)【0113】 【化32】 【0114】(A)ADR−cephのジフェニルメチ
ルエステル アドリアマイシン塩酸塩(116mg,0.2ミリモル
)、実施例1.1.9のセファロスポリンp−ニトロフ
ェニルカーボネート(122mg,0.18ミリモル)
及びトリエチルアミン(32μl,0.24ミリモル)
をDMF25ml中で45時間かくはんした。溶媒をロ
ータリーエバポレーションにより除去した。残留物を再
び酢酸エチル100ml中に溶解し、0.1%酢酸15
0mlで抽出した。 水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を一緒にしてロータ
リーエバポレーションにより濃縮乾固した。フラッシュ
クロマトグラフィーを0.5″×6″シリカゲルカラム
上でCH2Cl2次にCH2Cl2/CH3OH(97
:3)で行なった。赤色画分を一緒にして濃縮し、前記
のように再びクロマトグラフィーにかけた(0.5″×
3″カラム)。赤色成分を含む適当な画分を一緒にして
ロータリーエバポレーションにより濃縮し、高真空下に
乾燥すると生成物80mg(41%)が得られた。 【0115】FAB MS:MH+ 1085;M +
1084. 1H NMR( 選択したピーク) δ
:7.9(m)、7.7(m)、7.1−7.4(m)
、5.7(dd) 、6.8(s)、4.0(d)、1
.2(d). (B)ADR−cephのジフェニルメ
チルエステルの他の製法 実施例1.1.10のセファロスポリン中間体(72m
g,0.10ミリモル)をTHF2ml中に溶解し、次
いでこの溶液をアドリアマイシン塩酸塩(44mg,0
.076ミリモル)及びNaHCO3(13mg,0.
15ミリモル)の2ml H2O/1mlTHF中の部
分溶解し室温でかくはんした溶液に滴加した。1時間後
にTLC及びHPLCは反応が終ったことを示した。フ
ラスコの内容物を酢酸エチル25mlで希釈し、0.1
N−HOAc25mlで1回抽出した。 有機層をロータリーエバポレーションにより濃縮し、残
留物をメルク(Merck)シリカゲル60上で次の一
連の溶離剤:CH2Cl2,200ml、(2)CH2
Cl2/EtOAc 9:1,100ml、(3)CH
2Cl2/EtOAc 8:2,100ml、(4)C
H2Cl2/MeOH98:2,100ml、(5)C
H2Cl2/MeOH96:4,100ml、及び(6
)CH2Cl2/MeOH92:8,100ml、を用
いてフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。純
生成物画分が2〜4%MeOH溶離の間に捕集された。 それをロータリーエバポレーションにより濃縮乾固し、
さらに高真空下に35℃で乾燥するとアドリアマイシン
カルバメート生成物66mg(80%)が得られた。 【0116】1H−NMR(CDCl3) :13.9
5(s, 1H)、13.18(s, 1H)、7.9
9(d, 1H) 、7.75(t, 1H) 、7.
36(d, 1H) 、7.3(m, 15H) 、6
.81(s, 1H) 、667(d, 1H)、5.
76(dd, 1H)、5.48(s, 1H) 、5
.22(m, 2H) 、4.86(d, 1H) 、
4.7(m, 2H)、4.55(s, 1H) 、4
.08(m, 1H) 、4.04(s, 3H) 、
3.75(q, 1H) 、3.5(ブロード、3H)
、3.3−2.85(m, 4H) 、2.58(d
, 1H) 、2.34−2.12(dd, 2H)
、1.26(d, 3H). 13C−NMR(CDCl3):186.9 、186
.5 、171.3 、165.2 、160.9 、
160.6 、156.1 、155.5 、154.
9 、139.0 、138.9 、135.7 、1
35.2 、133.7 、133.5 、130.4
、129.3−126.8(多重ピーク) 、124
.8 、120.6 、119.7 、118.4 、
111.4 、111.2 、100.6 、79.6
、69.5、69.0、67.2、65.4、62.8
、59.1、57.6、56.5、47.1、43.1
、35.5、33.8、29.8、29.6、26.0
、16.7. FAB MS:〔M+K 〕+ at
m/e 1123 微量分析:計算値 (C57H53
N3O17S・5.3H2O) :C 、58.04
;H 、5.43;N 、3.56. 測定値:C 、57.99 ;H 、4.66;N 、
3.60. (C)ADR−cephの製造 ジフェニルメチルADR−ceph(1.0g,0.9
22ミリモル)及びアニソール(2.5ml)の塩化メ
チレン(10ml)中のかくはんした冷(氷/H2O
浴)溶液にトリフルオロ酢酸(2.5ml)を速やかに
加えた。かくはんを1.0分間続け、次いで溶液を、氷
を含む水のかくはん混合物中へ注加した。pHを速やか
に希NaOH水溶液1当量以下の添加、次いで希NaH
CO3水溶液の添加で7.4に上げた。混合物を酢酸エ
チルで洗浄した。水層をけいそう土に通して濾過した。 濾液をマイケル−ミラー(Michel−Miller
)HPLPLCカラム(22×300mm)〔エース・
グラス(ACE Glass)から購入〕上へポンプ送
りした。カラムはマイケルほか(K.H.Michel
and R.F.Miller)により設計され(米
国特許第4,131,547 号) 、予め10%アセ
トニトリルを含む0.02Mリン酸アンモニウム(pH
6.5)緩衝液で平衡させたパーチシル(Partis
il) Prep40 ODS−3〔ワットマン・ケ
ミカル・セパレーション(Whatman Separ
ation, Inc., Clifton, N.J
.)〕を含む。カラムをこの緩衝液150mlで溶離し
、次いで40%アセトニトリルを含む緩衝液の溶液で溶
離すると表題の化合物が不連続赤色バンドとして溶離し
た。生成物を含む画分を一緒にし、H2O で希釈した
。水溶液を酢酸エチルで層化させ、pHを希HCl の
添加で3.4に低下させた。酢酸エチル層をH2O 、
飽和NaClで順次洗浄し、次いでNa2SO4上で乾
燥した。酢酸エチルを除去すると表題の化合物(102
mg)が明橙色固体として残った。水性洗液を一緒にし
てpHを希HCl で2.5に低下させた。前記のよう
に酢酸エチルで再び抽出すると表題の化合物の追加収量
(25mg)が得られた。分析HPLCは各画分が同じ
面積パーセント純度(>99)を有することを示した。 【0117】HPLC:(保持時間=8.14分)。ウ
オーターズ(Waters) C18ラジアルパックカ
ートリッジ。60%ポンプA(0.05M,pH6.5
リン酸アンモニウムプラス5% CH2CN) 及び4
0%ポンプB(80% CH2CN−20%H2O)2
.0ml/分。検出254nm。1HNMR :(DM
SO−d6, 300MHz) δ13.99(1H,
s)、13.23(1H, s)、9.05(1H,
d) 、7.90−7.86(2H, m)、7.6
0(1H, dd)、7.27−7.19(5H, m
)、6.91(1H, d) 、5.60(1H,dd
)、5.42(1H, s) 、5.20(1H, s
) 、5.01(1H, d) 、4.88(3H,
m) 、4.73(1H, m) 、4.57(3H,
m) 、4.14(1H, m) 、3.95(3H
, s) 、3.67(1H, m) 、3.56−3
.33(6H, m)、2.96(1H, d) 、2
.87(1H, d) 、2.18(1H, d) 、
2.07(1H, dd)、1.82(1H, m)
、1.45(1H, m) 、1.11(3H, d)
.13C NMR :(DMSO−d6、360MHz
) δ213.8 、186.6 、186.4 、1
70.9 、164.7 、162.8 、160.8
、156.1 、155.1 、154.5 、13
6.2 、135.8 、135.6 、134.7
、134.1 、129.0 、128.2 、126
.4 、126.0 、124.5 、120.1 、
119.8 、119.0 、110.8 、110.
7 、100.3 、75.0、69.9、68.0、
66.7、63.7、62.5、59.1、57.4、
56.6、47.2、41.6、36.7、32.1、
29.8、25.4、17.0. 質量スペクトル:(
正イオンFAB、NOBA+KI)m/z 256(M
+K)+ 。 【0118】1.2.3 8−オキソ−7−フェニル
アセトアミド−3−〔(N−t−BOC−メルファラニ
ル)メチル〕−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.
0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸4−メトキシベ
ンジル 【0119】 【化33】 【0120】3−クロロメチル−8−オキソ−7−フェ
ニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.
2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸4−メトキ
シベンジル(0.946g,2.0ミリモル)及びヨウ
化ナトリウム(1.20g,8.0ミリモル)のアセト
ン90ml中の懸濁液を室温で2時間かくはんした。溶
媒をロータリーエバポレーションにより除去した。残留
物を塩化メチレン75ml中に溶解し、メタ重亜硫酸ナ
トリウム(5%)3×50ml及び水50mlで抽出し
た。生成物をNa2SO4上で乾燥し、ロータリーエバ
ポレーションにより濃縮乾固すると相当する3−ヨード
メチルセファロスポリンエステル(758mg,67%
)が得られた。このセファロスポリンヨージド(678
mg,1.2ミリモル)を次いでDMF25ml中でN
aHCO3(101mg,1.2ミリモル)及びN−t
−BOC−メルファラン(486mg,1.2ミリモル
)とともに室温で3時間かくはんした。溶媒をロータリ
ーエバポレーションにより除去した後、残留物を酢酸エ
チル75ml中に溶解し、飽和NaHCO33×50m
l及び水50mlで抽出した。有機層をNa2SO4上
で乾燥し、ロータリーエバポレーションにより濃縮し、
フラッシュクロマトグラフィー操作により精製した。初
めの操作において溶離を2″×8″シリカゲルカラム上
でCHCl3 /CH3OH(97:3)で行なった。 第2操作において部分精製された生成物を同サイズのシ
リカゲルカラム上でCHCl3(500ml)、次にC
HCl3 /CH3OH(97:3,400ml)で溶
離した。適当な画分を一緒にして溶媒をロータリーエバ
ポレータにより部分濃縮した。エーテル/ヘキサン溶液
の添加により固体を沈殿させた。固体を濾過し、高真空
下に乾燥した。生成物の収量は200mg(19.5%
)であった。 【0121】FAB MS:MH+ 855;観察され
たMW854。1H NMR(CDCl3) δ:7.
5−7.2(m)、7.0(d)、6.9(d)、6.
6(d)、6.0(t)、5.8(dd) 、5.2(
s)、4.9(d)、4.32(q) 、3.8(s)
、3.8−3.4(m)、1.4(s). 1.2.4
8−オキソ−7−フェニルアセトアミド−3−〔(
N−t−BOC−メルファラニル)メチル〕−5−チア
−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−
2−カルボン酸ジフェニルメチル 【0122】 【化34】 【0123】3−クロロメチル−8−オキソ−7−フェ
ニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.
2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニル
メチル(1.038g,2.0ミリモル)及びヨウ化ナ
トリウム(1.20g,8.0ミリモル)のアセトン2
5ml中の懸濁液を室温で2時間かくはんした。溶媒を
ロータリーエバポレーションにより除去した。残留物を
酢酸エチル75ml中に溶解し、ブライン3×75ml
で抽出した。生成物をNa2SO4上で乾燥し、ロータ
リーエバポレーションにより濃縮乾固すると相当する3
−ヨードメチルセファロスポリンエステルが得られた。 このセファロスポリンヨージド(610mg,1.0ミ
リモル)を次いでDMF10ml中でNaHCO3(8
4mg,1.0ミリモル)及びN−t−BOC−メルフ
ァラン(405mg,1.0ミリモル)とともに室温で
2日間かくはんした。溶媒をロータリーエバポレーショ
ンにより除去した後、残留物を酢酸エチル100ml中
に溶解し、飽和NaHCO33×75ml及び水50m
lで抽出した。有機層をNa2SO4上で乾燥し、ロー
タリーエバポレーションにより濃縮し、2″×9″シリ
カゲルカラム上のフラッシュクロマトグラフィーにより
、次の溶離勾配:(1)CHCl3 /CH3OH(9
5:5,600ml)、(2)CHCl3 /CH3O
H(90:10,400ml)、及び(3)CHCl3
/CH3OH(80:20,600ml)、で精製し
た。適当な画分を一緒にして溶媒をロータリーエバポレ
ーションにより濃縮した。固体をヘキサンで摩砕するこ
とに分離させた。それを濾過し、高真空下に乾燥した。 生成物の収量は117mg(13%)であった。 【0124】FAB MS:観察されたMW900。1
H NMR:7.5−7.2(m)、6.9(d)、6
.6(d)、5.6(dd) 、5.2(d)、3.7
−3.5(m)、3.15(q) 、1.4(s).
1.2.5 8−オキソ−7−フェニルアセトアミド
−3−(N7 −マイトマイシンC)−5−チア−1−
アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カ
ルボン酸 【0125】 【化35】 【0126】3−アジドメチル−8−オキソ−7−フェ
ニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.
2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸〔100m
g,コッカー(Cocker, J.D.) ほか、ジ
ャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ソサイエティー,19
65,5015,5027〜7028に従って製造〕の
70%HClO4(100μl)を含むエタノール(1
0ml)中の溶液をPt(20mg)上で35psi
で還元した。18時間後、n−BuOH:AcOH:H
2O(4:1:1)を溶離剤としたシリカゲルTLCは
第一級アミンに対するニンヒドリン試験により陽性であ
った単一のより極性の生成物の形成を示した。ジイソプ
ロピルエチルアミン(175μl)を加え、揮発性物質
を真空で除去した。残留物をMeOH(10ml)中に
懸濁させ、ジイソプロピルエチルアミン(100μl)
及びマイトマイシンA(70mg)を加えた。暗色混合
物を窒素下に18時間かくはんした。前と同様の溶媒系
によるシリカゲルTLCは反応が終り、マイトマイシン
Aよりも極性の化合物の形成を示した。暗色反応混合物
をC−18シリカゲル(2g)上に吸着させ、乾燥粉末
を、水で平衡させたC−18カラム(15cm×2.5
cm)上にのせ、水(150ml)及びMeOH:H2
O(3:7)で溶離した。マイトマイシンのセファロス
ポリン誘導体を含む画分を一緒にして真空で蒸発させる
と表題の化合物が青色固体(60mg)として得られた
。 【0127】表題の化合物(0.3mg)のPBS(1
ml)中の帯灰青色溶液にBCPII〔バシラス・セレ
ウス(Bacillus cereus)ペニシリナー
ゼ、10μl、タンパク質濃度=4.1mg/ml〕を
加えた。直ちに色が青色に変った。MeOH:CHCl
3(1:9)及びn−BuOH:AcOH:H2O(前
記参照)によるSiO2TLCはマイトマイシンCへの
完全な転化を示した。 【0128】1.2.6 3−〔〔〔〔4−ビス(2
−クロロエチル)アミノ〕フェニル〕アミノカルボキシ
ルオキシ〕メチル〕−7−グルタロイルアミノ−8−オ
キソ−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オク
ト−2−エン−2−カルボン酸。 【0129】 【化36】 【0130】7−グルタロイルアミノ−3−ヒドロキシ
メチル−8−オキソ−5−チア−1−アザビシクロ〔4
.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸(米国特
許第3,912,589 号中に開示)が、該酸を0.
