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JPH0791213B2 - ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼの阻害剤 - Google Patents
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JPH0791213B2 - ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼの阻害剤 - Google Patents

ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼの阻害剤

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JPH0791213B2
JPH0791213B2 JP4329641A JP32964192A JPH0791213B2 JP H0791213 B2 JPH0791213 B2 JP H0791213B2 JP 4329641 A JP4329641 A JP 4329641A JP 32964192 A JP32964192 A JP 32964192A JP H0791213 B2 JPH0791213 B2 JP H0791213B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】結腸・直腸癌、外分泌性膵臓癌及
び骨髄性白血病を含む多くのヒトの癌において、Ras 遺
伝子が活性化することが知られている。Ras 活動の生物
学的及び生化学的研究によると、Ras はG調節蛋白質の
ように機能することが示された。その理由は、細胞を形
質転換するためには、Ras は形質膜に位置しGTP に結合
するはずだからである〔Gibbs,J.ら、Microbiol.Rev. 5
3:171-286 (1989)〕。癌細胞中のRas 遺伝子の形状は変
異していて、正常細胞中のRas 蛋白質と区別することが
できる。
【0002】Ras が形質膜に位置するまでには、少なく
とも3種の翻訳後修飾が含まれており、その全てはRas
のC末端で起こる。Ras のC末端には、“CAAX”、即ち
“Cys - Aaa 1 - Aaa2 - Xaa ”ボックス〔Aaa は脂肪
族アミノ酸であり、Xaa はいずれのアミノ酸でもよい〕
と呼ばれる部分配列が含まれる〔Willumsen ら、Nature
310:583-586 (1984) 〕。この部分(motif )は、Rho
、真菌性交配因子、核ラミン及びトランスデューシン
のγサブユニット等の Ras関連GTP 結合蛋白質にも含ま
れている。
【0003】イソプレノイドファルネシルピロ燐酸(FP
P )によるRas のファルネシル化は、生体内でシステイ
ン部分に起こり、チオエーテル結合を生成する〔Hancoc
k ら、Cell 57:1167 (1989); Caseyら、Proc.Natl.Aca
d.Sci.USA 86:8323 (1989) 〕。さらに、Ha-Ras及びN-R
as は、C末端のCys ファルネシル受容体近くのCys 残
基にチオエーテルを作ってパルミトイル化する〔Gutier
rez ら、EMBO J. 8:1093-1098(1989); Hancockら、Cell
57:1167-1177 (1989)〕。Ki-Rasは、パルミテート受容
体Cys を欠いている。Ras C末端の最後の3アミノ酸は
蛋白質分解で除去され、新たなC末端にメチルエステル
化が起こる〔Hancock ら、前出〕。真菌性交配因子や哺
乳類核ラミンにあっても、同様の修飾段階がある〔Ande
reggら、J.Biol.Chem. 263:18236 (1988); Farnsworth
ら、同誌 264:20422 (1989) 〕。
【0004】Ras のファルネシル化がロバスタチン〔Me
rck & Co., Rahway, NJ 〕及びコンパクチン〔Hancock
ら、前出; Casey ら、前出; Schafer ら、Science 245:
379(1989)〕により生体内で阻害されることが実証され
た。これら薬剤は、ポリイソプレノイド及びファルネシ
ルピロ燐酸前駆体生成の律速酵素であるHMG-CoA リダク
ターゼを阻害する。ファルネシルピロ燐酸を前駆体とし
て利用するファルネシル蛋白質トランスフェラーゼが、
Ras ファルネシル化をもたらすことが示された〔Reiss
ら、Cell 62:81-88 (1990); Schaber ら、J.Biol.Chem.
265: 14701-14704 (1990); Schafer ら、Science 249:
1133-1139(1990); Manne ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA
87:7541-7545 (1990)〕。
【0005】ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼが
阻害され、それによりRas 蛋白質のファルネシル化が防
止されると、Ras が正常細胞を癌細胞に形質転換する能
力が失われる。本発明の化合物は、Ras のファルネシル
化を阻止し、それにより可溶性Ras が生成し、後述のよ
うにこれがRas 機能の優性負阻害剤として働くことがで
きる。癌細胞中の可溶性Ras は優性負阻害剤となり得る
