JPH06220080A - オリゴ糖化合物およびその製法 - Google Patents
オリゴ糖化合物およびその製法Info
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
- C07H15/20—Carbocyclic rings
- C07H15/203—Monocyclic carbocyclic rings other than cyclohexane rings; Bicyclic carbocyclic ring systems
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07H17/04—Heterocyclic radicals containing only oxygen as ring hetero atoms
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- C07H17/065—Benzo[b]pyrans
- C07H17/075—Benzo[b]pyran-2-ones
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- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
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- C12Q1/34—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase
- C12Q1/40—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving amylase
-
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 α−アミラーゼを検出する活性測定に有用で
ある新規な保護されたオリゴ糖化合物。 【構成】 一般式: 〔Rは、一般式 R3 、R4 、R5 Si − から成る直
鎖状または分岐状のアルキル基またはアリール基で置換
されたシリル基。R1 は水素原子。R3 、R4 、R5 は
アルキル鎖ならば、1〜6個の炭素原子を含むアルキル
鎖等。R2 は少なくとも2個のグルコース単位を含むオ
ルゴグルコシド残基。Xは光学的に測定可能な変化を示
す標識基。〕の化合物。
ある新規な保護されたオリゴ糖化合物。 【構成】 一般式: 〔Rは、一般式 R3 、R4 、R5 Si − から成る直
鎖状または分岐状のアルキル基またはアリール基で置換
されたシリル基。R1 は水素原子。R3 、R4 、R5 は
アルキル鎖ならば、1〜6個の炭素原子を含むアルキル
鎖等。R2 は少なくとも2個のグルコース単位を含むオ
ルゴグルコシド残基。Xは光学的に測定可能な変化を示
す標識基。〕の化合物。
Description
【0001】
【発明の背景】本発明は、新規なオリゴ糖化合物、その
製法およびα−アミラーゼの活性の測定のための改良さ
れた基質としてのその使用に関する。
製法およびα−アミラーゼの活性の測定のための改良さ
れた基質としてのその使用に関する。
【0002】尿および血清中のα−アミラーゼの測定
は、膵臓疾患の診断において広く行われている。伝統的
にそのような活性測定はオリゴ糖α−アミラーゼ基質を
利用している。これらの基質は、α−アミラーゼと、例
えばα−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼまたはグ
ルコアミラーゼのようなエキソ酵素との共働作用によっ
て切断されて小さなフラグメントになる。
は、膵臓疾患の診断において広く行われている。伝統的
にそのような活性測定はオリゴ糖α−アミラーゼ基質を
利用している。これらの基質は、α−アミラーゼと、例
えばα−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼまたはグ
ルコアミラーゼのようなエキソ酵素との共働作用によっ
て切断されて小さなフラグメントになる。
【0003】ブレア(Blair) の米国特許第4,649,
108号は、α−アミラーゼの活性測定法を記述してい
る。その測定法は、還元末端に色原体を有し、かつ非還
元末端「ブロック(保護)する」置換基(例えば、カル
ボン酸エステル(例えば、アセチルまたはベンゾイ
ル);リン酸エステル;スルホン酸エステル(例えば、
トルエンスルホニルまたはメタンスルホニル);エーテ
ル(例えば、ベンジル、シリルおよびトリフェニルメチ
ル)およびα−1,4−結合したグルコース以外の単糖
類)を有し、少なくとも3つのグルコース単位の鎖長か
ら成るオリゴ糖、好適にブロックされた基質として4,
6−O−ベンジリデン、を利用する。
108号は、α−アミラーゼの活性測定法を記述してい
る。その測定法は、還元末端に色原体を有し、かつ非還
元末端「ブロック(保護)する」置換基(例えば、カル
ボン酸エステル(例えば、アセチルまたはベンゾイ
ル);リン酸エステル;スルホン酸エステル(例えば、
トルエンスルホニルまたはメタンスルホニル);エーテ
ル(例えば、ベンジル、シリルおよびトリフェニルメチ
ル)およびα−1,4−結合したグルコース以外の単糖
類)を有し、少なくとも3つのグルコース単位の鎖長か
ら成るオリゴ糖、好適にブロックされた基質として4,
6−O−ベンジリデン、を利用する。
