JPH0826056B2

JPH0826056B2 - 新規シアル酸誘導体

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Publication number: JPH0826056B2
Application number: JP61118198A
Authority: JP
Inventors: 馨岡本; 俊夫後藤
Original assignee: Nippon Zoki Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Nippon Zoki Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2011-03-13
Also published as: JPS62273992A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はガングリオシドなどのシアル酸含有生理活性
物質の合成中間体として、又、生理活性物質として有用
な新規シアル酸誘導体に関する。

（従来の技術）ガングリオシドは高等動物の臓器の主要糖脂質である
スフィンゴ糖脂質の一種で、シアル酸を有するものの総
称であり、分子種多様性に富む物質群である。近年、神
経機能のみならず細胞の分化、増殖や癌化、ウィルス感
染や炎症と免疫、またホルモンや毒素の受容体などに関
与する特異な生理活性物質として重要視されつつある。

例えば、GQ_1bという下記の構造で表される種類のガン
グリオシドは、培養神経芽腫細胞の細胞分化や細胞分裂
を誘導し、神経成長作用を有することが知られている。

（Galはガラクトース、Gluはグルコース、NeuAcはＮ−
アセチルノイラミン酸を表す。）ガングリオシドは生物組織には微量しか含まれていな
いため、これを有機合成的に製造する試みがなされてい
るが、最も単純なヘマトシドの合成が報告されているの
みであり、GQ_1bのように複雑な種類のガングリオシドは
まだ成功していない。これは、特にシアル酸の２位と８
位の間の結合形成が極めて難しいことに起因している。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は、ガングリオシド等のシアル酸含有生
理活性物質の構成成分であり、これらを製造する際に合
成中間体として有用である新規なシアル酸誘導体を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは生理活性物質としてのガングリオシドに
注目し、その製造方法に関して鋭意研究を行った結果、
反応性の低い水酸基とシアル酸の結合を可能にする有用
な新規グリコシル化反応を見出し、ガングリオシドの構
成成分である新規シアル酸誘導体の製造に成功し、本発
明を完成した。

本発明化合物は次の一般式（Ｉ）で表される新規シア
ル酸誘導体である。

（式中、Acはアセチル基、Ｘは水素、水酸基又はフェノ
キシチオカルボニル基、R₁及びR₂は各々異なっていずれ
か一方がカルボキシル基又は低級アルコキシカルボニル
基を表し、他方が、を表し、R₃は水素又はアセチル基、R₄はカルボキシル基
又は低級アルコキシカルボニル基、R₅は水素、低級アル
キル基、ベンジル基、又は、を表し、R₆及びR₇は各々同一若しくは異なって水素又は
ベンジル基、R₈は水素、低級アルキル基、低級アルケニ
ル基又はベンジル基を表し、且つR₁又はR₂が、を表すときは、Ｘは水酸基を表す。）上記一般式（Ｉ）におけるR₁、R₂及びR₄の低級アルコ
キシカルボニル基は、メトキシカルボニル、エトキシカ
ルボニル、ｎ−プロポキシカルボニル、iso−プロポキ
シカルボニル、ｎ−ブトキシカルボニル、iso−ブトキ
シカルボニル、sec−ブトキシカルボニル、tert−ブト
キシカルボニル基等の炭素数１乃至４のアルコキシカル
ボニル基を意味し、好ましくはメトキシカルボニル、エ
トキシカルボニル基である。

R₅及びR₈の低級アルキル基は、メチル、エチル、ｎ−
プロピル、iso−プロピル、ｎ−ブチル、iso−ブチル、
sec−ブチル、tert−ブチル基等の炭素数１乃至４のア
ルキル基を意味し、メチル、エチル基が好ましい。

又、R₈の低級アルケニル基としては、ビニル、アリ
ル、１−プロペニル、イソプロペニル、ブテニル基等の
炭素数２乃至４の低級アルケニル基が挙げられる。

但し、R₁及びR₂のいずれか一方はカルボキシル基又は
低級アルコキシカルボニル基を表し、他方はカルボキシ
ル基及び低級アルコキシカルボニル基以外の基を表す。

本発明シアル酸誘導体は、前記一般式（Ｉ）で表され
る化合物の薬学的に許容しうる塩を包含し、例えば、ナ
トリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マ
グネシウム等のアルカリ土類金属、その他アルミニウム
等の金属塩、又はアンモニア等の有機塩基との塩が挙げ
られる。

