JPS6034913A - β−D−キシロシド系癌転移抑制剤 - Google Patents

β−D−キシロシド系癌転移抑制剤

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JPS6034913A
JPS6034913A JP14255983A JP14255983A JPS6034913A JP S6034913 A JPS6034913 A JP S6034913A JP 14255983 A JP14255983 A JP 14255983A JP 14255983 A JP14255983 A JP 14255983A JP S6034913 A JPS6034913 A JP S6034913A
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cell
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Akira Suzuki
鈴木 旺
Ryoji Noyori
良治 野依
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祖父江 三津子
Katsukiyo Sakurai
桜井 勝清
Shigeki Kanbara
蒲原 重喜
Yoshio Ueno
上野 義夫
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、β−D−キシロシド系癌転移抑制剤に関する
悪性腫瘍細胞は、正常な細胞にはみられない種々の性質
を有しているが、その中でも、ある組織に発生した悪性
腫瘍細胞が他の組織あるいは臓器に転移する現象は、最
も悪性の名にふされしものであり、その機構をふまえて
の転移抑制剤の開発は医学的・薬学的に最も重要な課題
の一つである。
腫瘍細胞の転移は、(a)発生部位における急速な細胞
増殖、(b)血管内への侵入、(C)特定臓器の毛細血
管内への沈着、(d)血管の内側から外側への透過、(
e)転移部位での急速な増殖など多くの過程から成って
いる。原理的には、この中のどれか一つの過程を抑制す
れば転移が抑81ノ1される筈である。ところで、(C
)から(e)までの過程、即ち、血管壁の内側への沈着
とそれにつづく外側への透過、そして増殖は、前もって
試験管内で増殖させた一定数の腫瘍細胞を直接マウスの
静脈へ注射し、時間を追ってそれら細胞の挙動と、標的
となる臓器に新生する転移コロニーの数を組織学的、生
化学的に定量する手法が確率され[1,J、Fidle
r、et al、; Nature、 283.139
−14[1(1980) ] 、現在は、国際的にもこ
れを判定の基準として腫瘍細胞の転移能を定量する例が
多い。
例えば、R,azら[A、Raz、et al、; C
ancerResearch、 40.1e45−18
51(1980)]は、マウスメラノーマ(悪性黒色細
胞腫)、1111胞50.000個をC57BL/6マ
ウスの静脈に注射し、18日後に肺を切除して転移によ
って生じたメラノーマ細胞の黒色コロニーの数をカウン
トした場合、そのコロニー数の平均値はメラノーマ細胞
の細胞表面化学組成と密接な関係があることを報告して
いる。
一方、K i ma taら [K、Kimata、a
t al、;CancerResearch 、43.
1347−1354(1983)]は、マウス自自然土
生乳より分離されたFM3 A癌細胞を2.5X105
又は 1.OX 106個をC3H/ He マウスの
静脈に注射し、18日後に肺を切除して転移巣の数をカ
ウントする方法で、FM3A細胞群の中でも細胞表面に
ヒアルロン酸を多量にもつ細胞はと転移能が高いことを
明らかにしている。更に、Honma ら [Y、Ho
nma、et al、;Gann、η2,898−90
5(1981)]は、FM3A細胞に転移能が高いほど
宿主マウスの生存日数が短くなることを証明している。
また、上述したように腫瘍細胞が転移するためには、そ
の細胞が血管内皮に沈着する過程が不+rf欠であるが
、この沈着は腫瘍細胞の表面に分布する分子と血管内皮
マトリックスを構成する分子との相互認識、結合によっ
てひきおこされることか多くのス(礎実験によって明ら
かにされている[R。
H,Kramer、 et at、; Proceed
ings of NaturalAcademy of
 5cience、U、S、A、、7ff、5704−
5708(1979)]。
一方、メラノーマB16系の細胞表面には、多量のプロ
テオグリカンが存在し、それらはムコ多糖側鎖としてコ
ンドロイチン硫酸を有するもの、ヘパラン硫酸を有する
ものの2群より成ることが明らかにされている[0.5
atoh、 et al、;Biochemistry
、 13.1233−1241(1974)] 、これ
らのプロテオグリカンはβ−D−キシロシド系化合物の
投与によってその生合成が特異的に撹乱され、細胞表面
に定着できない分子構造に変化させられることが多くの
実験で証明されている[Y、Kato、 et al、
; Journal of BiologicalCh
emistrY、253.2784−2789(197
8): P、R。
5udhakaran、et al、;Hoppe−S
eyler’s Zeitschriftfur Ph
ysiologische Chemie、3ft2.