ものの、正常細胞中の可溶性Ras は阻害剤とならない。
【0006】“Cys - Aaa 1 - Aaa2 - Xaa ”ボックス
膜領域のない、シトゾル所在の、及び活性化形態(GTPa
se活性が損なわれ、GTP に結合している)のRas は、膜
結合型のRas 機能の優性負Ras 阻害剤として作用する
〔Gibbs ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:6630-6634 (1
989)〕。GTPase活性が普通のシトゾル所在のRas は、阻
害剤として機能しない。前出のGibbs らは、この効果を
Xenopus 卵母細胞及び哺乳類細胞において実証した。
【0007】Ras のファルネシル化を阻止するため本発
明化合物を投与すると、膜内Ras 量が減少するばかりで
なく、Ras のシトソル集中が生ずる。活性化Ras を持つ
腫瘍細胞では、このシトソル集中は膜結合Ras 機能の他
の拮抗原因として働く。Rasが普通の正常細胞にあって
は、Ras のシトソル集中が拮抗原因として働くことはな
い。ファルネシル化が完全に阻止されぬ場合には、他の
ファルネシル化蛋白質がその機能を持続することが可能
である。
【0008】ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼ活
性は、化合物の投与量に応じ抑制するか、完全に阻害す
ることができる。ファルネシル蛋白質トランスフェラー
ゼ酵素活性を化合物の投与量を調整して抑制するに止め
ると、当該酵素を利用する他の代謝反応への影響等の好
ましからざる副作用を避けるのに役立つ。
【0009】上記化合物及びその類似体は、ファルネシ
ル蛋白質トランスフェラーゼの阻害剤である。ファルネ
シル蛋白質トランスフェラーゼは、ファルネシルピロ燐
酸を用いて、Ras のCAAXボックスのCys チオール基をフ
ァルネシル基で共有結合により修飾する。HMG-CoA リダ
クターゼ阻害によりファルネシルピロ燐酸生合成を阻止
すると、生体内でRas の膜局在ができなくなり、Ras の
機能が阻害される。ファルネシル蛋白質トランスフェラ
ーゼの阻害は、イソプレン生合成阻害剤一般に比して、
より特異的であり副作用が少ない。
【0010】過去に、CAAX配列のテトラペプチドがRas
ファルネシル化を阻害するとされたことがある〔Schabe
r ら、前出; Reiss ら、前出; Reiss ら、PNAS 88:732-
736(1991)〕。しかしながら、そこに報告されたファル
ネシルトランスフェラーゼ阻害剤は代謝的に不安定で、
細胞内では不活性である。
【0011】さらに、Piptoporus australiensisからの
新規無水シトラコン酸誘導体の構造がスペクトル解析と
化学的手法により、3-[(7Z)-ヘキサデセニル]-4-メチル
フラン-2,5- ジオンと決定された旨も報告されている
〔M.Gill、Phytochemistry, 21: 1786-1788 (1982)〕。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記した事項に鑑み、
本発明はファルネシル蛋白質トランスフェラーゼを阻害
し、もって発癌遺伝子蛋白質Ras がファルネシル化する
のを防止する医薬化合物及び組成物並びに当該化合物の
利用方法の提供をその目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の医薬化合物は、
下記の構造式(I)で示される。本化合物はファルネシ
ル蛋白質トランスフェラーゼを阻害し、もって発癌遺伝
子蛋白質Ras がファルネシル化するのを防止する。
【0014】
【化8】
【0015】〔式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立
に、a)水素、b)C1 〜C5 アルキル又はc)i)フェニル又
はii) メチル、メトキシ、ハロゲン(Cl、Br、F、I)
若しくはヒドロキシで置換されたフェニルで置換された
1 〜C5 アルキルである〕の化合物、或いはR1 及び
2 の少なくとも一方が水素である式(I)の化合物の
医薬的に許容可能な塩である。R1 及びR2 がいずれも
水素でない場合には、式(I)の化合物はファルネシル
蛋白質トランスフェラーゼ阻害剤としての作用に欠ける
可能性があるが、その薬剤前駆体として作用することが
ある。
【0016】本発明の第2の態様として、下記の構造式
(II):
【0017】
【化9】
【0018】の化合物がある。本明細書を通じ、2,3-オ
レフィンの配置は図示されたとおりのものであるとす
る。
【0019】本発明の好ましい化合物(9) は、次式:
【0020】
【化10】
【0021】で示される。
【0022】本発明の第2の好ましい化合物(10)は、次
式:
【0023】
【化11】
【0024】で示される。
【0025】化合物(9) 及び(10)は、Chaetomella acut
iseta と同定された、新規な培養菌MF5685を用いる好気
性醗酵により製される。本明細書ではこの微生物につき
具体的に述べるが、上記株の変異株も含めてChaetomell
a 属の他の微生物も本発明の化合物を産生する能力があ
る。
【0026】培養菌MF5685は、New Jersey州Sussex郡で
Robinia pseudoacaciaに寄生的に生育したPhellinus ro
binae の腐敗果肉から単離された、真菌Chaetomella ac