1M−Et3NHOAc(4ml)中に溶解し、溶液を
、同様の緩衝液と平衡させたC−18(100g,24
cm×3cm)のカラムにのせることにより相当するビ
ストリエチルアンモニウム塩に転化させる。カラムを窒
素圧下に0.1M−Et3NHOAcで溶離し、所望の
塩を含む画分を一緒にして真空で蒸発させ、P2 O5
上で真空下に乾燥した後7−グルタロイルアミノ−3
−ヒドロキシメチル−8−オキソ−5−チア−1−アザ
ビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボ
ン酸のビストリエチルアンモニウム塩が淡黄色ガム状物
質として得られる。この物質をそのまゝ次のフェニレン
ジアミンマスタードからのイソシアナートとのカップリ
ングに用いた。 【0131】フェニレンジアミンマスタード塩酸塩(9
69mg,3.6ミリモル)の無水THF(40ml)
中のN2 下に0℃で磁気かくはんした緑色懸濁液にジ
イソプロピルエチルアミン(DIEA,630μl,3
.6ミリモル)を加えた。10分後にホスゲンのトルエ
ン中の溶液(1.9M,1.95ml)を滴加した。0
℃で1時間後、EtOAc :ヘキサン(1:4)によ
るSiO2TLCは反応が終り、主要低極性生成物とし
てイソシアナートが形成したことを示した。 【0132】前記のビストリエチルアンモニウム塩(1
.64g)の無水DMF(10ml)中のN2 下、0
℃の溶液にDIEA(1.6ml)を加えた。5分後イ
ソシアナート(前記参照)の氷冷溶液を薄い流れでDM
F溶液中へカニューレで送った。橙色溶液を0℃で3時
間かくはんした。反応混合物の見掛けpHは5であり、
シリカゲルTLC〔 CHCl3:MeOH:AcOH
=89:10:1)による多重展開〕によりそれ以上転
化が起らなかった。反応混合物をアセトニトリル(30
ml)で希釈した。C−18シリカゲル10gを加えた
。揮発性物質を真空で除去した。残留物をC−18カラ
ム(12×2cm)にのせ、水中1%酢酸中の30%、
40%及び50%アセトニトリルで溶離した。所望の化
合物を含む画分を一緒にして真空で蒸発させると淡黄色
ガム状物質(500mg)が得られた。この物質に E
tOAc(6ml)を加えると黄色溶液が形成され、そ
れから表題の化合物が白色フラフ状固体(350mg)
として晶出した。高分解能MS:M+ =602.10
22(測定値),602.1005(計算値)。 【0133】1H NMR (DMSO−d6):
9.42 (S,1H), 8.83 (d,1H,
NH, J=9 Hz), 7.26 (d,2H,
Ar−H, J=9 Hz), 6.68 (d,2H
, Ar−H, J=9 Hz), 5.66 (dd
, 2H, 7−H, J=6 Hz及びJ=9 Hz
), 5.10 (d,1H, 6−H, J=6 H
z), 4.87 (dd, 2H, 3−CH2O−
, J=12 Hz), 3.67 (S,8H,(N
CH2CH2Cl)2), 3.58 (dd,2H,
2−H, J=18 Hz), 2.21 (m,
4H, 2 ’ 及び4’−H), 1.71 (m,
2H, 3’ −H) 。 2.生物学的評価 2.1 物質の調製 2.1.1 B.セレウスβ−ラクタマーゼの精製及
び性質 市販E.コリ及びB.セレウスβ−ラクタマーゼは他の
タンパク質で汚染され、従って特異的活性は低いもので
あった。SDS−PAGEによるB.セレウスβ−ラク
タマーゼ〔シグマ・ケミカル(Sigma Chemi
cal Co.)製〕の分析は30KDにおける主バン
ド及び25KDにおける少バンドの存在を示した。2タ
ンパク質の部分的分離をカチオン交換カラムクロマトグ
ラフィーにより行なった。 【0134】セファロスポリン−マスタードを基質とし
て用いたそれらの活性の分析は25KDにおける少成分
が加水分解反応によるものであったことを示した。該タ
ンパク質を、初めに熱変性次いでモノ(Momo) S
カチオン交換カラム〔ファルマシア(Pharmaci
a)製〕上のクロマトグラフィーを含むディビス(Da
vies) ほか、バイオケミカル・ジャーナル(Bi
ochem.I.) ,143:115〜127,19
74の記載に類似する方法で分離した。 【0135】25KD酵素をSDS−PAGEにより、
示したように高度に精製した。EDTA(2.5mM)
がCMを基質として用いる酵素活性を完全に阻害した。 これらの結果はB.セレウスβ−ラクタマーゼ(II)
としてのこの酵素の分類を支持した。ブッシュ(Bus
h) 、アンチミクロバイアル・エージェンツ・アンド
・ケモセラピー,33:259,1989参照。B.セ
レウスβ−ラクタマーゼはCMを25μMのKm及び2
50μmol ・mim −1 mg −1のVmax
で加水分解した。1.4μg/mlの濃度で、精製B
.セレウスβ−ラクタマーゼ(II)がCMの細胞毒活
性をPDMに対して観察されたレベルに高めた(図8)
。2.1.2 β−ラタクマーゼの抗体に対する接合
リン酸塩緩衝食塩水(PBS,pH7.4)中のモノク
ローナル抗体L6(1〜10mg/ml)の溶液をSM
CC〔ピアス・ケミカル(Pierce Chemic
al Co.)製、DMF中3mM〕中に0.015m
Mに調製した。30分後に溶液をG−25セファデック
ス(Sephadex) カラムにのせ、4XPBSで
溶離する。 【0136】10mMリン酸塩/200mM−NaCl
:pH7.5(1〜10mg/ml)中の4℃における
B.セレウスβ−ラクタマーゼ(シグマ・ケミカル製)
をイミノチオラン(ピアス・ケミカル製,0.5Mホウ
酸ナトリウム中16.5mM,pH8.5)を、最終イ
ミノチオラン濃度が1.5mMになるように加えた。反
応を4℃で90分間進行させ、タンパク質を上記のよう
に精製した。 【0137】2つの化学修飾したタンパク質を1:1モ
ル比で23℃で1時間反応させた。反応性基は2−アミ
ノエタンチオール(0.01〜1mM最終濃度)、次い
で10分後にN−エチルマレイミド又はヨードアセトア
ミド(0.01〜1.1mM最終濃度)を添加すること
によりブロックした。接合体をS−300セファクリル
(Sephacryl)カラム(ファルマシア製;溶離
剤としてPBS)上のサイズ排除クロマトグラフィー及
び次のモノSカチオン交換カラム(ファルマシア製、P
BS中で適用,高塩で溶離)上のイオン交換クロマトグ
ラフィーを含む2段階操作で精製した。この操作におけ
る接合体(Mab /β−ラクタマーゼ比1:1)の収
率は15〜30%であった。 2.2 セファロスポリン−細胞毒プロドラッグの酵
素の加水分解 2.2.1 β−ラクタマーゼによるCMの加水分解
若干の市販β−ラクタマーゼを、セファロスポリンマス
タード誘導体、CM、を用いて活性について選抜した。 CMを加水分解するこれらの誘導体の能力はHPLC又
はUV/vis 分光測光的分析によりモニターした。 B.セレウスβ−ラクタマーゼ(シグマ・ケミカル製)
及びE.コリβ−ラクタマーゼ〔ベーリンガー・マンハ
イム・バイオケミカルズ(Boeringer man
nheim Biochemicals )製〕の部分
精製試料はCMを加水分解してナイトロジェンマスター
ド、PDM、を遊離することができた(図6)。 【0138】37℃におけるPBS中のCM(50μM
)の溶液にB.セレウス又はE.コリβ−ラクタマーゼ
の市販試料(3μg全タンパク質/ml)を加えた。分
割量(100μl)を4℃のメタノール(100μl)
に加えることによりクエンチし、沈殿したタンパク質を
遠心分離により除去した。試料(100μl)をIBM
逆相C−18カラム(4.6×250mm)及び次の勾
配条件:50〜100%緩衝液A対緩衝液B(緩衝液A
はリン酸でpH2.3に緩衝した0.08%水性ジエチ
ルアミンであり;緩衝液Bは90%アセトニトリル、1
0%緩衝液Aである)を1ml/分で15分にわたり用
いてHPLCにより分析した。画分を266nmでモニ
ターした。2.2.2β−ラクタマーゼ及びL6−β−
ラクタマーゼ接合体によるADR−cephの加水分解
B.セレウスからの精製β−ラクタマーゼ及びラクタマ
ーゼ−L6接合体の、ADR−cephからのアドリア
マイシンの遊離を触媒する能力をヒト血漿中で37℃で
評価した。 【0139】β−ラクタマーゼ及びラクタマーゼ−L6
接合体の貯蔵溶液を0.05Mヘペス(Hepes)緩
衝液(pH7)中に調製した。これらの貯蔵溶液の分割
量を37℃恒温槽中のヒト血漿中のADR−cephの
溶液に加えた。 ADR−cephの最終濃度はβ−ラクタマーゼ実験に
おいて572μg/ml、L6−ラクタマーゼ実験にお
いて896μg/mlであり;β−ラクタマーゼ及びL
6−ラクタマーゼ接合体の最終濃度はそれぞれ0.45
μg/ml及び5.4μg/mlであった。一部を定期
的に抜きとり、2部の冷メタノール(4℃)に加えた。 沈殿したタンパク質を遠心分離により除去した。上澄み
をウオターズ・アソシエイツ(Waters Asso
ciates)C18ラジアルパックカートリッジ(8
×100mm)を用いてHPLCにより分析した。カラ
ムを、5%アセトニトリルを含む0.05Mリン酸アン
モニウム(pH6.5)60%及びアセトニトリル−水
(80:20)の混合物40%の移動相で2.0ml/
分で溶離した。ピークをUVにより254nmで検出し
た。これらの検定においてアドリアマイシン及びADR
−cephに対するそれぞれの保持時間は3.8分及び
7.5分であった。 【0140】図10はADR−cephをβ−ラクタマ
ーゼにさらした時間に対してプロットしたADR−ce
ph及びアドリアマイシンのHPLCピーク面積を示し
、それはADR−cephのB.セレウスβ−ラクタマ
ーゼで有効に加水分解され、アドリアマイシンの速やか
な遊離を生ずることを示す。同様に、図11はラクタマ
ーゼ−L6接合体もまた、用いたプロドラッグ及び酵素
の濃度で15分の半減期でADR−cephからアドリ
アマイシンを有効に遊離することを示す。 【0141】選んだβ−ラクタマーゼのADR−cep
hに対する比活性を試験した。これらの酵素はB.セレ
ウスβ−ラクタマーゼ、ラクタマーゼ−L6接合体、E
.クロアカエ(E.cloacae)からのシグマペニ
シリナーゼ(シグマ・ケミカル製)及びE.クロアカエ
からのP99セファロスポリナーゼであった。酵素はす
べて希釈して0.20±0.01mg/mlのタンパク
質濃度(β−ラクタマーゼに関し)を与えた。検定は2
5℃で0.05Mリン酸塩緩衝液、pH7.0、に対し
て分光測光的に行なった。セファロリジンを酵素に対す
る参照基質として用いた。 【0142】これらの実験の結果は表1中に示される。 P99セファロスポリナーゼはセファロリジン及びAD
R−cephの両方に対して最高の比活性を有した。L
6−ラクタマーゼ接合体はB.セレウスβ−ラクタマー
ゼ単独よりわずかに活性であり、おそらく後者の酵素が
検定のために希釈されねばならず、それにより希溶液中
の活性の低下の可能性を考慮しなければならなかったた
めであろう。シグマ「ペニシリナーゼ」は全調製物の最
低の活性を有した。この酵素はP99酵素と同様の等電
点を有し、この2酵素が同一であることを示唆する。活
性の差異はおそらく2調製物間の純度の差異のためであ
ろう。 【0143】速度論パラメーターがL6−ラクタマーゼ
接合体及びP99セファロスポリナーゼに対して測定さ
れ、表2中に示される。Vmax はP99酵素が3
.5倍高かった。しかしP99酵素は高Km値を有し、
2酵素の加水分解効率(Vmax /Km)は単に2倍
異なったにすぎない。従って2酵素はそれらの加水分解
性において非常に類似する。 【0144】表1.β−ラクタマーゼによるセファロス
ポリン基質の加水分解
基 質 酵 素
(100μg/ml) μmol /分
/μgタンパク質B.セレウス
セファロリジン 0.0
38β−ラクタマーゼ ADR−c
eph 0.016L6−
ラクタマーゼ セファロリジン
0.045(B.セレウス)接合体
ADR−ceph
0.021シグマペニシリナーゼ セファロ
リジン 0.026E.クロア
カエから ADR−ceph
0.0030P99セファロスポリ
ナーゼ セファロリジン 0
.30E.クロアカエから ADR−c
eph 0.060 表
2.ADR−cephに対する加水分解パラメーター
Km Vmax
Vmax /Km 酵 素
(μM) μmol /分/μg
μmol /分/μg
タンパク質
タンパク質/mMS L6−ラクタマー
ゼ 120 0.047
0.40(B.セレウス)接合体 P99 200
0.164 0.8
22.3 追加生物学的評価 2.3.1 CMのβ−ラクタマーゼによる試験管内
細胞毒性 CM及びPDMの細胞毒性効果をヒト肺腺癌細胞系H2
981を用いてモニターした。細胞を〔15%ウシ胎児
血清をもつイスコフ(Iscove) の変性ダルベッ
コ培地(IMDM)中に〕96ウエルマイクロタイター
プレート中へ100μlIMDM中、8000細胞/ウ
エルに塗布し、37℃で一夜付着させた。50μlIM
DM中の酵素、次に50μlIMDM中の薬物PDM又
はCMを最終酵素濃度が3μg粗酵素/ml又は1.4
μg純酵素/mlであるようにウエルに加えた。1時間
後、細胞をIMDMで3回洗浄し、IMDM200μl
を各ウエルに加え、インキュベーションを37℃で17
時間続けた。 培地を除き、〔 3H〕チミジン(1μCi/ウエル)
を含むIMDM200μlを加え、6時間後に細胞を−
70℃に凍結し、融解し、ガラス繊維ディスク上に収集
した。細胞毒性効果はDNA中に取込まれた 3H−チ
ミジンの量を不処理対照に対して測定することにより決
定した。 【0145】CM(IC50約100μM)はPDM(
IC50約1μM)よりはるかに低い細胞毒性であった
(図7)。B.セレウス及びE.コリからのβ−ラクタ
マーゼはCMの活性を50〜100倍高めた。これはお
そらく酵素によるCMの加水分解、及び次のPDMの遊
離のためであろう。2.3.2 CMのL6−β−ラ
クタマーゼ接合体による試験管内細胞毒性抗体−β−ラ
クタマーゼ接合体とともに投与したCMの細胞毒性効果
を実施例2.3.1中にCM及びPDMに対して記載し
たようにモニターした。H2981肺細胞を前記のよう
に調製し、次いで15%ウシ胎児血清を含むIMDM中
で37℃で1時間L6−β−ラクタマーゼ接合体にさら
し、2回洗浄し、次いで実施例2.3.1中に記載した
ようにCMで処理した。実施例2.3.1中に記載した
ようにCM又はPDMで処理した細胞を対照として用い
た。図9に示されるデータはCMと抗体−β−ラクタマ
ーゼ接合体との投与の高い細胞毒性効果を示す。2.3
.3 CM生体内安定性及び毒性マウス血漿中の37
℃におけるCM及びPDMの安定性を、それらの消費の
HPLC定量化により測定した。マウス血漿又はIMD
M細胞増殖培地中のPDM又はCM(0.5mM)を3
7℃でインキュベートし、クエンチし、前記のようにH
PLCにより分析した。PDM(t1/2 =20分)
はマウス血漿中でCM(150分後12%反応)より著
しく反応性であった。安定性における10倍の差が組織
培養に用いた培地中で観察された(PDM及びCMに対
するt1/2 はそれぞれ3分及び30分)。 【0146】PDM及びCMの毒性効果をBalb C
nu/nuマウス中で測定した。薬物を24時間間隔を
置いた投薬でi.v.投与し、処置を1週間後に繰返し
た。これらの条件のもとで、PDMは50μg/注射で
毒性であり、許容される最大値は約38μg/注射であ
った。900μg/注射の高い用量に対しCMに対して
毒性が観察されなかった。モル基準でこれは毒性に11
倍以上の差に相当した。2.3.4 ADR−cep
hの安定性実施例2.2.2中に記載したと同様のHP
LC検定を用い、ラット血漿、pH7.4の緩衝液、及
びヒト血漿中のADR−cephの37℃におけるそれ
ぞれの半減期は8、20及び≧12時間である(図12
)。 【0147】従って、新規セファロスポリンプロドラッ
グ及びそれを用いる方法が開示された。主題発明の好ま
しい態様がかなり詳細に記載されたけれども、自明の変
更を特許請求の範囲に記載された発明の精神及び範囲か
ら逸脱することなく行なうことができると思われる。
らのプロドラッグを、それらが活性細胞毒物質に転化さ
れる腫瘍細胞部位へ送達する方法に関する。より詳しく
は、本発明は腫瘍特異性抗体−β−ラクタマーゼ接合体
とともに投与されると腫瘍部位で活性細胞毒薬物に転化
されるセファロスポリンプロドラッグに関する。 【0002】 【背景】標的化薬物送達システムはと細胞毒物質を直接
癌性細胞に送達する機構を提供する。これらの物質の全
身性投与がしばしば体内の正常細胞並びに排除しようと
する腫瘍細胞を殺すので腫瘍細胞に対する細胞毒物質の
選択的送達が望ましい。現在使用されている抗腫瘍薬物
送達システムは典型的には免疫接合体の形成に腫瘍特異
性抗体に接合した細胞毒物質を用いる。この免疫接合体
は腫瘍細胞に結合し、それにより細胞毒物質を腫瘍の部
位に「送達」する。これらの標的化システムに利用され
た免疫接合体には抗体−薬物接合体〔例えばボルドウィ
ン(Boldwin)ほか、ランセット(Lancet
) 、pp.603〜605、1986年3月15日参
照〕及び抗体−毒素接合体〔例えばソープ(Thorp
e) 、「モノクローナル抗体1984:生物学及び臨
床応用(Monoclonal Antibodies
’84 : Biological and Clo
nical Applications) 」、オイン
シェラ(A. Oinchera)ほか編、pp. 4
75〜506、1985参照〕が含まれる。 【0003】ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗
体の両方がこれらの免疫接合体中に利用された〔例えば
オーカワ(Ohkawa) ほか、カンサー・イムノロ
ジー・イムノセラピー(Cancer Immunol
. Immunother.)、23:81、1986
;ローランド(Rowland)ほか、カンサー・イム
ノロジー・イムノセラピー、21:183、1986参
照〕。これらの免疫接合体中に使用された薬物にはダウ
ノマイシン〔例えばガレゴ(Gallego)ほか、イ
ンタナショナル・ジャーナル・オブ・カンサー(Int
. J. Cancer) 、33:737、1984
;アーノン(Arnon)ほか、イムノロジカル・レビ
ューズ(Immunological Rev.) 、
62:5、1982参照〕;メトトレキサート〔エンド
ー(Endo) ほか、カンサー・リサーチ(Canc
erResearch)、47:1076、1987〕
、マイトマイシンC〔オーカワ(Ohkawa) ほか
、前掲〕、及びビンデシン〔ローランド(Rowlan
d)ほか、前掲〕が含まれる。 抗体−毒素接合体中に使用された毒素には細菌毒素例え
ばリシンが含まれる〔例えばムールテン(Moolte
n)ほか、イムノロジカル・レピューズ、62:47、
1982参照〕。 【0004】多くの研究が治療目的に対する免疫接合体
の使用に向けられたけれども、これらの送達研究に含ま
れる若干の限界が明らかになった。〔例えばエンブレト
ン(Embleton) 、バイオケミカル・ソサイエ
ティー・トランスアクションズ(Biochem. S
ociety Transactions)、14:3
43、第615回会議ベルファスト、1986参照〕。 例えば、細胞の殺害を行なうために標的腫瘍細胞に送達
されることが必要な多量の薬物は、細胞の表面上の腫瘍
関連抗原の数及び所与抗体分子に結合できる薬物の数に
より課せられる限界のためにしばしば達成できない。こ
の限界がこれらの接合体中の一層強力な細胞毒物質例え
ば植物毒素の使用及び非常に高い薬物多重比を有するポ
リマー結合抗体−薬物接合体の開発をもたらした〔例え
ばソープ(Thorpe) 、前掲、pp. 475〜
506、及びボルドウィン(Baldwin)ほか、モ
ノクローナル抗体及び癌療法(Monoclonal
Antibodies and Cancer The
rapy) 、pp. 215〜231、アラン・R・
リス(Alan R. Liss, Inc.) 、1
985参照〕。しかし、大薬物荷重比又は強力な毒素の
使用でも、多くの免疫接合体はなお最適でない細胞毒活
性を示し、すべての利用可能な抗原部位が飽和される用
量で完全な殺害を行なうことができない。 【0005】免疫接合体の細胞毒活性がしばしば接合体
の抗体成分により仲介される腫瘍細胞中への取込みに依
存することもまた認められた〔例えばランバート(J.
