【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明はアミノ酸のホウ素アナログと、アミノ
酸ホウ素アナログのエステルの製法と、抗腫瘍活
性又は脂血低下（hypolipidemic）活性を有する
生物学的活性物質としてのアミノ酸ホウ素アナロ
グの使用とに係る。
アミノ酸ホウ素アナログは当業界では広く知ら
れている。例えばフアーマス―テイカルサイエン
ス誌（Journal of Pharmaceutical Sciences）、
1981年３月、No.３、V.70、アミノシアノボラン、
アミノカルボキシボラン及び関連化合物の抗高脂
質血症活性（Antihyperlipidemic Activity of
Amino Cyanoboranes，Amino
Carboxyboranes and Related Compounds）で
はアミノシアノボランの抗高脂質血症活性が論じ
られている。
アミノ酸ホウ素アナログに関して発行された米
国特許としては第4209510号；第4312989号；第
4368194号が挙げられる。
発明の概要
本発明はアミノ酸ホウ素アナログから誘導さ
れ、一般式R1R2R3NBH2COOR4で示される一連
のエステルに係る。前記式中、（1a）R1、R2及び
R3は水素、１〜８個の炭素原子を有する低級ア
ルキルもしくはハロアルキル、フエニルまたはベ
ンジルを含んでなる群の中から選択されるが、た
だしR1，R2およびR3のうちの少なくとも１個が
水素であり、または（1b）R1，R2およびR3は
各々メチルであつて、この場合R4はメチルであ
り、(2)R4は炭素原子を１〜８個有する低級アル
キルもしくはハロアルキル、フエニル、ベンジル
またはコレステリルである。これらアルキル基は
直鎖又は分子鎖であつてよい。代表的なアルキル
基としてはメチル、エチル、プロピル及びｎ―ブ
チルがある。通常好ましい基はメチル基又はエチ
ル基からなる。何故ならこれらの基は合成中の立
体障害を最小限にしか示さないからである。
本発明の化合物ならびに関連化合物は、対応す
る酸及びアルコール類をジクロロメタン中室温で
ジシクロヘキシルカルボジイミド（DCC）と縮
合させることにより、または以下に開示したクロ
ロホルメートを用いる方法によつて製造し得る。
これら２つの方法はいずれも本発明の１部を構成
する。
好ましい態様の説明
代表的エステル物質の製造
１ （CH3）3N.BH2COOH及び無水エタノール
の溶液をDCCと共に室温で６日間脱水処理す
ることによりトリメチルアミン―カルボエトキ
シボラン（CH3）3N.BH2COOC2H5を製造した。
この方法での収率は45％であつた。この甘い香
りのエステルは揮発性と水溶性とが比較的高
く、それがこの方法の低収率の原因になつたと
考えられる。
２ （CH3）3N.BH2COOH及びCH3OHを室温で
１週間DCCと縮合させることにより82％の収
率でトリメチルアミン―カルボメトキシボラン
（CH3）3N.BH2COOCH3を製造した。反応時間
を２週間に延長すると収率も98％に増大した。
３ （CH3）3N.BH2COOCH3と８倍の過剰量
（重量で）の（CH3）2NHとのアミノ交換反応
をガラス製耐圧反応器内室温で２週間行なうこ
とによりジメチルアミン―カルボメトキシボラ
ン（CH3）2NH.BH2COOCH3を67％の収率で製
造した。H2Oによる洗浄と真空ポンピングと
により生成混合物中の未反応出発エステル８％
を除去した。出発材料及び生成物中のエステル
結合は過剰アミンによつて開裂しなかつた。変
形例として（CH3）2NH.BH2COOH及び
CH3OHとDCCとを室温で４日間縮合反応させ
ることもできた。この反応法では収率が極めて
低かつた（８％）。
４ CH3NH2.BH2COOH及びCH3OHをDCCと
室温で６日間縮合させることによりメチルアミ
ン―カルボメトキシボラン、CH3NH2.
BH2COOCH3を製造した。この反応による収
率は21％であつた。
５ 化合物４の製法と同様の方法で、（CH3）3N.
BH2COOH及びHOCH2CH2ClをDCCと室温で
１週間縮合させることによりメチルアミン―
（カルボ―２―クロロエトキシ）ボラン
（CH3）3N.BH2COOCH2CH2Cl(5)を製造した。
この反応による収率は61％であつた。
６ ステンレス鋼製耐圧容器内で（CH3）3N.
