WO2021201109A1 - 金属糖質錯体 - Google Patents
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- C07F9/50—Organo-phosphines
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Definitions
- the present invention relates to a metal sugar complex.
- Hyperthermia uses the fact that cancer cells (malignant tumor cells) are more sensitive to heat than normal cells, and by heating the affected area, it kills the cancer cells, changes the environment around the cancer cells, or cancer. This is a method for improving the patient survival rate by enhancing the effect of treatment (see, for example, Non-Patent Document 1).
- Examples of the heating method in hyperthermia include a method of irradiating the affected area with radio waves (RF waves). This is called high frequency hyperthermia therapy.
- RF waves radio waves
- Patent Document 1 proposes a method of inducing magnetic particles or the like as an RF absorption enhancer (sensitizing drug) to a tumor (affected portion) to improve the heating efficiency by RF waves.
- a method of inducing the RF absorption enhancer into the tumor for example, a method of directly introducing the RF absorption enhancer into the tumor by injection or the like as a part of a fluid, a method of inducing the RF absorption enhancer into the affected part by using MRI, and the like have been proposed.
- one of the objects of the present invention is to provide a sensitizing drug that can be selectively taken up by cancer cells and can selectively generate heat at a target site during high-frequency hyperthermia treatment.
- anticancer drugs act not only on cancer cells but also on normal cells, resulting in strong side effects. How to reduce this side effect has become an issue in the treatment of cancer.
- molecular-targeted drugs that suppress the growth and metastasis of cancer cells by grasping the molecules that are specifically expressed by cancer cells are attracting attention.
- Molecular-targeted drugs are expected to suppress the side effects of classic anticancer drugs.
- molecules that are said to be specifically expressed by cancer cells are also expressed in normal cells, and molecular-targeted drugs also act on molecules that are different from those expected, and side effects occur to some extent.
- the human body is a collection of cells. As long as it is a cell, it needs an energy source for its activity and a carbon source for its growth. Therefore, in recent years, a method of identifying cancer by labeling the molecule on the side of being taken up by cells, instead of targeting a specific protein or molecule in our body, has been attracting attention again (OnoK). .Et al., Cancers 2020).
- Another object of the present invention is to provide a compound that is less toxic to normal cells and is selectively taken up by cancer cells to exhibit toxicity.
- L-glucose derivative represented by the following general formula (1).
- X 1 represents 1 -SAuR group
- X 2 , X 3 , X 4 and X 5 independently represent -OR 2 groups, -NH 2 groups or fluorine atoms, respectively.
- R 1 represents a ligand and R 2 represents a hydrogen atom or an organic group.
- an L-glucose derivative it can be selectively taken up by cancer cells as shown in Examples.
- the heating efficiency by RF waves is improved, so that it can function as a sensitizing drug.
- the L-glucose derivative is expected to have a low toxicity to normal cells and an effect of enhancing selectivity for cancer cells.
- L-glucose is an optical isomer of D-glucose, which is a naturally occurring glucose, although it is a molecule that is rarely seen in nature. It is considered that D-glucose is taken up into cells via a glucose transporter (GLUT or SGLT) existing in the cell membrane and becomes an energy source or a carbon source, while L-glucose cannot pass through the glucose transporter. It is said that it is hardly taken up by normal cells.
- GLUT or SGLT glucose transporter
- At least a part of the L-glucose derivative of the present invention may be selectively taken up by cancer cells.
- the L-glucose derivative of the present invention contains a gold atom (Au) in the molecule, it is considered that a heating effect may be obtained. Furthermore, since the L-glucose derivative of the present invention contains a gold atom (Au) in the molecule, the gold atom may exhibit significant toxicity to the cancer cell when taken up into the cancer cell. There is.
- the present invention it is possible to provide a sensitizing drug that can be selectively taken up by cancer cells and can selectively generate heat at a target site during high-frequency hyperthermia treatment. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a compound that has low toxicity to normal cells and is selectively taken up by cancer cells to exhibit toxicity.
- FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the RF wave irradiation unit. It is a figure which shows the ratio of the number of dead cells at the time of administration of LGG to MIN6 of culture days 4DIV (Days In Vitro).
- A is cells after administration of LGG to MIN6 having 5 DIV culture days
- B is MIN6 having 5 DIV culture days
- C is pre-administered PHT to MIN 6 having 5 DIV culture days.
- the L-glucose derivative of the present embodiment has a structure represented by the following general formula (1).
- X 1 represents 1 -SAuR group
- X 2 , X 3 , X 4 and X 5 independently represent -OR 2 groups, -NH 2 groups or fluorine atoms, respectively.
- R 1 represents a ligand and R 2 represents a hydrogen atom or an organic group.
- Glucose derivatives include D-form and L-form, but the structure represented by the general formula (1) is an L-form glucose derivative.
- the glucose derivative, anomeric isomers, i.e. X 1 is but anomer and X 1 facing the equatorial direction may exist anomeric facing the axial direction, L- glucose derivative of the embodiment of It may be a mixture.
- Examples of the ligand in R 1 include a phosphine ligand, a thiolate ligand, an olefin ligand and the like.
- R 1 is preferably a phosphine ligand, more preferably a trialkylphosphine ligand, and even more preferably a triethylphosphine ligand.
- the organic group in R 2 for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an acyl group, and the like. These groups may have yet another substituent.
- the number of carbon atoms of the organic group can be, for example, 1 to 10, preferably 1 to 5, and more preferably 1 to 3.
- R 2 is a hydrogen atom and is an alkyl group or an acyl group, more preferably the are hydrogen atom or an acyl group, more preferably a hydrogen atom or an acetyl group.
- the L-glucose derivative represented by the general formula (1) can be synthesized from, for example, an L-form sugar or a derivative thereof.
- Specific examples of the L-form sugar or its derivative include L-glucose, L-mannose, L-galactose, 1,2: 5,6-di-O-isopropylidene- ⁇ -L-glucofuranose and the like. ..
- Examples of the method for synthesizing the L-glucose derivative represented by the general formula (1) from the L-form sugar or its derivative include the methods described in Examples.
- Various derivatives can be synthesized by appropriately combining the steps of the methods described in the examples or by introducing a substituent by a conventionally known method.
- the L-glucose derivative represented by the general formula (1) can be suitably used as a sensitizing drug used during high-frequency hyperthermia treatment.
- Conventionally known devices can be used for high-frequency hyperthermia treatment.
- the L-glucose derivative represented by the general formula (1) can be administered before or during irradiation of RF waves in high-frequency hyperthermia therapy.
- High-frequency hyperthermia treatment using the L-glucose derivative represented by the general formula (1) as a sensitizing drug is for cancer treatment, especially for various cancers such as pancreatic cancer, brain tumor, breast cancer, and uterine cancer. Can be effective for.
- L-glucose derivative represented by the general formula (1) it can be effective in the treatment of cancer, particularly in the treatment of various cancers such as pancreatic cancer, brain tumor, breast cancer and uterine cancer.
- the L-glucose derivative represented by the general formula (1) is, for example, an oral preparation (tablet, granule, powder, capsule, syrup, etc.), sublingual tablet, injection (for intravenous administration, intramuscular administration). , Sublingual administration, intraperitoneal administration, intramuscular administration, epidural administration), or can be administered in the form of direct application directly to the cervix, oral cavity, skin, etc.