【0004】ラウシャー(Rauscher)等の米国特許第4,
709,020号は、ブレアの米国特許第4,649,
108号に関連し、包含されている化合物およびその製
法を記述している。ラウシャー等の特許は、α−アミラ
ーゼ測定法においてブレアにより記述される化合物と同
様の化合物(例えば、4,6−O−ベンジリデン−4−
ニトロフェニル−マルトヘプタオース)の利点を述べて
いる。
709,020号は、ブレアの米国特許第4,649,
108号に関連し、包含されている化合物およびその製
法を記述している。ラウシャー等の特許は、α−アミラ
ーゼ測定法においてブレアにより記述される化合物と同
様の化合物(例えば、4,6−O−ベンジリデン−4−
ニトロフェニル−マルトヘプタオース)の利点を述べて
いる。
【0005】大道、池中の(1983年)J.Biochem.誌
1055頁は、非還元末端グルコースのC−6位を2−
ピリジルアミノ基で置換したα−アミラーゼのためのけ
い光オリゴ糖基質を記述する。この化合物はエキソ型の
グルコシダーゼによる分解に抵抗する。しかしながら、
この化合物は還元末端に色原体(例えば、P−ニトロフ
ェノール)を伴わず、そのアミラーゼ活性の測定は、好
ましくは避けられるべき欠点であるHPLC(高速液体
クロマトグラフィー)による分析を必要とする。
1055頁は、非還元末端グルコースのC−6位を2−
ピリジルアミノ基で置換したα−アミラーゼのためのけ
い光オリゴ糖基質を記述する。この化合物はエキソ型の
グルコシダーゼによる分解に抵抗する。しかしながら、
この化合物は還元末端に色原体(例えば、P−ニトロフ
ェノール)を伴わず、そのアミラーゼ活性の測定は、好
ましくは避けられるべき欠点であるHPLC(高速液体
クロマトグラフィー)による分析を必要とする。
【0006】里村等の(1988年)Carbohydrate Re
s. 誌107頁は、非還元末端グルコースのC−6位に
ベンジル基を有するP−フェニル−α−マルトペンタオ
シドを記述している。この化合物は、α−アミラーゼの
測定においてベンジル置換基がエキソ型のグルコシダー
ゼの作用をブロックする基質として使用されるのに適し
ている(里村等(1988年)Clin. Chem. Acta.誌3
15頁)。しかしながら、このブロックされた基質の合
成には、回避されるべき重大な欠点がある。すなわち、
非常に危険で爆発性で有毒の試薬(例えば、ジメチルア
ミノボラン)を伴う。
s. 誌107頁は、非還元末端グルコースのC−6位に
ベンジル基を有するP−フェニル−α−マルトペンタオ
シドを記述している。この化合物は、α−アミラーゼの
測定においてベンジル置換基がエキソ型のグルコシダー
ゼの作用をブロックする基質として使用されるのに適し
ている(里村等(1988年)Clin. Chem. Acta.誌3
15頁)。しかしながら、このブロックされた基質の合
成には、回避されるべき重大な欠点がある。すなわち、
非常に危険で爆発性で有毒の試薬(例えば、ジメチルア
ミノボラン)を伴う。
【0007】ドリスコル(Driscoll)等の米国特許第4,
102,747号は、還元末端に色原体(P−ニトロフ
ェノールまたは“PNP”)を有する、鎖長4〜10の
グルコース単位のオリゴ糖を用いる活性測定法を記述す
る。この鎖はα−グルコシダーゼによる切断に対して安
定であり、α−アミラーゼによる切断が「α−グルコシ
ダーゼの作用を受けて・・・・・P−ニトロフェノール
を放出する小フラグメント」を生ずる。
102,747号は、還元末端に色原体(P−ニトロフ
ェノールまたは“PNP”)を有する、鎖長4〜10の
グルコース単位のオリゴ糖を用いる活性測定法を記述す
る。この鎖はα−グルコシダーゼによる切断に対して安
定であり、α−アミラーゼによる切断が「α−グルコシ
ダーゼの作用を受けて・・・・・P−ニトロフェノール
を放出する小フラグメント」を生ずる。
【0008】マーシャル(Marshall)等の(1977年)
Clin. Chimica Acta誌277頁は、「グルコシダーゼの
作用に対する保護を含む修飾デンプン状多糖」を記述
し、「エキソ酵素の作用に対するこのような保護が、・
・・・・制限付き過ヨウ素酸塩酸化によって・・・・・
または単糖残基の置換によって通常導入される」との述
べている。
Clin. Chimica Acta誌277頁は、「グルコシダーゼの
作用に対する保護を含む修飾デンプン状多糖」を記述
し、「エキソ酵素の作用に対するこのような保護が、・
・・・・制限付き過ヨウ素酸塩酸化によって・・・・・
または単糖残基の置換によって通常導入される」との述
べている。
【0009】
【発明の要旨】一般に、本発明は、次の一般式を有する
一連の新規な「保護された」オリゴ糖基質を特徴とす
る。
一連の新規な「保護された」オリゴ糖基質を特徴とす
る。
【0010】
【化3】
【0011】上記一般式において、Rは、式R3 R4 R
5 Si −を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルまた
はアリール置換されたシリル基を表わし:R1 は水素原
子を表わし、あるいはR1 とRはたがいに独立して各々
が直鎖状もしくは分岐状のアルキルまたはアリール置換
されたシリル基、またはRとR1 は一緒になってケイ素
が直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアリール基
で置換されたシリル橋を形成し;R2 は少なくとも2つ