BH2COOCH3と過剰の液体NH3との間のアミ
ン交換反応を室温で２週間生起させることによ
りアンモニア―カルボメトキシボラン、H3N.
BH2COOCH3を製造した。
７ エーテル中乾燥N2の存在下で（CH3）3N.
BH2COOHをｎ―C4H9Liによりリチウム化
（lithiation）し、次いでリチウム塩（未単離）
を室温で16時間（CH3）3SiClと反応させること
によりトリメチルアミン―（カルボトリメチル
シロキシ）ボラン、（CH3）3N.BH2COOSi
（CH3）3を製造した。操作後減圧蒸留にかける
と58％のシリルエステルが透明で感湿性の液体
として得られた。これは放置しておくと凝固し
た。
これら化合物の総てを元素分析と、IR，
HNMR及びＢ NMR分光分析とにかけて特性
を調べた。これらエステルの物理的データ及びス
ペクトルデータを表に示す。IRスペクトルは
Ｂ―Ｈ及びＣ＝０の特徴的吸収を示した。Ｈ及び
ＢのNMRスペクトルデータはこれら化合物の表
に示した式を調和していた。IRスペクトルはパ
ーキン―エルマー（Perkin―Elmer）297スペク
トロメータで記録した。固体試料はKBrデイス
クとして、NaClデイスク間のヌジヨールマル
（Nujol mulls）として、又は適切な溶媒中の溶
液として調製した。油類は明確に記録された。プ
ロトン及びホウ素NMRスペクトルは夫々バリア
ン（Varian）EM360Aスペクトロメータ及びジ
エオル（JEOL）FX90Qスペクトロメータで得
た。元素分析はテネシー州ノツクスビルのガルブ
レイスラボラトリー社（Galbraith
Laboratories，Inc.）又はニユーヨーク州ウツド
サイドのシユワルツコフマイクロアナリテイカル
ラボラトリー社（Schwarzkopf
Microanalytical Laboratory Inc.）によつて行
なわれた。
【表】
ａ （C2H5）2O.BF3を外部標準として使用した。
この表に示されている化学シフトは総て前記標
準から（負に）ずれていた（upfield）。
血清脂質スクリーニング
実験の間CF1雄マウス（30ｇ）に齧歯動物用ラ
ボラトリーフードを与え、水も任意に与えた。本
発明の化合物を１％カルボキシメチルセルロース
―水に懸濁させ均質化（ホモゲナイズ）した。用
量はこれらマウスの各週の体重に基づいて計算し
た。テスト化合物を20mg／Kg／日の割合で腹腔内
（ip）投与した。９日目及び16日目に、アルカリ
を含まない非ヘパリン化毛様細管への尾部静脈放
血により採血を行ない、３分間遠心分離処理して
血清を得た。非溶血血清の30ml試料を一対使用
し、ネス（Ness）他によりクリヌ、ケム、アク
タ（Clin、Chem、Acta）誌、第10巻、p229
（1964年）に記載のリーバーマン―バーチヤード
（Liebermann―Burchard）反応を変形して血清
コレステロールレベル（ミリグラムパーセント）
を調べた。別のグループのマウスを14日目に放血
処理し、25ml試料を用いて血清トリグリセリドレ
ベル（ミリグラムパーセント）を測定した。
血清テストの結果を表２に示す。示されている
値はコントロールに対するパーセントの値であ
る。抑制パーセンテージ即ち化合物の効果は100
から前記コントロールのパーセンテージを差引く
ことによつて求められる。
【表】
これらの化合物は総て血清コレステロール及び
トリグリセリドに関して或る程度の制御活性を示
す。特にトリメチルアミンカルボメトキシボラン
は血清トリグリセリドに関して77％の抑制効果を
示した。ジヤーナル オブ フアーマスーテイカ
ル サイエンス（J.Pharm.Sci.），第70巻、第339
頁（1981年）に報告されているように、対応する
エチルエステルは20mg／Kgの投与量で43％の抑制
しか示さないことに比較してみると上記の効果は
顕著である。
また、本発明の化合物であるアミノボランエス
テル（CH3）3NBH2COOCH3は、リンパ系白血病
細胞Ｌ―1210に対する細胞毒性に関するED50（μ
ｇ／ml）値として、1.02を有する。一方、これに
対して、対応する酸であるところの
（CH3）3NBH2COOHは3.96というかなり高い値
を示す。
別のエステル製造法
前述の如きアミノ酸ホウ素アナログのエステル
の製造は十分な量のテスト用物質を製造するため
の技術を提供した。しかしながら対応の酸及びア
ルコール類をCH2Cl2中室温でDCCと縮合させる
ことにより前記化合物を製造する方法では反応時
間が非常に長い。この反応の収率は通常良好ない
しは中程度であるが、１週間以上もの時間を必要
とする。更にこのエステルは、除去しなければな
らない副産物としてジシクロヘキシルウレアを含
む。分留晶出及び溶媒抽出による所望生成物の分
離は所望のエステルと副産物とが互い類似した溶
解特性を有するため時間がかかり困難である。
前記エステルを製造するための別の合成技術と
して、米国特許第4368194号に記載の如きテトラ
フルオロボレート化合物でのトリアルキルアミン
カルボキシボランの処理がある。この方法は出発
カルボキシボランがトリアミン置換基を有する場
合の化合物には効果的であつたが、ジアミン、モ
ノアミン又はアンモニアのカルボキシボランには
効果がない。これはボラン中のホウ素上の水素が
加水分解するためである。
より効果的でより一般的に使用される新規な合
成法を以下に記載する。この新規な合成法は、ア
ミンカルボキシボランの窒素上に水素原子がある
かないかに関係なくエステルを製造するのに使用
することができる。通常所望のエステルは、混合
カルボン酸―炭酸無水物を穏やかな条件下で反応
させることにより製造する。この改良された合成
法では当モル量のアミン―カルボキシボラン、ア
ルキルクロロホルメート及びトリアルキルアミン
を塩化メチレン中で低温即ち−10〜＋10℃の温度