M. Lambert)ほか、ジャーナル・オブ・バ
イオロジカル・ケミストリー(J. Biol. Ch
em.) 、260:12035、1985参照〕。こ
の細胞内取込みは、薬物が細胞内作用部位を有する抗体
−薬物接合体を使用するとき又は抗体−毒素接合体を使
用するときに極めて重要である。しかし、非常に多くの
腫瘍関連抗原、従ってそれらの抗原に結合した抗体−薬
物又は抗体−毒素は細胞内に取込まれない。細胞内に取
込まれる接合体は、しばしば薬物又は毒素が分解される
細胞のリソソームへ運ばれる〔ビテッタ(Vitett
a)ほか、サイエンス(Science)、238:1
098、1987参照〕。従って、抗体−薬物又は抗体
−毒素接合体が優れた腫瘍結合特性を有していたとして
も、それにもかゝわらず接合体は細胞内のその作用部位
に達する能力がないために細胞毒利用性が限定される場
合が起り得る。 【0006】さらに、腫瘍細胞集団がしばしば抗原発現
に関して不均一であることが十分立証されている〔例え
ばアルビノ(Albino) ほか、ジャーナル・オブ
・エクスペリメンタル・メデシン(J. Exp. M
ed.) 、154:1764、1981参照〕。さら
に、抗原陽性腫瘍細胞が抗原陰性後代を生じうることが
示された〔例えばイエー(Yeh)ほか、ジャーナル・
オブ・イムノロジー(J. Immunol.)、12
6:1312、1981参照〕。従って、腫瘍細胞の任
意の集団中に特定の免疫接合体が特異的である抗原をも
たない一定数の細胞が存在するであろう。 従って免疫接合体がこれらの細胞に結合してそれらの殺
作用を仲介することができないであろう。 【0007】これらの欠点のために、現在使用されてい
る抗腫瘍薬物又は毒素伝達システムは、殊に生体内治療
に使用されたときその成功は限られていた。前記免疫接
合体のほかに、抗体仲介細胞毒性を増幅するために抗体
−酵素接合体が、ヨウ化物又はアルスフェナミンをそれ
らの毒性形態に転化する第2の非標的化酵素と組合せて
試験管内で研究された〔例えばパーカー(Parker
) ほか、プロシーディングス・オブ・ザ・ナショナル
・アカデミー・オブ・サイエンシス・オブ・ジ・ユナイ
ナッド・ステート・オブ・アメリカ(Proc. Na
tl. Acad. Sci.USA)、72:338
、1975;フィルポット(Philpott) ほか
、カンサー・リサーチ、34:2159、1974参照
〕。 【0008】これらの試験管内研究によれば、酵素、グ
ルコースオキシダーゼ、が抗体に結合され、ヨウ化物又
はアルスフェナミンをそれぞれ細胞毒性ヨウ素又はヒ素
化合物に転化するため非標的化ペルオキシダーゼ酵素と
組合せて使用された。従ってこの研究は、抗体によりグ
ルコースオキシダーゼを腫瘍細胞に対し標的化するだけ
でなく2つの他の非標的化事象の腫瘍部位における存在
を必要とする。これらの3物質がすべて生体内に同時に
腫瘍部位に存在する可能性は小さいと考えられる。 【0009】カナダ特許第1,216,791 号には
基質からアンモニウムイオンを遊離できる酵素の抗体に
対する接合が開示されている。従ってアンモニウムイオ
ンが腫瘍部位に対して標的化された一定の免疫毒素の細
胞毒作用を増強するといわれる。欧州特許出願第843
02218.7号には抗体を用いて非代謝性抗原を腫瘍
細胞に対して標的化する、疾患細胞集団例えば腫瘍を治
療する方法が開示されている。該抗原が腫瘍細胞の少く
とも1パーセント内で蓄積し、次いでそれが溶解され、
腫瘍部位に形成された偏在フィブロネクチン捕捉マトリ
ックス中へ抗原を遊離する。マトリックスに固定された
抗原に特異的であり、それに結合するヨウ素含有配位子
が投与される。細胞毒性ヨウ素がその部位で腫瘍細胞を
殺害する作用をする。 酵素を腫瘍部位に対して標的化する抗体−接合体の使用
及び酵素が細胞毒物質に転化できる非致死性基質の添加
もまた示唆されている(欧州出願第84302218.
7号、pp.34〜35参照)。しかし、その出願中の
どこにもこの態様を実施する方法の開示がない。同様に
、ヘルストロム(Hellstrom)ほかは「制御薬
物送達(Controlled Drug Deliv
ery) 」(2版)、ロビンソンほか(Robins
on and Lee) 編、p.639、1987中
に「腫瘍に局在化された物質(例えば酵素)により活性
化されるまで非毒性である薬物は他の研究であることが
できる−−− 」ことを示唆している。 【0010】そっくりそのまゝ参照される米国特許第4
,975,278 号は抗体−酵素接合体及びプロドラ
ッグの組合せ使用により細胞毒物質を腫瘍細胞に送達す
る方法を提供している。この発明によれば、わずか又は
非細胞毒性プロドラッグを活性細胞毒薬物に転化できる
酵素が腫瘍特異性抗体に接合される。この抗体−酵素接
合体が腫瘍をもつ哺乳動物宿主に投与され、抗体特異性
により抗体が特異性である腫瘍抗原をもつ腫瘍細胞の表
面に結合する。次いでプロドラッグが宿主に投与され、
腫瘍部位で抗体結合酵素の作用により一層活性な細胞毒
薬物に転化される。 【0011】ナイトロジェンマスタードは長い間細胞毒
物質として認められてきた〔例えばストック(Stoe
k)、「薬剤設計(Drug Design)」、アリ
ーンズ(E. J. Ariens) 編、Vol I
I、pp. 532〜571、アカデミック・プレス(
AcademicPress, New York)
、1971参照〕、ベン(Benn) ほか、ジャーナ
ル・オブ・ザ・ケミカル・ソサイエティー(J. Ch
em. Soc.)、2365(1961)は種々の他
の単位に対するナイトロジェンマスタードの結合に潜在
的に重要である種々の官能基との反応に有用であるN,
N−ジ−2′−クロロエチル−p−フェニレンジアミン
からウレタン類及び尿素類を含む種々のアミドを製造し
た。電子吸引性ウレタン基を結合させると高毒性ナイト
ロジェンマスタードが失活する。腫瘍部位におけるナイ
トロジェンマスタードの再活性化は、ウレタンがエステ
ル又はペプチド結合の分裂により分解されると生ずるこ
とができる。 【0012】モバシェリー(Mobashery)ほか
〔ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケミカル・ソサ
イエティー(J. Amer. Chem. Soc.
)、108:1685(1986)〕はセファロスポリ
ン−トキソフォア誘導体を加水分解して細菌内にトキソ
フォアを遊離するβ−ラクタム抗生物質耐性細菌中に存
在するβ−ラクタマーゼの使用を教示している。 【0013】モバシェリー(Mobashery)ほか
(ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー、
261:7879;1986)はセファロスポリンのセ
フェム核にC10エステルにより連結した抗生物質ペプ
チドβCl−LA1a−βCl−LA1aからなる抗癌
性物質を合成した。細菌中に存在するβ−ラクタマーゼ
によるβ−ラクタム環の加水分解開裂がヘテロ原子結合
C10置換基を遊離する。 【0014】セファロスポリンの化学の一般的論議はア
ブラハム(Abraham)、クォータリー・レビュー
ズ、ケミカル・ソサイエティー(Quarterly
reviews − Chemical Societ
y) 、21:231、1967及びエブラハム(Ab
raham)ほか、「セファロスポリン類及びペニシリ
ン類:化学及び生物学(Cephalosporins
and Penicillins:Chemistr
y and Biology)」、フライン(E. H
. Flynn)編、アカデミック・プレス(Acad
emic Press, N. Y.)、1972、p
p1〜26中に記載されている。 【0015】米国特許第3,484,437 号は脱ア
シル化セファロスポリン塩とイソシアナートとのカルバ
メートを形成する反応により形成されたセファロスポリ
ン酸の誘導体を教示している。米国特許第3,355,
452号には7−N−アシル基がカルボン酸基であり、
CO基が炭素原子に結合する7−アミノセファロスポリ
ン酸のO−デスアセチル−O−カルバモイル−7−アシ
ルアミノ−セファロスポリン酸誘導体が教示されている
。 【0016】 【発明の開示】本発明はβ−ラクタマーゼー抗体接合体
を用いて腫瘍部位で抗腫瘍物質に転化できる新規セファ
ロスポリン関連プロドラッグを見いだしたことに基づく
。抗体は標的された特定腫瘍型の表面上に存在する腫瘍
抗原に向かわされる。本発明は一般式(I)【0017
】 【化9】 【0018】〔式中、Qは水素、セファロスポリン合成
において普通に使用されるアミン保護基、又は既知7−
アシルアミノセファロスポリン抗生物質のアシル基であ
り;Lは直接結合又は−S−(CH2)n − であり
;Rはセファロスポリンプロドラッグから遊離されたと
きに腫瘍細胞に細胞毒効果を及ぼすことができる物質で
あり;nは2、3又は4であり;mは0又は1であり、
しかしLが直接結合であるときにはmは1である)のセ
ファロスポリンプロドラッグ、又はその薬学的に許容で
きる塩を提供する。 【0019】本発明の目的に対し、置換基Qの性質はセ
ファロスポリン部分が細胞毒薬物の担体として働き、細
胞毒薬物の治療効果に寄与しないので臨界的ではない。 従って、Qは例えば水素、セファロスポリン化学におい
て普通に使用される保護基、又は既知セファロスポリン
抗生物質の置換基であることができる。後者の例にはフ
ェニルアセチル、2−チエニルアセチル、α−ヒドロキ
シフェニルアセチル、フェニルグリシル、p−ヒドロキ
シフェニルグリシル及び(2−アミノ−4−チアゾリル
)−(メトキシイミノ)アセチルが含まれ、しかしそれ
らに限定されない。 【0020】細胞毒化合物はセファロスポリンプロドラ
ッグを提供するために化学修飾可能な少くとも1つの官
能基をもつものである。一般にそのような官能基はアミ
ノ、カルボキシル及びヒドロキシル基から選ばれ、従っ
て細胞毒物質とセファロスポリン成分との間の結合はカ
ルバメート、アミド、エステル及びカーボネート型であ
る。 【0021】1観点において、本発明は、式(I)の化
合物の1つのサブクラスとして細胞毒物質がカルバメー
ト又はアミド基によりセファロスポリン核に連結する一
般式II 【0022】 【化10】 【0023】(式中、Q、L及びmは式(I)において
規定したとおりであり、NRa は窒素含有細胞毒薬物
である)のセファロスポリンプロドラッグ又はその薬学
的に許容できる塩を提供する。他の観点において、本発
明は式(IIa) 【0024】 【化11】 【0025】〔式中、Qは式(I)において規定したと
おりであり、Rdは水素又は(C1 〜C3 )アルキ
ルである〕を有するセファロスポリン−マイトマイシン
プロドラッグを提供する。主題発明の他の態様は、腫瘍
細胞の表面上の抗原と反応性の抗体を含む少くとも1種
の抗体−β−ラクタマーゼ接合体の薬学的に有効な量を
投与することにより細胞毒物質を腫瘍細胞に送達する方
法を指向する。セファロスポリンプロドラッグが細胞毒
に結合したセファロスポリンを含むセファロスポリンプ
ロドラッグの薬学的に有効な量もまた投与される。 【0026】他の態様において、本発明は腫瘍関連抗原
と反応性の抗体の抗原結合領域を少くともβ−ラクタマ
ーゼの官能的に活性な部位に結合させ、セファロスポリ
ンプロドラッグの薬学的に有効な量を投与される細胞毒
物質を腫瘍細胞に送達する方法を指向する。他の態様に
おいて、主題発明は少くとも1種の抗体−β−ラクタマ
ーゼ接合体の薬学的に有効な量及び少くとも1種のセフ
ァロスポリンプロドラッグの薬学的に有効な量を哺乳動
物に投与する段階を含む哺乳動物の腫瘍を治療する方法
を指向する。 【0027】本発明のこれら及び他の態様はこの開示を
考慮すると当業者に容易に思い浮かぶであろう。 【0028】 【詳細な説明】 本発明の実施は、特記しなければ合成有機化学、タンパ
ク質化学、分子生物学、微生物学及び組換えDNA技術
を用い、それらは該部門の技術内にある。そのような技
術は文献中に十分に説明されている。 例えば、スコープス(Scopes, R.K.)、「
タンパク質精製の原理及び実施(Protein Pu
rification Principles and
Practices)」、2版、〔スプリンガー・フ
ェルラーグ(Springer−Verlag)、19
87〕、「酵素学における方法(Methods in
Enzymology)」、〔コロビックほか(S.
Colowick and N. Kaplan)編
、アカデミック・プレス(Academic Pres
s, Inc.) 、サムブロック(Sambrook
) ほか、「分子クローニング:実験室マニュアル(M
olecular Cloning : A Labo
ratory Manual)」、2版、コールド・ス
プリング・ハーバー・プレス(Cold Spring
Harbor Press, N. Y) 、198
9、「実験免疫学ハンドブック(Handbook o
f Experimental Immunology
)」、Vol. I〜IV〔ウェアほか(D. M.
Weir and C. C. Blckwell)編
、1986、ブラックウエル・サイエンティフィック・
パブリケーションズ(Blackwell Scien
tific Publications)〕;ハウス(
House)、「近代の合成反応(Modern Sy
ntheticReactions) 」、2版、ベン
ジャミン/クミングス(Benjamin/Cummi
ngs, Menlo Park, Cal.) 、1
972参照。 【0029】前記又は後記の特許、特許出願及び刊行物
はすべてそっくりそのまゝ参照される。 A.定義 本発明の定義中に次の用語が使用され、下記のように定
義されるものとする。この出願中に使用される「プロド
ラッグ」という語は親薬物に比べて細胞に対する細胞毒
性が少なく、より活性な親形態に酵素的に活性化又は転
化できる薬学的に活性な物質の前駆物質又は誘導体形態
を示す。例えばウィルマン(Wilman) 、バイオ
ケミカル・ソサイエティー・トランスアクションズ、1
4:375(第615回会議、ドルヘァスト、1986
);ステラ(Stella)ほか、「標的化薬物送達(
Directed Drug Deliverg) 」
、ボルカート(Borchardt)ほか編、247〜
267〔ヒューマナ・プレス(Humana Pres
s) 、1985〕参照。「親薬物」及び「細胞毒物質
」という語は同義に使用される。 【0030】用いた「セファロスポリンプロドラッグ」
という語は前記親化合物の後記セファロスポリンに対す
る結合により生じたプロドラッグを示す。用いた「β−
ラクタマーゼ」という語はβ−ラクタム環のCO−N結
合を加水分解できる酵素を示す。β−ラクタマーゼはブ
ッシュ(Bush) 、アンチミクロバイアル・エージ
ェンツ・アンド・ケロセラピー(Antimicrob
ial Agents Chemother.)、33
:259、1989中に総説されている。 【0031】用いた「ナイトロジェンマスタード」とい
う語は一般構造 RN(CH2CH2Cl)2(式中、
Rはさらに化学修飾可能な官能基例えばアミノ又はカル
ボキシル基で置換されたアルキル、アリール又はアラル
キル基であることができる)の化合物を示す。1個以上
の窒素原子をもつナイトロジェンマスタードもまた含ま
れ、両クロロエチル基は同一窒素原子に結合される必要
がない。若干のナイトロジェンマスタード中で塩素原子
は他のハロゲン原子、殊に臭素、で置換されることがで
きる。例えばストック(Stock)、「薬物設計(D
rug Design)」、アリーンズ(E. J.