utiseta である。この培養菌は、12301 Parklawn Driv
e, Rockville, MD 20852 所在のAmerican Type Culture
Collectionに、ATCC 74113として寄託されている。
【0027】Chaetomella acutiseta と同定された本培
養菌MF5685は、以下のような形態的特徴を有する:オー
トミール寒天(Difco Laboratories)上のコロニーは、
20℃、相対湿度95%、螢光照射期間12 hr で3週間後に4
0〜42 mm 径に達した。これは僅かに盛り上がってお
り、濃密なフェルト状ないし殆ど交絡、鈍色、縁は明確
な白色だが直ぐに淡黄色ないし桃色系黄色又は青白い褐
色でTilleul-Buff(英字による色表示は、Ridgway,R. 1
912, Color Standard and Nomenclature, Washington,
D.C.による)に近く、Vinaceous-Buff, Avellaneous
で、褐色ないし暗褐色でCarob Brown の濃い凝集物があ
り、分生子は不規則同心円帯状に生育し、周辺には細か
い逆まだら黄色ないし葡萄褐色ないし暗褐色の繊毛ない
し羽毛を有する。臭気及び滲出はない。
【0028】麦芽酵母抽出物寒天(Difco Laboratorie
s)上のコロニーは、20℃、相対湿度95 %、螢光照射期
間12 hr で3週間後に40〜41 mm 径に達した。これは僅
かに盛り上がっており、濃密なフェルト状で微かに放射
状ひだがあり、白色ないし桃色系黄色ないし灰色系黄
色、Pale Cinnamon-Pink, Pale Pinkish Cinnamon, Lig
htPinkish Cinnamon ないしAvellaneous 、所々暗褐色
でCarob Brown 、分生子は周辺を覆い隠す程の逆淡黄色
−黄色ないし桃色系黄色。臭気及び滲出はない。
【0029】ひき割りトウモロコシ寒天(Difco Labora
tories)上のコロニーは、20℃、相対湿度95 %、螢光照
射期間12 hr で3週間後に28〜29 mm 径に達した。これ
は付着性半透明で気菌糸はなく、寒天表面には所々不規
則な暗褐色の分生子が周辺を覆い隠す程の逆半透明に生
育。臭気及び滲出はない。
【0030】分生子は、 300〜700 μm 径、 200〜500
μm 高、ほぼ球形の楕円体、横から見ると腎臓形、普通
両側対称でやや横に潰され、無柄ないし僅かな基底柄
で、二つの対立する貝殻状の子嚢をなし、子嚢間の中央
の縫合ないし縦溝は裂開しており、外壁は剛毛が多く、
側壁は等径ないし僅かに伸びた細胞状をなし、細胞の外
層は暗褐色、内層は無紋。子殻剛毛は披針形、90〜200
μm 長、中央で 5〜10μm 幅、滑らかな壁、壁は厚く 4
〜10の隔膜があり、青白色ないし暗褐色。分生子柄は分
生子洞の基底域に沿っており、多くは子嚢の直上にあ
り、無紋で分岐を有し、12〜30μm 高。分生子細胞は、
内生出芽型、フィアロ型、無紋の糸状で、微細な気孔を
分生子座に有する。分生子は、無紋で滑らか、無隔、紡
錘状ないしほぼ鎌状をなし、 8.5〜11.5× 1.8〜2.2 μ
m 。
【0031】本発明の化合物は、上記した微生物を同化
可能な炭素及び窒素源を含む水性栄養培地中で、好まし
くは好気性条件下に培養することにより得られうる。栄
養培地には、無機塩及び消泡剤を含むことができる。
【0032】栄養培地中の炭素源として好ましいもの
は、葡萄糖、グリセリン、澱粉、デキストリン等の炭水
化物である。含有するによい他の炭素源には、麦芽糖、
マンノース、蔗糖等がある。さらに複合栄養源、例えば
オート粉、ひき割りトウモロコシ、黍、トウモロコシ等
も利用可能な炭素を供給することができる。培地中に用
いる炭素源の具体的な数量は、一部には培地中の他の成
分にもよるが、通常は重量で0.5 から5%の範囲でよい
ことが見出だされた。これら炭素源は、個々に所定の培
地に入れてもよいし、数種を混ぜて同一培地に加えても
よい。
【0033】窒素源として好ましいものには、グリシ
ン、メチオニン、プロリン、トレオニン等のアミノ酸
や、酵母抽出物(加水分解物ないし自己分解物)、乾燥
麦芽、トマトペースト、ひき割り大豆、ペプトン、コー
ンスティープ液、蒸溜可溶物、麦芽抽出物等の複合源が
ある。アンモニウム塩(例えば硝酸アンモニウム、硫酸
アンモニウム、燐酸アンモニウム等)などの無機窒素源
もまた、使用することができる。各種窒素源は、単独又
は組合せで培地に対する重量%で0.2 から70%の範囲で
用い得る。
【0034】これら炭素及び窒素源は、通常は組合せて
用いられるが、必ずしも純粋形でなくともよい。痕跡の
成長因子、ビタミン類及び無機栄養素を含む、比較的低
純度のものも用い得る。これらに限定はされないが、炭
酸カルシウム、燐酸ナトリウム若しくはカリウム、塩化
ナトリウム若しくはカリウム、マグネシウム塩、銅塩、
コバルト塩等の無機塩類も、培地に添加し得る。マンガ
ン、鉄、モリブデン、亜鉛等の微量金属も含ませ得る。
加えて、特に培養基の発泡が著しいときには、必要に応
じポリエチレングリコール又はシリコーン等の消泡剤の
添加ができる。
【0035】本発明化合物の生産に好ましい方法は、産
生生物の胞子又は菌糸体を適する培地に接種し、次いで
これを好気性条件下に培養することから成る。
【0036】一般に醗酵操作は次のようにする。まず、
培養体の保存菌を栄養種培地中に接種し、時には2段法
により、生物生育をなし、これを活性化合物産生のため