これらの塩は公知の方法により遊離の本発明シアン酸
誘導体より製造でき、或いは相互に変換することができ
る。

次に、本発明化合物の製造方法について述べる。

本発明化合物は下記一般式（II）で表されるシアン酸
誘導体を供与体として用いる新規グリコシル化反応によ
って製造することができる。

（式中、Acはアセチル基、Halはハロゲン、Ｒ′は上記R
₅と同様の低級アルキル基を表す。）一般式（II）において、ハロゲンとしては弗素、塩
素、臭素、沃素等が挙げられるが、塩素、臭素が好まし
い。

上記一般式（II）で表される化合物は以下の方法に従
って製造することができる。

（１）次式で表される２−クロロ−Ｎ−アセチルノイラ
ミン酸化合物：〔R.Kuhn et al.,Chem.Ber.,99,611（1966）〕をベンゼ
ン中、室温で約１時間、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕
−７−ウンデセン（DBU）で処理することによって、80
％以上の収率で下記化合物を得ることができる。

（２）次に、上記化合物をアセトニトリルと水の混合溶
媒中、80℃で数十分間、Ｎ−ブロモスクシンイミド（NB
S）で処理した後、シリカゲルカラムにより分離精製し
て、ジアキシアルトランス付加のブロムヒドリンを得
る。このブロムヒドリンを無水アセトニトリル中、室温
で数十分間、DBUで処理することによって、90％以上の
収率で下記エポキシ体を得ることができる。

（３）上記エポキシ体と四臭化チタン、四塩化チタン等
のハロゲン化チタン又は三弗化ホウ素エーテル錯体を無
水1,2−ジクロロエタン中、室温で数十分間乃至数時間
反応させることによって前記一般式（II）で表される化
合物を95％以上の収率で得ることができる。

このようにして得られる一般式（II）で表されるシア
ル酸誘導体は、従来のグリコシル化反応では反応が進行
しなかったり、反応しても収率が非常に低い結果となる
反応性の極めて低い受容体ともよく反応するため、グリ
コシル化反応における供与体として非常に有用である。

従って、ノイラミン酸の８位、９位及びガラクトース
の３位の水酸基等の反応性の極めて低い受容部位とＮ−
アセチルノイラミン酸供与体の２位との結合が可能にな
り、本発明化合物の合成に成功した。

以下に本グリコシル化反応の方法を説明する。

上記一般式（II）で表されるＮ−アセチルノイラミン
酸供与体と反応させるガラクトース誘導体及びノイラミ
ン酸誘導体は、所望の結合部位の他の水酸基、カルボキ
シル基等をアセチル基、アルキル基、ベンジル基等で適
宜保護しておく必要がある。グリコシル化反応におけ
る溶媒としては、トルエン、ベンゼン又はトルエンと1,
2−ジクロロエタンの混合溶媒などが使用でき、触媒は
トリフルオロメタンスルホン酸銀、中和剤はリン酸二ナ
トリウム、リン酸二カリウム等のリン酸二アルカリが好
ましい。

反応温度については、室温ではβ体の生成比が高い
が、低温にするに従ってα体の比率が高くなるため、目
的物に応じて適宜設定することができるが、−15℃乃至
室温が適当である。反応時間は、長時間になると副反応
により生成物の分解等が起こるので、５分間乃至１時間
くらいで充分である。

上記グリコシル化反応によって生成した本発明化合物
の非還元末端ノイラミン酸の３位水酸基を還元するため
には、例えば、水酸基をフェノキシチオカルボニル化
し、トリ−ｎ−ブチルスタナンで還元する方法等が利用
できる。

即ち、該生成物をアセトニトリル中、室温又は適宜加
温して、ジメチルアミノピリジン存在下、フェニルクロ
ルチオノカーボネートで１時間乃至１日間処理すること
により、80％以上の収率でチオカーボネート体を得るこ
とができる。

次に、このチオノカーボネート体をトルエン、テトラ
ヒドロフラン等の溶媒中、2,2′−アゾビスイソブチロ
ニトリル（AIBN）の存在下、トリ−ｎ−ブチルスタナン
で数十分間加熱還流処理することにより、95％以上の収
率でフェニルチオカルボニル基を還元でき、目的を達成
することができる。

保護基の除去は通常の方法に従って行うことができ
る。例えば、脱ベンジル化はメタノール等の適当な溶媒
中、パラジウム−炭素存在下に接触還元することにより
行う。又、アセチル基等の脱離はメタノール、エタノー
ル等の適当な溶媒中、カリウムｔ−ブトキシド、ナトリ
ウムメトキシド等のアルカリ金属アルコキシドなどの塩
基性触媒の存在下で行うことができる。