- KSAc S-potassium thioacetate NaOMe: sodium methoxide Et 3
- PAuCl chloro (triethylphosphine) gold
- DMF N, N-dimethylformiamide
- HOBt 1-Hydroxybenzotriazole
- WSC HCl 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride
- TMSOTf Trifluoromethanesulfonic acid trimethylsilylTH F: tetrahydrofuran
- Example 2 Synthesis of Compound C Using Compound 4B of Example 1 as a starting material, Compound C was synthesized according to the following reaction formula.
- RF wave irradiation test In order to confirm the temperature rise effect of the L-glucose derivative of the present invention, a radio wave (RF wave) irradiation test was conducted using the RF wave irradiation unit 10 shown in FIG.
- the RF wave irradiation unit 10 is an electromagnetic wave for shielding electromagnetic waves generated between the high frequency generator 1, the upper electrode 3 and the lower electrode 5 connected to the high frequency generator 1, and the upper electrode 3 and the lower electrode 5. It is provided with a shield 7.
- RF wave electromagnetic wave
- the conditions for RF wave irradiation were frequency (13.56 MHz).
- An optical fiber thermometer FL-2000 (manufactured by Anritsu Meter Co., Ltd.) was used to accurately measure the temperature of sample S while performing RF irradiation.
- the tip of the temperature center FS100 (manufactured by Anritsu Meter Co., Ltd.) was inserted into the center of the sample S to measure the temperature.
- compound D ((2,3,6-tri-O-acetyl-1-thio- ⁇ -L-glucopyranosato) (S-triethylphosphine) gold (I)) is used as a predetermined gold atomic concentration (gold).
- gold gold
- the water-containing gel is a model of biological tissue, and compound D is an L-glucose derivative containing a gold atom.
- sample S a sample in which a gel containing compound D was sealed in a polystyrene container was used as sample S.
- the sample was prepared by the following procedure. A water-containing gel containing a predetermined concentration of compound D was sealed in a polystyrene container having a distance between the electrodes of 28 mm when sandwiched between the upper electrode 3 and the lower electrode 5.
- the rate of temperature rise (° C./min) is determined from the time required for the temperature to rise from 30 ° C. to 35 ° C. I asked.
- the rate of temperature rise was 2.5 (° C./min) on average, and the standard error SE was 0.06 ° C.
- the rate of temperature rise was 2.9 (° C./min) on average, and the standard error SE was 0.12 ° C. From these results, it was confirmed that the rate of temperature rise increased when the compound D was contained as compared with the case where the compound D was not contained.
- MIN6 cells derived from mouse pancreas are a heterogeneous cell population (Yamato, E. et al., PLoS One 8: e61211, 2013) and produce normal cells, that is, insulin, up to about 4-5 DIV after the start of culture.
- Pancreatic islet Langerhans ⁇ -cells occupy the main proportion, and although there are some cells that exhibit the properties of malignant cells in pathology, the proportion is small.
- the proportion of malignant cells increases relatively (Sasaki, A. et al., Human Cell 2016, 29, 37). -45).
- LGG was administered to MIN6 having 4 DIV (Days In Vitro) culture days under in vitro.
- LGG is an L-glucose derivative in which the 1-position OH group of L-glucose is replaced with 3 -SAuP (C 2 H 5 ) groups.
- DGG is a D-glucose derivative in which the 1-position OH group of D-glucose is replaced with 3 -SAuP (C 2 H 5 ) groups.
- a dead cell marker PI Propidium Iodide
- the percentage of dead cells evaluated was measured. The result is shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis shows the concentration of DGG to LGG, and the vertical axis shows the total average intensity of PI fluorescence for each cell. However, the vertical axis is a value (%) when the number of dead cells having a concentration of 1000 ⁇ M is assumed to be the total number of cells in each well and standardized by the fluorescence intensity of the total number of cells.
- the polygonal line is the Eye guide.
- DGG is a known compound, and its cytotoxicity is thought to be due to the gold atom (Au) that has entered the cell (Sutton BM et al., J. Med. Chem. 15: 1095-98, 1972; Wu , B. et al., J. Med. Chem. 62: 7751-68, 2019).
- Au gold atom
- LGG when LGG is administered, it is estimated that if the concentration exceeds 10 ⁇ M, cell death evaluated by PI becomes detectable. Under the experimental conditions, the concentration of DGG exhibiting 50% effective dose is observed to be between 10 ⁇ M and 100 ⁇ M. Therefore, LGG is compared with normal cells represented by pancreatic Langerhans islet ⁇ cell line. It is estimated that the safety is about 10 times (about 1 digit) higher than that of.
- LGG phloretin
- PHT functions as an inhibitor of various membrane transport proteins such as water channels and glucose transporters (Ono K. et al., Cancers 12: 850, 2020).
- the fact that the effect of a substance (here LGG) is "inhibited by PHT” means that the substance (ie, LGG) is at least partially transported intracellularly via the membrane transport protein described above. It suggests that the transport was inhibited by PHT (Ono K. et al., Cancers 12: 850, 2020).
- FIG. 3B and FIG. 4e which is an enlarged view thereof, a characteristic morphology in which a part of the cytoplasm protrudes outside the cell is observed in some cells (see the arrow). Such a morphology was not observed in FIGS. 3A and 4a to 4d, which are enlarged views thereof, suggesting deterioration of the cellular state. On the other hand, in FIG. 3C and FIGS. 4f to 4i, which are enlarged views thereof, almost no cells showing deterioration of the cell state are observed.
- the fluorescence intensity of Calcein reflects the activity of the intracellular hydrolase esterase, and a decrease in the fluorescence intensity of Calcein indicates deterioration of the cellular state.
- the vertical axis of the figure shows the average fluorescence intensity (arbitrary unit, A.U.) of Calcein per region of interest (ROI) set in the cell.
- the Bonferroni-Dunn test was used for statistical analysis.
- LGG which is much less toxic to normal cells than DGG, has at least a part of it selectively taken up inside cancer cells, and probably after taking up gold atoms (Au). It suggests that it is extremely toxic to cancer cells.
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Abstract
下記一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体。 ［式（１）中、Ｘ１は－ＳＡｕＲ１基を示し、Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４及びＸ５は、それぞれ独立に、－ＯＲ２基、－ＮＨ２基又はフッ素原子を示す。Ｒ１は配位子を示し、Ｒ２は水素原子又は有機基を示す。］
Description
本発明は、金属糖質錯体に関する。
近年、がんの非侵襲的な治療法として、ハイパーサーミア（温熱療法）が注目を集めている。ハイパーサーミアは、がん細胞（悪性腫瘍細胞）が正常細胞よりも熱に弱いことを利用して、患部を加熱することでがん細胞を死滅させたりがん細胞周囲の環境を変える、もしくはがん治療の効果を増強することにより、患者生存率の向上を図る方法である（例えば、非特許文献１参照）。ハイパーサーミアにおける加熱方法としては、例えば、ラジオ波（ＲＦ波）を患部に照射する方法が挙げられる。これは高周波ハイパーサーミア治療と呼ばれる。
ところで、通常のラジオ波を患部に照射する方法では、がん細胞を選択的に加熱することが難しく、周囲の正常細胞も加熱されてしまうため、エネルギー効率が悪い、患者への負担が大きい等といった問題がある。これに対して、特許文献１では、磁性粒子等をＲＦ吸収エンハンサー（増感薬物）として腫瘍（患部）に誘導し、ＲＦ波による加熱効率を向上させる方法が提案されている。ＲＦ吸収エンハンサーを腫瘍に誘導する方法としては、例えば、流体の一部として腫瘍に注射等で直接的に導入する方法や、ＭＲＩを用いて患部に誘導する方法等が提案されている。
Killock, D. Nature Reviews Clinical Oncology, 15: 266, 2018.