の種菌とする。接種後、撹拌下20〜30℃、好ましくは25
〜28℃の温度でフラスコをインキュベートする。撹拌速
度は400 rpm までとすることができるが、好ましくは20
0 〜220 rpm である。種フラスコは、2〜10日間、好ま
しくは2〜4日間インキュベートする。通常は2〜4日
間で十分生育するので、この培養物を生産培地フラスコ
の接種用に使うことができる。特に大規模容器では、第
2段の種生育をするのがよい。その場合には、培養生育
物の一部を第2の種フラスコへの接種に用い、時間は短
くなるが同様の条件でインキュベートする。
【0037】接種が終了すると、醗酵生産培地を撹拌せ
ずに3〜30日間、好ましくは4〜22日間インキュベート
する。醗酵は、好気的に20〜40℃の温度で実施する。最
適の結果を得るには、温度は22〜28℃、格別好ましくは
24〜26℃とする。活性化合物の生産に適する栄養培地の
pHは、3.5 〜8.5 の範囲、特に好ましくは5.0 〜7.5と
する。所望化合物の生産に適する期間の経過後、醗酵フ
ラスコから採取し、活性化合物を単離する。
【0038】アルコール性溶媒及びエステルないしケト
ンのような酸素化溶媒の混合物が、固体醗酵培地から本
発明化合物を抽出するのに用いられる。
【0039】混合物を激しく撹拌、瀘過し、瀘液を減圧
下に濃縮する。濃縮物に水を加え、鉱酸によりpHを約3
に調整する。水性濃縮物を次いで水不混和性酸素化溶媒
により繰返し抽出する。水不混和性有機層を分け、蒸発
乾固する。残渣を次に通常は吸着及び分配クロマトグラ
フィー及び沈澱化といった数種の分離操作に供する。各
分離操作に際しては、画分を収集し、検定及び/又はHP
LC/TLC解析の結果に基づき、これをまとめる。
【0040】固体醗酵物の抽出に好ましい溶媒は、メタ
ノールと2-ブタノンの1:1 混合物である。初期抽出物を
濃縮し水で稀釈した後の分配溶媒として好ましいのは、
ジクロロメタンである。
【0041】クロマト分離は、イオン性又は非イオン性
吸着剤ないし樹脂を用いての、慣用のカラムクロマトグ
ラフィーによることができる。E. Merck社から得られる
ようなシリカゲルが吸着剤として好ましい。シリカゲル
を吸着剤とする場合には、メタノール/クロロホルム/
酢酸/水といったアルコール/塩素化炭化水素/有機酸
混合物が、溶離剤として有用である。逆相クロマトグラ
フィーに際しては、C8固定相シリカゲルが吸着剤として
好ましい。逆相クロマトグラフィーに適する溶離剤は、
低pHに0.1%燐酸又はトリフルオロ酢酸等で緩衝した、ア
セトニトリルと水の混合物である。Dowex-1 (Cl- )又
はDowex-50(Ca++)のようなイオン性樹脂も、精製にお
いて有用である。
【0042】本発明の化合物の医薬的に許容可能な塩に
は、ナトリウム、カリウム、アルミニウム、カルシウ
ム、リチウム、マグネシウム、亜鉛等のカチオンからの
もの;アンモニア、エチレンジアミン、N-メチルグルカ
ミン、リシン、アルギニン、オルニチン、コリン、N,N
′- ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイ
ン、ジエタノールアミン、プロカイン、N-ベンジルフェ
ネチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、トリス
(ヒドロキシメチル)アミノメタン、及びテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド等の塩基からのものが含まれ
る。これらの塩には、カルボキシル基の両方又は一方が
塩の形になっているものが含まれる。
【0043】〔特性評価法〕代表的な本発明化合物の固
有ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼ(FTase)活
性を下記検定により測定した。
【0044】ウシ脳からのファルネシル蛋白質トランス
フェラーゼ(FTase )を、DEAE- Sephacelカラム(Phar
macia 、0 -0.8 M NaCl 匂配溶出)、N-オクチルアガロ
ースカラム(Sigma 、0 -0.6 M NaCl 匂配溶出)及びmo
no Q HPLC カラム(Pharmacia 、0 -0.3 M NaCl 匂配)
でクロマトグラフ処理した。3.5 μモルのRas-CVLS(Cy
s-Val-Leu-Ser )、0.25μモルの〔 3H 〕FPP と所定の
化合物を、この半精製酵素調製物とインキュベートし
た。以下に示したFTase 阻害データは、生体外における
被験化合物によるRas ファルネシル化の阻害能力を測定
したものである。
【0045】表 1 代表的な本発明化合物によるRas ファルネシル化の阻害
【0046】
【表1】 化合物 IC50(nM) ―――――――――――――――――――――― (9) 又は(10) 46 ここで(9) 又は(10)とあるのは、(9) を被験化合物とす
る際、アッセイ条件のpH (7.4)で開環して(10)になって
いることがあり得ることを示す。
【0047】〔用途〕構造式I及びIIの化合物を含む医
薬組成物は、ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼを
阻害し、発癌遺伝子蛋白質Ras のファルネシル化を阻止
する。これら化合物は哺乳類、特にヒトに対する医薬と
して有効である。本発明の化合物は癌治療の分野で患者
に投与することができる。本発明の化合物による治療対