 39−46(1981)コ 。
β−D−キシロシド系化合物にツイテハ、C−β−D−
キシロシド系化合物(特開昭58−77879号公報)
、S−β−D−キシロシド系化合物(特開昭58−48
099号公報)及び0−β−D−キシロシド系化合物[
B、Lindberg; Acta Gham、 5c
and、、 3 。
151−156(1949):A、Thompson、
et al、;MethodsCarbohYd、Ch
em、、 g 、215−220(19E13)コなど
の化合物群が知られているが、癌転移抑制剤としての適
用に関する報告は未だなされていない。
木発明者らは、新規な癌転移抑制剤を開発すべく、β−
D−キシロシド系化合物のうち、高転移性メラノーマ細
胞B16F−10によって活発をこ合成され細胞表面に
分布するプロテオコン1ζ゛ロイチン硫酩を特異的に撹
乱するβ−D−キシロシド系化合物約60種を化学合成
し、その撹乱活性の測定スクリーニングを行なったとこ
ろ、ある種のS−β−D−キシロシド系化合物及び0−
β−D−キシロシド系化合物が特に優れた撹乱活性を示
し、更に、この化合物について、癌転移抑制効果を検討
したところ、顕著な効果を有することを見出し、本発明
を完成するに至った。
即ち、本発明の癌転移抑制剤は、  OH (式中、又は、酸素原子又はイオウ原子を表わし、Rは
、炭素原子数1〜8の直鎖状又は分枝状のアルキル基を
表わす)で示されるβ−D−キシロシド系化合物を有効
成分とすることを特徴とするものである。
前記式において、Rで表わされるアルキル基としては、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基
、n−ブチル基、イソブチル基、5ec−ブチル基、t
ert−ブチル基、n−アミル基(ペンチル基)、イソ
アミル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オク
チル基、シクロプロヒル基、シクロブチル基、シクロヘ
キシル基等が挙げられるが、メチル基、エチル基、n−
プロピル基、n−ブチル基、n−アミル基、イソアミル
基、n−ヘキシル基が好ましく、n−ブチル基が更に好
ましい。
前記式(I)で示される化合物は、例えば、次に示す反
応経路に従って合成することができる。
(1) (1) (IY) (Vla) (Ia) (V) (、VIb) ■( (1b) [前記経路及び式中、Acはアセチル基を表わす。
又は臭素原子又はヨウ素原子を表わし、Rは前述の意味
を有する。] 即ち、D−キシロース(II )をノ\ドソン(Hud
son)等の方法[C,S、Hudson、et al
、; J、Am。
Chem、 Sac、、 3? 、2748(1915
)]によりアセチル化してテトラアセテート(III)
を得、これをホランド(Ho1land)等の方法[C
,V、)Iolland、et al、;J、 Org
、 32.1818(1987)]により塩塩化アルミ
ニラで処理して化合物(IV)を得る。このとき、(m
)を塩化アルミニウムで短時間処理すると(IV)のβ
一体が得られるが、長時間処理すると熱力学的により安
定なα一体が得られる。(IV)は、また、(II )
を塩化亜鉛存在下、塩化アセチルで処理することによっ
ても得ることができる[上記、j、Am、chem、s
oc、、 37.2748(+915)参照]。
この化合物(IV)を酸化銀及びアルコールで処理する
と化合物(Via)が得られ、これをメタノール中、触
媒量の水酸化リチウム等の塩基で処理すると対応するO
−β−D−キシロシド系化合物(I a)が得られる。
一方、化合物(IV)をチオ尿素、次いでピロ亜硫酸カ
リウムと反応させて化合物(V)を得る。
次いで、この化合物(V)をRXで示される臭化物若し
くはヨウ化物と反応させて化合物(■b)を得る。かく
して得られる化合物(v’rb)をメタノール中、触媒
量の水酸化リチウム等の塩基で処理すると、対応するS