以上のように得られた本発明化合物は、蒸留、クロマ
トグラフィー、再結晶などの通常の手段により精製し、
TLC、元素分析、融点測定、比旋光度、IR、NMR、UV、マ
ススペクトルなどにより同定を行った。

尚、α体及びβ体は主にNMRを用いて区別し、同定し
た。又、比旋光度はすべてナトリウムのＤ線を用いて測
定した。

以下の実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

（実施例）実施例1. （１） 7.7gの上記化合物を乾燥ベンゼン70mlに溶解し、2.7ml
のDBUを加え、アルゴン気下にて１時間室温で攪拌し
た。水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウム上で
乾燥し、減圧下濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲ
ルカラムで精製しシロップ状の物質を得た。これをヘキ
サン−酢酸エチルより結晶化して、白色結晶の化合物ｉ
を得た。

収率:81％融点:126−127℃ 〔α〕²¹：＋79.9°（Ｃ＝1.3） IR（KBr）:3270,1738,1645,1565cm^-1 FAB−Mass:474（Ｍ＋Ｈ）（２）200mgの化合物ｉをアセトニトリルと水の混合溶
媒に溶解し、0.48mmolのNBSを室温にて加え、12分間80
℃で攪拌した。濃縮乾燥して得られた残渣をシリカゲル
カラムにかけ、ジエクアトリアル付加体の後に溶出する
ジアキシアルトランス付加体のブロムヒドリンの画分を
集め、ヘキサン−酢酸エチルより再結晶してブロムヒド
リンを73％の収率で得た。

このブロムヒドリン500mgを4mlの無水アセトニトリル
に溶解し、0.16mlのDBUを加え、室温で10分間攪拌し
た。減圧下濃縮して得られた粗生成物をシリカゲルカラ
ムで精製した後、ヘキサン−酢酸エチルより再結晶し
て、白色結晶の化合物iiを得た。

収率:92％融点:177−178℃ 〔α〕²¹：−10.0°（Ｃ＝1.3） IR（KBr）:3420,1740,1650,1572cm^-1 FAB−Mass:490（Ｍ＋Ｈ）（３）200mgの化合物iiを含む無水1,2−ジクロロエタン
溶液3mlに、0.45mmolの四臭化チタンを加え、室温下で1
0分間攪拌した。減圧下濃縮して得られた残渣を酢酸エ
チルに溶解し、飽和硫酸ナトリウム溶液、５％炭酸水素
ナトリウム、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリ
ウム上で乾燥した。減圧下濃縮して得られたシロップ状
の粗生成物をシリカゲルカラムで精製して、化合物iii
を得た。

収率:98％融点：油状物〔α〕²¹：−91.1°（Ｃ＝0.6） IR（KBr）:3420,1742,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:570,572（Ｍ＋Ｈ）実施例2. （１）400mgの化合物iii、330mgの下記化合物iv: 及び360mgの無水リン酸水素ナトリウムを無水1,2−ジク
ロロエタン／トルエンの混合溶媒に溶解し、180mgのト
リフルオロメタンスルホン酸銀を溶かした3mlの無水ト
ルエン溶液を、アルゴン気下０℃にて該溶液に添加し
た。反応溶液を０℃で10分間、その後室温で10分間攪拌
し、濾過して不溶物をクロロホルムで洗った。濾液から
溶媒を溜去後、得られたシロップ状の生成物をシリカゲ
ルカラムにかけ、２つの画分に分離精製した。NMRによ
って解析し、後半の溶出画分をα体（化合物１α−
）、前半の溶出画分のβ体（化合物１β−）と同定
した。

〜化合物１α−〜収率:42％融点:137−139℃ 〔α〕¹³：＋29.9°（Ｃ＝1.2） IR（KBr）:3430,1740,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:921（Ｍ＋Ｈ）〜化合物１β−〜収率:21％融点：油状物〔α〕¹³：＋23.9°（Ｃ＝1.2） IR（KBr）:3420,1745,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:921（Ｍ＋Ｈ）（２）化合物ivのかわりに下記化合物：を用いて、上記（１）と同様の操作を行った後、さらに
高速液体クロマトグラフィーで分離精製して、化合物２
α−及び化合物２β−を得た。