のグルコース単位を含むオリゴ糖残基を表わし;Xは水
素原子またはR2 とX間のグルコシド結合の切断に際し
光学的に測定可能な変化を現わす標識基(ラベル)を表
わす。本発明の最も好ましい実施例は、6−O−テキシ
ルジメチルシリル−4−ニトロフェニル−α−D−マル
トヘプタオシドと、6−O−テキシルジメチルシリル−
4−ニトロフェニル−α−D−マルトペンタオシドから
成る。
5 Si −を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキルまた
はアリール置換されたシリル基を表わし:R1 は水素原
子を表わし、あるいはR1 とRはたがいに独立して各々
が直鎖状もしくは分岐状のアルキルまたはアリール置換
されたシリル基、またはRとR1 は一緒になってケイ素
が直鎖状もしくは分岐状のアルキルもしくはアリール基
で置換されたシリル橋を形成し;R2 は少なくとも2つ
のグルコース単位を含むオリゴ糖残基を表わし;Xは水
素原子またはR2 とX間のグルコシド結合の切断に際し
光学的に測定可能な変化を現わす標識基(ラベル)を表
わす。本発明の最も好ましい実施例は、6−O−テキシ
ルジメチルシリル−4−ニトロフェニル−α−D−マル
トヘプタオシドと、6−O−テキシルジメチルシリル−
4−ニトロフェニル−α−D−マルトペンタオシドから
成る。
【0012】本発明者は、本発明の化合物がα−グルコ
シダーゼの存在下においてさえも、何ら変化せず、それ
故長期間経過後でも正確なα−アミラーゼの値を与える
ことを発見した。更に本発明は、予期せずに、本発明の
化合物が記述したオリゴ糖基質、特にラウシャー等の米
国特許第4,709,020とブレアの米国特許第4,
649,108の基質に比べ際立った利点をもたらすこ
とを見い出した。これらの利点は、α−アミラーゼの改
善されたV/K値を引き出し、部分的にα−アミラーゼ
に対する感度を明らかに改善し、それによりアッセイ毎
の基質使用量を減少させるかもしくはα−アミラーゼの
検出感度を向上させる。更に本発明者は後述されるよう
に、本発明の化合物が、エンド酵素であるαアミラーゼ
の作用を受ける際、ユニークな切断パターンを示すこと
を発見した。
シダーゼの存在下においてさえも、何ら変化せず、それ
故長期間経過後でも正確なα−アミラーゼの値を与える
ことを発見した。更に本発明は、予期せずに、本発明の
化合物が記述したオリゴ糖基質、特にラウシャー等の米
国特許第4,709,020とブレアの米国特許第4,
649,108の基質に比べ際立った利点をもたらすこ
とを見い出した。これらの利点は、α−アミラーゼの改
善されたV/K値を引き出し、部分的にα−アミラーゼ
に対する感度を明らかに改善し、それによりアッセイ毎
の基質使用量を減少させるかもしくはα−アミラーゼの
検出感度を向上させる。更に本発明者は後述されるよう
に、本発明の化合物が、エンド酵素であるαアミラーゼ
の作用を受ける際、ユニークな切断パターンを示すこと
を発見した。
【0013】
【表の簡単な説明】表1は、α−アミラーゼを伴う本発
明の化合物の結合・動的パラメータを記述するデータを
示す。
明の化合物の結合・動的パラメータを記述するデータを
示す。
【0014】表2は、α−アミラーゼを伴う本発明の化
合物の切断パターンを記述するデータを示す。
合物の切断パターンを記述するデータを示す。
【0015】
【詳細な説明および最良の形態】表1のデータは、本発
明のシリルオリゴ糖と従来の4,6−O−ベンジリデン
誘導体との間で知見されるα−アミラーゼに関する動的
・結合の値における差を示す。例えば、6−O−t−ブ
チルジメチルシリル−4−ニトロフェニル−α−D−マ
ルトヘプタオシド(シリル−G7 −PNP)の結合定数
(Km)は、従来の4,6−O−ベンジリデン誘導体
(Bz −G7 −PNP)の値97μMと比べて、81μ
Mである。またシリル−G7 −PNPは、Vmax に関し
1.15×10-2μMoles min-1で、Bz −G
7 −PNPより46%速い。本発明の実施例であるシリ
ル−G5 −PNPは、従来のBz −G5 −PNPの18
3μMと比して87μMのKmを示し、Bz −G5 −P
NPよりも19%大きい最終のV/K値を有する。この
シリル−G7 −PNP誘導体の改善されたKmおよびX
max 値は、この実施例を用いα−アミラーゼのアッセイ
において、(i)基質使用量を節約し得る、(ii )α
−アミラーゼに対する感度が増加する、という利点が得
られることを示す。
明のシリルオリゴ糖と従来の4,6−O−ベンジリデン
誘導体との間で知見されるα−アミラーゼに関する動的
・結合の値における差を示す。例えば、6−O−t−ブ
チルジメチルシリル−4−ニトロフェニル−α−D−マ
ルトヘプタオシド(シリル−G7 −PNP)の結合定数
(Km)は、従来の4,6−O−ベンジリデン誘導体
(Bz −G7 −PNP)の値97μMと比べて、81μ
Mである。またシリル−G7 −PNPは、Vmax に関し
1.15×10-2μMoles min-1で、Bz −G
7 −PNPより46%速い。本発明の実施例であるシリ
ル−G5 −PNPは、従来のBz −G5 −PNPの18
3μMと比して87μMのKmを示し、Bz −G5 −P
NPよりも19%大きい最終のV/K値を有する。この
シリル−G7 −PNP誘導体の改善されたKmおよびX
max 値は、この実施例を用いα−アミラーゼのアッセイ
において、(i)基質使用量を節約し得る、(ii )α