象の癌種は、結腸・直腸癌、外分泌性膵臓癌及び骨髄性
白血病を含むが、それに限定されない。
【0048】本発明の化合物を哺乳類、特にヒトに対し
て投与する場合、単独でもよいが、好ましくは標準的医
薬慣行に基づき、医薬的に許容可能な担体若しくは稀釈
剤、明礬等の任意のアジュバントと共に医薬組成物とし
て用いることができる。これら化合物は、経口又は静
脈、筋肉内、腹腔内、皮下及び局所投与を含む非経口で
投与することができる。
【0049】本発明の化学療法化合物の経口投与に際し
ては、選定された化合物を錠剤若しくはカプセル剤、又
は水溶液若しくは懸濁剤の形で服用することができる。
経口用錠剤の場合は、乳糖及びコーンスターチを含む常
用の担体や、ステアリン酸マグネシウム等の滑沢剤が通
常添加される。経口用カプセル剤にあっては、有効な稀
釈剤には乳糖及び乾燥コーンスターチが含まれる。経口
用に水性懸濁液を要する場合には、活性成分に乳化剤な
いし懸濁化剤を組合せる。所望ならば、適当に甘味剤及
び/又は着香剤を加えてもよい。筋肉内、腹腔内、皮下
及び静脈への用途には、通常活性成分の無菌溶液を用意
し、溶液のpHを適宜調節して緩衝化する。静脈用途のた
めには、溶質類の合計濃度を管理して組成物を等張とす
る必要がある。
【0050】本発明はまた、治療有効量の本発明化合物
を、医薬的に許容可能な担体若しくは稀釈剤を伴わず又
は伴って、投与することから成る、癌治療に有効な医薬
組成物をも包含する。かかる本発明の適する組成物に
は、本発明化合物と食塩水等の薬学的に許容可能な担体
とから成り、例えばpH水準7.4 とした水性溶液を含む。
この溶液は、患者の筋肉内血流に局所濃縮塊注射(loca
l bolus injection )として導入することができる。
【0051】本発明化合物をヒト患者に投与する場合、
処方すべき日量は一般に年齢、体重、その患者の感受
性、さらには患者症状の重篤度に応じて変動するが、通
常は担当医師により決められる。
【0052】典型的投与としては、癌治療を受けている
ヒト患者に適量の化合物が与えられる。かかる投与は、
一日当たり哺乳類体重1 kg毎に約0.1 〜約20 mg の量で
なされ、好ましくは約0.5 〜約10 mg である。
【0053】本発明の化合物は、以下に示す反応図式に
よっても得ることが可能である:パルミチン酸メチル
(1) をピルビン酸メチルと-78 ℃ないし室温においてア
ルドール縮合すると、ジアステレオ異性体混合物として
の(2) 及び(3) が生じ、これを分離する。第三級ヒドロ
キシル基をトシル化すると、(4) 及び(5) が得られ、DB
U を使用してβ−脱離するとオレフィン類となる。脱離
生成物(6) 、(7) 及び(8) のそれぞれをシリカゲルクロ
マトグラフィーで分離する。メチルエステルをメタノー
ル/THF 混合物中の水酸化ナトリウム水溶液と還流する
ことにより、加水分解する。ジエステル(6) を加水分解
して酸性化すると(9) が生じ、これをpH 7.0〜7.2 のメ
タノール/水(8:2 )中で(10)に変換する。
【0054】
【化12】
【0055】
【化13】
【0056】溶液状態における二酸(10)と無水物(9) と
の間の平衡は、pH依存性である。溶液が酸性のときは無
水物(9) が主となり、以下に示すように溶液が塩基性と
なると二酸(10)が主体となる。アセトニトリル中での
(9) の紫外スペクトルは、環状無水物特有の254 nmの極
大値を示し、これは希塩酸添加により変化しなかった。
これに対し希水酸化ナトリウムで塩基性化すると、この
極大値はλmax 243 nmに移動した。この移動は、無水物
が開環して二酸を生じたことの確証である。合成トラン
ス二酸の紫外スペクトルは239 nmにλmax を示した。
【0057】
【化14】
【0058】pH 7.5におけるメタノール/HEPES 緩衝液
(7:5 、透明溶液にするためメタノールを必要とした)
(この緩衝液及びpHはRas ファルネシル蛋白質トランス
フェラーゼ検定で用いられるものである)中で(9) の紫
外スペクトルを記録すると、紫外極大値は243 nmにあっ
た。これからすると、検定条件下で化合物(9) は化合物
(10)の開環ジカルボン酸形式にある。メタノール単独中
では、紫外スペクトルは211 及び253 nmに二つの極大値
を示した。後者は希水酸化ナトリウムの添加後、240 nm
へと浅色効果により移動した。無水物(9) は徐々にメタ
ノールと反応〔無水物(9) のメタノール溶液はジアゾメ
タンと反応後、ジメチルエステル(6) を生じた〕する。
開環した二酸形(10)は、ジイソプロピルエチルアミン塩
として捕捉可能で、このものはRas ファルネシルトラン
スフェラーゼ阻害活性が損なわれていない。
【0059】
【実施例】以下の実施例で用いる各培地の組成は、下記
に列挙するとおりである:MYE 寒天培地 pH無調整、オートクレーブ20分(121
℃, 15 psi) g/L 麦芽抽出物 10.0 酵母抽出物 2.0 寒天 20.0 2%ジエルドリン 1.0 mL (2 g/100 mLアセトン、Velsicol Chemical Corporation, Chicago IL )KF種培地 pH 6.8に調整(予備滅菌)、250 mL邪魔
板なし三角フラスコに50 mL 、オートクレーブ20分(12
1 ℃, 15 psi) 微量成分#2は、硫酸第一鉄七水塩 1.0 g/L、硫酸マンガ
ン(II)四水塩 1.0 g/L、塩化第二銅二水塩 0.025 g/
