JPS63215628A - グリオキサラ−ゼｉ阻害剤 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）又はその誘
導体を含有するグリオキサラーゼｌ阻害剤に関するもの
である６ （従来の技術） グリオキサラーゼＩは、グリオキサラーゼ系に含まれる
酵素であり、α−ケトアルデヒド類をα−ヒドロキシ酸
に変換する反応の第１段階に関与するものである。グリ
オキサラーゼ系はグリオキサラーゼ１，１１の２種類の
酵素と補酵素グルタチオン（ＧＳＨ）より成り立ってい
ることが１９１３年に発見された。グリオキサラーゼ■
（ラクトイルグルタチオンリアーゼ、　ＥＣ，４，４，
１，５）はＧ５１１とメチルグリオキサールから生成す
るヘミチオアセタールをＳ−ラクトイルグルタチオンに
変換し、このチオエステルはグリオキサラーゼ■ ＧＳＩＩ　＋　ＣＨ３−Ｃ−ＣＯＯ１１乳酸 （ヒドロキシ−アシルグルタチオンヒドラーゼ、ＥＣ。

３．１．２．６）の作用で乳酸とＧ５１１に加水分解さ
れる。

この反応系に於いてメチルグリオキサールはすべての細
胞中で解糖系で生成するジヒドロキシアセトンリン酸か
ら生合成される他、グリセロールやし一スレオニンから
も合成される。メチルグリオキサールは細胞内で生成さ
れるにもかかわらず細胞毒である。そしてこのメチルグ
リオキサールには強力な制がん作用のあることが知られ
ていた。しかし直接側がん剤としての使用は実現されな
かった。それはメチルグリオキサールがグリオキサラー
ゼ系によりすばやく不活性なＳ−ラクトイルグルタチオ
ンに変換されるためである。この反応はがん細胞では特
に強いと言われている。そこでグリオキサラーゼｌを阻
害することによりメチルグリオキサールを蓄積させる試
みがなされ、その研究過程でグリオキサラーゼＩの阻害
剤が制がん活性を持つ機序について次のような２つの考
え方が定着した。まず第１は、グリオキサラーゼＩは細
胞分裂に必要だとされているＧＳＨの存在下細胞毒性の
メチルグリオキサールを無毒の乳酸にすばやく変換する
のでグリオキサラーゼＩの阻害剤は腫瘍細胞中にメチル
グリオキサールの蓄積をひき起し。

その結果、腫瘍細胞の成長が禁止されるという考え方で
ある。第２は、正常細胞の成長は成長抑止力（メチルグ
リオキサール）と成長促進力（グリオキサラーゼＩ）の
微妙なバランスの上に成り立っているのでグリオキサラ
ーゼＩの阻害剤はこのバランスをくずし、その結果側が
ん活性を示すという考え方である。

現在までに知られているグリオキサラーゼ■阻害剤には
ＧＳＨのＳ置換体（Ｒ，Ｖｉｎｃｅ　ａｔ　ａｌ。

Ｂｉｏｃｈｅ＋＋＋、　　Ｂｉｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、　
　Ｃｏｍｍｕｎ、　　３５．　５９３．　１９６９）、
アスコルビン酸（Ｍ、　Ｌｉｏ　ｅｔ　ａｌ、　Ｊ、　
Ｎｕｔｒ、　Ｓｃｉ。

Ｖｉｔａｍｉｎｏｌ、、　２２．５３．１９７６）、ラ
バコール（Ｋ、Ｔ。

Ｄｏｕｇｌａｓ、　ＩＲＣ３Ｍｅｄ、　Ｓｃｉ、、　１
０．６８３．１９８２）、マルトール（Ｋ、Ｔ、　Ｄｏ
ｕｇｌａｓ、　ＦＥＢＳ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、　１０６゜
３９３、１９７９）などがある。しかしこれらの阻害剤
はｉｎ　ｖｉｔｒｏでは有効であるが、ｉｎ　ｖｉｖｏ
では分解を受けて無効であったりＣＶｉｎｃｅ、　Ｒ，
、ａｔ　ａｌ、　Ｊ。