−アミラーゼに対する感度が増加する、という利点が得
られることを示す。
【0016】表2に示されるデータは、従来のベンジリ
デン誘導体と比べ、本発明のシリル誘導体のα−アミラ
ーゼとの反応性の差を示している。これらの差は、膵臓
と唾液双方のα−アミラーゼを用いた加水分解の間に観
察される分解パターンで明示される。例えば、シリル−
G7 −誘導体は、主として3位と4位のグルコース間で
切断される(66〜67%)のに対し、ベンジリデン−
G7 は2位と3位のグルコース間で切断される(63〜
74%)。シリル−G5 誘導体は、1位と2位および2
位と3位のグルコース単位間でほぼ等しく切断される
(膵臓および唾液α−アミラーゼに対し、それぞれ40
〜60%)のに対し、ベンジリデン−G5誘導体は、主
として3位と4位のグルコース間で切断される(78〜
84%)。これらのデータは、本発明のシリルオリゴ糖
が従来の4,6−O−ベンジリデン誘導体と比べ、基本
的に異なる基質としてα−アミラーゼの作用を受け、そ
れゆえ均等物としてふるまわないという発明者の確信を
裏付ける。
デン誘導体と比べ、本発明のシリル誘導体のα−アミラ
ーゼとの反応性の差を示している。これらの差は、膵臓
と唾液双方のα−アミラーゼを用いた加水分解の間に観
察される分解パターンで明示される。例えば、シリル−
G7 −誘導体は、主として3位と4位のグルコース間で
切断される(66〜67%)のに対し、ベンジリデン−
G7 は2位と3位のグルコース間で切断される(63〜
74%)。シリル−G5 誘導体は、1位と2位および2
位と3位のグルコース単位間でほぼ等しく切断される
(膵臓および唾液α−アミラーゼに対し、それぞれ40
〜60%)のに対し、ベンジリデン−G5誘導体は、主
として3位と4位のグルコース間で切断される(78〜
84%)。これらのデータは、本発明のシリルオリゴ糖
が従来の4,6−O−ベンジリデン誘導体と比べ、基本
的に異なる基質としてα−アミラーゼの作用を受け、そ
れゆえ均等物としてふるまわないという発明者の確信を
裏付ける。
【0017】シリル基のR3 、R4 、R5 の各々に対す
るアルキル置換基の他の具体例は、メチル、エチル、n
−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、
t−ブチル、n−ペンチル基、これらの異性体、n−ヘ
キシル、この異性体、並びにシクロヘキシル基を含む。
シリル基のR3 、R4 、R5 の各々に対するアリール置
換基の具体例は、個々に、フェニル、o,pまたはm−
トリル、o,pまたはm−メトキシフェニル、並びにジ
−およびトリ−メチル置換されたフェニル異性体の各々
を含む。本発明の好ましい化合物は、R1 がHで、Rが
アルキル置換された基、特に好ましくはテキシルジメチ
ルシリルであるものである。
るアルキル置換基の他の具体例は、メチル、エチル、n
−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、
t−ブチル、n−ペンチル基、これらの異性体、n−ヘ
キシル、この異性体、並びにシクロヘキシル基を含む。
シリル基のR3 、R4 、R5 の各々に対するアリール置
換基の具体例は、個々に、フェニル、o,pまたはm−
トリル、o,pまたはm−メトキシフェニル、並びにジ
−およびトリ−メチル置換されたフェニル異性体の各々
を含む。本発明の好ましい化合物は、R1 がHで、Rが
アルキル置換された基、特に好ましくはテキシルジメチ
ルシリルであるものである。
【0018】R2 から成る適用可能なオリゴグルコシド
残基の内、3,4および6個のグルコース単位からなる
ものが好ましい。なぜなら、これらの基質はアッセイに
おいてα−アミラーゼに対する好ましい性質を示すから
である。
残基の内、3,4および6個のグルコース単位からなる
ものが好ましい。なぜなら、これらの基質はアッセイに
おいてα−アミラーゼに対する好ましい性質を示すから
である。
【0019】好ましいラベル、Xは、4−ニトロフェノ
ール、2−ニトロフェノール、2−クロロ−4−ニトロ
フェノール(色原体)、4−メチルウンベリフェロンの
ようなクマリン誘導体(けい光源)およびルシフェリン
(化学発光置換基)であり、特に4−ニトロフェノー
ル、2−クロロ−4−ニトロフェノールが好ましい。
ール、2−ニトロフェノール、2−クロロ−4−ニトロ
フェノール(色原体)、4−メチルウンベリフェロンの
ようなクマリン誘導体(けい光源)およびルシフェリン
(化学発光置換基)であり、特に4−ニトロフェノー
ル、2−クロロ−4−ニトロフェノールが好ましい。
【0020】
【本発明の化合物の合成】本発明の化合物の製法は、下
記に示されるような非還元末端グルコースのC−6位ま
たはC−4/C−6位の水酸基に関するいくつかの保護
基を含むオリゴグルコシドを用いて優位に開始され得
る。4,6−O−ベンジリデンの保護基は開始物質とし
て好ましい。また、そのオリゴグルコシドでは上記した
ような光学的に測定可能な末端基Xを選択的に伴うこと
が可能である。
記に示されるような非還元末端グルコースのC−6位ま
たはC−4/C−6位の水酸基に関するいくつかの保護
基を含むオリゴグルコシドを用いて優位に開始され得
る。4,6−O−ベンジリデンの保護基は開始物質とし
て好ましい。また、そのオリゴグルコシドでは上記した
ような光学的に測定可能な末端基Xを選択的に伴うこと
が可能である。
【0021】遊離の水酸基は、最初に、例えば酸塩化物