−β−D−キシロシド系化合物(Ib)が得られる。
天然プロテオコンドロイチン硫酸は、芯(コア)として
のタンパク質(コアタンパク質)に数十水のコンドロイ
チン硫酸側鎖が結合した分子であるが、上記の方法で、
得られたβ−D−キシロシド系化合物は、いずれも、試
験管内で培養中のメラノーマB16−FIO細胞に対し
、0.05mM〜1.0mMの範囲内で、新たに合成さ
れるプロテオコンドロイチン硫酸の90%以上を、コア
タンパク質をもたないコンドロイチン硫酸に変化させ、
従って細胞表面へのプロテオコンドロイチン硫酸の定着
を不可能にする活性を示した。即ち、腫瘍細胞の表面に
分布する分子構造と配置を大きく変化させる効力を有す
ることが証明された。
次に、本発明に用いるβ−D−キシロシド系化合物(S
−β−D−キシロシド系化合物及び0−β−D−キシロ
シド系化合物)と、他のキシロシド系化合物、即ち、C
−β−D−キシロシド系化合物とについて、腫瘍細胞の
増殖能に与える影響を比較検討したところ、これらのキ
シロシド系化合物は、いずれも、細胞の増殖に対しては
、抑制効果を示さず、また、他の正常細胞、例えば、マ
ウス皮膚の線維芽細胞(フィブロブラスト)、ニワトリ
軟骨細胞(コンドロサイト)、マウス乳腺」二皮細胞等
に対しても全く毒性(生長抑制)を示さなかった。
更に、これらのキシロシド系化合物について、マウス腫
瘍細胞の転移能に対する効果を比較検討したところ、本
発明に用いるβ−D−キシロシド系化合物、即ち、S−
β−D−キシロシド系化合物及びO−β−D−キシロシ
ド系化合物は、C−β−D−キシロシド系化合物に比し
、顕著に優れた転移抑制効果を示した。
即ち、本発明の癌転移抑制剤は、細胞の増殖に対しては
、何ら影響を与えず、腫瘍細胞の転移能のみを選択的に
抑制するので、一般の制癌剤、例えば、アルキル化剤、
代謝拮抗剤等にみられる骨髄障害、6毒性、脱毛等の副
作用がないことが示唆された。
本発明の癌転移抑制剤は、その薬理からみて、特にプロ
テオグリカンを活発に合成し、細胞表面に保有している
種々の悪性腫瘍の転移抑制に用いられるが、特に、高転
移性の悪性腫瘍、例えば、悪性黒色腫(メラノーマ)、
線維肉腫(フィブロザルコーマ)、リンパ肉腫(リンフ
ォザルコーマ)、リンパ腫(リンフオーマ)等に対して
優れた効果が期待され、また外科療法時には転移が起き
やすいので、このような場合にも、優れた効果を示すと
推定される。
本発明の癌転移抑制剤の適用に際しては、顆粒剤、細粒
剤、散剤、錠剤、カプセル剤、シロップ剤、懸濁剤若し
くは液剤等の剤型にして、又は原末のまま経口投与して
もよいし、注射剤として静脈内投与、動脈内投与、門脈
内投与、胸囲腔内投与、筋肉内投与、皮下投与又は腫瘍
内投与してもよい。また、注射用の粉末にして、用時調
製して使用してもよいし、単剤等の剤型にして、経腸又
は非経口投与してもよい。経口、経腸若しくは非経口投
与に適した医薬用の有機又は無機の、固体又は液体の担
体若しくは稀釈剤を本発明の癌転移抑制剤の調製に用い
ることができる。水、ゼラチン、乳糖、でんぷん、ステ
アリン酩マグネシウム、タルク、動WII油脂、ベンジ
ルアルコール、カム、ポリアルキレングリコール、石油
48I脂、やし油、ラノリン又は医薬に用いられる他の
キャリアー(担体)はすべて、本発明に用いるキシロシ
i・系化合物の担体として適用することができる。
また、安定剤、湿潤剤、乳化剤や、浸透圧を変えたり、
配合剤の適切なp)lを維持するための塩類を補助薬剤
として適宜用いることもできる。更に、本発明の癌転移
抑制剤は、前記悪性腫瘍の治療において、本発明の癌転
移抑制剤とともに適切に投与することができる他の医薬
として有効な成分、例えば、一般の抗悪性腫瘍剤又は抗
炎症剤、抗生物質、止血剤若しくは消化性潰瘍治療剤を
含有していてもよい。
臨床投与量は、経口投与により用いる場合には、成人に
対しキシロシド系化合物として、1日量200〜5.O