Ｍｅｄ、　Ｃｈｅｗ、、　１６．９５１−９５３．１９
７３）、その作用が弱かったり　（に、Ｔ、　Ｄｏｕｇ
ｌａｓ、　ＦＥＢＳ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、　１０６゜３９
３．１９７３）毒性上の問題などがしばしば指摘されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述のように、現在グリオキサラーゼ■阻害剤として知
られている物質は毒性が高く、長期間の投与に適さない
という問題点、更にはｉｎ　ｖｉｖｏでγ−グルタミル
トランスペプチダーゼの作用を受けて不活性な化合物に
分解してしまうという問題点をかかえている。従ってグ
リオキサラーゼ■の阻害によるがんの予防、治療を目的
として長期間投与することのできる安全でｉｎ　ｖｉｖ
ｏに於いても有効な薬剤は実質上存在しないといっても
過言でなく、このようなことが特に制がん剤の実用化を
妨げている一因ともなっている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであ
って、特に、長期間投与が可能であり毒性発現がきわめ
て低い物質を開発する必要があり、該目的に適合した物
質を得るには、人工的に合成された物質よりも自然界に
広く存在する天然物をスクリーニングするのが最適であ
るとの観点にたった。そしてその起源を広く自然界に求
め、自然界に広く分布する数多くの物質の中からグリオ
キサラーゼ■阻害作用を有する物質について、鋭意研究
を行った。その結果、式〔１〕で示されるピロロキノリ
ンキノン（ＰＱＱ）及びその誘導体が、後記する試験例
からも明らかなように、強力なグリオキサラーゼＩ阻害
作用を有するのみでなく、各種酵素による分解作用、特
に従来のようにγ−グルタミルトランスペプチダーゼに
よる分解作用を受けることがなく生体内において充分に
所期の効果を発揮し、しかも、安全な天然物であり且つ
後記する急性毒性試験からも明らかなように毒性的に゛
も何ら問題がないこと、つまり医薬として充分に使用で
きることを確認し、更に研究の結果、本発明を完成する
に至った。

（式中Ｒ，、Ｒ２，Ｒ，は同一でも異ってもよく、水素
、アルキル基、アルカリ金居又は１／２アルカリ土類金
属を表わす。） 一般にＰＱＱは、従来の酸化−還元の補酵素ＮＡＤ　（
Ｐ）やフラビン類とは異なって全く新しいタイプの補酵
素であり、最初Ａｃ１ｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ属のグルコ
ース脱水素酵素の補酵素として発見されたものである。

ＰＱＱは、生体内でのアルコール、アルデヒド、グルコ
ースおよびアミン類の酸化反応に関与している。又ある
種の微生物、動物細胞、植物細胞に対する生〆ｆ促進作
用も報告されている。更にＰＱＱは、咄乳動物の血液中
にも含まれておりビタミン様の生理活性が期待されてい
るが、生体系における役割の詳細はまだ不明である。し
かし、ＰＱＱは生体成分であり安定且つ毒性のない物質
ということができ、それは以下のマウス及びラットに対
する急性毒性試験の結果からも明らかである。

表　　　１ ＰＱＱには、キノン体である酸化型の言わゆるＰＱＱと
キノール体である還元型ＰＱＱが存在する。　ＰＱＱの
還元型は、更にＰＱＱセミキノン（ＰＱＱ・）、　ＰＱ
Ｑキノール（ＰＱＱＨ□）及びＰＱＱジハイドロキノー
ル（ＰＱＱＨ，）に分けられる。キノン体は酸化剤とし
て働いて、自身はキノール体へと還元される。又、キノ
ール体は適当な酸化剤があれば再びキノン体となる。