しかしながら、特許文献１等の従来の方法では、腫瘍のみに選択的にＲＦ吸収エンハンサーを誘導することが困難である、あるいは深部のがん、特に膵臓がんのがん細胞にＲＦ吸収エンハンサーを誘導することが困難である等といった問題がある。
そこで本発明は、がん細胞に選択的に取り込まれ、高周波ハイパーサーミア治療時に、標的部位に選択的に熱を発生させることが可能となり得る増感薬物を提供することを目的の一つとする。
また、がんの一般的な治療法の一つとして、抗がん剤を用いる方法が知られている。一般に抗がん剤は、がん細胞のみならず、正常細胞にも作用し、結果として強い副作用が現れる。この副作用をどのように低減させるかががんの治療における課題となってきた。これに対して、がん細胞が特異的に発現している分子を把握して、がん細胞の増殖や転移を抑える分子標的薬が注目を集めている。分子標的薬によれば、古典的な抗がん剤による副作用の抑制が期待される。しかしながら、実際にはがん細胞が特異的に発現すると称する分子は正常細胞にも発現しており、また分子標的薬は想定とは異なる分子にも作用するなど、副作用は少なからず発生する。言うまでもなくヒトの体は細胞の集合である。細胞である限り、その活動のエネルギー源や増殖には炭素源を必要とする。そこで、我々の生体内にある特定の蛋白や分子を標的とするのではなく、細胞に取り込まれる側の分子を標識することによりがんを識別する方法が、近年再注目されている（Ono K. et al., Cancers 2020）。
ところで、正常細胞に対しては低毒性であり、且つがん細胞に選択的に取り込まれ毒性を呈するような化合物があれば、副作用の低減が期待される。そこで本発明は、正常細胞に対しては低毒性であり、且つがん細胞に選択的に取り込まれ毒性を呈する化合物を提供することを他の目的とする。
上記課題を解決するために本発明者等は鋭意検討した結果、以下の一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体を見出すに至った。
［式（１）中、Ｘ１は－ＳＡｕＲ１基を示し、Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４及びＸ５は、それぞれ独立に、－ＯＲ２基、－ＮＨ２基又はフッ素原子を示す。Ｒ１は配位子を示し、Ｒ２は水素原子又は有機基を示す。］
かかるＬ－グルコース誘導体によれば、実施例で示されているとおり、がん細胞に選択的に取り込まれ得る。当該Ｌ－グルコース誘導体の存在下では、実施例で示されているとおり、ＲＦ波による加熱効率が向上するので、増感薬物として機能し得る。当該Ｌ－グルコース誘導体は、実施例で示されているとおり、正常細胞に対しては低毒性であり、且つがん細胞に対する選択性を高める効果が期待される。
本発明のＬ－グルコース誘導体により上述の効果を奏する理由は必ずしも明らかでないが、本発明者等による考察を以下に示す。
Ｌ－グルコースは、天然にはあまり目にすることのない分子であるが、天然に広く存在するブドウ糖であるＤ－グルコースの光学異性体である。Ｄ－グルコースは、細胞膜に存在するグルコーストランスポーター（ＧＬＵＴやＳＧＬＴ）を介して細胞内に取り込まれ、エネルギー源もしくは炭素源となる一方、Ｌ－グルコースは、グルコーストランスポーターを通過できないものと考えられており、正常細胞にはほとんど取り込まれないとされている。
一方、本発明のＬ－グルコース誘導体は、少なくともその一部はがん細胞に選択的に取り込まれる可能性がある。
これに加えて、本発明のＬ－グルコース誘導体は、分子中に金原子（Ａｕ）を含むため、加熱効果が得られる可能性があるのではないかと考えた。さらに、本発明のＬ－グルコース誘導体は、分子中に金原子（Ａｕ）を含むため、がん細胞中に取り込まれた際に、金原子ががん細胞に対して顕著な毒性を呈する可能性がある。
本発明によれば、がん細胞に選択的に取り込まれ、高周波ハイパーサーミア治療時に、標的部位に選択的に熱を発生させることが可能となり得る増感薬物を提供することができる。さらに、本発明によれば、正常細胞に対しては低毒性であり、且つがん細胞に選択的に取り込まれ毒性を呈するような化合物を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態のＬ－グルコース誘導体は、下記一般式（１）で表される構造を有する。
［式（１）中、Ｘ１は－ＳＡｕＲ１基を示し、Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４及びＸ５は、それぞれ独立に、－ＯＲ２基、－ＮＨ２基又はフッ素原子を示す。Ｒ１は配位子を示し、Ｒ２は水素原子又は有機基を示す。］
グルコース誘導体にはＤ体及びＬ体が存在するが、一般式（１）で表される構造はＬ体のグルコース誘導体である。また、グルコース誘導体には、アノマー異性体、すなわちＸ１がエカトリアル方向に向いているアノマーとＸ１がアキシャル方向に向いているアノマーが存在し得るが、本実施形態のＬ－グルコース誘導体はこれらの混合物であってもよい。
Ｒ１における配位子としては、例えば、ホスフィン配位子、チオラート配位子、オレフィン配位子等が挙げられる。
Ｒ１は、ホスフィン配位子であると好ましく、トリアルキルホスフィン配位子であるとより好ましく、トリエチルホスフィン配位子であると更に好ましい。
Ｒ２における有機基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシル基等が挙げられる。これらの基は更に別の置換基を有していてもよい。有機基の炭素数は、例えば、１～１０とすることができ、１～５であると好ましく、１～３であるとより好ましい。
Ｒ２は、水素原子、アルキル基又はアシル基であると好ましく、水素原子又はアシル基であるとより好ましく、水素原子又はアセチル基であると更に好ましい。
一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体は、例えばＬ体の糖又はその誘導体から合成することができる。Ｌ体の糖又はその誘導体の具体例としては、Ｌ－グルコース、Ｌ－マンノース、Ｌ－ガラクトース、１，２：５，６－ジ－Ｏ－イソプロピリデン－α－Ｌ－グルコフラノース等が挙げられる。
Ｌ体の糖又はその誘導体から一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体を合成する方法としては、例えば、実施例に記載の方法等が挙げられる。実施例に記載の方法の各工程を適宜組み合わせたり、従来公知の方法で置換基を導入したりすることにより、種々の誘導体を合成することができる。