QQmgを内服するのが好ましいが、年令、病態、症状
により適宜増減することが更に好ましい。前記1日量の
癌転移抑制剤は、10に1回、又は適当な間隔をおいて
1日に2若しくは3回に分けて投与してもよいし、間欠
投与してもよい。
また、注射剤として用いる場合には、成人に対しキシロ
シド系化合物として、1回置2〜100mgを連続投与
又は間欠投与することが好ましい。
以下に、本発明を合成例、試験例及び実施例に基づいて
更に詳細に説明するが、これらは、本発明の範囲を何ら
制限するものではない。
尚、以下に示す実施例において、キシロシド系化合物の
癌転移抑制効果を検討する際に、接種前の腫瘍細胞に直
接キシロシド系化合物を作用させているが、これは、該
化合物の効果が、腫瘍細胞の表面に存在するプロテオグ
リカンの撹乱によって特異的に導かれるものであること
を厳密に証明する目的からである。
50%アセトン水溶液20m1に2 、3 、4−1−
リーO−アセチル−1−3−β−D−キシロシド(V)
2.92gと臭化n−ヘプチル1.79gを加えた。こ
の溶液に、更に、kmカリウム1.38gを加え、1時
間煮沸還流した。反応終了後、溶液を酩酊で中和し、ク
ロロホルムで抽出し、水洗後乾燥した。溶媒を留去し、
無色油状のn−ヘプチル2.3.4−トリー〇−アセチ
ル−1−3−β〜D−キシロシド (Vl b)2.5
5gを得た。収率65.3%。
次にこの化合物 (VI b)2.45gをメタノール
10m1に溶解し、この溶液に水酸化リチウム10mg
を加えた後、室温で1時間攪拌して、n−ヘプチル1−
3−β−D−キシロシド1.5gを得た。収率95%。
塩化メチレン20m1に2 、3 、4− )リー〇−
アセチル−1−3−β−D−キシロシド(V)2.92
gと臭化n−オクチル1.93gを溶解し、更にトリエ
チルアミン1.53m1を加えて、室温下1日間攪拌し
た。反応終了後1反応溶液を水洗し、乾燥した後、溶媒
を留去し、無色で油状のn−オクチル 2,3.4−l
・ジ−0−アセチル−1−8−β−D−キシロシド (
VT b) 1.039gをイ!Iた。収率25.7%
かくして得られた化合物(VI b)2gをメタノール
10m1に溶解し、水酸化リチウム15mgを加えて、
室温で1時間攪拌し、■−オクチル 1−3−β−D−
キシロシドの無色針状晶1.32gを得た。収率95%
九人皇」 臭化n−ヘプチルの代わりに、臭化メチル、臭化エチル
、臭化n−プロピル、臭化イソプロピル、臭化n−ブチ
ル、臭化イソブチル、臭化5ec−ブチル、臭化ter
t−ブチル、臭化n−アミル、臭化イソアミル、臭化n
−ヘキシル、臭化シクロプロヒル、臭化シクロブチル、
臭化シクロヘキシルを用いた以外は、合成例1と同一の
原料及び方法により、それぞれ対応するアルキル 1−
8−β−D−キシロシドを得た。
アセトニトリル30m1に2 、3 、4−1−ジ−0
−アセチルーα−D−キシロシルクロリド2.95g、
調製したばかりの酸化銀4.84g及び無水エタノール
0.92gを加えて、室温下−夜攪拌した。反応終了後
、濾過し、炉液を濃縮した後、残渣をクロロホルム10
0m1で抽出した。抽出液を飽和炭酸水素ナトリウム溶
液、水で順次洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、
溶媒を留去し、白色粉末状のエチル 2 、3 、4−
 トリー〇−アセチル−1−0−β−D−キシロシド(
VI a)2.04gを得た。収率66.9%。
次にこの化合物(Vl a)2.04gをメタノール2
0m1に溶解し、この溶液に水酸化リチウム0.02g
を加えた後、室温で4時間攪拌して、エチル1−O−β
−D−キシロシド0.8gを得た。収率44,9%・ア
セト= iリル50+olに2.3.4−トリー〇−ア
セチルーα−D−キシロシルクロリド4.43g、調製
したばかりの酸化銀8.95g 、 炭酸カルシウム1
.0g、モレキュラ・シープス3 A’l/18 1.