L、塩化カルシウム二水塩 0.1 g/L、オルト硼酸0.056 g
/L、ヘプタモリブデン酸アンモニウム四水塩 0.019 g/L
及び硫酸亜鉛七水塩 0.2 g/Lを、1 L の0.6 N 塩酸に溶
解したもの。
【0060】生産培地 固体基質生産培地 250 mL邪魔板なし三角フラスコに調製する固体基質培地
pH無調整、オートクレーブ15分(121 ℃, 15 psi)、フ
ラスコに蒸溜水15.0 mL を加え、オートクレーブ20分
(121 ℃, 15 psi)BRF フラスコ当り 玄米 10.0 g 基剤液#3 20.0 mL 基剤液#3は、酵母抽出物 1.0 g/L、酒石酸ナトリウム
0.5 g/L、燐酸二水素カリウム 0.5 g/L及び蒸溜水 1000
mLから成る。
【0061】実施例 以下の実施例は、本発明はさらによく理解するのを助け
る意図のものである。ここで用いられた特定の材料、種
及び条件は、本発明をさらに明確にするものであり、本
発明の合理的範囲を制限するものではない。
【0062】実施例1 醗酵による化合物(9) 及び(10)の調製 A.MF5685の培養 MYE 寒天斜面の生育物から取った胞子と菌糸の混合物を
用い、KF種培地にMF5685の培養物を接種した。KF種フラ
スコには、67時間の間、25℃、220 rpm 、湿度85 %の条
件でインキュベートした。このインキュベートが終わっ
たら、KFフラスコの内容を集め、2.0 mLの部分を無菌的
に40 BRF固体生産培地フラスコの各々に移す。この生産
フラスコを静置し、25℃、湿度85 %で9日(20フラス
コ)又は16日(16フラスコ)インキュベートした。採集
の際には、各生産フラスコにメチルエチルケトン(MEK
)75 mL を加え、固形生育物を手で小塊に分ける。フ
ラスコは溶媒処理して、ジャイロ回転振盪機上で220 rp
m 、30分撹拌し、菌糸塊をさらに引き離し、同時に溶媒
が細胞とさらによく接触するようにする。
【0063】B.化合物(9) 及び(10)の単離 BRF 固形培地に生育したChaetomella acutiseta の醗酵
物1 L (20フラスコ)を、メチルエチルケトン(MEK 、
1.5 L )で振盪しながら上記のごとくして20分間抽出し
た。抽出物をセライトを通じて瀘過し、菌糸体を75 mL
ずつのMEK で洗い、抽出物総量3.0 L を得た。瀘液を減
圧濃縮し乾固した。残存半固体をメタノール(55 mL )
に懸濁して瀘過した。この瀘液(55 mL )を2.0 L Seph
adex LH-20カラムにて、メタノールによりクロマトグラ
フ処理した。Ras ファルネシルトランスフェラーゼ活性
を有する画分が、2個得られた。この画分を別々にメタ
ノール(4 mLずつ)に懸濁し、遠心して固形分を除い
た。メタノール性上澄を1 mLずつ取り、Whatman C-8 カ
ラム(22×250 mm)でアセトニトリル(75 %)及び水
(25 %、0.25 %の燐酸を含む)を流量10 mL/分で流して
クロマトグラフ処理した。この時には、Ras ファルネシ
ルトランスフェラーゼ活性は、保持時間13.2及び14.2分
[Whatman C-8 カラム(4.6 ×250 mm)、アセトニトリ
ル(80 %)及び水(20 %、0.25 %の燐酸を含む)、流量
1.5 mL/ 分]の異なる2物質(量比約56:44 )に基づく
ことがわかった。分取HPLCは7度反復した。このように
して得た画分を濃縮してアセトニトリルを大部分除き、
酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル抽出物を等量の水で
1回洗い、濃縮乾固すると化合物(9) 及び(10)に富む第
1画分10 mg が得られた。両者の比率は溶液pHによる。
この画分をさらに同一HPLC条件で繰返しクロマト精製
し、画分を真空下に徹底的に乾燥すると、化合物(9)
(40 mg 、保持時間13.2分)がろう状物として得られ
た。化合物(10)はpH 7以上では溶液中に存在するが、画
分をまずpH 7.0より上に塩基性化し、溶媒を蒸発して単
離することができる。
【0064】質量分析データ 質量スペクトルは、Finnigan-MAT MAT212 型(電子衝
撃, EI, 90eV)、MAT 90(高速原子衝撃, FAB )及びTS
Q70B(FAB, EI )の各質量分析計により記録した。精密
な質量測定は、ペルフルオロケロシン(PFK )又はペル
フルオロポリプロピレンオキシド(Ultramark U1600F)
を内部標準として、高分解能(HR-EI )により測定し
た。トリメチルシリル誘導体は、BSTFA-ピリジン1:1 混
合物を用いて室温で処理して調製した。
【0065】 13C NMRデータ 13 C NMRスペクトルは、CD2 Cl2 、CD3 OD又はCDCl
3 中でVarian XL-300スペクトロメータにより75 MHzで
記録した。化学シフトは、TMS を0 とするppm単位で、5
3.8 ppm(CD2 Cl2 )、49.00 ppm (CD3 OD)及び77.00
ppm (CDCl3)の各溶媒ピークを内部標準として示し
た。
【0066】 1H NMRデータ 1 H NMRスペクトルは、CD2 Cl2 、CD3 OD又はCDCl
3 中でVarian XL-300スペクトロメータにより300 MHz
で記録した。化学シフトは、TMS を0 とするppm 単位
で、5.32 ppm(CD2 Cl2 )、3.30 ppm(CD3 OD)及び7.