一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体は、高周波ハイパーサーミア治療時に利用する増感薬物として好適に利用し得る。高周波ハイパーサーミア治療には、従来公知の装置を用いることができる。
一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体は、高周波ハイパーサーミア治療におけるＲＦ波の照射前又は照射中に投与することができる。
一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体を増感薬物として用いた高周波ハイパーサーミア治療は、がんの治療、特に膵臓がん、脳腫瘍、乳がん、子宮がん等の種々のがんの治療に有効となり得る。
一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体を用いることにより、がんの治療、特に膵臓がん、脳腫瘍、乳がん、子宮がん等の種々のがんの治療に有効となり得る。
一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体は、例えば、経口剤（錠剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤、シロップ剤等）、舌下錠、注射剤（静脈内投与用、筋肉内投与用、皮下投与用、腹腔内投与用、関節内投与用、硬膜外投与用）、あるいは、子宮頸部や口腔内、皮膚など局所に直接適用する形で投与することができる。
以下、実施例に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に何ら限定されるものではない。なお、合成した化合物の構造は、ＵＰＬＣ－ＭＳ、１Ｈ－ＮＭＲ、１３Ｃ－ＮＭＲ等を用いて同定した。なお、実施例中で使用した略語と化合物名の関係を以下に示す。
ＫＳＡｃ： チオ酢酸 Ｓ－カリウム
ＮａＯＭｅ： ナトリウムメトキシド
Ｅｔ３ＰＡｕＣｌ： クロロ（トリエチルホスフィン）金（Ｉ）
ＤＭＦ： Ｎ，Ｎ－ジメチルホルミアミド
ＨＯＢｔ： １－ヒドロキシベンゾトリアゾール
ＷＳＣ ＨＣｌ： １－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩
ＴＭＳＯＴｆ： トリフルオロメタンスルホン酸 トリメチルシリル
ＴＨＦ： テトラヒドロフラン
ＫＳＡｃ： チオ酢酸 Ｓ－カリウム
ＮａＯＭｅ： ナトリウムメトキシド
Ｅｔ３ＰＡｕＣｌ： クロロ（トリエチルホスフィン）金（Ｉ）
ＤＭＦ： Ｎ，Ｎ－ジメチルホルミアミド
ＨＯＢｔ： １－ヒドロキシベンゾトリアゾール
ＷＳＣ ＨＣｌ： １－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩
ＴＭＳＯＴｆ： トリフルオロメタンスルホン酸 トリメチルシリル
ＴＨＦ： テトラヒドロフラン
参考合成例
化合物Ａの合成
ペンタ－Ｏ－アセチル－β－Ｄ－グルコピラノース（化合物１Ａ）を出発原料として、以下の反応式に従って、化合物Ａを合成した。
化合物Ａの合成
ペンタ－Ｏ－アセチル－β－Ｄ－グルコピラノース（化合物１Ａ）を出発原料として、以下の反応式に従って、化合物Ａを合成した。
（１）化合物２Ａの合成
１００ｍＬナスフラスコにて、化合物１Ａ（６．０ｇ，１５．４ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン３６ｍＬを仕込み、２５％臭化水素－酢酸を６．０ｍＬ添加した。室温にて終夜撹拌した後、水１５ｍＬを加えて分液操作を行った。得られた有機層を飽和重曹水１５ｍＬ、Ｂｒｉｎｅ１５ｍＬで洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥、濃縮した。これにより、無色オイル状の化合物２Ａを７．９ｇ得た。これ以上の精製は行わず、次の工程へと進めた。
（２）化合物３Ａの合成
１００ｍＬコルベンにて、化合物２Ａ（６．３ｇ）、アセトン３０ｍＬ、ＫＳＡｃ（３．５ｇ，３０．７ｍｍｏｌ）を仕込み、室温にて４時間撹拌した。反応液を濃縮した後、酢酸エチル５０ｍＬ、水３０ｍＬを加えて分液操作を行った。有機層を集めた後、Ｂｒｉｎｅ３０ｍＬで洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶液を濃縮することで、褐色オイル状の６．７ｇの粗生成物を得た。シリカゲル１４０ｇ、展開溶媒：ヘプタン／酢酸エチル＝２：１～３：２にて精製した。目的のフラクションを濃縮した後、ヘプタン２００ｍＬで洗浄、ろ過することで、淡桃色固体の化合物３Ａを３．９ｇ（収率６３％（２工程））得た。
（３）化合物Ａの合成
５００ｍＬコルベンにて、化合物３Ａ（１．５ｇ，３．７ｍｍｏｌ）、メタノール１５０ｍＬを仕込み、氷冷下、内温４℃にて５ＭＮａＯＭｅメタノール溶液０．８９ｍＬを添加した。室温にて２時間撹拌した後、Ｅｔ３ＰＡｕＣｌ（１．４ｇ，４．０ｍｍｏｌ）を添加した。室温にて１時間撹拌した後、反応溶液を濃縮することで、無色オイル状の粗生成物を６８８ｍｇ得た。シリカゲル１４．５ｇ（まぶし１．５ｇ）、展開溶媒：酢酸エチル／メタノール＝９：１～４：１にて精製し、目的のフラクションを濃縮した。濃縮残渣をメタノール２０ｍＬに溶かし、活性炭を６００ｍｇ加えて１時間撹拌、セライトろ過し、化合物Ａ（（１－チオ－β－Ｄ－グルコピラノシド）（Ｓ－トリエチルホスフィン）金（Ｉ））を得た。
化合物３Ａ（５００ｍｇ，１．２ｍｍｏｌ）から出発し、同様の方法で得た化合物Ａと合わせて、無色アモルファスの化合物Ａを１．７ｇ（収率６３％（２工程））得た。
化合物３Ａ（５００ｍｇ，１．２ｍｍｏｌ）から出発し、同様の方法で得た化合物Ａと合わせて、無色アモルファスの化合物Ａを１．７ｇ（収率６３％（２工程））得た。
［比旋光度測定］
化合物Ａ５０．７ｍｇをメタノールに溶かし、５．００ｍＬとした。セル長１００ｍｍのセルを用いて、比旋光度を１０回測定し、最大値と最小値を外した平均値をとったところ、その平均値は＋７．２８度であった。
化合物Ａ５０．７ｍｇをメタノールに溶かし、５．００ｍＬとした。セル長１００ｍｍのセルを用いて、比旋光度を１０回測定し、最大値と最小値を外した平均値をとったところ、その平均値は＋７．２８度であった。
実施例１
化合物Ｂの合成
Ｌ－（－）－グルコース（化合物１Ｂ）を出発原料として、以下の反応式に従って、化合物Ｂを合成した。
化合物Ｂの合成
Ｌ－（－）－グルコース（化合物１Ｂ）を出発原料として、以下の反応式に従って、化合物Ｂを合成した。
化合物２Ｂの合成