本発明においては、これらいずれのＰＱＱも自由に使用
でき、すべて有効である。原料としてのＰＱＱは、大腸
菌等の微生物による発酵生産及び有機化学的な合成のい
ずれの方法によっても得られ、且つまた市販もされてい
るので供給の面で問題はない。

ＰＱＱは水に極めて易溶であり、ｐＨ４〜８の間では特
に保存、安定性にすぐれている。したがって、後述する
ように、固体の形態にもまた液剤の形態にも自由に製剤
することができる。

本発明に係るグリオキサラーゼＩ阻害剤は、経口及び非
経口投与のいずれの投与形態も可能である。経口投与の
場合には、軟・硬カプセル剤、又は錠剤、顆粒剤、細粒
剤、散剤、粉剤等として投与することができ、又非経口
投与の場合には、注射剤、点滴剤、座薬、液剤等として
投与できる。

又徐放剤も効果的である。

・本発明に係る阻害剤の投与量は、その種類、投与方法
、患者の症状５年令等によって異なるが、約０．１〜３
００ｍｇ／ｋｇ／日、好ましくは０．２〜２００＋＋＋
ｇ／ｋｇ／　　、日であり、１日１〜４回、好ましくは
１〜２回に分けて、通常、投与する。

本発明の有効成分を製剤化するには常法に従い、界面活
性剤、賦形剤、滑沢剤、矯味剤、矯臭剤。

着色料、着香料、保存料、懸濁剤、湿潤剤、皮膜形成物
質、コーティング助剤、その他佐薬を適宜使用する。ま
た、他の阻害剤、抗がん剤その他の薬剤との併用も、自
由に行うことができる。

以下に本発明に係る化合物のグリオキサラーゼＩに対す
る阻害効果を示した試験例及び実施例を示す。

試験例　ＰＱＱ及びＰＱＱ誘導体のグリオキサラーゼＩ
阻害作用 市販品のグリオキサラーゼＩ　（Ｓｉｇａ＋ａ社製、イ
ースト菌由来）を酵素源とし、Ｒａｃｋｅｒの方法（Ｊ
。

［１ｉｏ１．　ｃｈｅｌｌ、、奥、　６８５．１９５１
）により酵素活性を測定した。すなわち、イオン交換水
、リン酸バッファー（ｐＨ６，６）、Ｇ５ｌ１．メチル
グリオキサールを加えた反応液にグリオキサラーゼ■溶
液を加えることにより反応を開始し、Ｓ−ラクトイルグ
ルタチオンの生成を２４Ｏｎ＋ｓにおける吸光度（ＯＤ
）の上昇により、酵素活性を測定した。ブランクのＯＤ
は酵素液の代りに酵素溶解用バッファー添加時のものと
した。グリオキサラーゼ■反応の阻害剤による阻害率を
次式より求めた。

結果を表２に示す。

１．０−’　　　　　　　　　１．１　　　　０１．６
７Ｘ　ＩＦ’　　　　　　　　４．３　　　　５．０３
．３３Ｘ１０−″　　　　　　　８，７　　　１１．７
１０−’　　　　　　　　　１９，０　　　１５．８１
．６７Ｘ１０−５２７．７　　　２２．５３．３３　Ｘ
　ＩＦ’　　　　　　　　３６，４　　　３７．４１０
−’　　　　１８，４　　　６３，６　　　５９．９１
．６７Ｘ１０−’　　　３８．７　　　６８，５　　　
６９．４２．１８Ｘ１０””　　　１００ ３．３３Ｘ１０″″４１００　　　１００　　　１００
ＰＱＱ・２Ｋ　：　ＰＱＱニカリウム塩ＰＱＱ・２Ｍｅ
−Ｅｔ　；　ＰＱＱジメチルモノエチルエステルＰＱＱ
・３Ｍｅ　；　ＰＱＱ　トリメチルエステル表２に示し
たようにＰＱＱ・２には１０−’Ｍでグリオキサラーゼ
Ｉに対して阻害効果を表わし、　２．１８Ｘ１０−’Ｍ
では１００％阻害を示した。その結果、ＩＣ，。はり、
７２　Ｘ　１０−’Ｍとなった。　ＰＱＱ・２Ｍｅ−Ｅ
ｔ及びＰＱＱ・３ＭｅはＰＱＱ・２によりも更に強力な
グリオキサラーゼ！阻害作用を有し、丁Ｃ５Ｏはそれぞ
れ５．６Ｘ１０−’Ｍ、６．２×１０−’Ｍであった。