26 ppm(CDCl3 )の各溶媒ピークを内部標準として示し
た。
【0067】化合物(9) 及び(10)の物理的性質 化合物(10)の質量スペクトルデータ この化合物は分子量326 を有する。分子式 C19 H34 O4
は、ジトリメチルシリル誘導体についてのHR-MS 測定に
より定めた( C19 H34 O4 + C5 H13Si2 についての計
算値: 455.3012、測定値: 455.3013)。式I−OHに該当
するm/z309に質量スペクトルイオンが得られた。
【0068】化合物(9) の質量スペクトルデータ この化合物を徹底的に乾燥すると、分子量308 を与え
た。分子式 C19 H32 O3は、HR-MS 測定により定めた(
C19 H32 O3 についての計算値: 308.2351、測定値: 30
8.2350)。
【0069】化合物(9) の 1H NMRデータ CD2 Cl2 中での 1H NMRスペクトル:2.45(2H,t
q* ,J=7.5,0.8Hz), 2.05(3H,brs), 1.56(2H,m), 1.27(2
2H,m), 0.88(3H,t,J=6.9Hz)。
【0070】*分解能強化後化合物(9) の13C NMRデータ CD2 Cl2 中での13C NMRスペクトル:166.8, 166.
4, 145.1, 141.0, 32.3, 30.08, 30.05(×2), 30.03,
29.98, 29.85, 29.78, 29.76, 29.60, 27.93, 24.7, 2
3.09, 14.3, 9.7 。
【0071】化合物(9) の赤外スペクトル 乾燥試料のνmax (ZnSe): 2924, 2854, 1767, 1467, 12
77, 1118, 923, 735 cm -1
【0072】化合物(9) の紫外スペクトルデータ λmax (CHCl3 ): 255(ε=6762 nm)。
【0073】化合物(10)の紫外スペクトル λmax (CH3 OH/HEPES 緩衝液 pH7.5): 243 nm 。
【0074】実施例2 化学合成による化合物(9) 及び(10)の調製 ステップ1パルミチン酸メチルとピルビン酸メチルの
アルドール縮合(化合物(2) 及び(3) の調製) THF (10 mL )中のジイソプロピルアミン(2.2 mL, 15
mmol )の-78 ℃に冷却した溶液に、n-ブチルリチウム
(ヘキサン中 1.6 M, 6.6 mL, 10.5 mmol )を加えた。
溶液を窒素下-78 ℃で10分、次いで0 ℃で10分撹拌し
た。このLDA 溶液を-78 ℃に冷却した後、パルミチン酸
メチル(1) (2.7 g, 10 mmol)のTHF (20mL )溶液を
注射器から10分間かけて添加し、さらに10分間撹拌を続
けた。反応混合物をゆっくりと0 ℃に暖め、30分撹拌し
た(淡い黄色)。反応混合物を再び-40 ℃に冷やした
後、ピルビン酸メチル(0.90 mL, 10 mmol)を注射器か
ら加え、1 hr撹拌しながら徐々に室温まで暖めた。反応
進行状況は、TLC (ヘキサン/酢酸エチル, 4:1 )で監
視した。極性生成物が2つ得られ、未反応のパルミチン
酸メチルが多少残存していた。-78 ℃にて水により反応
を停止し、室温まで暖め、枸櫞酸水溶液(100 mL)で稀
釈し酢酸エチル(3 × 100 mL )で抽出した。酢酸エチ
ル抽出物を水(100 mL)で洗い、脱水(硫酸ナトリウ
ム)し、減圧蒸発して油状物を得た。これをヘキサンを
充填したシリカゲル(200 cc)フラッシュカラムにてク
ロマトグラフ処理した。カラムはヘキサン中 5 %の酢酸
エチルにより溶離し、第一のジアステレオマー[(2) 又
は(3) 、HPLC保持時間 7.0分、Whatman ODS-3 、C-18
(4.6×250 mm) 、CH3 OH-H2 O 、92:8、流量1.5 mL/
分]300 mg、混合物 700 mg 及び第二のジアステレオマ
ー(3) 又は(2) 300 mgを得た。両化合物とも固体として
得られた。ジアステレオマー(2) 及び(3) の立体化学同
定はなされなかった。
【0075】(2) 又は(3) (7.0 分の保持時間を有する
ジアステレオマー)のCDCl3 中での 1H NMRスペク
トル:3.75(3H,s), 3.67(3H,s), 2.76(1H,dd,J=10.5,3.
9Hz),1.68(2H,m), 1.41(3H,s), 1.25(24H,brm), 0.87(3
H,t,J=6.3Hz) 。
【0076】(3) 又は(2) (6.4 分の保持時間を有する
ジアステレオマー)のCDCl3 中での 1H NMRスペク
トル:3.79(3H,s), 3.71(3H,s), 2.75(1H,dd,J=11.7,3.
3Hz),1.83(2H,m), 1.42(3H,s), 1.23(24H,m), 0.87(3H,
t,J=6.3Hz) 。
【0077】ステップ2アルドール反応物のβ- 脱離
反応(化合物(6), (7)及び(8) の調製) ステップ1で得られた保持時間7.0 分を有するジアステ
レオマー(2) 又は(3)(160 mg, 0.43 mmol )の塩化メ
チレン(1.5 mL)及びピリジン(1.0 mL)中の溶液に、
2,6-ジ-t- ブチル-4- メチルピリジン(200mg, 0.97 mm
ol)、次いでp-トルエンスルホン酸無水物(570 mg, 1.