２００ｍＬナスフラスコに、化合物１Ｂ（５．０ｇ，２７．６ｍｍｏｌ）、ピリジン５０ｍＬを仕込み、無水酢酸を１５．７ｍＬ添加した。室温にて終夜撹拌した後、酢酸エチル２００ｍＬ、水１００ｍＬを加えて分液操作を行った。得られた有機層を１Ｍ塩酸５０ｍＬ、Ｂｒｉｎｅ５０ｍＬで洗浄し濃縮した。これにより、無色オイル状の化合物２Ｂを１２．１ｇ得た。これ以上の精製は行わず、次の工程へと進めた。
化合物３Ｂの合成
２００ｍＬナスフラスコにて、化合物２Ｂ（１２．１ｇ）、ジクロロメタン６０ｍＬを仕込み、２５％臭化水素－酢酸を１０ｍＬ添加した。室温にて終夜撹拌した後、水１００ｍＬ、クロロホルム１００ｍＬを加えて分液操作を行った。得られた有機層を飽和重曹水１００ｍＬ、Ｂｒｉｎｅ１００ｍＬで洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥、濃縮した。これにより、無色オイル状の化合物３Ｂを１５．９ｇ得た。これ以上の精製は行わず、次の工程へと進めた。
化合物４Ｂの合成
３００ｍＬナスフラスコにて、化合物３Ｂ（１５．９ｇ）、アセトン５５ｍＬ、ＫＳＡｃ（６．４ｇ，５５．６ｍｍｏｌ）を仕込み、室温にて４時間撹拌した。反応液を濃縮した後、酢酸エチル１００ｍＬ、水１００ｍＬを加えて分液操作を行った。有機層を集めた後、Ｂｒｉｎｅ３０ｍＬで洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶液を濃縮することで、褐色オイル状の１１．３ｇの粗生成物を得た。シリカゲル２００ｇ、展開溶媒：トルエン／酢酸エチル＝９：１～５：１にて精製することで、橙色固体の化合物４Ｂを５．１ｇ（収率４５％（３工程））得た。
化合物Ｂの合成
３００ｍＬコルベンにて、化合物４Ｂ（４．１ｇ，１０．１ｍｍｏｌ）、メタノール１００ｍＬを仕込み、氷冷下、内温４℃にて５ＭＮａＯＭｅメタノール溶液２．４２ｍＬを添加した。室温にて２時間撹拌した後、Ｅｔ３ＰＡｕＣｌ（３．１８ｇ，９．０ｍｍｏｌ）を添加した。室温にて１時間撹拌した後、反応溶液を濃縮することで、無色オイル状の粗生成物を５．８ｇ得た。シリカゲル１００ｇ（まぶし６．０ｇ）、展開溶媒：酢酸エチル／メタノール＝９：１～４：１にて精製し、目的のフラクションを濃縮することで化合物Ｂ（（１－チオ－β－Ｌ－グルコピラノシド）（Ｓ－トリエチルホスフィン）金（Ｉ））を２．５ｇ（収率４９％）得た。
［比旋光度測定］
化合物Ｂ５０．５ｍｇをメタノールに溶かし、５．００ｍＬとした。セル長１００ｍｍのセルで、２０℃で、比旋光度を１０回測定し、最大値と最小値を外した平均値をとったところ－８．７３度であった。なお、既知のＤ体である化合物Ａの比旋光度（＋７．２８度）と比較して、化合物ＢがＬ体であることが確認された。
化合物Ｂ５０．５ｍｇをメタノールに溶かし、５．００ｍＬとした。セル長１００ｍｍのセルで、２０℃で、比旋光度を１０回測定し、最大値と最小値を外した平均値をとったところ－８．７３度であった。なお、既知のＤ体である化合物Ａの比旋光度（＋７．２８度）と比較して、化合物ＢがＬ体であることが確認された。
実施例２
化合物Ｃの合成
実施例１の化合物４Ｂを出発原料として、以下の反応式に従って、化合物Ｃを合成した。
化合物Ｃの合成
実施例１の化合物４Ｂを出発原料として、以下の反応式に従って、化合物Ｃを合成した。
（１）化合物５Ｃの合成
アルゴン気流下、１００ｍＬナスフラスコに、化合物４Ｂ（１９．０ｇ）及びＤＭＦ（１９．０ｍＬ）を仕込んだ。ＮａＨＣＯ３（０．０６ｇ）及び（２Ｓ，３Ｓ）－１，４－ジメルカプトブタン－２，３－ジオール（１．８０ｇ）を添加し、室温で２時間攪拌した。ＬＣ／ＭＳで原料の消失を確認後、反応溶液に水／トルエン（２０ｍＬ／２０ｍＬ）を添加し、分液した。有機層に無水Ｎａ２ＳＯ４を加え、ろ過後、ろ液をエバポレーターで減圧濃縮し、黄色溶液（３．０９ｇ）を得た。これ以上の精製は行わず、次の工程へと進めた。
（２）化合物Ｃの合成
アルゴン気流下、１００ｍＬナスフラスコに化合物５Ｃ（３．１ｇ）、ＣＨ２Ｃｌ２（１４．０ｍＬ）及び水（１４．０ｍＬ）を仕込んだ。氷冷下、Ｅｔ３ＰＡｕＣｌ（１．６ｇ）及びＫ２ＣＯ３（０．７７ｇ）を添加した。室温に戻した後、１時間攪拌した。水（３０．０ｍＬ）を添加し、ＣＨ２Ｃｌ２（３０．０ｍＬ）で二回抽出した。無水ＭｇＳＯ４を加え、ろ過後、ろ液をエバポレーターで減圧濃縮し、黄色溶液（３．６ｇ）を得た。粗体（３．６ｇ）を中性シリカゲル（６０－２１０μｍ，６４ｇ）を用いて、展開溶媒：ヘプタン／酢酸エチル＝１：１～１：３にて精製し、目的のフラクションを濃縮することで、白桃色固体の化合物Ｃ（（２，３，４，６－テトラ－Ｏ－アセチル－１－チオ－β－Ｌ－グルコピラノシド）（Ｓ－トリエチルホスフィン）金（Ｉ））を２．０３ｇ（収率６４％）得た。
［比旋光度測定］
化合物Ｃ１０１．２ｍｇをメタノール１０．０ｍＬに溶かし、濃度１．０１ｍｇ／ｍＬのサンプル溶液を調製した。セル長１００ｍｍのセルを用いて、２０℃で、比旋光度を１０回測定し、最大値と最小値を外した平均値をとったところ＋５６．１度であった。なお、化合物ＣのＤ体であるオーラノフィンの比旋光度は－５２度であり（Green Chemistry, 2015, 17, 4, 2545-2551参考）、化合物ＣがＬ体であることが確認できた。
化合物Ｃ１０１．２ｍｇをメタノール１０．０ｍＬに溶かし、濃度１．０１ｍｇ／ｍＬのサンプル溶液を調製した。セル長１００ｍｍのセルを用いて、２０℃で、比旋光度を１０回測定し、最大値と最小値を外した平均値をとったところ＋５６．１度であった。なお、化合物ＣのＤ体であるオーラノフィンの比旋光度は－５２度であり（Green Chemistry, 2015, 17, 4, 2545-2551参考）、化合物ＣがＬ体であることが確認できた。
実施例３
化合物Ｄの合成
Ｌ－（－）－グルコース（化合物１Ｂ）を出発原料として、以下の反応式に従って、化合物Ｄを合成した。
化合物Ｄの合成
Ｌ－（－）－グルコース（化合物１Ｂ）を出発原料として、以下の反応式に従って、化合物Ｄを合成した。
化合物２Ｄの合成
５００ｍＬナスフラスコにて、化合物１Ｂ（２３．０ｇ，１２８ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ２２０ｍＬを仕込み、ベンズアルデヒドジメチルアセタール（２２．３ｇ，１４７ｍｍｏｌ）、ＣＳＡ（２．９７ｇ，１２．８ｍｍｏｌ）を添加した。室温にて終夜攪拌した後、トリエチルアミン１０ｍＬを加えて反応を停止させた。反応溶液をパス温６０℃で、減圧濃縮することで、黄色オイル状の化合物２Ｄを５０．２ｇ得た。これ以上の精製は行わず、次の工程へと進めた。