0’g及び無水n−ブタノール2.22gを加えて、室
温下2時間攪拌した。反応終了後、濾過し、炉液を濃縮
した後、残渣をクロロホルム1001で抽出した。抽出
液を飽和炭酸水素ナトリウム溶液、水で順次洗浄し、硫
酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去し、油状物を
含む固体状のn−ブチル 2 ・3.4−トリー〇−7
セチルーl−〇−β−D−キシロシド (Vl a)4
.20gを得た。収率84.1%。
次にこの化合物(VI a)4.20gをメタノール4
0 m、Jに溶解し、この溶液に水酸化リチウム0.0
5gを加えた後、室温で2時間攪拌して、n−ブチル1
−0−β−D−キシロシド2.1gを得た。収率68.
0%。
アセトニトリル30m1に2.3.4−トリー〇−アセ
チルーα−D−キシロシルクロリF 2.95g、調製
したばかりの酸化銀4.84g及び無水n−オクタツー
ル1.30gを加えて、室温下−夜攪拌した。
反応終了後、濾過し、炉液を濃縮した後、残渣をクロロ
ホルム1001で抽出した。抽出液を飽和炭酸水素ナト
リウム溶液、水で順次洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥
した後、溶媒を留去し、油状のn−オクチル 2 、3
 、4−1−リー0−アセチル−1−0−β−D−キシ
ロシド(VI a)3.20gを得た。収率82.3%
次にこの化合物(VI a)3.20gをメタノール2
01に溶解し5、この溶液に水酸化リチウム0.02g
を加えた後、室温で3時間攪拌して、n−オクチル1−
0−β−D−キシロシド1.80gを得た。収率61.
1%。
1度1ノ 無水エタノールの代わりに、無水メタノール、無水n 
−フロパノール、無水イソプロパツール、無水イソブタ
ノール、無水5ec−ブタノール、無水tert −フ
タ/−ル、無水n−アミルアルコール、無水イソアミル
アルコール、無水n−ヘキサノール、無水n−へブタノ
ールを用いた以外は、合成例4と同一の原料及び方法に
より、それぞれ対応するアルキル 1−0−β−D−キ
シロシドを得た。
入11犯」 籾Jコ1ΩJ((u 腫瘍細胞: Fidlerら[1,J、Fidler、
et al、;Nature、 283,139−14
8(1980)]によってマウスから分離された高転移
性のメラノーマB16−FIO株を使用した。
培養ニ一般細胞培養の場合と同様、プラスチック製培養
皿上で10%のウシ胎児血清を添加し、基準の倍量のビ
タミンを含むイーグル(Eagle’s)MEM培地に
、更にピルビン酸、アミノ酸を補強した培地中で5%C
O2,加湿空気中において37°Cで培養した。増殖曲
線を第1図に示す。細菌、ウィルスによる汚染はなかっ
た。実測値の測定に当っては用いる細胞の生理条件を一
定にするため前もって充分量の腫瘍細胞を同一条件下に
大量培養し、液体窒素で冷却した容器中に凍結保存し、
必要に応じて凍結保存細胞の一部を解凍して、前記条件
下に培養増殖させてから実験に供した。
静脈注射と転移コロニーの測定:培養皿中のB16−F
IO細胞は底部に強く接着しているので、2mMのエチ
レンジアミンテトラアセテートを含むリン酸緩衝生理的
食塩水を用いて遊離させ、一部を用いてトリパン青染色
で死細胞数のパーセントをカウントし、更に細胞相互の
接着のないことを確認の」二5×104個70.1ml
又は0.4mlリン酸緩衝生理的食塩水懸濁液として、
C57BL/6マウス(1つの測定に7−13匹を使用
)の尻尾の静脈に注射した。14日後にマウスを殺し、
両肺を摘出し、顕微鏡下に転移コロニーの数を数え、7
〜13匹のデータの中間値をもって転移コロニーの数と
した。以上の条件下で肺での転移コロニーの数は注射し