で混合することにより脱カルボキシル化を迅速に
生起させて所望のエステル生成物を得る。
一例として、塩化メチレン100mlにアミン―カ
ルボキシボラン0.01モルとトリエチルアミン
0.011モルとを溶解した溶液にアルキルクロロホ
ルメート0.01モルとジメチルアミノピリジン
0.001モルとを加えた。常時撹拌しながらこの混
合物を１時間０℃に維持した。二酸化炭素の発生
を伴いながら反応はスムーズに進んだ。１時間後
に該溶液を20mlの水で２度洗浄し、硫酸マグネシ
ウムを用いて乾燥した。得られた物質を濃縮して
純エステルにした。
種々の出発材料を用いて、種々の出発化合物を
使用した基本構造（Ｒ）3N.BH2COOR′のエステ
ル類を製造した。Ｒがメチルまたはエチルを表わ
す場合のエステル類を製造した。アミノ窒素に結
合した有機基の数は１〜３であつた。
R′がメチル、エチル、コレステリル、トルエ
ン、ベンゼン、臭化エチル及び塩化エチルを表わ
す場合のエステル類を製造した。
この方法を用いると多様のエステル物質が迅速
に且つ高収率で得られる。
以上、アミノ酸のホウ素アナログから形成され
る新規のエステル類と、新規の改良されたエステ
ル製造法とについて説明してきたが、この種のエ
ステル類は血清コレステロール及びトリグリセリ
ドを減少させる効果を示す。
本発明は本明細書に記載の構造のみに限定され
るものではなく、当業者によつて特許請求の範囲
の精神と限界とを逸脱することなく種々に変形し
得ると理解されたい。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides methods for preparing boron analogs of amino acids and esters of boron amino acid analogs, and methods for preparing boron amino acid analogs and esters of boron amino acids as biologically active substances with antitumor or hypolipidemic activity. Concerning the use of analogues. Amino acid boron analogs are widely known in the art. For example , the Journal of Pharmaceutical Sciences,
March 1981, No. 3, V.70, aminocyanoborane,
Antihyperlipidemic Activity of Aminocarboxyborane and Related Compounds
Amino Cyanoboranes，Amino
Carboxyboranes and Related Compounds) discusses the antihyperlipidemic activity of aminocyanoboranes. U.S. patents issued regarding amino acid boron analogs include No. 4209510; No. 4312989;
No. 4368194 is mentioned. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a series of esters derived from amino acid boron analogs and having the general formula R 1 R 2 R 3 NBH 2 COOR 4 . In the above formula, (1a) R 1 , R 2 and
R 3 is selected from the group consisting of hydrogen, lower alkyl or haloalkyl having 1 to 8 carbon atoms, phenyl or benzyl, provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 is hydrogen, or (1b) R 1 , R 2 and R 3 are each methyl, in which case R 4 is methyl, (2) R 4 is lower alkyl having 1 to 8 carbon atoms or Haloalkyl, phenyl, benzyl or cholesteryl. These alkyl groups may be straight chain or molecular chain. Representative alkyl groups include methyl, ethyl, propyl and n-butyl. Usually preferred groups consist of methyl or ethyl groups. This is because these groups present minimal steric hindrance during synthesis. Compounds of the invention and related compounds may be prepared by condensing the corresponding acids and alcohols with dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in dichloromethane at room temperature or by the methods using chloroformates disclosed below.