化合物３Ｄの合成
５００ｍＬナスフラスコにて、化合物２Ｄ（５０．２ｇ）、ピリジン３００ｍＬを仕込んだ。氷冷下、無水酢酸６０．５ｍＬ（６４０ｍｍｏｌ）を添加した。室温にて終夜攪拌した後、反応溶液を酢酸エチル２００ｍＬ、水３００ｍＬ混合溶液に注加した。分液操作を行った後、得られた有機層を１Ｍ塩酸２００ｍＬで洗浄した。さらに、有機層を飽和重曹水２００ｍＬで洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた後、減圧濃縮した。トルエン２００ｍＬで３回共沸することで、黄色固体の粗生成物（化合物３Ｄ）を５６．１ｇ得た。これ以上の精製は行わず、次の工程へと進めた。
化合物４Ｄの合成
１Ｌコルベンにて、化合物３Ｄ（５６．１ｇ）、酢酸４００ｍＬ、水１００ｍＬを仕込み、内温６０℃にて１時間攪拌した。反応溶液をバス温５０℃にて減圧濃縮した後、クロロホルム３００ｍＬ、飽和重曹水４００ｍＬを加えて分液操作を行った。さらに、クロロホルム１００ｍＬにて、１０回抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、減圧濃縮することで、褐色オイル状の粗生成物を４３．３ｇ得た。シリカゲル９００ｇ、展開溶媒：クロロホルム／メタノール＝１００：０～９５：５にて精製した。目的のフラクションを濃縮、４０℃にて減圧乾燥することで、白色アモルファスの化合物４Ｄを１９．５ｇ得た。
ＡｃＯＢｔの合成
アルゴン雰囲気下、３００ｍＬナスフラスコにて、ＨＯＢｔ（１０．３ｇ，７６．０ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン１００ｍＬを仕込み、ＷＳＣ ＨＣｌ（１５．３ｇ，７９．８ｍｍｏｌ）、酢酸（４．７８ｍＬ，８３．６ｍｍｏｌ）を添加した。室温にて１時間攪拌した後、化合物５Ｄの合成に用いた。
化合物５Ｄの合成
アルゴン雰囲気下、５００ｍＬコルベンにて、化合物４Ｄ（１９．４ｇ，６３．３ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン２００ｍＬを仕込み、トリエチルアミン（１１．０ｍＬ，７６．０ｍｍｏｌ）を添加した。氷冷下、内温４０℃にてＡｃＯＢｔを滴下した。この際、内温は６０℃に上昇した。室温にて２時間撹枠した後、水２００ｍＬを加えて分液操作を行った。さらに、ジクロロメタン１００ｍＬで３回抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥、減圧濃縮することで、黄色オイル状の粗生成物を２９．１ｇ得た。シリカゲル６００ｇ、展開溶媒へ：プタン／酢酸エチル＝１：１～１：２にて精製した。目的のフラクションを４０℃で減圧濃縮、乾燥させることで、無色オイル状の化合物５Ｄを１３．２ｇ（収率６０％）を得た。
化合物６Ｄの合成
アルゴン雰囲気下、３００ｍＬナスフラスコにて、化合物５Ｄ（８．５ｇ，２４．４ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン（超脱水）６０ｍＬを仕込んだ。氷冷下、内温４℃にて、３０％臭化水素－酢酸を３０ｍＬ滴下した。同温度にて３０分間攪拌した後、氷水３０ｍＬに反応溶液を注加した。分液操作を行った後、ジクロロメタン３０ｍＬで２回抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、バス温３０℃にて減圧濃縮した。これにより、無色オイル状の化合物６Ｄを１０．５ｇ得た。これ以上の精製は行わず、次の工程へと進めた。
化合物７Ｄの合成
３００ｍＬナスフラスコにて、化合物６Ｄ（１０．５ｇ）、アセトン９０ｍＬ、ＫＳＡｃ（３．１ｇ，２６．８ｍｍｏｌ）を仕込み、室温にて３時間攪拌した。反応液を濃縮した後、酢酸エチル２００ｍＬ、水１００ｍＬを加えて分液操作を行った。さらに酢酸エチル１００ｍＬで抽出した後、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた。溶液を減圧濃縮することで、褐色オイル状の粗生成物を７．６ｇ得た。シリカゲル１６０ｇ、展開溶媒：トルン／酢酸エチル＝４：１～２：１にて精製することで、黄色固体の化合物７Ｄを４．４ｇ（収率５０％（２工程））得た。
化合物８Ｄの合成
３０ｍＬナスフラスコにて、アルゴン雰囲気下、化合物７Ｄ（１５０ｍｇ，０．４１２ｍｍｏｌ）、ジクロロメタン２．０ｍＬを仕込んだ。氷冷下、２，６－ルチジン（８８．２ｍｇ，０．８２３ｍｍｍｏｌ）、ＴＭＳＯＴｆ（０．１０ｍＬ，０．５３５ｍｍｏｌ）を添加し、同温度にて３時間攪拌した。クロロホルム１０ｍＬ、水１０ｍＬの混合溶液に反応溶液を注加し、分液操作を行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。この有機層を減圧濃縮することで、オイル状の粗生成物を３００ｍｇ得た。シリカゲル１０ｇ、展開溶媒：へプタン／酢酸エチル＝４：１～２：１にて精製することで、無色固体の化合物８Ｄを１１５ｍｇ（収率６４％）得た。
化合物９Ｄの合成
３０ｍＬナスフラスコにて、化合物８Ｄ（１１１ｍｇ，０．２５４ｍｍｏｌ）、ＤＭＦ１．０ｍＬを仕込み、重曹（３．２ｍｇ，０．０３８ｍｍｏｌ）、ジチオトレイトール（６６．７ｍｇ，０．４３２ｍｍｏｌ）添加した。室温に２時間攪拌した後、トルエン１０ｍＬ、水１０ｍＬを加えて分液操作を行った。さらにトルエン１０ｍＬにて２回抽出した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶液を減圧濃縮した。これにより、黄色オイル状の化合物９Ｄを１４０ｍｇ得た。これ以上の精製は行わず、次の工程へと進めた。
化合物１０Ｄの合成
３０ｍＬナスフラスコにて、化合物９Ｄ（１４０ｍｇ）、ジクロロメタン１．０ｍＬ、水１．０ｍＬを仕込んだ。氷冷下、炭酸カリウム（４０ｍｇ，０．３０５ｍｍｏｌ）、Ｅｔ３ＰＡｕＣｌ（９０ｍｇ，０．２６７ｍｍｏｌ）を添加した。室組にて１時間攪拌した後、クロロホルム１０ｍＬ、水１０ｍＬを加えて分液操作を行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、減圧濃縮することでオイル状の粗生成物を３００ｍｇ得た。シリカゲル１０ｇ、展開溶媒へプタン／酢酸エチル＝４：１～１：１にて精製した。目的のフラクションを濃縮、乾燥させることで、無色オイル状の化合物１０Ｄを５５．７ｍｇ（収率３２％（２工程））得た。さらに、化合物１４を４１．９ｍｇ（収率６５％）回収した。
化合物Ｄの合成