Ariens) 編、Vol.II、 pp.532〜
571、アカデミック・プレス(Academic P
ress, New York) 、1971参照。 【0032】用いた「セファロスポリン」という語は天
然又は合成的に生ずるセファロスポリンCの特有β−ラ
クタムジヒドロチアジン環をもつ7−アミノセファロス
ポリン酸の誘導体を示す。これらの誘導体の例及びセフ
ァロスポリンの化学の総説はアブラハム(Abraha
m)、クオータリー・レビューズ・ケミカル・ソサイエ
ティー、21:231、1967中に与えられている。 「セフェム」という語がセファロスポリンを示すために
ときどき使用される。セファロスポリンCの構造は次に
示される: 【0033】 【化12】 【0034】用いた「セファロスポリンマスタード」と
いう語はセファロスポリンが前記ナイトロジェンマスタ
ードで誘導体化された前記セファロスポリンを示す。用
いた「細胞毒」という語は、殊にコロニー形成阻止検定
又は 3H−チミジン取込み検定により測定して細胞増
殖遅延又は細胞死を生ずる性質を示す〔例えばヘルスト
ロム(Hellstrom)ほか、「細胞仲介免疫にお
ける試験管内法(In VitroMethods i
n Cell−Mediated Immunity)
」、ブルームほか(Bloomand Glade)
編、1971及びこの中の実施例参照〕。 B.一般的方法 本発明は腫瘍細胞に細胞毒物質を送達する新規方法に関
し、癌例えば癌腫及び黒色腫並びに他の腫瘍の治療にお
いて腫瘍細胞の高い選択的殺害を与える。 【0035】本発明の方法によれば、抗体−酵素接合体
が腫瘍をもつ哺乳動物宿主に投与される。この抗体−酵
素接合体は、親薬物より細胞に対する細胞毒性の低いプ
ロドラッグをより活性な親薬物に転化できるβ−ラクタ
マーゼに結合された腫瘍選択性抗体からなる。宿主中へ
導入されると、腫瘍細胞上に見いだされる抗原と反応性
である接合体の抗体成分が接合体を腫瘍の部位に向かわ
せ、腫瘍細胞に結合する。従って、抗体は酵素を腫瘍の
部位へ送達する。β−ラクタマーゼに対して基質である
プロドラッグもまた宿主中へ導入され、腫瘍部位で酵素
により活性細胞毒薬物に転化される。従って薬物が細胞
外で活性化され、その部位における腫瘍細胞、すなわち
接合体の抗体が特異性であり抗体が結合した特定腫瘍抗
原をもつ細胞、並びにその抗原に対し陰性であるがしか
し、それにもかゝわらず腫瘍の部位に存在する細胞のす
べての中へ拡散することができる。従って本発明の方法
は、腫瘍抗原の異質性及び普通の免疫接合体薬物送達技
術に関連する抗原/接合体の細胞内取込みが必要な現在
の問題を克服する。 【0036】さらに本方法が薬物を直接抗体に結合させ
る必要がなく、それにより送達できる薬物の量が限定さ
れないので、腫瘍部位における薬物効力のありふれた問
題が生じない。事実本方法は、接合体の抗体に結合した
酵素が多くの基質代謝回転を行なうことができ、繰返し
てプロドラッグを活性薬物に転化するので、腫瘍部位に
存在する活性薬物分子の数を増幅する。さらにこの方法
は他の組織に対する遊離と対照して腫瘍部位に対し特異
的に活性薬物を遊離できる。これは腫瘍細胞の抗体−酵
素接合体によるコーティングのために腫瘍部位における
酵素の濃度が他の組織におけるその濃度より高いためで
ある。 【0037】本発明の免疫接合体の抗体には腫瘍関連抗
原に特異的に結合する抗体が含まれる。そのような抗体
の例には癌腫、黒色腫、リンパ腫並びに骨及び軟組織肉
腫、並びに他の腫瘍上に見いだされる抗原に特異的に結
合するものが含まれ、しかしそれらに限定されない。長
時間細胞表面に結合して留まるか又は非常に徐々に細胞
内に取込まれる抗体が好ましい。これらの抗体はポリク
ローナル又は、好ましくはモノクローナルであることが
でき、完全抗体分子あるいは抗体の活性結合領域を含む
フラグメント例えば Fab又はF(ab′)2である
ことができ、該部門においてよく確立された技術を用い
て生成させることができる。例えば、デベガ(DeWe
ger)ほか、イムノロジカル・レビューズ、62:2
9〜45、1982(生成され、接合体に使用された腫
瘍特異性ポリクローナル抗体);イエー(Yeh)ほか
、プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデ
ミー・オブ・サンエンシス・オブ・ジ・ユナィテッド・
ステーツ・オブ・アメリカ、76:2927、1979
;ブラウン(Btown)ほか、ジャーナル・オブ・イ
ムノロジー、127:539、1981(生成された腫
瘍特異性モノクローナル抗体);及びマーク(Mach
)ほか、「癌の検出及び治療のためのモノクローナル抗
体(Monoclonal Antibiotics
for Cancer Detection and
Therapy)」、ボルドウィン(R. W. Ba
ldwin)ほか編、pp. 53〜64、アカデミッ
ク・プレス(Academic Press) 、19
85(生成された腫瘍細胞の位置決定に使用された抗体
フラグメント)参照。さらに、モノクローナル抗体が使
用されるならば、抗体はマウス又はヒト起源あるいはキ
メラ抗体であることができる〔例えばオイ(Oi) 、
バイオテクニクス(Biotechniques)、4
:214、1986参照〕。 【0038】腫瘍部位に対するβ−ラクタマーゼの送達
に使用できる抗体の例には、L6、ヒト肺癌細胞上の糖
タンパク質抗原に結合する IgG2aモノクローナル
抗体(ハイブリドーマ寄託No. ATCC HB 8
677)〔ヘルストロム(Hellstrom)ほか、
プロシーディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ
ー・オブ・サンエンシス・オブ・ジ・ユナィテッド・ス
テーツ・オブ・アメリカ、83:7059、1986〕
;96.5、p97(黒色腫関連抗原)に特異的である
IgG2aモノクローナル抗体〔ブラウン(Brow
n)ほか、ジャーナル・オブ・イムノロジー、127:
539、1981〕;1F5、正常及び新生物B細胞上
のCD−20抗原に特異的である IgG2aモノクロ
ーナル抗体(ハイブリドーマ寄託No.ATCC HB
9645)〔クラーク(Clark)ほか、プロシー
ディングズ・オブ・ザ・ナショナル・アカデミー・オブ
・サイエンシス・オブ・ジ・ユナィテッド・ステーツ・
オブ・アメリカ、82:1766、1985〕が含まれ
、しかしそれらに限定されない。 【0039】他の方策はプロドラッグもまた細胞内に取
込まれることができ、又は十分な量の抗体がまた細胞の
表面上に残るならば、細胞内に取込まれる抗体を使用す
ることである。そのような抗体の例はカンサー・リサー
チ、56:2183(1990)中に見いだすことがで
きる。本発明の免疫接合体の酵素成分にはβ−ラクタム
のCO−N結合を加水分解できる酵素が含まれる。これ
らの酵素の若干は市販され、例えばE.コリ(E. c
oli)又はB.セレウス(B. cereus)β−
ラクタマーゼである。これら及び他のβ−ラクタマーゼ
は該部門においてよく知られた組換えDNA技術を用い
てクローン化し、発現させることができる。 【0040】本発明のβ−ラクタマーゼは該部門におい
てよく知られた技術、例えばヘテロ二官能架橋剤SPD
P〔N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ
)プロピオナート〕又はSMCC〔スクシンイミジル4
−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カル
ボキシラート〕の使用により抗体に共有的に結合させる
ことができる〔例えばソープ(Thorpe) ほか、
イムノロジカル・レビューズ、62:119、1982
;ランバート(Lanbert)ほか、前掲、p.12
038;ローランド(Rowland)、前掲、pp.
183〜184;ガレゴ(Gallego)ほか、前
掲、pp. 737〜738参照〕。あるいは少くとも
β−ラクタマーゼの官能的に活性な部分に結合した抗体
の少くとも抗原結合領域を含む融合タンパク質を該部門
においてよく知られた組換えDNA技術を用いて構築す
ることができる〔例えばノイバーガー(Neuberg
er)ほか、ネーチャー(Nature) 、312:
604、1984参照〕。これらの融合タンパク質は前
記抗体−酵素接合体と実質的に同様に作用する。 【0041】本発明のプロドラッグはセファロスポリン
又はセファロスポリン誘導体に結合した抗腫瘍物質を含
む。抗腫瘍物質はβ−ラクタマーゼで活性化されるか又
はプロドラッグの開裂で一層活性な形態に転化される。 好ましい態様において抗腫瘍物質は前記のナイトロジエ
ェンマスタードある。代表的なナイトロジェンマスター
ドが次に示される: 【0042】 【化13】 【0043】他の好ましい抗腫瘍物質には、一般式【0
044】 【化14】 【0045】を有するアドリアマイシン、及び一般式【
0046】 【化15】 【0047】を有するマイトマイシンCが含まれる。本
発明のプロドラッグはこれらの化合物に限定されず、セ
ファロスポリン接合体中に使用するためのプロドラッグ
形態に誘導体化できる他の抗腫瘍物質を含むことができ
る。そのような抗腫瘍物質にはエトポシド、テニポシド
、ダウノマイシン、カルミノマイシン、アミノプテリン
、ダクチノマイシン、シス−プラチナム及びシス、−プ
ラチナム類似体、プレオマイシン、エスペラマンシン(
米国特許第4,675,187 号参照)、並びに5−
フルオロウラシルが含まれる。 【0048】本発明の1つの好ましい態様において、ア
ンスラサイクリン−セファロスポリンプロドラッグがア
ンスラサイクリンと、カルボキシル保護した3−〔(カ
ルボニルオキシ)メチル〕セフェム例えば3−〔〔(p
−ニトロフェノキシ)カルボニルオキシ〕メチル〕セフ
ェム及び3−〔〔(1,2,2,2−テトラクロロエト
キシ)カルボニルオキシ〕メチル〕セフェムのジフェニ
ルメチルエステルとの反応により合成される。生ずるプ
ロドラッグは前者のアミノ基によりカルバメート結合を
通してセファロスポリンに結合したアンスラサイクリン
を含む。 【0049】本発明の他の好ましい態様において、セフ
ァロスポリンマスタードが3−ヒドロキシメチルセファ
ロスポリン塩とイソシアナートとの反応により、米国特
許第3,355,452 号及び第3,484,437
号、並びにベルギー特許第741,381 号中に記
載されたように合成され、それらの特許がそっくり参照
される。そのような反応はまた実施例中に詳細に記載さ
れる。 【0050】より一般的には、本発明は一般式(I)【
0051】 【化16】 【0052】(式中、Qは水素、セファロスポリン合成
において普通に使用されるアミン保護基、又は既知7−
アシルアミノセファロスポリン抗生物質のアシル基であ
り;Lは直接結合又は−S−(CH2)n − であり
;Rはセファロスポリン−プロドラッグから遊離される
と腫瘍細胞に細胞毒効果を及ぼすことができる物質であ
り;nは2、3又は4であり;mは0又は1であるが、
しかしLが直接結合であるときにはmは1である)のセ
ファロスポリンプロドラッグ、又はその薬学的に許容で
きる塩を提供する。 【0053】本発明の目的に対して置換基Qの性質はセ
ファロスポリン部分が細胞毒薬物の担体として作用し、
細胞毒薬物の治療効果に寄与しないので臨界的ではない
。従って、Qは例えば水素、セファロスポリン化学にお
いて普通に使用される保護基、又は既知セファロスポリ
ン抗生物質の置換基であることができる。後者の例には
フェニルアセチル、2−チエニルアセチル、α−ヒドロ
キシフェニルアセチル、フェニルグリシル、p−ヒドロ
キシフェニルグリシル及び(2−アミノ−4−チアゾリ
ル)−(メトキシイミノ)アセチルが含まれ、しかしそ
れらに限定されない。 【0054】セファロスポリン合成において普通に使用
される種類の「アミノ保護基」には低級アルカノイル又
は置換低級アルカノイル例えばホルミル、アセチル、ク
ロロアセチル及びトリフルオロアセチル;アロイル又は
置換アロイル例えばベンゾイル、4−メトキシベンゾイ
ル及び4−ニトロベンゾイル;アラルキル、置換アラル
キル、アラルキリデン又は置換アラルキリデン例えばベ
ンジル、ジフェニルメチル、トリチル、ニトロベンジル
、メトキシベンジル及びベンジリデン;ハロゲン化アル
キル例えばトリクロロメチル、トリクロロエチル及びト
リフルオロメチル;アルコキシカルボニル又は置換アル
コキシカルボニル例えばメトキシカルボニル、エトキシ
カルボニル、t−ブトキシカルボニル、シクロヘキシル
オキシカルボニル及びトリクロロエトキシカルボニル;
アラルコキシカルボニル又は置換アラルコキシカルボニ
ル例えばベンジルオキシカルボニル、メトキシベンジル
オキシカルボニル及びニトロベンジルオキシカルボニル
;不置換又は置換トリアルキルシリルオキシカルボニル
又はトリアリルシリルオキシカルボニル;及びトリアル
キルシリル又はトリアリールシリル例えばトリメチルシ
リル及びt−ブチルジメチルシリルの基が含まれ、しか
しそれらに限定されない。 【0055】「既知7−アシルアミノセファロスポリン
抗生物質のアルル基」は既知セファロスポリン抗生物質
の7−アミノ基上の置換基を示し、式 R−C(O)−
により表わすことができる。Rの例には、 (a)基 【0056】 【化17】 【0057】(式中、Gは置換又は不置換アリール、複
素環式又はシクロヘキサジエニル基、例えばフェニル、
チエニル、チアゾリル、チアジアゾリル、イミダゾリル
、ピリジル、テトラゾリル、1,4−シクロヘキサジエ
ニル及びフリル、であることができ、基に対する置換基
はハロゲン、ヒドロキシ、アミノ、アルコキシ、アルキ
ルアミノ、ジアルキルアミノ、アルカノイルオキシ、カ
ルボキシ、ニトロ、シアノ及びアルコキシカルボニルか
ら選ばれる1〜3個の同一か又は異なる基であることが
でき;G′は水素、ヒドロキシ、アミノ、モノアルキル
アミノ、ジアルキルアミノ、アルカノイルアミノ、アル
カノイルオキシ、カルボキシ及びスルホであることかで
きる); (b)基 【0058】 【化18】 【0059】〔式中、Gは前記と同様の意味を有し、Y
は水素、(C1 〜C6 )アルキル又は(C1 〜C
6 )アルカノイルである〕; (c)基 G−B−CH2 −(式中Gは前記と同様
の意味を有し、Bは酸素又は硫黄である);及び(d)
基 【0060】 【化19】 【0061】(式中、G及びBは前記と同様の意味を有
し、mは0又は1である)が含まれ、しかしそれらに限
定されない。 「既知7−アシルアミノセファロスポリン抗生物質のア
シル基」の若干の特定例には2−アミノ−2−フェニル
アセチル、2−アミノ−2−(4−ヒドロキシ)フェニ
ルアセチル、2−チエニルアセチル、フェニルアセチル
、2−ヒドロキシ−2−フェニルアセチル、2−アセト
キシ−2−フェニルアセチル、1−テトラゾリルアセチ
ル、〔(2−アミノ−4−チアゾリル)(メトキシイミ
ノ)〕アセチル、グルタロイルフェノキシアセチル及び
〔(2−フラニル)(メトキシイミノ)〕アセチルが含
まれる。細胞毒化合物は、セファロスポリンプロドラッ
グを生ずるような化学修飾可能な、少くとも1個の官能
基を有する化合物である。普通、そのような官能基は細
胞毒薬物間に存在する結合基のようなものでアミノ基、
カルボキシル基及びヒドロキシ基から選ばれ、かつセフ
ァロスポリン成分はカルバメート、アミド、エステル及
びカーボネート型である。 【0062】本発明のセファロスポリン−細胞毒プロド
ラッグを製造する一般的方法は、初めに必要であればセ
ファロスポリンあるいは細胞毒薬物又はその前駆物質の
反応させない反応性基を保護すること;セファロスポリ
ンあるいは細胞毒薬物又はその前駆物質上の脱離基を細
胞毒薬物又はセファロスポリン上の求核基で置換するこ
と;又は細胞毒薬物のイソシアナート前駆物質に対する
3−ヒドロキシメチルセファロスポリンの付加;最後に
保護基を除去することを含む。反応させない反応性基は
例えばセファロスポリンのカルボン酸部分又はメルファ
ランのアミノ基である。保護基化学は該部門においてよ
く知られ、テキストブック例えば「有機合成における保
護基(Protective Groups inOr
ganic Synthesis) 」、2版、グリー
ンほか(Greene and Wuts)〔ジョン・
ワィリー・アンド・サンズ(John Wikey &
Sons, Inc.)、1991〕中に示されてい
る。細胞毒物質の前駆物質は例えばマイトマイシンA又
はN,N−ビス(2−クロロエチル)−4−イソシアナ
トベンゼンアミンであり、それらは適当なセファロスポ
リンと反応すると、β−ラクタマーゼによる加水分解で
それぞれマイトマイシンC又はN,N−ビス(2−クロ
ロエチル)フェニレンジアミンを遊離するセファロスポ
リン−細胞毒プロドラッグを与える。脱離基は例えばハ
ロゲン原子、求核基で置換できるエステル活性化基例え
ば4−ニトロフェニル又は1,2,2,2−テトラクロ
ロエチルである。 【0063】1観点において、本発明は式(I)の化合
物の1つのサブクラスとして、細胞毒物質がカルバメー
ト又はアミド基によりセファロスポリン核に連結された
一般式(II) 【0064】 【化20】 【0065】(式中、Q、L及びmは式(I)において
規定したとおりであり;NRa は窒素含有細胞毒薬物
である)のセファロスポリンプロドラッグ、又はその薬
学的に許容できる塩を提供する。Lが直接結合である式
(II)の化合物は図式I中に示される反応列により製
造できる。従って、3−ヒドロキシメチルセファロスポ
リン(III )を、好ましくはアルカリ金属塩形態例
えばナトリウム又はカリウム塩で、非プロトン性溶媒中
、第三級アミン塩基の存在下に細胞毒物質のイソシアナ
ート誘導体と反応させると式(V)の化合物が得られる
。あるいは式(IV)のカルボキシル保護セファロスポ
リンカーボネートを窒素含有細胞毒物質で処理し、次い
でカルボキシル基を立つ保護すると所望のセファロスポ
リンプロドラッグ(V)が得られる。セファロスポリン
カーボネート(IV)はカルボキシル保護3−ヒドロキ
シメチルセファロスポリンからクロロギ酸エステル例え
ばクロロギ酸−4−ニトロフェニル及びクロロギ酸1,
2,2,2−テトラクロロエチルとの反応で製造するこ
とができる。図式中I中、Q及びNRa は式(I)及
び(II)において規定したと同様の意味を有し、R1
はエステル活性化基、好ましくは4−ニトロフェニル
又は1,2,2,2−テトラクロロエチルであり;R2
はカルボキシル保護基例えばベンジル、t−ブチル、
ジフェニルメチル、アリルなどである。カルボキシル保
護基は普通の方法、例えば酸触媒加水分解及び還元パラ