または酸無水物のいずれかを用いる処理によりアシル誘
導体に転化することで、反応性の水素原子を除去して保
護される。
または酸無水物のいずれかを用いる処理によりアシル誘
導体に転化することで、反応性の水素原子を除去して保
護される。
【0022】適当なアシル基は、アセチル、プロピオニ
ル、ブタノイル、ヘキサノイルおよびベンゾイルを含
み、アセチルが最も好ましい。最も好ましいアシル化試
薬は無水酢酸である。
ル、ブタノイル、ヘキサノイルおよびベンゾイルを含
み、アセチルが最も好ましい。最も好ましいアシル化試
薬は無水酢酸である。
【0023】次いで、4,6−O−保護基、特にベンジ
リデンは、アシル基と還元末端の色原体Xが、妨害され
ないような緩やかな酸性加水分解により除去される。当
業者に知られた標準的な酸のいずれかを使用でき、酢酸
が好適である。
リデンは、アシル基と還元末端の色原体Xが、妨害され
ないような緩やかな酸性加水分解により除去される。当
業者に知られた標準的な酸のいずれかを使用でき、酢酸
が好適である。
【0024】次いで、遊離のC−6位の水酸基、そして
所望ならばC−4位の水酸基は、活性なシリル化試薬を
用いる反応によりシリルエーテル誘導体に転化される。
当業者に知られたシリル化試薬および反応システムのい
ずれかを使用できる。
所望ならばC−4位の水酸基は、活性なシリル化試薬を
用いる反応によりシリルエーテル誘導体に転化される。
当業者に知られたシリル化試薬および反応システムのい
ずれかを使用できる。
【0025】使用可能なシリル化試薬の具体例は、クロ
ロトリメチルシラン、ビス−トリメチルシリルアセトア
ミド、クロロテキシルジメチルシラン、クロロトリフェ
ニルシランおよびジクロロジフェニルシランを含むが、
これらに限られない。これらの内、クロロテキシルジメ
チルシランが最も好ましい。
ロトリメチルシラン、ビス−トリメチルシリルアセトア
ミド、クロロテキシルジメチルシラン、クロロトリフェ
ニルシランおよびジクロロジフェニルシランを含むが、
これらに限られない。これらの内、クロロテキシルジメ
チルシランが最も好ましい。
【0026】最後に、アシル基は塩基性加水分解により
除去される。当業者に知られたエステル加水分解の標準
方法のいずれかが使用でき、一般的にナトリウムメトキ
シドが好ましい。本発明者は、この工程におけるアシル
基の除去条件が最終生成物の収率を純度を定める点で重
要であることを発見した。特に、ナトリウムメトキシド
のアシル基に対するモル比率と、過アシル化合物の濃度
が、当該反応を成功させるのに重要である。本発明者
は、メトキシドの過アシル基に対するモル比率で少なく
とも0.05から2.5当量までが必要とされ、メトキ
シドの当量対アシル基の比率で0.1対1が好適である
ことを知見した。過アシル化シリル化は、5から50m
Mの間の濃度で使用されるべきであり、30mMの濃度
が最も好ましい。
除去される。当業者に知られたエステル加水分解の標準
方法のいずれかが使用でき、一般的にナトリウムメトキ
シドが好ましい。本発明者は、この工程におけるアシル
基の除去条件が最終生成物の収率を純度を定める点で重
要であることを発見した。特に、ナトリウムメトキシド
のアシル基に対するモル比率と、過アシル化合物の濃度
が、当該反応を成功させるのに重要である。本発明者
は、メトキシドの過アシル基に対するモル比率で少なく
とも0.05から2.5当量までが必要とされ、メトキ
シドの当量対アシル基の比率で0.1対1が好適である
ことを知見した。過アシル化シリル化は、5から50m
Mの間の濃度で使用されるべきであり、30mMの濃度
が最も好ましい。
【0027】次の具体例は本発明の例示として与えられ
ており、限定するものとみなされるべきではない。
ており、限定するものとみなされるべきではない。
【0028】例1 過アセチル化された4,6−O−ベンジリデン−4−ニ
トロフェニル−α−D−マルトヘプタオシド(“1”)
の製造工程 ピリジン75ml中のP−ニトロフェニル−4,6−O
−ベンジリデン−α−D−マルトヘプタオシド(5g、
3.65mmol)と、ジメチルアミノピリジン(44
0mg、3.5mmol)の溶液を4℃まで冷却した。
この溶液に無水酢酸(30ml)を滴下して加えた。一
晩攪拌した後、得られた淡褐色の溶液を高速攪拌された
氷水中にゆっくりと注ぎ、生成物が白い固体として沈澱
した。この固体を収集、乾燥し、過酢酸塩“1”(8.
02g、92%)を得た。薄層クロマトグラフィーで
は、Rf =0.5(CHCL3 :MeOH、15:
1)、pmr(ppm)(CDCl3 )では、δ8.2
5(d、2H)、7.28(d、2H)、7.3−7.
5(m、5H)、2.2−1.9(sのm、アセテー
ト)が示された。
トロフェニル−α−D−マルトヘプタオシド(“1”)
の製造工程 ピリジン75ml中のP−ニトロフェニル−4,6−O
−ベンジリデン−α−D−マルトヘプタオシド(5g、
3.65mmol)と、ジメチルアミノピリジン(44
0mg、3.5mmol)の溶液を4℃まで冷却した。
この溶液に無水酢酸(30ml)を滴下して加えた。一
晩攪拌した後、得られた淡褐色の溶液を高速攪拌された
氷水中にゆっくりと注ぎ、生成物が白い固体として沈澱
した。この固体を収集、乾燥し、過酢酸塩“1”(8.
02g、92%)を得た。薄層クロマトグラフィーで
は、Rf =0.5(CHCL3 :MeOH、15:
1)、pmr(ppm)(CDCl3 )では、δ8.2
5(d、2H)、7.28(d、2H)、7.3−7.