３０ｍＬナスフラスコにて、水１．０ｍＬ、酢酸０．１０ｍＬを仕込んだ。氷冷下、化合物１０Ｄ（２９．０ｍｇ，０．０４１ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１．０ｍＬ）を滴下した。同温度にて１時間攪拌した後、反応溶液に酢酸エチル１０ｍＬ、飽和重曹水１０ｍＬを添加して分液操作を行った。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、減圧濃縮することで化合物Ｄ（（２，３，６－トリ－Ｏ－アセチル－１－チオ－β－Ｌ－グルコピラノシド）（Ｓ－トリエチルホスフィン）金（Ｉ））を２４．４ｍｇ（収率９４％）得た。
＜化合物の評価＞
実施例で得られた化合物について、以下に示す試験を行った。
実施例で得られた化合物について、以下に示す試験を行った。
［ＲＦ波照射試験］
本発明のＬ－グルコース誘導体による温度上昇効果を確認するために、図１に示すＲＦ波照射ユニット１０を用いて、ラジオ波（ＲＦ波）照射試験を行った。ＲＦ波照射ユニット１０は、高周波発生器１と、高周波発生器１に接続された上部電極３及び下部電極５と、上部電極３と下部電極５との間で発生する電磁波を遮蔽するための電磁シールド７とを備える。上部電極３と下部電極５との間に試料Ｓを設置して、上部電極３と下部電極５の間で電磁波（ＲＦ波）を照射すると電気力線ＬＥＦが発生し、ＲＦ波照射試験を行うことができる。ＲＦ波照射の条件は、周波数（１３．５６ＭＨｚ）とした。
本発明のＬ－グルコース誘導体による温度上昇効果を確認するために、図１に示すＲＦ波照射ユニット１０を用いて、ラジオ波（ＲＦ波）照射試験を行った。ＲＦ波照射ユニット１０は、高周波発生器１と、高周波発生器１に接続された上部電極３及び下部電極５と、上部電極３と下部電極５との間で発生する電磁波を遮蔽するための電磁シールド７とを備える。上部電極３と下部電極５との間に試料Ｓを設置して、上部電極３と下部電極５の間で電磁波（ＲＦ波）を照射すると電気力線ＬＥＦが発生し、ＲＦ波照射試験を行うことができる。ＲＦ波照射の条件は、周波数（１３．５６ＭＨｚ）とした。
ＲＦ照射をしながら試料Ｓの温度を正確に測定するために光ファイバー温度計ＦＬ－２０００（安立計器製）を用いた。温度センターＦＳ１００（安立計器製）の先端を試料Ｓの中心部に挿入して温度測定を行った。
試料Ｓとしては、化合物Ｄ（（２，３，６－トリ－Ｏ－アセチル－１－チオ－β－Ｌ－グルコピラノサト）（Ｓ－トリエチルホスフィン）金（Ｉ））を所定の金原子濃度（金原子として０ｐｐｍ，３０８．９ｐｐｍ）で含有する水含有ゲルを用いた。水含有ゲルは生体組織のモデルであり、化合物Ｄは金原子を含むＬ－グルコース誘導体である。
具体的には、化合物Ｄを含有させたゲルをポリスチレン製容器中に封入したサンプルを試料Ｓとして用いた。当該サンプルは以下の手順で調製した。上部電極３と下部電極５で挟み込んだとき、電極間距離が２８ｍｍとなるポリスチレン製容器に所定濃度の化合物Ｄを含む水含有ゲルを封入した。
化合物Ｄを含まない場合（金原子として０ｐｐｍ）と化合物を含む場合（金原子として３０８．９ｐｐｍ）について、３０℃から３５℃に上昇するために要した時間から昇温速度（℃／ｍｉｎ）を求めた。化合物Ｄを含まない場合、昇温速度は平均２．５（℃／ｍｉｎ）、標準誤差ＳＥは０．０６℃であった。化合物Ｄを含む場合、昇温速度は平均２．９（℃／ｍｉｎ）、標準誤差ＳＥは０．１２℃であった。これらの結果から、化合物Ｄを含まない場合と比べて化合物Ｄを含む場合に昇温速度が増大することが確認できた。
＜Ｌ－グルコース誘導体投与試験＞
マウスの膵β細胞の腫瘍化（インスリノーマ）細胞株ＭＩＮ６（Miyazaki J. et al., Endocrinology 127: 126-132, 1990）を用いて、以下の実験を行なった。ここで、すべての実験は、９６穴のウェルのなかに約１０００個のＭＩＮ６細胞を前もって入れ、上記化合物Ｂ（以下ＬＧＧと呼ぶ）を投与する実験と、上記化合物Ａ（以下ＤＧＧと呼ぶ）を投与する対照実験について、外的擾乱が極力ないように配慮して行なった。
マウスの膵β細胞の腫瘍化（インスリノーマ）細胞株ＭＩＮ６（Miyazaki J. et al., Endocrinology 127: 126-132, 1990）を用いて、以下の実験を行なった。ここで、すべての実験は、９６穴のウェルのなかに約１０００個のＭＩＮ６細胞を前もって入れ、上記化合物Ｂ（以下ＬＧＧと呼ぶ）を投与する実験と、上記化合物Ａ（以下ＤＧＧと呼ぶ）を投与する対照実験について、外的擾乱が極力ないように配慮して行なった。
なおマウス膵臓に由来するＭＩＮ６細胞はヘテロな細胞集団であり(Yamato, E. et al., PLoS One 8: e61211, 2013)、培養開始後４－５ＤＩＶ程度までは、正常細胞すなわちインスリンを産生する膵臓ランゲルハンス氏島β細胞が主たる割合を占めており、病理学で言うところの悪性細胞の性質を示す細胞が一部存在するもののその割合は小さい。一方、培養日数が例えば１０ＤＩＶを過ぎ、全体として細胞状態が悪化する時期になると、悪性細胞の割合が相対的に増えると推定される（Sasaki, A. et al., Human Cell 2016, 29, 37-45）。
Ｖｉｔｒｏ下での培養日数が４ＤＩＶ (Days In Vitro)のＭＩＮ６に対して、ＬＧＧを投与した。ＬＧＧは、Ｌ－グルコースの１位ＯＨ基が－ＳＡｕＰ（Ｃ２Ｈ５）３基に置換したＬ－グルコース誘導体である。対照実験として、ＤＧＧを投与する実験も行なった。ＤＧＧは、Ｄ－グルコースの１位ＯＨ基が－ＳＡｕＰ（Ｃ２Ｈ５）３基に置換したＤ－グルコース誘導体である。
具体的には、培養日数が４ＤＩＶであるＭＩＮ６に対して、ＬＧＧとＤＧＧとを、０～１０００μＭ投与して９０分経過したのち、それらの濃度の関数として、死細胞マーカーＰＩ（Propidium Iodide）により評価した死細胞数の割合を測定した。その結果を図２に示す。図２中、横軸は、ＤＧＧないしＬＧＧの濃度を示しており、縦軸は、ＰＩ蛍光の細胞ごとの平均強度の総和を示している。ただし、縦軸は、濃度１０００μＭの死細胞数を各ｗｅｌｌ内の全細胞数であると仮定し、全細胞数の蛍光強度によって規格化したときの値（％）である。折れ線は、Eye guideである。
図２の内挿から、ＤＧＧを投与したときには、その濃度が１μＭ程度を超えると、ＰＩで評価した細胞死が少なくとも本実験で用いた基準で検出可能になると推定される。ＤＧＧは公知化合物であり、その細胞毒性は細胞内に入った金原子（Ａｕ）によるものと考えられている（Sutton B.M. et al., J. Med. Chem. 15: 1095-98, 1972; Wu, B. et al., J. Med. Chem. 62: 7751-68, 2019）。図２から、細胞がＰＩで評価された核異常について、50% effective dose（５０％有効量）を呈するＤＧＧの濃度は、１μＭから１０μＭの間と観測される。