ジウム触媒作用、を用いて除去することができる。 【0066】 【化21】 【0067】Lが−S−(CH2) −であり、mが1
である式(II)の化合物は図式Iの経路(b)に類似
する方法により製造できる。セファロスポリン反応物(
VI)の調製及びその後の式(VII)のセファロスポ
リンプロドラッグを生成させる合成は図式II中に示さ
れる。図式II中、Q、NR、n、R1 及びR2 は
すべて前記と同様の意味を有し;Xはハロゲン原子例え
ばクロロ、ブロモ又はヨードである。式(VI) の出
発セファロスポリンは式 (VIII) のカルボキシ
ル保護3−ハロメチルセファロスポリンをメルカプトア
ルカノールと反応させ、生じた3−ヒドロキシアルキル
チオメチルセファロスポリンを第三級アミン塩基の存在
下にクロロギ酸エステル ClCO2R1例えばクロロ
ギ酸4−ニトロフェニルで処理して式(VI)の化合物
を得ることにより製造できる。 【0068】 【化22】 【0069】Lが−S−(CH2) n −であり、m
が0である式(II)の化合物は図式(III )中に
示される方法により製造できる。 【0070】 【化23】 【0071】図式III 中、Q、NRa 、n、X、
R1 及びR2 は前記と同様の意味を有する。従って
、窒素含有細胞毒物質を3−チオアルキルカルボキシラ
ート置換セファロスポリン誘導体(IX) と反応させ
ると式(XI) の生ずるカルバメートプロドラッグが
形成される。式(IX) のセファロスポリン誘導体は
チオアルキルカルボキシラート HS(CH2)n C
O2R1 と3−ハロメチルセファロスポリンとの反応
により、又はカルボキシル保護3−ハロメチルセファロ
スポリンとチオアルカン酸とを反応させ次いで酸部分を
活性化することにより得ることができる。例えば化合物
(IX) のR1 はスクシンイミドであることができ
、又は基 −CO2R1 が混成無水物を表わすことが
できる。 【0072】あるいは細胞毒物質を初めに誘導体化し、
NRa をチオアルキルカルボキシラート、HS(CH
2) n CO2R1 、と反応させることにより式(
X)のN−チオアルキルカルボニル化合物を形成するこ
とができる。次いで化合物(X)をカルボキシル保護3
−ハロメチルセファロスポリン(VIII) と反応さ
せると所望の生成物が得られる。式 (XI) の化合
物の製造のためにR1 は例えばスクシンイミドである
ことができ、又は −CO2R1 が混成無水物を表わ
すことができる。 【0073】細胞毒薬物成分NRa は前記のナイトロ
ジェンマスタード群の一員であることができる。殊に好
ましいマスタードはメルファラン及びN,N−ビス(2
−クロロエチル)−1,4−ベンゼンジアミン(フェニ
レンジアミンマスタード)である。さらに、細胞毒薬物
成分NRa はアンスラサイクリン群の一員であること
ができる。アンスラサイクリンの例には、セファロスポ
リンに対する結合が糖アミノ基によるアドリアマイシン
、ダウノマイシン、カルミノマイシンなどが含まれ、し
かしそれらに限定されない。好ましくはアンスラサイク
リンはアドリアマイシンである。 【0074】細胞毒薬物成分NRa はまたはマイトマ
ンシン群の一員であることができる。マイトマンシンは
次の一般構造を特徴とする: 【0075】 【化24】 【0076】7−位上に種々の置換基をもつ多くのマイ
トマンシン類似体が報告された。本発明の目的に対し、
セファロスポリンに対するマイトマンシンの結合がアジ
リジン窒素原子によるので、7−置換基は臨界的ではな
い。プロドラッグとして好ましいマイトマンシンはマイ
トマンシンC、すなわちY=NH2 である。このプロ
ドラッグに適するマイトマンシン類似体の他の例は米国
特許第4,691,023 号、第4,803,212
号、第4,487,769 号、第4,888,34
1 号及び欧州公表出願第294,828 号中に開示
されたものであることができ、それらが参照される。 【0077】他の観点において本発明は式(I)の化合
物のサブクラスとして、細胞毒物質がカーボネート又は
エステル基によりセファロスポリン核に連結する一般式
(XII) 【0078】 【化25】 【0079】(式中、Q、L及びmは前記のとおりであ
り;OR6 はヒドロキシ含有細胞毒薬物である)のセ
ファロスポリンプロドラッグ又はその薬学的に許容でき
る塩を提供する。式(XII)の化合物は図式I〜II
I (図式I中の経路(a)を除き)に記載した一般法
により、それに用いたNRa の代わりにOR6 を用
いて製造することができる。 【0080】本発明の1例として、細胞毒成分OR6
は式 【0081】 【化26】 【0082】(式中、Zは既知エピボドフィロトキシン
グルコシドの置換基、例えばアルキル、チエニル、フリ
ル及びフェニルである)を有するエピボドフィロトキシ
ン抗腫瘍物質の群から選ばれる。Zがメチル(エトポシ
ド)及び2−チエニル(テニポシド)である化合物が殊
に好ましい。これらの化合物は4′−フェノール基によ
りセファロスポリン核に連結することができる。 【0083】他の観点において、本発明はサブクラスと
して式(XIII) 【0084】 【化27】 【0085】(式中、Qは前記のとおりであり、 Rc
COO はカルボキシ含有細胞毒化合物である)のセ
ファロスポリンプロドラッグ又はその薬学的に許容でき
る塩を提供する。この例として、細胞毒成分メルファラ
ンをカルボキシル基によりセファロスポリン核に連結さ
せることができる。メルファラン−セファロスポリンプ
ロドラッグ(XIV)は図式IV 【0086】 【化28】 【0087】中に示される操作により製造できる。図式
IV中、Q及びR2 は前記のとおりである。好ましく
はR2 は酸置換活性基例えばベンジル又はt−ブチル
である。t−BOC はt−ブトシキカルボニル基であ
る。従って、カルボキシ保護3−ヨードセファロスポリ
ンを塩基例えば炭素水素ナトリウムの存在下にN−t−
BOC 保護メルファランと反応させ、生じた二保護中
間体を酸で処理すると式(XIV)の所望の生成物が得
られる。 【0088】図式I中の経路(a)の一般的操作により
作られる代表的なセファロスポリンプロドラッグは反応
式(i)中に示される。とりわけ、3−ヒドロキシメチ
ルセファロスポリン(1)をイソシアナート(2)と反
応させるとセファロスポリンマスタード(3)が得られ
る(反応式i)。図5中に示されるように、β−ラクタ
マーゼにより開裂するとセファロスポリンマスタードが
加水分解されてフェニレンジアミンマスタード、PDM
、を生ずる。 【0089】 【化29】 【0090】本発明において使用される他の代表的なプ
ロドラッグは図1〜4中に示される。図1〜4中に示さ
れるこれらのプロドラッグは図式I〜IV中に記載され
た一般的操作により合成できる。これらの技術は当業者
によりよく知られている。本発明の他の関点は式(II
a)【0091】 【化30】 【0092】(式中、Q及びRdは前記のとおりである
)を有するセファロスポリン−マイトマイシンプロドラ
ッグに関する。式(IIa)の化合物は3−アミノメチ
ルセファロスポリンをマイトマイシンA又はそのN1a
−アルキル誘導体(N1aはマイトマイシンのアジリジ
ン窒素を示す)と反応させることにより製造される。反
応は有機溶媒例えばエタノール又はメタノール中で、生
成物の形成を生ずる温度例えば室温で行なわれる。反応
は一般に24時間内に終る。好ましくは反応は不活性雰
囲気下に行なわれる。出発物質3−アミノメチルセファ
ロスポリンは相当する3−アジドメチルセファロスポリ
ンから得られ;3−アミノメチル−及び3−アシドメチ
ル−セファロスポリンの両方及びそれらの製法はコッカ
ー(Cocker, J. D.)ほか、ジャーナル・
オブ・ザ・ケミカル・ソサィエティー、1965、50
15、5027〜5029中に開示され、その関連部分
が参照される。 【0093】本発明により包含されるセファロスポリン
プロドラッグの合成は前に特定的に記載した操作及び試
薬に限定されず、有機合成当業者によく知られた他の普
通の技術を用いて行なうことができることが理解されよ
う。保護基、エステル活性化基(及び適用できるならば
それらの導入及び除去)、溶媒並びに反応条件の選択は
合成化学者の知識内であり、過度の実験なく行なうこと
ができる。 【0094】本発明はまた、薬学的組成物並びに癌及び
他の腫瘍を治療する方法を包含する。より詳しくは、本
発明は抗体−β−ラクタマーゼ接合体により開裂できる
セファロスポリンプロドラッグを含む組成物を包含する
。プロドラッグ及び酵素接合体は腫瘍を治療する方法に
使用され、哺乳動物宿主は抗体−酵素接合体又は接合体
類の薬学的に有効な量及びプロドラッグ又はプロドラッ
グ類の薬学的に有効な量を与えられる。本発明の組成物
及び方法は、ヒト、犬、猫及び馬を含む任意の哺乳動物
の治療に有用である。 【0095】好ましい態様によれば、抗体−酵素接合体
が、宿主中へのプロドラッグの導入の前に投与される。 接合体及びプロドラッグの投与の間に、接合体の抗体が
腫瘍部位を標的してそれに酵素を局在化することを可能
にする十分な時間を与えられよう。その時間は用いる接
合体により12時間〜1時間であることができる。本発
明の接合体及びプロドラッグは静脈内、腹腔内、経口、
リンパ内、又は直接腫瘍内への投与を含み、しかしそれ
らに限定されない普通の投与法を用いて投与することが
できる。静脈内投与が好ましい。 【0096】本発明の組成物は液体溶液又は懸濁液、錠
剤、丸剤、粉末、坐剤、高分子マイクロカプセル又はマ
イクロベシクル、リポソーム、及び注射又は注入できる
溶液を含み、しかしそれらに限定されない種々の剤形で
あることができる。好ましい形態は投与及び治療適用の
方法による。例えば抗体−β−ラクタマーゼ接合体の経
口投与は、接合体タンパク質が経口的に例えば錠剤形態
で摂取されると胃中で分解される傾向があるので好まし
くないであろう。 【0097】接合体はプロドラッグ組成物はまた、好ま
しくは該部門において知られた普通の薬学的に許容でき
る担体又はアジュバント例えばヒト血清アルブミン、イ
オン交換体、アルミナ、レシチン、緩衝物質例えばリン
酸塩、グリシン、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム及び
塩又は電解質例えば硫酸プロタミンを含む。本発明の組
成物に対する投与及び用法の最も有効な方法は疾患の重
さ及び経過、患者の健康及び治療に対する応答並びに処
置医師の判断による。従って、免疫接合体及びプロドラ
ッグの投薬量は個々の患者に対して決定されよう。用量
を決定する方法は該部門においてよく知られているしか
し、本発明の抗体−酵素接合体の有効量は約1.0〜約
1000mg/M2であり、プロドラッグの用量は使用
される個々のプロドラッグ及びそれが誘導される親薬物
による。プロドラッグが親薬物より低い細胞毒性である
ので、親薬物に対して該部門において認められた投薬量
を越える投薬量を用いることができる。 【0098】記載した発明がより完全に理解されること
ができるために、以下の実施例が示される。これらの実
施例は単に例示のためであり、決して発明の範囲を限定
すると解すべきでない。 C.実験 1. 化合物の製造 1.1 中間体の製造 1.1.1 N,N−ビス(2−クロロエチル)−
4−イソシアナート−ベンゼンアミン エベレット(Everett)ほか、ジャーナル・オブ
・ザ・ケミカル・ソサイエティー(J. Cheur.
Soc.)、1949(1972)の方法に従って製
造されたN,N−ビス(2−クロロエチル)−4−イソ
シアナート−ベンゼンアミン(4g、16.2ミリモル
)を濃HCl 80ml中に溶解し、水浴中で冷却した
。塩化スズ三水和物(6g)を一度に加え、混合物を1
0分間攪拌した。反応混合物を冷浴から取出し、さらに
35分間攪拌した。黄褐色固体生成物をガラス半融漏斗
上の吸引濾過により捕捉し、濃HCl 20mlで洗浄
した。黄褐色固体を水100ml中に溶解し、氷浴中で
冷却した。冷1N−NaOHを溶液のpHが8になるま
で加えた。濁った白色溶液をジエチルエーテル150m
lで抽出し、飽和NaCl水溶液80mlで洗浄し、無
水Na2SO4上で乾燥した。乾燥剤を含む溶液にピリ
ジン(2.7ml)を加えた。溶液を混合し、直ちにガ
ラスウールを通して濾過しながらホスゲン〔トルエン中
1.93M、フルカ・ケミカル(Fluka Chem
. Co.)製、8.4ml〕のジエチルエーテル50
ml溶液中に2℃で攪拌しながら加えた。反応混合物を
2℃で60分、次いで室温で15分間攪拌した。反応混
合物を吸引により濾過し、減圧で濃縮すると粗イソシア
ナート(2.81g)が暗緑色粘性油状物質として得ら
れた。この方法で製造されたイソシアナートはIRで固
有伸縮振動吸収を示した。 【0099】1.1.2 3−(ヒドロキシメチル
)−8−オキソ−7−(フェニルアセトアミド)−5−
チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エ
ン−2−カルボン酸カリウム3−(アセトキシメチル)
−8−オキソ−7−(フェニルアセトアミド)−5−チ
ア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン
−2−カルボン酸ナトリウム(またはセファロラムとし
て知られる)の溶液を、この塩8.5g(20.6ミリ
モル)を水55ml及びメタノール27ml中に溶解す
ることにより調製し、−10℃に冷却した。20% N
aOH 2.0ml、次いで2:1水/メタノール5m
lを加えることによりpHを11.5〜12.0に調整
した。なお−5℃の間に濃 H3PO4を激しく攪拌し
ながらもはや沈殿を形成しなくなるまで滴加した。生じ
た溶液を酢酸エチル900ml及び水100ml中へ注
加した。混合物を抽出し、有機層を無水硫酸ナトリウム
上で乾燥した。溶液を、2−エチルヘキサン酸カリウム
5gのアセトン50ml中の溶液を加えた EtOAc
2リットルの激しく攪拌した溶液中へ濾過した。生
じた沈殿を吸引により濾過し、 EtOAcで洗浄する
とクリーム色固体が得られた。固体を P2O5 上6
0℃で真空下に12時間乾燥すると濃黄色の硬い固体5
.63gが得られた。 【0100】1.1.3 3−ヨードメチル−8−
オキソ−7−フェニルアセトアミド−5−チア−1−ア
ザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カル
ボン酸3−プロペニルA.セファロラム3−プロペニル
エステルの製造ナトリウムセファロラム(8.0g)の
水150ml中の溶液を0℃に冷却し、次いで1N−H
Cl で約2のpHにした。沈殿した固体を濾過し、高
真空で乾燥するとセファロスポリン酸5.9g(78%
)が得られた。この生成物(5.86g、15.0ミリ
モル)を次いで、5:3のDMF/ジオキサン溶液32
ml中に炭酸水素ナトリウム(1.39g、16.5ミ
リモル)及びヨウ化アリル(2.05ml、22.5ミ
リモル)とともに懸濁させた。反応混合物を42時間攪
拌し、次いで酢酸エチル400ml及びブライン75m
lの混合物中へ注加した。有機層をブライン3×75m
l、水75ml、飽和 NaHCO3 3×75ml、
及び水75mlで抽出し、次いで Na2SO4 上で
乾燥した。高真空下のロータリーエバポレーションによ
り溶媒を除去すると粗生成物4.2gが得られ、それを
4.8×10cmシリカゲルカラム上のフラッシュクロ
マトグラフィーにより、次のヘキサン/酢酸エチル溶離
勾配:(1)3:1、1リットル、(2)1:1、1リ
ットル、及び(3)1:3、1リットルで精製した。生
成物を含む適当な画分を一緒にしてロータリーエバーポ
レーションにより濃縮乾固し、高真空下に乾燥すると所
望の生成物(1.702g、26.4%)が得られた。 【0101】 B.3−ヨードメチル−8−オキソ−7−フェニルアセ
トアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕
オクト−2−エン−2−カルボン酸3−プロペニルヨウ
化トリメチルシリル(0.800ml、5.6ミリモル
)及び段階(A)で得られた3−プロペニルセファロラ
ム(1.20g、2.8ミリモル)の溶液を塩化メチレ
ン30ml中で窒素下に室温で1時間攪拌した。さらに
塩化メチレン20mlを加え、次いで反応混合物を水3
0ml、メタ重亜硫酸ナトリウム2×50ml及び水3
0mlで抽出した。有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し
、溶媒をロータリーエバポレーションにより除去し、高
真空下に乾燥すると表題の化合物(1.10g、79%
)が得られた。 【0102】 1H NMR (CDCl3) δ
: 7.4−7.1(m, 5H) 、6.1(d,
1H)、6.1−5.8(m, 1H)、5.8(d
d, 1H) 、5.4−5.2(m, 2H)、4.
9(d, 1H)、4.72(d, 2H) 、4.3
2(q, 2H) 、3.7 及び3.4(q)、3.
6(d)。1.1.4 3−〔〔(2−ヒドロキシ
)エチル〕チオメチル−8−オキソ−7−フェニルアセ
トアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕
オクト−2−エン−2−カルボン酸3−プロペニル前記
の製造1からの3−ヨードメチルセファロスポリンアリ
ルエステル(1.10g、2.21ミリモル)、2−メ
ルカプトエタノール(0.309ml、4.42ミリモ
ル)及び2,6−ルチジン(0.386ml、3.32
ミリモル)の溶液を塩化メチル30ml中で窒素下に室
温で1時間攪拌した。0.1N酢酸4×50mlで抽出
した後、有機層をロータリーエバポレーションにより乾
燥し、濃縮した。NMR分析がすべての出発物質の消費
を示さず、従って、残留物を再び塩化メチレン30ml
中に溶解し、N2 下に3日間メルカプトエタノール(
0.150ml、2.20ミリモル)及び2,6−ルチ
ジン(0.190ml、3.30ミリモル)で再処理し
た。反応混合物を前記のように処理した。フラッシュク
ロマトグラフィーを1″×3″シリカゲルカラム上、ヘ
キサン中の酢酸エチルの上昇勾配(25〜75%酢酸エ
チル)を用いて行なった。35〜45%の酢酸エチル濃
度で溶離した生成物をロータリーエバポレーションによ
り分離し、高真空下に乾燥した。生成物は175mg(
18%)であった。 【0103】 FAB MS:MH+ 449;MW測定値448。 1H NMR (CDCl3) δ : 7.3
(m, 5H) 、6.1(d, 1H)、5.85(
m, 1H) 、5.73(dd, 1H)、5.4−
5.2(m, 2H)、4.9(d, 1H)、4.6
4(d, 2H) 、3.85及び3.2(q)、3.