た細胞数と12,500個から50,000個の範囲内
で直線関係を示し、本測定法は肺に転移する腫瘍細胞の
数を測定する上で信頼できる方法であることが判明した
佐笠1」 瘍 の −箋に−える影 n−ブチル 1−3−β−D−キシロシド又はn−ブチ
ル 1−C−β−D−キシロシドが腫−癌細胞の増殖能
に与える影響について検討した。
腫瘍細胞としては、マウスメラノーマB16−FIO細
胞を用いた。
培地は24時間ごとに交換した。培養開始3日目にそれ
ぞれのキシロシドを添加し、途中1回培地交換をした後
、培養5日目に細胞を採取した。結果を第2図に示す。
第2図において、0印はチオキシロシド、Δ印はC−キ
シロシドを、それぞれ添加したものの増殖曲線を表わし
、矢印(↓)は、キシロシドの添加時を表わし、斜線で
示された横棒は、 l/4I+胞がキシロシドに接触し
た期間を表わす。第1図及び第2図を比較することによ
り、キシロシド系化合物は細胞の増殖に対し何ら影響を
及ぼさないことがわかる。
ん象狙」 11亙丘ス1 合成例において得たアルキル 1−3−β−D−キシロ
シド及びアルキル 1−0−β−D−キシロシドについ
て、ddY系マウスを用いて急性毒性試験を行なってL
D をめたところ、以下に示す結果を得た。
(単位+ mg/kg) 1及1 キシロシド系ヒ令 の癌A 抑njjJ釆 高転移性メラノーマB16−FIO細胞を前述の試験例
1の条件下に培養、増殖させ、3 E3目に最終濃度0
.25mMになるようにそれぞれのキシロシド系化合物
を楕加し、48時間後に細胞をエチレンジアミンテトラ
アセテート溶液を用いて採取した。対照としてキシロシ
ド系化合物を添加しないものを用いた。次いで、それぞ
れの細胞50.000個をリン酸緩衝生理的食塩水0.
1又は0.41に懸濁し、試験例1の転移能測定プロト
コールに従ってそれぞれの肺転移能を測定し、結果を第
2表に示した。
第2表
【図面の簡単な説明】
第1図はキシロシド系化合物無添加のときの、第2図は
キシロシド系化合物を添加したときの、細胞増殖曲線を
示す図である。 第1図 斧(p数−(day) 第2 図 gAF3e−(day)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  OH (式中、又は、酸素原子又はイオウ原子を表わし、Rは
    、炭素原子a1〜8の直鎖状又は分枝状のアルキル基を
    表わす)で示されるβ−D−キシロシド系化合物を有効
    成分とすることを特徴とするβ−〇−キシロシド系癌転
    移抑制剤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5118804A (en) * 1989-07-31 1992-06-02 Beghin-Say, Sa Process for preparing alkyl-1-thioglycosides and alkyl-glycosides, anomer mixtures thereof
WO2005077963A1 (fr) * 2004-01-16 2005-08-25 Institut Superieur Agricole De Beauvais DErivEs de saccharides et d'itols possEdant un groupement O-alkyle ou un groupement O-alkyle et un groupement O-n-butanoyle. Applications comme mEdicaments dans les pathologies prolifEratives tumorales ou bEnignes.

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