5(m、5H)、2.2−1.9(sのm、アセテー
ト)が示された。
【0029】例2 過アセチル化された4,6−O−ジヒドロキシ−4−ニ
トロフェニル−α−D−マルトヘプタオシド(“2”)
の製造工程 酢酸(80%)449ml中の例1の手順に従い調整さ
れた“1”(8g、3.57mmol)の溶液を一晩4
0〜45℃に加熱した。反応混合物を氷水1.5l中に
注ぎ、白色固体の生成物が沈澱した。この固体、“2”
を収集、乾燥し、6.43g(83%)の“2”を得
た。薄層クロマドグラフィーでは、Rf =O(CHCl
3 :MeOH、30:1)、pmr(ppm)(CDC
l3 )ではδ8.25(d、2H)、7.25(d、2
H)、2.2−1.9(sのm、アセテート)が示され
た。
トロフェニル−α−D−マルトヘプタオシド(“2”)
の製造工程 酢酸(80%)449ml中の例1の手順に従い調整さ
れた“1”(8g、3.57mmol)の溶液を一晩4
0〜45℃に加熱した。反応混合物を氷水1.5l中に
注ぎ、白色固体の生成物が沈澱した。この固体、“2”
を収集、乾燥し、6.43g(83%)の“2”を得
た。薄層クロマドグラフィーでは、Rf =O(CHCl
3 :MeOH、30:1)、pmr(ppm)(CDC
l3 )ではδ8.25(d、2H)、7.25(d、2
H)、2.2−1.9(sのm、アセテート)が示され
た。
【0030】例3 過アセチル化さた6−O−t−ブチル−ジメチルシリル
−4−ニトロフェニル−α−D−マルトヘプタオシド
(“3”)の製造工程 DMF50ml中の、例2の手順に従い調整した“2”
(6.4g、2.98mmol)、ジメチルアミノピリ
ジン(0.150g、1.2mmol)およびt−ブチ
ルジメチルシリル クロリド(2.5g、16.6mm
ol)の溶液を、室温で3時間攪拌した。得られた溶液
を水10ml中に注ぎ、白色固体様の生成物が沈澱し
た。この固体を収集、乾燥し、“3”を6.6g(99
%)得た。薄層クロマトグラフィーでは、Rf =6.0
(CHCl3 :MeOH、15:1)、pmr(pp
m)(CDCl3 )では、δ8.25(d、2H)、
7.25(d、2H)、2.2−1.9(sのm、アセ
テート)、0.9(s、9H)、0.1(s、6H)が
示された。
−4−ニトロフェニル−α−D−マルトヘプタオシド
(“3”)の製造工程 DMF50ml中の、例2の手順に従い調整した“2”
(6.4g、2.98mmol)、ジメチルアミノピリ
ジン(0.150g、1.2mmol)およびt−ブチ
ルジメチルシリル クロリド(2.5g、16.6mm
ol)の溶液を、室温で3時間攪拌した。得られた溶液
を水10ml中に注ぎ、白色固体様の生成物が沈澱し
た。この固体を収集、乾燥し、“3”を6.6g(99
%)得た。薄層クロマトグラフィーでは、Rf =6.0
(CHCl3 :MeOH、15:1)、pmr(pp
m)(CDCl3 )では、δ8.25(d、2H)、
7.25(d、2H)、2.2−1.9(sのm、アセ
テート)、0.9(s、9H)、0.1(s、6H)が
示された。
【0031】例4 6−O−t−ブチルジメチルシリル−4−ニトロフェニ
ル−α−D−マルトヘプタオシド(“4”)の製造工程 メタノール20ml中の、例3の手順に従い調整された
“3”(6.6g、2.96mmol)の溶液を、メタ
ノール中のナトリウム メトキシド(ナトリウム金属か
ら新たに調整した)3Mの2mlに混合した。得られた
溶液を1時間攪拌し、酢酸0.2mlを添加することに
より反応を停止させた。溶媒を真空内で除去し、黄色固
体(5.0g)を得た。この黄色固体を更にHPLC
(カラムXK−50、15×60cm、TSK HW4
0S樹脂を充填、緩衝液:水、流速1.5ml/分、2
5ml/フラクション、280nmで検出)で精製し
た。フラクション40−58を貯留し、限外濾過(50
MWで分断)で濃縮し、精製した“4”3.3g(80
%)を凍結乾燥して得た。pmr(ppm)(D2 O)
では、δ8.2(d、2H)、7.25(d、2H)、
0.8(s、9H)、0.05(s、6H)、HPLC
では保持時間10.7分、積分(AX−5カラム、アセ
トニトリル/水72:28V/V、1.0ml/分、3
05nmで検出)による純度97%が示された。
ル−α−D−マルトヘプタオシド(“4”)の製造工程 メタノール20ml中の、例3の手順に従い調整された
“3”(6.6g、2.96mmol)の溶液を、メタ
ノール中のナトリウム メトキシド(ナトリウム金属か
ら新たに調整した)3Mの2mlに混合した。得られた
溶液を1時間攪拌し、酢酸0.2mlを添加することに
より反応を停止させた。溶媒を真空内で除去し、黄色固
体(5.0g)を得た。この黄色固体を更にHPLC
(カラムXK−50、15×60cm、TSK HW4
0S樹脂を充填、緩衝液:水、流速1.5ml/分、2
5ml/フラクション、280nmで検出)で精製し
た。フラクション40−58を貯留し、限外濾過(50
MWで分断)で濃縮し、精製した“4”3.3g(80
%)を凍結乾燥して得た。pmr(ppm)(D2 O)
では、δ8.2(d、2H)、7.25(d、2H)、
0.8(s、9H)、0.05(s、6H)、HPLC
では保持時間10.7分、積分(AX−5カラム、アセ
トニトリル/水72:28V/V、1.0ml/分、3
05nmで検出)による純度97%が示された。
【0032】例5 6−O−t−ブチルメチル−シリル−4−ニトロフェニ
ル−α−D−マルトペンタオシド(“5”)の製造工程 出発原料としてP−ニトロフェニル−4,6−ベンジリ
デン−α−D−マルトペンタオシドを代わりに用いて例
1−4の手順に従い“5”の合成を行った。4,6−O
−ベンジリデン−α−D−マルトペンタオシド1.0g
(1.57mmol)で一連工程を開始し、例4の手順
に従い精製して所望“5”0.28g(27%全収率)
を得た。pmr(ppm)(D2 O)では、δ8.2
(d、2H)、7.25(d、2H)、0.8(s、9
H)、0.0(s、6H)、HPLCでは保持時間5.