6(d)、2.75−2.5(m, 2H) 。 【0104】13C NMR (CDCl3) : 1
71.0 、164.0 、134.0 、131.0
、129.9 、129.3 、129.1 、12
7.6 、119.5 、66.7、61.2、59.
0、57.9、43.2、33.9、32.9、27.
4。1.1.5 3−〔〔(2一ヒドロキシ)エチル
〕チオメチル〕−8−オキソ−7−フェニルアセトアミ
ド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト
−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル非希釈2
−メルカプトエタノール(0.69ml,10.1ミリ
モル)を3−ヨードメチル−8−オキソ−7−フェニル
アセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.
0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチ
ル(6.0g,9.8ミリモル)及び2,6−ルチジン
(1.14ml,9.9ミリモル)の乾燥ジメチルホル
ムアミド50ml中のN2下に25℃でかくはんした溶
液に加えた。反応混合物を52時間かくはんし、次いで
8:1のEtOAc /Et2O450ml及び水45
0mlを入れた分液漏斗中へ注加した。 反応混合物をふりまぜ、水層を廃棄した。有機抽出物を
無水Na2SO4上で乾燥し、減圧で濃縮した。20〜
40%のEtOAc /ヘキサンを溶離剤として用いて
SiO2上でフラッシュクロマトグラフィーを行なうと
所望生成物1.85g(32%)が灰白色固体として得
られた。 【0105】1H NMR(CDCl3) δ:7.4
4−7.22(m, 15H) 、6.87(s, 1
H) 、6.07(d, J=9.2Hz, 1H)、
5.80(dd, J=9.0, 4.9Hz, 1H
)、4.96(d, J=4.8Hz, 1H)、3.
74(d, J=4.8Hz, 1H)、3.62(m
, 2H) 、3.56(m, 2H) 、3.50(
d, J=4.9Hz, 1H ) 、3.7−3.4
(m, 2H,部分的に不鮮明) 、2.50(m,
2H).1.1.6 3−〔〔(2−ヒドロキシ)エ
チル〕チオメチル〕−8−オキソ−7−フェニルアセト
アミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オ
クト−2−エン−2−カルボン酸固体の3−〔〔(2−
ヒドロキシ)エチル〕チオメチル〕−8−オキソ−7−
フェニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔
4.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェ
ニルメチル(1.21g,2.10ミリモル)をアニソ
ール4ml中に懸濁させた。固体のすべてが溶媒で湿ら
されることを保証するように注意した。フラスコを氷−
水浴中で冷却し、次いで予め冷却したトリフルオロ酢酸
(2℃)をシリンジにより加えた。反応混合物を5分間
かくはんし、次いで冷浴を除いた。反応混合物を30分
間(室温,25℃)かくはんし、次いで揮発性物質を高
真空で除去した。シリカゲル上の薄層クロマトグラフィ
ーによる分析は、8:1:0.5のクロロホルム:イソ
プロピルアルコール:酢酸による溶離後UV下に可視化
したときに3つの主要生成物を示した。同じ溶媒の8:
0.5:0.5、次に8:1:0.5、次いで8:2:
1混合物を溶離剤として用いてフラッシュクロマトグラ
フィーにかけると3生成物が得られた。最も極性の生成
物をジエチルエーテルで摩砕すると所望の生成物154
mg(18%)で白色固体として得られ、エーテル洗液
を捕集し、濃縮後フリーザー中に貯蔵すると油状物質が
得られた。 【0106】1H NMR(DMSO−d6) δ:9
.07(d, J=8.4Hz, 1H)、7.29−
7.19(m, 5H)、5.57(m, 1H) 、
3.71−3.2(m, 8H) 、2.5−2.46
(m, 2H).1.1.7 3−〔(2−カルボキ
シエチル)チオメチル〕−7−8−オキソ−フェニルア
セトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0
〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル
非希釈3−メルカプトプロピオン酸(0.93ml,1
0.6ミリモル)を、3−ミードメチル−8−オキソ−
7−フェニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシク
ロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジ
フェニルメチル(3.244g,5.31ミリモル)及
び2,6−ルチジン(1.86ml,15.93ミリモ
ル)のジクロロメタン50ml中の窒素雰囲気下に25
℃でかくはんした溶液に加えた。24時間かくはんした
後反応混合物を0.5N−HCl 中へ注加し、CH2
Cl23部で抽出した。 有機抽出物を一緒にしてNa2SO4上で乾燥し、濃縮
し、SiO2上で40〜100%のEtOAc /ヘキ
サンの勾配を溶離剤として用いるフラッシュクロマトグ
ラフィーにより精製すると所望の生成物が灰白色固体(
1.28g,41%)として得られた。 【0107】1H NMR(CDCl3) δ:7.4
−7.2(m, 15H) 、6.92(s, 1H)
、6.22(d, J=10Hz, 1H) 、5.
80(dd, J=9.3, 4.8Hz, 1H)、
5.00(d, J=5.9Hz, 1H)、3.65
(m, 2H) 、3.56(ABQ, J=94.3
, 14.0 Hz, 2H)、3.52(m, 2H
) 、2.8−2.4(m, 4H)。1.1.8
3−〔(2−カルボキシエチル)チオメチル〕−7−8
−オキソ−フェニルアセトアミド−5−チア−1−アザ
ビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボ
ン酸3−〔(2−カルボキシエチル)チオメチル〕−8
−オキソ−7−フェニルアセトアミド−5−チア−1−
アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カ
ルボン酸ジフェニルメチル(1.01g,1.71ミリ
モル)を50mlの丸底フラスコ中でアニソール3ml
で湿らせた。反応フラスコを氷−水浴中で冷却し、トリ
フルオロ酢酸(2℃に予冷)10ml(0.13ミリモ
ル)を加えた。5分後に冷浴を除いた。 反応混合物を室温で35分間かくはんし、次いで揮発性
物質を高真空で除去した。残留黄色固体を直ちにジクロ
ロメタン25ml中に溶解すると白色固体が沈殿した。 吸引により濾過し、真空下に乾燥すると所望のこ酸40
2mg(56%)が得られた。 【0108】FAB MS(NOBA):436.13
C NMR(DMSO−d6)δ:172.8 、17
0.9 、164.5 、163.0 、135.8
、128.9 、128.2 、128.1 、126
.4 、124.6 、58.8、57.9、41.5
、34.3、32.3、26.7、25.6. 1.1
.9 3−〔〔(4−ニトロフェノキシ)カルボニル
オキシ〕メチル〕−8−オキソ−7−フェニルアセトア
ミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オク
ト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチルピリジ
ン(0.200ml,2.5ミリモル)を、3−ヒドロ
キシメチル−8−オキソ−7−フェニルアセトアミド−
5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2
−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル(1.030
g,2.0ミリモル)及びクロロギ酸p−ニトロフェニ
ル(444mg,2.2ミリモル)の塩化メチレン20
ml中のN2下に室温でかくはんした懸濁液に加えた。 75分間かくはんした後溶媒をロータリーエバポレーシ
ョンにより除去した。フラッシュクロマトグラフィーを
1×5cmシリカゲルカラム上でヘキサン中の酢酸エチ
ルの上昇勾配(25〜50%酢酸エチル)で行なった。 放置するとカーボネート生成物を含む画分が結晶を生じ
、それを濾過し、一緒にし、酢酸エチル/ヘキサン(1
:1)で洗浄した。生成物を高真空下に乾燥した。生成
物の収量は517mg(38%)であった。 【0109】M.P.: 161°−162.5℃.
元素分析:計算値(C36H29N3O9S) :C
、63.62 ;H 、4.30;N 、6.18. 測定値:C 、63.35 ;H 、4.10、N 、
6.10. FAB MS:MH+ 680. 1H NMR(CDCl3) δ:8.25(d, 2
H) 、7.2−7.4(m, 17H) 、6.9(
s, 1H)、6.0(d, 1H)、5.87(dd
, 1H)、5.2 及び4.95(q, 2H) 、
4.95(d, 1H) 、3.6(d, 2H)、3
.5(q,2H). 1.1.10 8−オキソ−7
−フェニルアセトアミド−3−〔〔(1,2,2,2−
テトラクロロエトキシ)カルボニルオキシ〕メチル〕−
5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2
−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル 3−ヒドロキシメチル−8−オキソ−7−フェニルアセ
トアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕
オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニルメチル(
5.15g,0.010モル)及びクロロギ酸1,2,
2,2−テトラクロロエチル(1.53ml,0.01
0モル)をCH2Cl2125ml中でN2下に0℃で
かくはんして部分溶解させた。次いでピリジン(0.9
7ml,0.012モル)を、温度を0℃に維持しなが
ら徐々に加えた。添加が終った後、全物質が溶解し、反
応混合物を30分間かくはんしながら室温に温まらせた
。反応容器の内容物を分液漏斗に移し、有機層を冷0.
5N−HCl 75mlで2回及びH2O 75mlで
1回抽出した。有機層を分離し、Na2SO4上で乾燥
した。これをロータリーエバポレーションすると発泡体
になり、次いで高真空下に35℃で乾燥すると生成物7
.15g(79%)が得られた。 【0110】1H−NMR(CDCl3) :7.4−
72(m, 15H)、6.90(s, 1H) 、6
.60(3, 1H)、5.97(d, 1H) 、5
.87(dd, 1H)、5.1(m, 2H)、4.
93(d, 1H) 、3.62(dd, 2H)、3
.45(dd, 2H). 13C−NMR(CDCl3):171.5 、165
.3 、160.7 、151.8 、139.2 、
139.1 、133.9 、129.7−127−6
(多重ピーク) 、124.8 、124.7 、91
.3、80.3、68.43 、68.37 、59.
4、57.7、43.4、26.4. FAB MS:(NOBA+KI) 〔M+K 〕+
at m/e 763. 微量分析:計算値(C32H
26N2O7Cl4S):C 、53.05 ;H 、
3.62;N 、3.87. 測定値:C 、52.97 ;H 、3.47;N 、
3.80. 1.2 セファロスポリン細胞毒物質プ
ロドラッグの製造 1.2.1 3−〔〔〔4−〔ビス(2−クロロエチ
ル)アミノ〕フェニル〕アミノカルボニルオキシ〕メチ
ル〕−8−オキソ−7−(フェニルアセトアミド)−5
−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−
エン−2−カルボン酸(以下CMとして示す)【011
1】 【化31】 【0112】前に製造した粗イソシアナート(3.92
g,0.0151モル)の乾燥DMF、ジメチルホルム
アミド、10ml中の溶液を、前に製造したセファロス
ポリンカリウム塩(2.65g,0.00688モル)
の窒素雰囲気下に25℃でかくはんした溶液に加えた。 直ちにトリエチルアミン(2.7ml,0.020モル
)を加えた。反応混合物を26時間かくはんし、次いで
1:1のEtOAc /水の混合物500ml中へ注加
した。ふりまぜた後、乳濁液にジエチルエーテル100
mlを加えた。有機層を分離した。水層を1N−HCl
を用いてpH5になし、ジエチルエーテル200ml
で抽出した。有機抽出物を分離し、残留水層をさらにp
H3にした。形成された有機層を分離した。3有機層の
すべてを個々に無水Na2SO4上で乾燥し、個々に減
圧で濃縮した。各画分を個々にベーカー(Baker)
オクタデシルC18上で、20%、次に30%、次いで
40%CH3CN /水を溶離剤として用いてフラッシ
ュクロマトグラフにかけたそれぞれの純画分を個々にロ
ータリーエバポレータで真空下に30℃で、ほとんどす
べてのアセトニトリルが除去されるまで濃縮した。水溶
液をガラスウールを通して濾過し、沈殿した暗赤色油状
固体を除去した。水を凍結乾燥器で除き、残留したわず
かに黄色を帯びた白色フラフ状固体を一緒にしてP2O
5上で25℃で真空で12時間乾燥した。クロマトグラ
フィーからのわずかに不純な重複画分及び先に除去した
赤色固体を一緒にして、上記のように再びクロマトグラ
フィーにかけ、真空で乾燥後に追加の生成物が得られた
。生成物の合計収量は淡帯黄、白色フラフ状固体280
mg(9%)であった。(IR〔KBr〕3404b
、3060、2958、1780、1724、1666
、1666、1522、1392、658 cm−1;
FAB/NOBA MH + 計算値(C27H29N
4O6Cl2S)=607.1185 、測定値=60
7.1171 ;1H NMR〔DMSO−d6 〕δ
13.85−13.55 〔bs, 1H〕、9.41
〔bs, 1H〕、9.09〔d, J=8.2Hz,
1H〕、7.30−7.18(m, 7H)、5.6
5〔m, 1H 〕、5.07〔d, J=4.8Hz
, 1H〕、5.01、4.72〔2d, J=12.
6Hz, 2H〕、3.66〔bs, 8H〕、3.7
0−3.44 〔m, 4H 〕;13C NMR 〔
DMSO−d6 〕171.5 、165.2 、16
3.5 、153.9 、142.7 、136.3
、129.4 、128.6 、126.9 、120
.6 、112.7 、63.1、59.2、57.6
、52.5、41.6、41.3、25.7).1.2
.2 3−〔〔(N−アドリアマイシン) カルボニ
ルオキシ〕メチル〕−8−オキソ−7−フェニルアセト
アミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オ
クト−2−エン−2−カルボン酸(以下にADR−ce
phとして示す)【0113】 【化32】 【0114】(A)ADR−cephのジフェニルメチ
ルエステル アドリアマイシン塩酸塩(116mg,0.2ミリモル
)、実施例1.1.9のセファロスポリンp−ニトロフ
ェニルカーボネート(122mg,0.18ミリモル)
及びトリエチルアミン(32μl,0.24ミリモル)
をDMF25ml中で45時間かくはんした。溶媒をロ
ータリーエバポレーションにより除去した。残留物を再
び酢酸エチル100ml中に溶解し、0.1%酢酸15
0mlで抽出した。 水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を一緒にしてロータ
リーエバポレーションにより濃縮乾固した。フラッシュ
クロマトグラフィーを0.5″×6″シリカゲルカラム
上でCH2Cl2次にCH2Cl2/CH3OH(97
:3)で行なった。赤色画分を一緒にして濃縮し、前記
のように再びクロマトグラフィーにかけた(0.5″×
3″カラム)。赤色成分を含む適当な画分を一緒にして
ロータリーエバポレーションにより濃縮し、高真空下に
乾燥すると生成物80mg(41%)が得られた。 【0115】FAB MS:MH+ 1085;M +
1084. 1H NMR( 選択したピーク) δ
:7.9(m)、7.7(m)、7.1−7.4(m)
、5.7(dd) 、6.8(s)、4.0(d)、1
.2(d). (B)ADR−cephのジフェニルメ
チルエステルの他の製法 実施例1.1.10のセファロスポリン中間体(72m
g,0.10ミリモル)をTHF2ml中に溶解し、次
いでこの溶液をアドリアマイシン塩酸塩(44mg,0
.076ミリモル)及びNaHCO3(13mg,0.
15ミリモル)の2ml H2O/1mlTHF中の部
分溶解し室温でかくはんした溶液に滴加した。1時間後
にTLC及びHPLCは反応が終ったことを示した。フ
ラスコの内容物を酢酸エチル25mlで希釈し、0.1
N−HOAc25mlで1回抽出した。 有機層をロータリーエバポレーションにより濃縮し、残
留物をメルク(Merck)シリカゲル60上で次の一
連の溶離剤:CH2Cl2,200ml、(2)CH2
Cl2/EtOAc 9:1,100ml、(3)CH
2Cl2/EtOAc 8:2,100ml、(4)C
H2Cl2/MeOH98:2,100ml、(5)C
H2Cl2/MeOH96:4,100ml、及び(6
)CH2Cl2/MeOH92:8,100ml、を用
いてフラッシュクロマトグラフィーにより精製した。純
生成物画分が2〜4%MeOH溶離の間に捕集された。 それをロータリーエバポレーションにより濃縮乾固し、
さらに高真空下に35℃で乾燥するとアドリアマイシン
カルバメート生成物66mg(80%)が得られた。 【0116】1H−NMR(CDCl3) :13.9
5(s, 1H)、13.18(s, 1H)、7.9
9(d, 1H) 、7.75(t, 1H) 、7.
36(d, 1H) 、7.3(m, 15H) 、6
.81(s, 1H) 、667(d, 1H)、5.
76(dd, 1H)、5.48(s, 1H) 、5
.22(m, 2H) 、4.86(d, 1H) 、
4.7(m, 2H)、4.55(s, 1H) 、4
.08(m, 1H) 、4.04(s, 3H) 、
3.75(q, 1H) 、3.5(ブロード、3H)
、3.3−2.85(m, 4H) 、2.58(d
, 1H) 、2.34−2.12(dd, 2H)
、1.26(d, 3H). 13C−NMR(CDCl3):186.9 、186
.5 、171.3 、165.2 、160.9 、
160.6 、156.1 、155.5 、154.