Both of these two methods form part of the present invention. DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Preparation of Representative Ester Materials 1 (CH 3 ) 3 N. Trimethylamine-carboethoxyborane (CH 3 ) 3 N. is prepared by dehydrating a solution of BH 2 COOH and absolute ethanol with DCC at room temperature for 6 days. BH2COOC2H5 was produced .
The yield with this method was 45%. This sweet-smelling ester has relatively high volatility and water solubility, which may account for the low yield of this process. Trimethylamine-carbomethoxyborane ( CH3 ) 3N.BH2COOCH3 was produced in 82% yield by condensation of 2 (CH3) 3N.BH2COOH and CH3OH with DCC for one week at room temperature. did. The yield also increased to 98% when the reaction time was extended to 2 weeks. 3 (CH 3 ) 3 N.BH 2 COOCH 3 and an 8-fold excess (by weight) of (CH 3 ) 2 NH were exchanged for two weeks at room temperature in a glass pressure-resistant reactor to produce dimethylamine. -Carbomethoxyborane (CH 3 ) 2 NH.BH 2 COOCH 3 was produced with a yield of 67%. 8% of unreacted starting ester in the resulting mixture by washing with H 2 O and vacuum pumping.
was removed. Ester bonds in the starting material and product were not cleaved by excess amine. As a variant (CH 3 ) 2 NH.BH 2 COOH and
It was also possible to carry out a condensation reaction between CH 3 OH and DCC at room temperature for 4 days. This reaction method gave a very low yield (8%). 4 CH 3 NH 2 .Methylamine-carbomethoxyborane, CH 3 NH 2 .BH 2 COOH and CH 3 OH are condensed with DCC at room temperature for 6 days.
BH 2 COOCH 3 was produced. The yield from this reaction was 21%. 5 Using a method similar to the method for producing compound 4, (CH 3 ) 3 N.
Methylamine- _ _
(Carbo-2-chloroethoxy)borane (CH 3 ) 3 N.BH 2 COOCH 2 CH 2 Cl(5) was produced.
The yield from this reaction was 61%. 6 In a stainless steel pressure vessel (CH 3 ) 3 N.
Ammonia-carbomethoxyborane, H3N , is produced by allowing a transamination reaction between BH2COOCH3 and excess liquid NH3 to occur at room temperature for two weeks.
BH 2 COOCH 3 was produced. 7 ( CH3 ) 3N in the presence of dry N2 in ether.
Lithiation of BH 2 COOH with n-C 4 H 9 Li followed by lithium salt (unisolated)
Trimethylamine-(carbotrimethylsiloxy)borane, ( CH3 ) 3N.BH2COOSi , by reacting with ( CH3) 3SiCl for 16 hours at room temperature.
(CH 3 ) 3 was produced. After the operation, vacuum distillation yielded 58% of the silyl ester as a clear, moisture-sensitive liquid. This solidified when left alone. All of these compounds were analyzed by elemental analysis, IR,
The properties were investigated by HNMR and B NMR spectroscopy. The physical and spectral data of these esters are shown in the table. The IR spectrum showed characteristic absorptions of B--H and C=0. NMR spectral data for H and B were consistent with the formulas shown in the table for these compounds. IR spectra were recorded on a Perkin-Elmer 297 spectrometer. Solid samples were prepared as KBr disks, as Nujol mulls between NaCl disks, or as solutions in appropriate solvents. Oils were clearly recorded. Proton and boron NMR spectra were obtained on a Varian EM360A spectrometer and a JEOL FX90Q spectrometer, respectively. Elemental analysis was performed by Galbraith Laboratory, Knoxville, Tennessee.
Laboratories, Inc.) or Schwarzkopf Microanalytical Laboratories, Woodside, New York.
Microanalytical Laboratory Inc.). [Table] a (C 2 H 5 ) 2 O.BF 3 was used as an external standard.