07分、積分(カラムおよび条件は例4のものに従う)
による純度94%が示された。
ル−α−D−マルトペンタオシド(“5”)の製造工程 出発原料としてP−ニトロフェニル−4,6−ベンジリ
デン−α−D−マルトペンタオシドを代わりに用いて例
1−4の手順に従い“5”の合成を行った。4,6−O
−ベンジリデン−α−D−マルトペンタオシド1.0g
(1.57mmol)で一連工程を開始し、例4の手順
に従い精製して所望“5”0.28g(27%全収率)
を得た。pmr(ppm)(D2 O)では、δ8.2
(d、2H)、7.25(d、2H)、0.8(s、9
H)、0.0(s、6H)、HPLCでは保持時間5.
07分、積分(カラムおよび条件は例4のものに従う)
による純度94%が示された。
【0033】例6 α−アミラーゼ基質の動的および結合的値の測定 50mMNacl、5mMCacl2 、27℃における
グルコアミラーゼ10単位およびマルターゼ25単位を
含むPIPES緩衝液(PH7.0)50mM中で全て
の反応が行われた。各基質濃度を二回試行し、各基質に
対して少なくとも8つの濃度を試験した。反応進行曲線
からのデータは、マルクワルト(Margua-rdt) 解析を用
いるミカエリス−メンテン(Michaelis-Menten)の式に適
合した。Km値は混入する非保護基質に対して補正され
た。G7 基質に対するV、K値は2回実験の平均であ
る。各実験の動的パラメータの誤差は既報告の平均値の
5%以内であった。データは表1にまとめられている。
グルコアミラーゼ10単位およびマルターゼ25単位を
含むPIPES緩衝液(PH7.0)50mM中で全て
の反応が行われた。各基質濃度を二回試行し、各基質に
対して少なくとも8つの濃度を試験した。反応進行曲線
からのデータは、マルクワルト(Margua-rdt) 解析を用
いるミカエリス−メンテン(Michaelis-Menten)の式に適
合した。Km値は混入する非保護基質に対して補正され
た。G7 基質に対するV、K値は2回実験の平均であ
る。各実験の動的パラメータの誤差は既報告の平均値の
5%以内であった。データは表1にまとめられている。
【0034】例7 パラ−ニトロフェニル−6−テキシルジメチルシリル−
α−マルトヘプタオシドの製造 ジメチルホルムアミド212ml中の、“2”(例2に
よる)(21.22g、10.05mmol)、ジメチ
ルアミノピリジン(3.06g、25.1mmol)お
よびテキシルジメチルシリル クロリド(1,1,2−
トリメチルプロピルシリル クロリド)(4.49g、
25.1mmol)溶液を室温で18時間攪拌した。得
られた溶液を砕いた氷250gを含む氷水750ml中
に注ぎ、沈澱物質を収集、乾燥してモノシリル化、一部
アセチル化された生成物20.3g(TLCのRf =
0.42、CH2 CL2 :MeOH 15:1)を得
た。
α−マルトヘプタオシドの製造 ジメチルホルムアミド212ml中の、“2”(例2に
よる)(21.22g、10.05mmol)、ジメチ
ルアミノピリジン(3.06g、25.1mmol)お
よびテキシルジメチルシリル クロリド(1,1,2−
トリメチルプロピルシリル クロリド)(4.49g、
25.1mmol)溶液を室温で18時間攪拌した。得
られた溶液を砕いた氷250gを含む氷水750ml中
に注ぎ、沈澱物質を収集、乾燥してモノシリル化、一部
アセチル化された生成物20.3g(TLCのRf =
0.42、CH2 CL2 :MeOH 15:1)を得
た。
【0035】モノシリル化、一部アセチル化されたマル
トヘプタオシド(20.3g、9mmol)をメタノー
ル203ml中に溶解し、メタノール中1.68Mナト
リウム メトキシドの11.2mlと混ぜた。1時間
後、酢酸5mlを加え、真空下溶媒を除去して黄色固体
(15g)を得た。粗生成物を、移動相として水を用い
てHW 40S TSKカラム(5×30cm)を通
し、次いでXAD−7樹脂を含むカラム(2.5×15
cm)を通して精製した。吸収された精製物を60%水
性メタノールで溶出させた。生成物のフラクションを真
空下メタノールを除去して濃縮し、凍結乾燥して所望物
質6.3gを得た。HPLC(AX−5カラム、CH3
CN/H2 O 72/28(V/V)、流速1ml/
分、305nmで検出)による純度分析で約97%の純
度が示された。
トヘプタオシド(20.3g、9mmol)をメタノー
ル203ml中に溶解し、メタノール中1.68Mナト
リウム メトキシドの11.2mlと混ぜた。1時間
後、酢酸5mlを加え、真空下溶媒を除去して黄色固体
(15g)を得た。粗生成物を、移動相として水を用い
てHW 40S TSKカラム(5×30cm)を通
し、次いでXAD−7樹脂を含むカラム(2.5×15
cm)を通して精製した。吸収された精製物を60%水
性メタノールで溶出させた。生成物のフラクションを真
空下メタノールを除去して濃縮し、凍結乾燥して所望物
質6.3gを得た。HPLC(AX−5カラム、CH3
CN/H2 O 72/28(V/V)、流速1ml/
分、305nmで検出)による純度分析で約97%の純
度が示された。
【0036】上記事項に対する種々の小さな修正が本発
明の精神および範囲を逸脱することなくなされ得るであ
ろう。
明の精神および範囲を逸脱することなくなされ得るであ
ろう。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】例7に記載された反応工程を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド シーナ アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 02146、ブルックライン、ビーコン スト リート 1244