9 、139.0 、138.9 、135.7 、1
35.2 、133.7 、133.5 、130.4
、129.3−126.8(多重ピーク) 、124
.8 、120.6 、119.7 、118.4 、
111.4 、111.2 、100.6 、79.6
、69.5、69.0、67.2、65.4、62.8
、59.1、57.6、56.5、47.1、43.1
、35.5、33.8、29.8、29.6、26.0
、16.7. FAB MS:〔M+K 〕+ at
m/e 1123 微量分析:計算値 (C57H53
N3O17S・5.3H2O) :C 、58.04
;H 、5.43;N 、3.56. 測定値:C 、57.99 ;H 、4.66;N 、
3.60. (C)ADR−cephの製造 ジフェニルメチルADR−ceph(1.0g,0.9
22ミリモル)及びアニソール(2.5ml)の塩化メ
チレン(10ml)中のかくはんした冷(氷/H2O
浴)溶液にトリフルオロ酢酸(2.5ml)を速やかに
加えた。かくはんを1.0分間続け、次いで溶液を、氷
を含む水のかくはん混合物中へ注加した。pHを速やか
に希NaOH水溶液1当量以下の添加、次いで希NaH
CO3水溶液の添加で7.4に上げた。混合物を酢酸エ
チルで洗浄した。水層をけいそう土に通して濾過した。 濾液をマイケル−ミラー(Michel−Miller
)HPLPLCカラム(22×300mm)〔エース・
グラス(ACE Glass)から購入〕上へポンプ送
りした。カラムはマイケルほか(K.H.Michel
and R.F.Miller)により設計され(米
国特許第4,131,547 号) 、予め10%アセ
トニトリルを含む0.02Mリン酸アンモニウム(pH
6.5)緩衝液で平衡させたパーチシル(Partis
il) Prep40 ODS−3〔ワットマン・ケ
ミカル・セパレーション(Whatman Separ
ation, Inc., Clifton, N.J
.)〕を含む。カラムをこの緩衝液150mlで溶離し
、次いで40%アセトニトリルを含む緩衝液の溶液で溶
離すると表題の化合物が不連続赤色バンドとして溶離し
た。生成物を含む画分を一緒にし、H2O で希釈した
。水溶液を酢酸エチルで層化させ、pHを希HCl の
添加で3.4に低下させた。酢酸エチル層をH2O 、
飽和NaClで順次洗浄し、次いでNa2SO4上で乾
燥した。酢酸エチルを除去すると表題の化合物(102
mg)が明橙色固体として残った。水性洗液を一緒にし
てpHを希HCl で2.5に低下させた。前記のよう
に酢酸エチルで再び抽出すると表題の化合物の追加収量
(25mg)が得られた。分析HPLCは各画分が同じ
面積パーセント純度(>99)を有することを示した。 【0117】HPLC:(保持時間=8.14分)。ウ
オーターズ(Waters) C18ラジアルパックカ
ートリッジ。60%ポンプA(0.05M,pH6.5
リン酸アンモニウムプラス5% CH2CN) 及び4
0%ポンプB(80% CH2CN−20%H2O)2
.0ml/分。検出254nm。1HNMR :(DM
SO−d6, 300MHz) δ13.99(1H,
s)、13.23(1H, s)、9.05(1H,
d) 、7.90−7.86(2H, m)、7.6
0(1H, dd)、7.27−7.19(5H, m
)、6.91(1H, d) 、5.60(1H,dd
)、5.42(1H, s) 、5.20(1H, s
) 、5.01(1H, d) 、4.88(3H,
m) 、4.73(1H, m) 、4.57(3H,
m) 、4.14(1H, m) 、3.95(3H
, s) 、3.67(1H, m) 、3.56−3
.33(6H, m)、2.96(1H, d) 、2
.87(1H, d) 、2.18(1H, d) 、
2.07(1H, dd)、1.82(1H, m)
、1.45(1H, m) 、1.11(3H, d)
.13C NMR :(DMSO−d6、360MHz
) δ213.8 、186.6 、186.4 、1
70.9 、164.7 、162.8 、160.8
、156.1 、155.1 、154.5 、13
6.2 、135.8 、135.6 、134.7
、134.1 、129.0 、128.2 、126
.4 、126.0 、124.5 、120.1 、
119.8 、119.0 、110.8 、110.
7 、100.3 、75.0、69.9、68.0、
66.7、63.7、62.5、59.1、57.4、
56.6、47.2、41.6、36.7、32.1、
29.8、25.4、17.0. 質量スペクトル:(
正イオンFAB、NOBA+KI)m/z 256(M
+K)+ 。 【0118】1.2.3 8−オキソ−7−フェニル
アセトアミド−3−〔(N−t−BOC−メルファラニ
ル)メチル〕−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.
0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸4−メトキシベ
ンジル 【0119】 【化33】 【0120】3−クロロメチル−8−オキソ−7−フェ
ニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.
2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸4−メトキ
シベンジル(0.946g,2.0ミリモル)及びヨウ
化ナトリウム(1.20g,8.0ミリモル)のアセト
ン90ml中の懸濁液を室温で2時間かくはんした。溶
媒をロータリーエバポレーションにより除去した。残留
物を塩化メチレン75ml中に溶解し、メタ重亜硫酸ナ
トリウム(5%)3×50ml及び水50mlで抽出し
た。生成物をNa2SO4上で乾燥し、ロータリーエバ
ポレーションにより濃縮乾固すると相当する3−ヨード
メチルセファロスポリンエステル(758mg,67%
)が得られた。このセファロスポリンヨージド(678
mg,1.2ミリモル)を次いでDMF25ml中でN
aHCO3(101mg,1.2ミリモル)及びN−t
−BOC−メルファラン(486mg,1.2ミリモル
)とともに室温で3時間かくはんした。溶媒をロータリ
ーエバポレーションにより除去した後、残留物を酢酸エ
チル75ml中に溶解し、飽和NaHCO33×50m
l及び水50mlで抽出した。有機層をNa2SO4上
で乾燥し、ロータリーエバポレーションにより濃縮し、
フラッシュクロマトグラフィー操作により精製した。初
めの操作において溶離を2″×8″シリカゲルカラム上
でCHCl3 /CH3OH(97:3)で行なった。 第2操作において部分精製された生成物を同サイズのシ
リカゲルカラム上でCHCl3(500ml)、次にC
HCl3 /CH3OH(97:3,400ml)で溶
離した。適当な画分を一緒にして溶媒をロータリーエバ
ポレータにより部分濃縮した。エーテル/ヘキサン溶液
の添加により固体を沈殿させた。固体を濾過し、高真空
下に乾燥した。生成物の収量は200mg(19.5%
)であった。 【0121】FAB MS:MH+ 855;観察され
たMW854。1H NMR(CDCl3) δ:7.
5−7.2(m)、7.0(d)、6.9(d)、6.
6(d)、6.0(t)、5.8(dd) 、5.2(
s)、4.9(d)、4.32(q) 、3.8(s)
、3.8−3.4(m)、1.4(s). 1.2.4
8−オキソ−7−フェニルアセトアミド−3−〔(
N−t−BOC−メルファラニル)メチル〕−5−チア
−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−
2−カルボン酸ジフェニルメチル 【0122】 【化34】 【0123】3−クロロメチル−8−オキソ−7−フェ
ニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.
2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸ジフェニル
メチル(1.038g,2.0ミリモル)及びヨウ化ナ
トリウム(1.20g,8.0ミリモル)のアセトン2
5ml中の懸濁液を室温で2時間かくはんした。溶媒を
ロータリーエバポレーションにより除去した。残留物を
酢酸エチル75ml中に溶解し、ブライン3×75ml
で抽出した。生成物をNa2SO4上で乾燥し、ロータ
リーエバポレーションにより濃縮乾固すると相当する3
−ヨードメチルセファロスポリンエステルが得られた。 このセファロスポリンヨージド(610mg,1.0ミ
リモル)を次いでDMF10ml中でNaHCO3(8
4mg,1.0ミリモル)及びN−t−BOC−メルフ
ァラン(405mg,1.0ミリモル)とともに室温で
2日間かくはんした。溶媒をロータリーエバポレーショ
ンにより除去した後、残留物を酢酸エチル100ml中
に溶解し、飽和NaHCO33×75ml及び水50m
lで抽出した。有機層をNa2SO4上で乾燥し、ロー
タリーエバポレーションにより濃縮し、2″×9″シリ
カゲルカラム上のフラッシュクロマトグラフィーにより
、次の溶離勾配:(1)CHCl3 /CH3OH(9
5:5,600ml)、(2)CHCl3 /CH3O
H(90:10,400ml)、及び(3)CHCl3
/CH3OH(80:20,600ml)、で精製し
た。適当な画分を一緒にして溶媒をロータリーエバポレ
ーションにより濃縮した。固体をヘキサンで摩砕するこ
とに分離させた。それを濾過し、高真空下に乾燥した。 生成物の収量は117mg(13%)であった。 【0124】FAB MS:観察されたMW900。1
H NMR:7.5−7.2(m)、6.9(d)、6
.6(d)、5.6(dd) 、5.2(d)、3.7
−3.5(m)、3.15(q) 、1.4(s).
1.2.5 8−オキソ−7−フェニルアセトアミド
−3−(N7 −マイトマイシンC)−5−チア−1−
アザビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カ
ルボン酸 【0125】 【化35】 【0126】3−アジドメチル−8−オキソ−7−フェ
ニルアセトアミド−5−チア−1−アザビシクロ〔4.
2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸〔100m
g,コッカー(Cocker, J.D.) ほか、ジ
ャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ソサイエティー,19
65,5015,5027〜7028に従って製造〕の
70%HClO4(100μl)を含むエタノール(1
0ml)中の溶液をPt(20mg)上で35psi
で還元した。18時間後、n−BuOH:AcOH:H
2O(4:1:1)を溶離剤としたシリカゲルTLCは
第一級アミンに対するニンヒドリン試験により陽性であ
った単一のより極性の生成物の形成を示した。ジイソプ
ロピルエチルアミン(175μl)を加え、揮発性物質
を真空で除去した。残留物をMeOH(10ml)中に
懸濁させ、ジイソプロピルエチルアミン(100μl)
及びマイトマイシンA(70mg)を加えた。暗色混合
物を窒素下に18時間かくはんした。前と同様の溶媒系
によるシリカゲルTLCは反応が終り、マイトマイシン
Aよりも極性の化合物の形成を示した。暗色反応混合物
をC−18シリカゲル(2g)上に吸着させ、乾燥粉末
を、水で平衡させたC−18カラム(15cm×2.5
cm)上にのせ、水(150ml)及びMeOH:H2
O(3:7)で溶離した。マイトマイシンのセファロス
ポリン誘導体を含む画分を一緒にして真空で蒸発させる
と表題の化合物が青色固体(60mg)として得られた
。 【0127】表題の化合物(0.3mg)のPBS(1
ml)中の帯灰青色溶液にBCPII〔バシラス・セレ
ウス(Bacillus cereus)ペニシリナー
ゼ、10μl、タンパク質濃度=4.1mg/ml〕を
加えた。直ちに色が青色に変った。MeOH:CHCl
3(1:9)及びn−BuOH:AcOH:H2O(前
記参照)によるSiO2TLCはマイトマイシンCへの
完全な転化を示した。 【0128】1.2.6 3−〔〔〔〔4−ビス(2
−クロロエチル)アミノ〕フェニル〕アミノカルボキシ
ルオキシ〕メチル〕−7−グルタロイルアミノ−8−オ
キソ−5−チア−1−アザビシクロ〔4.2.0〕オク
ト−2−エン−2−カルボン酸。 【0129】 【化36】 【0130】7−グルタロイルアミノ−3−ヒドロキシ
メチル−8−オキソ−5−チア−1−アザビシクロ〔4
.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボン酸(米国特
許第3,912,589 号中に開示)が、該酸を0.
1M−Et3NHOAc(4ml)中に溶解し、溶液を
、同様の緩衝液と平衡させたC−18(100g,24
cm×3cm)のカラムにのせることにより相当するビ
ストリエチルアンモニウム塩に転化させる。カラムを窒
素圧下に0.1M−Et3NHOAcで溶離し、所望の
塩を含む画分を一緒にして真空で蒸発させ、P2 O5
上で真空下に乾燥した後7−グルタロイルアミノ−3
−ヒドロキシメチル−8−オキソ−5−チア−1−アザ
ビシクロ〔4.2.0〕オクト−2−エン−2−カルボ
ン酸のビストリエチルアンモニウム塩が淡黄色ガム状物
質として得られる。この物質をそのまゝ次のフェニレン
ジアミンマスタードからのイソシアナートとのカップリ
ングに用いた。 【0131】フェニレンジアミンマスタード塩酸塩(9
69mg,3.6ミリモル)の無水THF(40ml)
中のN2 下に0℃で磁気かくはんした緑色懸濁液にジ
イソプロピルエチルアミン(DIEA,630μl,3
.6ミリモル)を加えた。10分後にホスゲンのトルエ
ン中の溶液(1.9M,1.95ml)を滴加した。0
℃で1時間後、EtOAc :ヘキサン(1:4)によ
るSiO2TLCは反応が終り、主要低極性生成物とし
てイソシアナートが形成したことを示した。 【0132】前記のビストリエチルアンモニウム塩(1
.64g)の無水DMF(10ml)中のN2 下、0
℃の溶液にDIEA(1.6ml)を加えた。5分後イ
ソシアナート(前記参照)の氷冷溶液を薄い流れでDM
F溶液中へカニューレで送った。橙色溶液を0℃で3時
間かくはんした。反応混合物の見掛けpHは5であり、
シリカゲルTLC〔 CHCl3:MeOH:AcOH
=89:10:1)による多重展開〕によりそれ以上転
化が起らなかった。反応混合物をアセトニトリル(30
ml)で希釈した。C−18シリカゲル10gを加えた
。揮発性物質を真空で除去した。残留物をC−18カラ
ム(12×2cm)にのせ、水中1%酢酸中の30%、
40%及び50%アセトニトリルで溶離した。所望の化
合物を含む画分を一緒にして真空で蒸発させると淡黄色
ガム状物質(500mg)が得られた。この物質に E
tOAc(6ml)を加えると黄色溶液が形成され、そ
れから表題の化合物が白色フラフ状固体(350mg)
として晶出した。高分解能MS:M+ =602.10
22(測定値),602.1005(計算値)。 【0133】1H NMR (DMSO−d6):
9.42 (S,1H), 8.83 (d,1H,
NH, J=9 Hz), 7.26 (d,2H,
Ar−H, J=9 Hz), 6.68 (d,2H
, Ar−H, J=9 Hz), 5.66 (dd
, 2H, 7−H, J=6 Hz及びJ=9 Hz
), 5.10 (d,1H, 6−H, J=6 H
z), 4.87 (dd, 2H, 3−CH2O−
, J=12 Hz), 3.67 (S,8H,(N
CH2CH2Cl)2), 3.58 (dd,2H,
2−H, J=18 Hz), 2.21 (m,
4H, 2 ’ 及び4’−H), 1.71 (m,
2H, 3’ −H) 。 2.生物学的評価 2.1 物質の調製 2.1.1 B.セレウスβ−ラクタマーゼの精製及
び性質 市販E.コリ及びB.セレウスβ−ラクタマーゼは他の
タンパク質で汚染され、従って特異的活性は低いもので
あった。SDS−PAGEによるB.セレウスβ−ラク
タマーゼ〔シグマ・ケミカル(Sigma Chemi
cal Co.)製〕の分析は30KDにおける主バン
ド及び25KDにおける少バンドの存在を示した。2タ
ンパク質の部分的分離をカチオン交換カラムクロマトグ
ラフィーにより行なった。 【0134】セファロスポリン−マスタードを基質とし
て用いたそれらの活性の分析は25KDにおける少成分
が加水分解反応によるものであったことを示した。該タ
ンパク質を、初めに熱変性次いでモノ(Momo) S
カチオン交換カラム〔ファルマシア(Pharmaci
a)製〕上のクロマトグラフィーを含むディビス(Da
vies) ほか、バイオケミカル・ジャーナル(Bi
ochem.I.) ,143:115〜127,19
74の記載に類似する方法で分離した。 【0135】25KD酵素をSDS−PAGEにより、
示したように高度に精製した。EDTA(2.5mM)
がCMを基質として用いる酵素活性を完全に阻害した。 これらの結果はB.セレウスβ−ラクタマーゼ(II)
としてのこの酵素の分類を支持した。ブッシュ(Bus
h) 、アンチミクロバイアル・エージェンツ・アンド
・ケモセラピー,33:259,1989参照。B.セ
レウスβ−ラクタマーゼはCMを25μMのKm及び2
50μmol ・mim −1 mg −1のVmax
で加水分解した。1.4μg/mlの濃度で、精製B
.セレウスβ−ラクタマーゼ(II)がCMの細胞毒活
性をPDMに対して観察されたレベルに高めた(図8)
。2.1.2 β−ラタクマーゼの抗体に対する接合
リン酸塩緩衝食塩水(PBS,pH7.4)中のモノク
ローナル抗体L6(1〜10mg/ml)の溶液をSM
CC〔ピアス・ケミカル(Pierce Chemic
al Co.)製、DMF中3mM〕中に0.015m
Mに調製した。30分後に溶液をG−25セファデック
ス(Sephadex) カラムにのせ、4XPBSで
溶離する。 【0136】10mMリン酸塩/200mM−NaCl
:pH7.5(1〜10mg/ml)中の4℃における
B.セレウスβ−ラクタマーゼ(シグマ・ケミカル製)
をイミノチオラン(ピアス・ケミカル製,0.5Mホウ
酸ナトリウム中16.5mM,pH8.5)を、最終イ
ミノチオラン濃度が1.5mMになるように加えた。反
応を4℃で90分間進行させ、タンパク質を上記のよう
に精製した。 【0137】2つの化学修飾したタンパク質を1:1モ