All chemical shifts shown in this table are (negatively) upfield from the standard. Serum Lipid Screening CF 1 male mice (30 g) were fed rodent laboratory food and had water ad libitum during the experiment. The compound of the present invention was suspended in 1% carboxymethyl cellulose-water and homogenized. Doses were calculated based on the weekly weight of these mice. Test compounds were administered intraperitoneally (ip) at a rate of 20 mg/Kg/day. On days 9 and 16, blood was collected by tail vein exsanguination into alkali-free, non-heparinized capillary tubules and centrifuged for 3 minutes to obtain serum. Using a pair of 30 ml samples of non-hemolyzed serum, the procedure was performed by Ness et al., Clin, Chem, Acta, Vol. 10, p. 229.
Serum cholesterol level (milligram percent) as a modification of the Liebermann-Burchard reaction described in (1964).
I looked into it. Another group of mice was exsanguinated on day 14, and 25 ml samples were used to measure serum triglyceride levels (percent milligrams). The results of the serum test are shown in Table 2. Values shown are percentages of control. The inhibition percentage i.e. the effectiveness of the compound is 100
Determined by subtracting the percentage of the control from TABLE All these compounds exhibit some degree of regulatory activity with respect to serum cholesterol and triglycerides. In particular, trimethylaminecarbomethoxyborane showed a 77% inhibitory effect on serum triglycerides. Journal of Pharmaceutical Sciences (J.Pharm.Sci.), Volume 70, No. 339
This effect is remarkable when compared to the corresponding ethyl ester, which showed only 43% inhibition at a dose of 20 mg/Kg, as reported by Page (1981). Furthermore, aminoborane ester (CH 3 ) 3 NBH 2 COOCH 3 , which is a compound of the present invention, has an ED 50 (μ
g/ml) value of 1.02. On the other hand, the corresponding acid (CH 3 ) 3 NBH 2 COOH shows a considerably high value of 3.96. Alternative Ester Production Methods The production of esters of amino acid boron analogs as described above provided a technique for producing sufficient quantities of test materials. However, the method of preparing said compounds by condensing the corresponding acids and alcohols with DCC in CH 2 Cl 2 at room temperature requires a very long reaction time. The yield of this reaction is usually good to moderate, but it takes a week or more. Additionally, this ester contains dicyclohexylurea as a by-product that must be removed. Isolation of the desired product by fractional crystallization and solvent extraction is time consuming and difficult because the desired ester and byproducts have similar solubility characteristics. Another synthetic technique for making the esters is the treatment of trialkylamine carboxyborane with a tetrafluoroborate compound as described in US Pat. No. 4,368,194. This method was effective for compounds where the starting carboxyborane had a triamine substituent, but not for diamine, monoamine or ammonia carboxyboranes. This is because hydrogen on boron in borane is hydrolyzed. A new, more effective and more commonly used synthetic method is described below. This new synthetic method can be used to prepare esters with or without a hydrogen atom on the nitrogen of the amine carboxyborane. The desired ester is usually prepared by reacting mixed carboxylic acid-carbonic anhydrides under mild conditions. This improved synthesis method rapidly causes decarboxylation by mixing equimolar amounts of amine-carboxyborane, alkylchloroformate, and trialkylamine in methylene chloride at low temperatures, i.e., between -10 and +10°C. to obtain the desired ester product. As an example, 0.01 mole of amine-carboxyborane and triethylamine in 100 ml of methylene chloride.
0.01 mole of alkyl chloroformate and dimethylaminopyridine are dissolved in a solution of 0.011 mole of dimethylaminopyridine.
0.001 mol was added. The mixture was maintained at 0° C. for 1 hour with constant stirring. The reaction proceeded smoothly with the production of carbon dioxide. After 1 hour, the solution was washed twice with 20 ml of water and dried using magnesium sulfate. The resulting material was concentrated to the pure ester. Various starting materials were used to prepare esters of basic structure (R) 3 N.BH 2 COOR' using various starting compounds. Esters were prepared where R represents methyl or ethyl. The number of organic groups bonded to the amino nitrogen was 1-3. Esters were prepared where R' represents methyl, ethyl, cholesteryl, toluene, benzene, ethyl bromide and ethyl chloride. Using this method, a wide variety of ester materials can be obtained rapidly and in high yields. Thus, novel esters formed from boron analogs of amino acids and new and improved methods of making the esters have been described which exhibit serum cholesterol and triglyceride reducing effects. It should be understood that the present invention is not limited only to the structure described herein, but can be modified in various ways by those skilled in the art without departing from the spirit and limitations of the claims.