Claims (20)
- 【請求項1】 一般式: 【化1】 〔式中、Rは、一般式 R3 、R4 、R5 Si − から
成る直鎖状または分岐状のアルキル基またはアリール基
で置換されたシリル基を表わし、R1 は水素原子を表わ
し、R3 、R4 、R5 はもしアルキル鎖ならば、それぞ
れ、1〜6個の炭素原子を含み、一方もしアリール基な
らば、水素原子、メチル基もしくはメトキシ基で置換さ
れており、R2 は少なくとも2個のグルコース単位を含
むオリゴグルコシド残基を表わし、Xは、水素原子また
はR2 とXとの間の結合の切断の際、光学的に測定可能
な変化を示す標識基を表わす。〕の化合物。 - 【請求項2】 Xがニトロフェニル基である請求項1の
化合物。 - 【請求項3】 Xが2−クロロ−4−ニトロフェニル基
である請求項1の化合物。 - 【請求項4】 Xが4−メチルウンベリフェロンである
請求項1の化合物。 - 【請求項5】 Xがルシフェリンである請求項1の化合
物。 - 【請求項6】 Rが、各アルキル基につき1〜6個の炭
素原子から成るアルキル基で3置換されたシリル基であ
る請求項1の化合物。 - 【請求項7】 シリル基が、メチル、エチル、n−プロ
プル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブ
チル、n−ペンチル基、これらの異性体、n−ヘキシル
基、この異性体、テキシルメチル基およびシクロヘキシ
ル基からなる群から選択されるアルキル基で置換されて
いる請求項6記載の化合物。 - 【請求項8】 シリル基がテキシルジメチルシリル基で
ある請求項7記載の化合物。 - 【請求項9】 シリル基が、フェニル、o,pもしくは
m−トリル、o,pもしくはm−メトキシフェニル基お
よびジ−もしくはトリ−メチル置換されたフェニル基異
性体からなる群から選択されるアリール基で置換される
請求項6の化合物。 - 【請求項10】 R2 が3,4または6個のグルコース
単位を含む請求項1の化合物。 - 【請求項11】 6−O−テキシルジメチルシリル−4
−ニトロフェニル−α−D−マルトヘプタオシドである
請求項1の化合物。 - 【請求項12】 6−O−テキシルジメチルシリル−4
−ニトロフェニル−α−D−マルトペンタオシドである
請求項1の化合物。 - 【請求項13】 (a)一般式: 【化2】 〔式中、Xは請求項1に定められたものであり、R2 は
2〜7個のグルコース単位からなり、RおよびR1 は保
護基である〕の化合物と、対応するアシル誘導体を生成
させる酸塩化物または酸無水物と反応させる工程と、 (b)工程(a)で得られる物質と、保護基RおよびR
1 を除去させる酸または塩基を反応させる工程と、 (c)(i)メチル、エチル、n−プロプル、イソプロ
ピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ペン
チル基、これらの異性体、n−ヘキシル基、この異性
体、テキシルメチル基およびシクロヘキシル基からなる
群から選択されるアルキル基、または(ii)フェニ
ル、o,pもしくはm−トリル、o,pもしくはm−メ
トキシフェニル基およびジ−もしくはトリ−メチル置換
されたフェニル異性体からなる群から選択されるアリー
ル基、で置換されるシリル基をRに導入するシリル化試
薬と、工程(b)で得られる物質を接触させる工程と、 (d)アシル基を除去する試薬と、工程(c)で得られ
る物質を接触させる工程、から構成される請求項1の化
合物の製造方法。 - 【請求項14】 出発原料が、4,6−O−ベンジリデ
ン−4−ニトロフェニル−α−D−マルトヘプタオシド
である請求項13の製造方法。 - 【請求項15】 出発原料が4,6−O−ベンジリデン
−4−ニトロフェニル−α−D−マルトペンタオシドで
ある請求項13の製造方法。 - 【請求項16】 アシル誘導体がアセチル化物である請
求項13の製造方法。 - 【請求項17】 アシル誘導体がベンゾイル化物である
請求項13の製造方法。 - 【請求項18】 シリル化試薬がクロロシラン、クロロ
テキシルジメチルシランからなる群から選択される請求
項13の製造方法。 - 【請求項19】 アシル基を除去するための試薬を、ア
シル誘導体中の各アシル基に対して、約0.05〜2.
5当量のナトリウム アルコキシドの比率で存在させる
請求項13の製造方法。 - 【請求項20】 前記試薬がナトリウム メトキシドで
ある請求項19の製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US50768990A | 1990-04-10 | 1990-04-10 | |
| US62794190A | 1990-12-14 | 1990-12-14 | |
| US07/507689 | 1990-12-14 | ||
| US07/627941 | 1990-12-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220080A true JPH06220080A (ja) | 1994-08-09 |
| JP3016099B2 JP3016099B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=27055946
Family Applications (1)
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