ル比で23℃で1時間反応させた。反応性基は2−アミ
ノエタンチオール(0.01〜1mM最終濃度)、次い
で10分後にN−エチルマレイミド又はヨードアセトア
ミド(0.01〜1.1mM最終濃度)を添加すること
によりブロックした。接合体をS−300セファクリル
(Sephacryl)カラム(ファルマシア製;溶離
剤としてPBS)上のサイズ排除クロマトグラフィー及
び次のモノSカチオン交換カラム(ファルマシア製、P
BS中で適用,高塩で溶離)上のイオン交換クロマトグ
ラフィーを含む2段階操作で精製した。この操作におけ
る接合体(Mab /β−ラクタマーゼ比1:1)の収
率は15〜30%であった。 2.2 セファロスポリン−細胞毒プロドラッグの酵
素の加水分解 2.2.1 β−ラクタマーゼによるCMの加水分解
若干の市販β−ラクタマーゼを、セファロスポリンマス
タード誘導体、CM、を用いて活性について選抜した。 CMを加水分解するこれらの誘導体の能力はHPLC又
はUV/vis 分光測光的分析によりモニターした。 B.セレウスβ−ラクタマーゼ(シグマ・ケミカル製)
及びE.コリβ−ラクタマーゼ〔ベーリンガー・マンハ
イム・バイオケミカルズ(Boeringer man
nheim Biochemicals )製〕の部分
精製試料はCMを加水分解してナイトロジェンマスター
ド、PDM、を遊離することができた(図6)。 【0138】37℃におけるPBS中のCM(50μM
)の溶液にB.セレウス又はE.コリβ−ラクタマーゼ
の市販試料(3μg全タンパク質/ml)を加えた。分
割量(100μl)を4℃のメタノール(100μl)
に加えることによりクエンチし、沈殿したタンパク質を
遠心分離により除去した。試料(100μl)をIBM
逆相C−18カラム(4.6×250mm)及び次の勾
配条件:50〜100%緩衝液A対緩衝液B(緩衝液A
はリン酸でpH2.3に緩衝した0.08%水性ジエチ
ルアミンであり;緩衝液Bは90%アセトニトリル、1
0%緩衝液Aである)を1ml/分で15分にわたり用
いてHPLCにより分析した。画分を266nmでモニ
ターした。2.2.2β−ラクタマーゼ及びL6−β−
ラクタマーゼ接合体によるADR−cephの加水分解
B.セレウスからの精製β−ラクタマーゼ及びラクタマ
ーゼ−L6接合体の、ADR−cephからのアドリア
マイシンの遊離を触媒する能力をヒト血漿中で37℃で
評価した。 【0139】β−ラクタマーゼ及びラクタマーゼ−L6
接合体の貯蔵溶液を0.05Mヘペス(Hepes)緩
衝液(pH7)中に調製した。これらの貯蔵溶液の分割
量を37℃恒温槽中のヒト血漿中のADR−cephの
溶液に加えた。 ADR−cephの最終濃度はβ−ラクタマーゼ実験に
おいて572μg/ml、L6−ラクタマーゼ実験にお
いて896μg/mlであり;β−ラクタマーゼ及びL
6−ラクタマーゼ接合体の最終濃度はそれぞれ0.45
μg/ml及び5.4μg/mlであった。一部を定期
的に抜きとり、2部の冷メタノール(4℃)に加えた。 沈殿したタンパク質を遠心分離により除去した。上澄み
をウオターズ・アソシエイツ(Waters Asso
ciates)C18ラジアルパックカートリッジ(8
×100mm)を用いてHPLCにより分析した。カラ
ムを、5%アセトニトリルを含む0.05Mリン酸アン
モニウム(pH6.5)60%及びアセトニトリル−水
(80:20)の混合物40%の移動相で2.0ml/
分で溶離した。ピークをUVにより254nmで検出し
た。これらの検定においてアドリアマイシン及びADR
−cephに対するそれぞれの保持時間は3.8分及び
7.5分であった。 【0140】図10はADR−cephをβ−ラクタマ
ーゼにさらした時間に対してプロットしたADR−ce
ph及びアドリアマイシンのHPLCピーク面積を示し
、それはADR−cephのB.セレウスβ−ラクタマ
ーゼで有効に加水分解され、アドリアマイシンの速やか
な遊離を生ずることを示す。同様に、図11はラクタマ
ーゼ−L6接合体もまた、用いたプロドラッグ及び酵素
の濃度で15分の半減期でADR−cephからアドリ
アマイシンを有効に遊離することを示す。 【0141】選んだβ−ラクタマーゼのADR−cep
hに対する比活性を試験した。これらの酵素はB.セレ
ウスβ−ラクタマーゼ、ラクタマーゼ−L6接合体、E
.クロアカエ(E.cloacae)からのシグマペニ
シリナーゼ(シグマ・ケミカル製)及びE.クロアカエ
からのP99セファロスポリナーゼであった。酵素はす
べて希釈して0.20±0.01mg/mlのタンパク
質濃度(β−ラクタマーゼに関し)を与えた。検定は2
5℃で0.05Mリン酸塩緩衝液、pH7.0、に対し
て分光測光的に行なった。セファロリジンを酵素に対す
る参照基質として用いた。 【0142】これらの実験の結果は表1中に示される。 P99セファロスポリナーゼはセファロリジン及びAD
R−cephの両方に対して最高の比活性を有した。L
6−ラクタマーゼ接合体はB.セレウスβ−ラクタマー
ゼ単独よりわずかに活性であり、おそらく後者の酵素が
検定のために希釈されねばならず、それにより希溶液中
の活性の低下の可能性を考慮しなければならなかったた
めであろう。シグマ「ペニシリナーゼ」は全調製物の最
低の活性を有した。この酵素はP99酵素と同様の等電
点を有し、この2酵素が同一であることを示唆する。活
性の差異はおそらく2調製物間の純度の差異のためであ
ろう。 【0143】速度論パラメーターがL6−ラクタマーゼ
接合体及びP99セファロスポリナーゼに対して測定さ
れ、表2中に示される。Vmax はP99酵素が3
.5倍高かった。しかしP99酵素は高Km値を有し、
2酵素の加水分解効率(Vmax /Km)は単に2倍
異なったにすぎない。従って2酵素はそれらの加水分解
性において非常に類似する。 【0144】表1.β−ラクタマーゼによるセファロス
ポリン基質の加水分解
基 質 酵 素
(100μg/ml) μmol /分
/μgタンパク質B.セレウス
セファロリジン 0.0
38β−ラクタマーゼ ADR−c
eph 0.016L6−
ラクタマーゼ セファロリジン
0.045(B.セレウス)接合体
ADR−ceph
0.021シグマペニシリナーゼ セファロ
リジン 0.026E.クロア
カエから ADR−ceph
0.0030P99セファロスポリ
ナーゼ セファロリジン 0
.30E.クロアカエから ADR−c
eph 0.060 表
2.ADR−cephに対する加水分解パラメーター
Km Vmax
Vmax /Km 酵 素
(μM) μmol /分/μg
μmol /分/μg
タンパク質
タンパク質/mMS L6−ラクタマー
ゼ 120 0.047
0.40(B.セレウス)接合体 P99 200
0.164 0.8
22.3 追加生物学的評価 2.3.1 CMのβ−ラクタマーゼによる試験管内
細胞毒性 CM及びPDMの細胞毒性効果をヒト肺腺癌細胞系H2
981を用いてモニターした。細胞を〔15%ウシ胎児
血清をもつイスコフ(Iscove) の変性ダルベッ
コ培地(IMDM)中に〕96ウエルマイクロタイター
プレート中へ100μlIMDM中、8000細胞/ウ
エルに塗布し、37℃で一夜付着させた。50μlIM
DM中の酵素、次に50μlIMDM中の薬物PDM又
はCMを最終酵素濃度が3μg粗酵素/ml又は1.4
μg純酵素/mlであるようにウエルに加えた。1時間
後、細胞をIMDMで3回洗浄し、IMDM200μl
を各ウエルに加え、インキュベーションを37℃で17
時間続けた。 培地を除き、〔 3H〕チミジン(1μCi/ウエル)
を含むIMDM200μlを加え、6時間後に細胞を−
70℃に凍結し、融解し、ガラス繊維ディスク上に収集
した。細胞毒性効果はDNA中に取込まれた 3H−チ
ミジンの量を不処理対照に対して測定することにより決
定した。 【0145】CM(IC50約100μM)はPDM(
IC50約1μM)よりはるかに低い細胞毒性であった
(図7)。B.セレウス及びE.コリからのβ−ラクタ
マーゼはCMの活性を50〜100倍高めた。これはお
そらく酵素によるCMの加水分解、及び次のPDMの遊
離のためであろう。2.3.2 CMのL6−β−ラ
クタマーゼ接合体による試験管内細胞毒性抗体−β−ラ
クタマーゼ接合体とともに投与したCMの細胞毒性効果
を実施例2.3.1中にCM及びPDMに対して記載し
たようにモニターした。H2981肺細胞を前記のよう
に調製し、次いで15%ウシ胎児血清を含むIMDM中
で37℃で1時間L6−β−ラクタマーゼ接合体にさら
し、2回洗浄し、次いで実施例2.3.1中に記載した
ようにCMで処理した。実施例2.3.1中に記載した
ようにCM又はPDMで処理した細胞を対照として用い
た。図9に示されるデータはCMと抗体−β−ラクタマ
ーゼ接合体との投与の高い細胞毒性効果を示す。2.3
.3 CM生体内安定性及び毒性マウス血漿中の37
℃におけるCM及びPDMの安定性を、それらの消費の
HPLC定量化により測定した。マウス血漿又はIMD
M細胞増殖培地中のPDM又はCM(0.5mM)を3
7℃でインキュベートし、クエンチし、前記のようにH
PLCにより分析した。PDM(t1/2 =20分)
はマウス血漿中でCM(150分後12%反応)より著
しく反応性であった。安定性における10倍の差が組織
培養に用いた培地中で観察された(PDM及びCMに対
するt1/2 はそれぞれ3分及び30分)。 【0146】PDM及びCMの毒性効果をBalb C
nu/nuマウス中で測定した。薬物を24時間間隔を
置いた投薬でi.v.投与し、処置を1週間後に繰返し
た。これらの条件のもとで、PDMは50μg/注射で
毒性であり、許容される最大値は約38μg/注射であ
った。900μg/注射の高い用量に対しCMに対して
毒性が観察されなかった。モル基準でこれは毒性に11
倍以上の差に相当した。2.3.4 ADR−cep
hの安定性実施例2.2.2中に記載したと同様のHP
LC検定を用い、ラット血漿、pH7.4の緩衝液、及
びヒト血漿中のADR−cephの37℃におけるそれ
ぞれの半減期は8、20及び≧12時間である(図12
)。 【0147】従って、新規セファロスポリンプロドラッ
グ及びそれを用いる方法が開示された。主題発明の好ま
しい態様がかなり詳細に記載されたけれども、自明の変
更を特許請求の範囲に記載された発明の精神及び範囲か
ら逸脱することなく行なうことができると思われる。
【図1】本発明による新規プロドラッグ構造を示す化学
式であり、Qはフェニルアセチル又はチエニルアセチル
であり、nは1又は2である。
式であり、Qはフェニルアセチル又はチエニルアセチル
であり、nは1又は2である。
【図2】本発明による新規プロドラッグ構造を示す図1
の続きである。
の続きである。
【図3】本発明による新規プロドラッグ構造を示す図1
の続きである。
の続きである。
【図4】本発明による新規プロドラッグ構造を示す図1
の続きである。
の続きである。
【図5】代表的セファロスポリンマスタードプロドラッ
グ(CM)及びこのプロドラッグの活性細胞毒物質、フ
ェニレンジアミンマスタード(PDM)への転化を示す
図である。
グ(CM)及びこのプロドラッグの活性細胞毒物質、フ
ェニレンジアミンマスタード(PDM)への転化を示す
図である。
【図6】E.コリ及びB.セレウスβ−ラクタマーゼの
粗試料により触媒されたCMの加水分解の速度論を示す
グラフである。
粗試料により触媒されたCMの加水分解の速度論を示す
グラフである。
【図7】単独で投与されたCM及びPDMの細胞毒性を
、(A)未精製B.セレウスβ−ラクタマーゼとともに
、(B)未精製E.コリβ−ラクタマーゼとともに投与
されたCMと比較して示すグラフである。
、(A)未精製B.セレウスβ−ラクタマーゼとともに
、(B)未精製E.コリβ−ラクタマーゼとともに投与
されたCMと比較して示すグラフである。
【図8】単独で投与されたCM及びPDMの細胞毒性を
、精製B.セレウスβ−ラクタマーゼとともに投与され
たCMと比較して示すグラフである。
、精製B.セレウスβ−ラクタマーゼとともに投与され
たCMと比較して示すグラフである。
【図9】CMとともに供給されたL6−β−ラクタマー
ゼ接合体を用いた試験管内細胞毒性検定の結果を示すグ
ラフである。
ゼ接合体を用いた試験管内細胞毒性検定の結果を示すグ
ラフである。
【図10】ADR−cephをヒト血漿中37℃でB.
セレウスβ−ラクタマーゼで処理したときのアドレアマ
イシンの遊離を示すグラフである。
セレウスβ−ラクタマーゼで処理したときのアドレアマ
イシンの遊離を示すグラフである。
【図11】ADR−cephをヒト血漿中37℃でL6
−ラクタマーゼ(B.セレウス)接合体で処理したとき
のアドリアマイシンの遊離を示すグラフである。
−ラクタマーゼ(B.セレウス)接合体で処理したとき
のアドリアマイシンの遊離を示すグラフである。
【図12】37℃における選択培地中のADR−cep
hの比較安定性を示すグラフである。
hの比較安定性を示すグラフである。
Claims (19)
- 【請求項1】 式 【化1】 (式中、Qは水素、セファロスポリン合成において普通
に使用されるアミン保護基、又は既知7−アシルアミノ
セファロスポリン抗生物質のアシル基であり;Lは直接
結合であり;mは1であり;Rはアドリアマイシン、マ
イトマイシン、メルファラン又は4−〔ビス(2−クロ
ロエチル)アミノ〕フェニルアミノであるが、しかしR
が4−〔ビス(2−クロロエチル)アミノ〕フェニルア
ミノであるときにQはグルタロイルである)を有するセ
ファロスポリン−細胞毒プロドラッグ、又はその薬学的
に許容できる塩。 - 【請求項2】 式 【化2】 (式中、Qは請求項1に記載のとおりである)を有する
、請求項1に記載のセファロスポリン−細胞毒プロドラ
ッグ、又はその薬学的に許容できる塩。 - 【請求項3】 Qがフェニルアセチル又はチエニルア
セチルである、請求項2に記載のセファロスポリン−細
胞毒プロドラッグ。 - 【請求項4】 Qがフェニルアセチルである、請求項
3に記載のセファロスポリン−細胞毒プロドラッグ。 - 【請求項5】 式 【化3】 (式中、Qは請求項1に記載のとおりである)を有する
、請求項1に記載のセファロスポリン−細胞毒プロドラ
ッグ、又はその薬学的に許容できる塩。 - 【請求項6】 Qがフェニルアセチル又はチエニルア
セチルである、請求項5に記載のセファロスポリン−細
胞毒プロドラッグ。 - 【請求項7】 式 【化4】 を有する、請求項1に記載のセファロスポリン−細胞毒
プロドラッグ、又はその薬学的に許容できる塩。 - 【請求項8】 式 【化5】 〔式中、Qは請求項1に記載のとおりであり、Rd は
水素又は(C1 〜C3 )アルキルである〕を有する
セファロスポリン−細胞毒プロドラッグ、又はその薬学
的に許容できる塩。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一項に記載の
セファロスポリン−細胞毒プロドラッグを温血哺乳動物
に投与することを含む癌を治療する方法。 - 【請求項10】 抗癌剤として用いる請求項1〜8の
いずれか一項に記載のセファロスポリン−細胞毒プロド
ラッグ。 - 【請求項11】 活性成分としての請求項1〜8のい
ずれか一項に記載のセファロスポリン−細胞毒プロドラ
ッグを、その1種以上の薬学的に許容できる担体、賦形
剤又は希釈剤に関連して含む薬学的組成物。 - 【請求項12】 請求項1〜8のいずれか一項に記載
のセファロスポリン−細胞毒プロドラッグを製造する方
法であって、(a)必要であれば、セファロスポリンあ
るいは細胞毒物質又はその前駆物質上の反応させない反
応性基を保護すること;(b)セファロスポリンあるい
は細胞毒薬物又はその前駆物質上の脱離基を細胞毒薬物
又はセファロスポリン上の求核基で置換すること;ある
いはイソシアナート前駆物質又は細胞毒薬物に対する3
−ヒドロキシメチルセファロスポリンの付加;及び(c
)保護基を除去すること(たゞし前駆細胞毒薬物がアド
リアマイシン、マイトマイシン、メルファラン、又は4
−〔ビス(2−クロロエチル)アミノ〕フェニルアミノ
である)、を含む方法。 - 【請求項13】 (a)式 【化6】 (式中、Qは請求項1に記載のとおりであり、R1 は
エステル活性化基であり、R2 はカルボキシ保護基で
ある)のカルボキシ保護したセファロスポリン中間体を
アドリアマイシンと反応させること、及び(b)保護基
を除去することを含む、請求項2に記載のセファロスポ
リン−細胞毒プロドラッグを製造する請求項12に記載
の方法。 - 【請求項14】 式 【化7】 (式中、Qは請求項1に記載のとおりであり、R2 は
請求項13に記載のとおりであり、Xはハロゲンである
)のカルボキシ保護したセファロスポリン中間体をアミ
ノ保護したメルファランと反応させること、及び(b)
保護基を除去することを含む、請求項5に記載のセファ
ロスポリン−細胞毒プロドラッグを製造する、請求項1
2に記載の方法。 - 【請求項15】 3−ヒドロキシメチル−7−グルタ
ロイルアミノ−8−オキソ−5−チア−1−アゼビシク
ロ[4.2.0]オクト−2−エン−2−カルボン酸を
N,N−ビス(2−クロロエチル)−4−イソシアナト
ベンゼンアミンと反応させることを含む、請求項7に記
載の化合物を製造する請求項12に記載の方法。 - 【請求項16】 式 【化8】 (式中、Qは請求項1に記載のとおりである)のセファ
ロスポリンをマイトマイシンA又はそのN1a(C1
〜C3 )アルキル誘導体と反応させることを含む、請
求項8に記載の化合物を製造する請求項12に記載の方
法。 - 【請求項17】 請求項12に記載の方法により製造
されたセファロスポリン−細胞毒プロドラッグ。 - 【請求項18】 少くとも1種の抗体−β−ラクタマ
ーゼ接合体(たゞし前記抗体は腫瘍細胞の表面上の抗原
と反応性である)の薬学的に有効な量を投与すること、
及び請求項1〜8のいずれか一項に記載のセファロスポ
リン−細胞毒プロドラッグの薬学的に有効な量を投与す
ることを含み、それにより前記細胞毒物質が腫瘍細胞に
送達される、細胞毒物質を腫瘍細胞に送達する方法。 - 【請求項19】 抗体がポリクローナル、モノクロー
ナル又はキメラ抗体からなる群から選ばれる、請求項1
8に記載の方法。
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US07/770371 | 1991-10-08 |
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