一方、ＬＧＧを投与したときには、その濃度が１０μＭを越えると、ＰＩで評価した細胞死が検出可能になると推定される。本実験条件では、50% effective doseを呈するＤＧＧの濃度は、１０μＭから１００μＭの間と観測されることから、ＬＧＧは膵臓ランゲルハンス氏島β細胞株に代表されるような正常細胞に対して、ＤＧＧに比して約１０倍（約１桁）、安全性が高いと推定される。
ここで、図２で明らかに示されたＬＧＧによる細胞死が、たしかにＬＧＧが細胞内に取り込まれたことによって引き起こされたものであるかを検証するために、更なる実験を行った。具体的には、フロレチン（phloretin、以下ＰＨＴと呼ぶ）存在下でＬＧＧを投与して、細胞死が阻害されるかどうかを実験した。
ＰＨＴは、水チャネルやグルコーストランスポーターなど多様な膜輸送蛋白に対する阻害剤として機能する(Ono K. et al., Cancers 12: 850, 2020)。ある物質（ここではＬＧＧ）の効果が、「ＰＨＴにより阻害された」ということは、その物質（すなわちＬＧＧ）が上記の膜輸送蛋白を介して、少なくとも一部は細胞内に輸送されており、その輸送がＰＨＴにより阻害されたことを示唆する(Ono K. et al., Cancers 12: 850, 2020)。すなわち、ＰＨＴ存在下でＭＩＮ６細胞に対してＬ－グルコース誘導体を適用すると、ＰＨＴによる非トランスポーター型輸送機構の阻害効果によって、ヘテロな細胞集団の中に一部存在する「Ｌ－グルコース誘導体を取り込み可能な細胞」へのＬＧＧの取り込みが阻害されるたものと推定される。
具体的な実験としては、培養日数が５ＤＩＶであるＭＩＮ６について、（Ａ）ＬＧＧを投与しなかった場合（対照実験）、（Ｂ）１００μＭのＬＧＧを１０ｍｉｎ間投与した場合、（Ｃ）あらかじめ１５０μＭのＰＨＴを投与した後に１００μＭのＬＧＧを１０ｍｉｎ間投与した場合、のそれぞれについて、光学顕微鏡により細胞状態を観察した。その結果をそれぞれ図３Ａ～Ｃに示し、図３中のａ～ｉの拡大図（拡大図同士の縮尺は全て同一）を図４ａ～ｉに示す。
図３Ｂ、及びその拡大図である図４ｅでは、一部の細胞において細胞質の一部が細胞外に突出した特徴的な形態が認められる（矢印参照）。このような形態は図３Ａ、及びその拡大図である図４ａ～ｄでは観測されなかったものであり、細胞状態の悪化が示唆される。一方、図３Ｃ、及びその拡大図である図４ｆ～ｉでは、細胞状態の悪化を示す細胞がほとんど認められない。
さらに、ＰＨＴ存在下及び非存在下において、ＬＧＧの細胞への影響を定量的に解析した。具体的には、上述の図３の場合と同様に、ＭＩＮ６（５ＤＩＶ）について、（Ａ）ＬＧＧを投与しなかった場合（Ｃｏｎｔｒｏｌ）、（Ｂ）１００μＭのＬＧＧを１０ｍｉｎ間投与した場合（ＬＧＧ）、（Ｃ）あらかじめ１５０μＭのＰＨＴを投与した後に１００μＭのＬＧＧを１０ｍｉｎ間投与した場合（ＬＧＧ＋ＰＨＴ）、のそれぞれについて、生細胞の活性を表す蛍光マーカーCalcein（カルセイン）の蛍光強度で評価した。その結果を図５に示す。図５中、Error barは標準誤差ＳＥを、括弧内の数値は解析したＲＯＩの数を示す。
なお、Calceinの蛍光強度は、細胞内の加水分解酵素エステラーゼの活性を反映しており、Calceinの蛍光強度の低下は細胞状態の悪化を示す。図の縦軸は、細胞に設定した関心領域（ＲＯＩ）あたりのCalceinの平均蛍光強度 (arbitrary unit, A.U.)を示す。統計解析には、Bonferroni-Dunn testを用いた。
図５における左（Ｃｏｎｔｒｏｌ）の棒（ｂａｒ）と中央（ＬＧＧ）の棒の実験群の比較から、ＬＧＧは、ＭＩＮ６細胞の活性を有意に低下させたことがわかる。さらに中央（ＬＧＧ）の棒と右（ＬＧＧ＋ＰＨＴ）の棒の実験群の比較から、ＰＨＴによりＬＧＧに起因する細胞活性の低下が有意に阻害されたことが明らかである。
同じ実験を３回繰り返し、いずれも同様の結果を得た。このことは、ＬＧＧの少なくとも一部がＰＨＴにより阻害される機構を介してＭＩＮ６細胞に働き、その細胞活性を低下させたことを示唆する。最もあり得る機序は、ＬＧＧが「ＰＨＴにより阻害されるチャネル様の膜輸送蛋白」（Sasaki A. et al., Human Cell 2016, 29, 37-45）を介して細胞内に侵入し、細胞活性を低下させた可能性である。既に述べたように、ＭＩＮ６細胞にはこのようなチャネル様蛋白を発現する腫瘍細胞が一部混在している可能性があり、ＬＧＧがこのような腫瘍細胞内に取り込まれ、細胞の活性を減弱させ、細胞死に至らしめる可能性が示唆される。
さらには、培養日数ＤＩＶの長いＭＩＮ６に対して、図２と同様の実験を行なった。ＤＧＧについては１８ＤＩＶ、ＬＧＧについては１９ＤＩＶの結果を、図６に示す。ただし、いずれの場合も、ＤＧＧないしＬＧＧを１０分間投与した後に、観測を行なった。なお、プロットは死細胞数の割合を示す。
この結果から、ＤＩＶが大きい場合には、ＬＧＧを入れた時の死細胞数の割合のＬＧＧ濃度依存性が、ＤＧＧを入れたときの死細胞数の割合のＤＧＧ濃度依存性にほぼ一致することが分かる。もとより培養日数が１８ー１９ＤＩＶとなったＭＩＮ６細胞では、死細胞の割合が増え、培養環境が悪化していることから、生き残った細胞中に占める悪性腫瘍細胞の割合が相対的に増えていると推定される。このような細胞群に対して、ＬＧＧは有意に多くの細胞死をもたらした。
以上の結果は、正常細胞に対してＤＧＧよりはるかに低毒性であるＬＧＧは、がん細胞内部に、少なくともその一部が選択的に取り込まれ、おそらくは取り込まれた後、金原子（Ａｕ）ががん細胞に対して顕著な毒性を呈していることを示唆する。
１…高周波発生器、３…上部電極、５…下部電極、７…電磁シールド、１０…ＲＦ波照射ユニット、Ｓ…試料、ＬＥＦ…電気力線。
Claims (3)
- 下記一般式（１）で表されるＬ－グルコース誘導体。
- Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４及びＸ５は、それぞれ独立に、－ＯＲ２基である、請求項１に記載のＬ－グルコース誘導体。
- Ｒ１はトリアルキルホスフィン配位子である、請求項１又は２に記載のＬ－グルコース誘導体。
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