〜化合物２α−〜収率:26％融点：油状物〔α〕¹³：＋27.4°（Ｃ＝1.1） IR（KBr）:3430,1740,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:921（Ｍ＋Ｈ）〜化合物２β−〜収率:28％融点：油状物〔α〕¹³：＋20.3°（Ｃ＝1.6） IR（KBr）:3420,1745,1660,1538cm^-1 FAB−Mass:921（Ｍ＋Ｈ）（３）化合物ivのかわりに下記化合物：を用いて、上記（２）と同様の操作を行い、化合物３α
−及び化合物３β−を得た。

〜化合物３α−〜収率:37％融点：油状物〔α〕²¹：−19.7°（Ｃ＝1.0） IR（KBr）:3430,1740,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:865（Ｍ＋Ｈ）〜化合物４β−〜収率:15％融点：油状物〔α〕²¹：−23.3°（Ｃ＝1.2） IR（KBr）:3430,1740,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:865（Ｍ＋Ｈ）（４）化合物ivのかわりに下記化合物：を用いて、上記（１）と同様の操作を行い、化合物４α
−及び化合物４β−を得た。

〜化合物４α−〜収率:18％融点：油状物〔α〕¹³：−4.4°（Ｃ＝0.9） IR（KBr）:3425,1747,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:1323（Ｍ＋Ｈ）〜化合物３β−〜収率:31％融点：油状物〔α〕¹³：−5.8°（Ｃ＝1.1） IR（KBr）:3440,1745,1665,1540cm^-1 FAB−Mass:1323（Ｍ＋Ｈ）実施例3. 75mgの化合物１α−、40mgの4,4−ジメチルアミノ
ピリジン及び23μｌのフェニルクロルチオノカルボネー
トを1.0mlの無水アセトニトリルに溶解し、アルゴン気
下にて、50℃で2.5時間攪拌した後、反応溶液を濃縮乾
固した。残渣に水と酢酸エチルを加え、抽出操作を行っ
た。酢酸エチル層を分取し、飽和食塩水で洗浄後、無水
硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶媒を溜去した。残渣をシ
リカゲルカラムにかけて得られた粗結晶をエタノール／
アセトンより再結晶して、化合物１α−の３位水酸基
をフェノキシチオカルボニル化した化合物１α−を白
色結晶として得た。

〜化合物１α−〜収率:91％融点:207−209℃ 〔α〕¹²：＋35.3°（Ｃ＝1.3） IR（KBr）:3420,1745,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:1057（Ｍ＋Ｈ）同様にして、化合物１β−、化合物２α−及び化
合物２β−の３位水酸基をフェノキシチオカルボニル
化した以下の化合物を得た。

〜化合物１β−〜収率:83％融点：油状物〔α〕¹²：＋35.4°（Ｃ＝1.3） IR（KBr）:3420,1750,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:1057（Ｍ＋Ｈ）〜化合物２α−〜収率:83％融点：油状物〔α〕¹²：＋35.4°（Ｃ＝1.3） IR（KBr）:3430,1743,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:1057（Ｍ＋Ｈ）〜化合物２β−〜収率:80％融点：油状物〔α〕¹²：＋22.9°（Ｃ＝0.8） IR（KBr）:3420,1748,1660,1530cm^-1 FAB−Mass:1057（Ｍ＋Ｈ）実施例3. 70mgの化合物１α−を無水トルエン1.5ml及びテト
ラヒドロフラン1.0mlの混合溶媒に溶解し、36μｌのト
リ−ｎ−ブチルスタナン及び触媒量のAIBNを加えた。反
応溶液を110℃で10分間加熱還流した後濃縮した。得ら
れたシロップ状の生成物をシリカゲルカラムで精製した
後、ヘキサン／酢酸エチルより結晶化し、ヘキサンで洗
浄して、化合物１α−の３位を還元した化合物１α−
を白色粉末として得た。

〜化合物１α−〜収率:97％融点：油状物〔α〕¹²：＋17.8°（Ｃ＝2.8） IR（KBr）:3430,1744,1660,1530cm^-1 FAB−Mass:905（Ｍ＋Ｈ）同様にして、化合物１β−、化合物２α−及び化
合物２β−の３位水酸基を還元した以下の化合物を得
た。