以上のようにＰＱＱ及びＰＱＱ誘導体には強力なグリオ
キサラーゼＩ阻害作用のあることが判明した。

実施例１　錠剤 １、　ＰＱＱ　　　　　　　　　　　　　　ｓｏｇ２、
乳！　　　　　　　　　　　　　　　　　９０ｇ３、ト
ウモロコシ澱粉　　　　　　　　　　２９ｇ４、ステア
リン酸マグネシウム　　　　　　　１ｇ１．２および１
７ｇのトウモロコシ澱粉を混和し、７ｇのトウモロコシ
澱粉から作ったペーストとともに顆粒化する。この顆粒
に５ｇのトウモロコシ澱粉と４を加え混合物を圧縮錠剤
機で圧縮して、１錠あたり５０ｍｇの１を含有する錠剤
１　、０００個を製造する。

実施例２　注射剤 １、　　ＰＱＱ・２Ｋ　、　　　　　　　　　　　　　
５ｇ２、塩化ナトリウム　　　　　　　　　　　９ｇ３
、クロロブタノール　　　　　　　　　　５ｇ４、炭酸
水素ナトリウム　　　　　　　　　１ｇ全成分を蒸留水
１　、　ＯＯＯｍＱに溶解し、アンプルに１ｍＱずつ分
注し注射剤１　、０００本をＩｌ造する。

実施例３　カプセル剤 １、　ＰＱＱ・２Ｍｅ−Ｅｔ　　　　　　　　　　　２
００ｇ２、乳糖　　　　　　　　　　　　　　　　１５
０ｇ３、トウモロコシ澱粉　　　　　　　　　　　１０
０ｇ４、結晶セルロース　　　　　　　　　　　４０ｇ
５、軽質無水ケイ酸　　　　　　　　　　　　５ｇ６、
ステアリン酸マグネシウム　　　　　　　５ｇ常法に従
って上記各成分を混和し、顆粒状としたものをカプセル
１０００個に充てんし、１個あたり２００ＩＩ１ｇの１
を含有するカプセル剤１，０００個を調製する。

実施例４　錠剤 １、　ＰＱＱ−３Ｍｅ　　　　　　　　　　　　　２０
０ｇ２・　乳Ｍ１００ｇ ３、トウモロコシ澱粉　　　　　　　　　　　８０ｇ４
、結晶セルロース　　　　　　　　　　　１００ｇ５、
ポリビニルピロリドン　　　　　　　　　１５ｇ６、ス
テアリン酸マグネシウム　　　　　　　５ｇ常法に従っ
て上記各成分を混和し、顆粒状とし圧縮成形して、１錠
あたり２００ｍｇの１を含有する錠剤１　、０００錠を
調製する。

（発明の効果） 本発明に係るＰＱＱは、前記したようにきわめてすぐれ
たグリオキサラーゼ■阻害作用を示すのみでなく、天然
に存在するものであり、しかもきわめて安全性が高いた
めに長期間に亘ってしかも大量に投与することができ、
グリオキサラーゼＩが関与するがん疾患の予防及び／又
は治療に有効に且つ広範に使用することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 式〔１〕で示されるピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）又
   はその誘導体を有効成分とするグリオキサラーゼ I 阻
   害剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 （式中Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３は同一でも異なってもよ
   く、水素、アルキル基、アルカリ金属又は１／２アルカ
   リ土類金属を表わす。）