〜化合物１β−〜収率:96％融点：油状物〔α〕¹²：＋35.1°（Ｃ＝1.3） IR（KBr）:3430,1742,1660,1540cm^-1 FAB−Mass:905（Ｍ＋Ｈ）〜化合物２α−〜収率:95％融点：油状物〔α〕¹²：＋22.3°（Ｃ＝0.4） IR（KBr）:3430,1742,1660,1538cm^-1 FAB−Mass:905（Ｍ＋Ｈ）〜化合物２β−〜収率:96％融点：油状物〔α〕²⁵：＋31.2°（Ｃ＝1.2） IR（KBr）:3400,1745,1662,1538cm^-1 FAB−Mass:905（Ｍ＋Ｈ）実施例4. 45mgの化合物１α−を4.5mlの無水メタノールに溶
解し、触媒量のカリウムｔ−ブトキシドをアルゴン気下
にて添加した。反応溶液を室温でで30分間攪拌し、0.6m
lの1N水酸化ナトリウム溶液を加え、さらに１時間攪拌
した。反応液を−10℃に冷却し、DOWEX 50W−X8で酸性
にした後、樹脂はメタノール／水でよく洗った。溶液を
濃縮し、得られたシロップ状の生成物をクロロホルム／
メタノールより結晶化して化合物１α−を白色粉末と
して得た。

〜化合物１α−〜収率:97％融点:144−146℃ 〔α〕¹²：＋12.7°（Ｃ＝1.4） IR（KBr）:3400,1719,1640,1560cm^-1 FAB−Mass:583（Ｍ＋Ｈ）同様にして、化合物１β−、化合物２α−及び化
合物２β−の保護基を脱離させた以下の化合物を得
た。

〜化合物１β−〜収率:96％融点:168−172℃ 〔α〕¹²：＋6.6°（Ｃ＝0.6） IR（KBr）:3390,1720,1640,1558cm^-1 FAB−Mass:583（Ｍ＋Ｈ）〜化合物２α−〜収率:97％融点:163−166℃ 〔α〕¹²：＋35.7°（Ｃ＝0.1） IR（KBr）:2400,1718,1640,1560cm^-1 FAB−Mass:583（Ｍ＋Ｈ）〜化合物２β−〜収率:93％融点:232−235℃ 〔α〕²⁵：＋42.6°（Ｃ＝1.1） IR（KBr）:3400,1720,1630,1570cm^-1 FAB−Mass:583（Ｍ＋Ｈ）（発明の効果）本発明における化合物２α−乃至同、化合物３α
及び化合物４αは、ガングリオシドの構成成分の合成中
間体として有用である。

又、ガングリオシドの他にもシアル酸を含有する物質
は数多くあり、例えば、髄膜炎菌のポリサッカハイドＣ
等が挙げられる。ポリサッカライドＣは、その投与によ
る感作によって、菌性髄膜炎の予防を行うことができ
る。

本発明化合物１α−乃至同は、シアル酸の２位と
９位の結合様式をもつシアル酸二量体である。これは髄
膜炎菌のポリサッカライドＣの構成成分であり、ポリサ
ッカライドＣの合成中間体として有用である。

本発明化合物１α−、１β−、２α−、２β−
などは、還元末端側のシアル酸の２位と３位間に二重
結合があるので、再びエポキシ体を経て、化合物IIのよ
うな２−ハロゲノ−３−ヒドロキシ体として、さらにグ
ルコース、ガラクトース、シアル酸等とグリコシル化
し、糖鎖を延長することができる。

さらに、本発明シアル酸誘導体に関しては、天然に存
在するシアル酸含有物質の生理活性から見て、免疫調製
剤、自己免疫疾患治療剤、髄膜炎治療剤、血小板凝集阻
害剤、抗癌剤、コレラ毒素等の拮抗剤、神経組織機能回
復剤、細胞表面の標識マーカーなどとしての有用性が期
待できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０７Ｈ 17/04 // Ｃ０７Ｍ 9:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（Ｉ）：（式中、Acはアセチル基、Ｘは水素、水酸基又はフェノ
キシチオカルボニル基、R₁及びR₂は各々異なっていずれ
か一方がカルボキシル基又は低級アルコキシカルボニル
基を表し、他方が、を表し、R₃は水素又はアセチル基、R₄はカルボキシル基
又は低級アルコキシカルボニル基、R₅は水素、低級アル
キル基、ベンジル基、又は、を表し、R₆及びR₇は各々同一若しくは異なって水素又は
ベンジル基、R₈は水素、低級アルキル基、低級アルケニ
ル基又はベンジル基を表し、且つR₁又はR₂が、を表すときは、Ｘは水酸基を表す。）で表されるシアル酸誘導体及びその薬学的に許容される
塩。