74 mmol )を加え、窒素下50℃で終夜加熱した。反応進
行状況は、TLC (ヘキサン/酢酸エチル, 85:15 )で監
視した。生成したトシル酸エステル**は、原料のアルコ
ールよりも極性が小さかった。DBU (0.5 mL)を添加
し、反応混合物を130 〜140 ℃に3 hr加熱した。これに
よりシトラコン酸ジエステル(保持時間* 8.8 分、50
%)、イタコン酸ジエステル類似体(保持時間* 9.4
分、40 %)及びメサコン酸ジエステル類似体(保持時間
*9.8 分、10 %)を得た。
【0078】同様に、CH2 Cl2 (1.5 mL)、ピリジン(1
mL)中(3) 又は(2) (保持時間6.4分を有するジアステ
レオマー)(90 mg 、0.26 mmol )、2,6-ジ-t- ブチル
-4-メチルピリジン(100 mg)をp-トルエンスルホン酸
無水物(270 mg)と50℃で反応させ、続いてDBU と20分
間加熱することにより、メサコン酸ジエステル並びにシ
トラコン酸及びイタコン酸ジエステルを得た。
【0079】両方の反応混合物を室温に冷やして酢酸エ
チル(200 mL)上に注ぎ、4 N 塩酸(3 × 50 mL)、
水、10 %重曹水(3 × 50 mL)、さらに水で順次洗浄し
た。酢酸エチル抽出物を脱水(硫酸ナトリウム)し、減
圧蒸発して得られた粗製品を、ヘキサンを充填したシリ
カゲルフラッシュカラム(100 cc)にてクロマトグラフ
処理した。カラムは初め2 % 、続いて 3 %の酢酸エチル
により溶離し、シトラコン酸エステル類似体(6) (80 m
g )、(7) (88 mg )及び(8) (25 mg )を得た。合計
収率81 %。
【0080】トシル酸エステルはヘキサン中2 〜5 % の
酢酸エチルを使用しシリカゲルカラム上で精製すること
ができた。アルドール生成物の混合物は格別の問題もな
く脱離反応に使用することができた。
【0081】**(4) 又は(5) のCDCl3 中での 1H N
MRスペクトル:7.76(2H,d,J=8.4Hz), 7.32(2H,d,J=8.
4Hz), 3.83(3H,s), 3.67(3H,s), 2.95(1H,dd,J=11.7,3.
0Hz),2.44(3H,s), 1.81(3H,s), 1.60(2H,m), 1.24(24H,
m), 0.88(3H,t,J=6.6Hz)。
【0082】(6) のCDCl3 中の 1H NMRスペクト
ル:3.75(3H,s), 3.74(3H,s), 2.32(2H,t,J=7.2Hz), 1.
94(3H,brs), 1.43(2H,m), 1.24(22H,m), 0.86(3H,t,J=
6.6Hz) 。
【0083】(8) のCDCl3 中の 1H NMRスペクト
ル:3.78(3H,s), 3.77(3H,s), 2.43(2H,t,J=8.5Hz), 1.
99(3H,brs), 1.40(2H,m), 1.24(22H,m), 0.87(3H,t,J=
6.8Hz) 。
【0084】(7) のCDCl3 中の 1H NMRスペクト
ル:6.35(1H,s), 5.74(1H,s), 3.76(3H,s), 3.67(3H,
s), 3.49(1H,t,J=7.2Hz), 1.86(1H,m), 1.65(1H,m), 1.
24(24H,m),0.87(3H,t,J=6.3Hz) 。
【0085】*HPLC条件、Whatman ODS-3(C-18) 、4.6
×250 mm、CH3 OH-H2 O (92:8)、流量1.5 mL/分。
【0086】ステップ3シトラコン酸ジエステル類似
体(6) の加水分解(化合物(9) の調製) シトラコン酸ジメチルエステル類似体(6) (40 mg )の
THF (1 mL)、メタノール(1 mL)、水(1 mL)及び4
N NaOH(0.5 mL)中の溶液を一夜還流加熱し、反応進行
状況をHPLC* で監視した。反応が完了したら、0 ℃に冷
やして4 N HClでpH 2に酸性化した。ジクロ
ロメタン(2 × 25 mL)で生成物を抽出した。ジクロロ
メタン溶液を水洗し、脱水(硫酸ナトリウム)・蒸発す
ると、無色無水物生成品(保持時間* 8.9 分)が得ら
れ、冷却により固化した。この生成物は式(II)の化合物
と同一であった(HPLC、NMR )。
【0087】*解析用HPLC条件:Whatman C-18 4.6×25
0 mm、2 %TFAを含むアセトニトリル/水 90:10 、流量
1.5 mL/分。
【0088】実施例3 本発明化合物の経口投与用組成物の一態様として、化合
物(9) 又は(10) 20 mgを、十分微粉化した乳糖と配合し
て全量580 〜590 mgとし、これをサイズ0 硬ゼラチンカ
プセルに充填する。
【0089】実施例4 アンモニウム塩の調製 遊離酸(10)の試料 0.1 mmol を 10 mLの酢酸エチルに溶
解する。生じた溶液にガス状アンモニアを飽和せしめ、
蒸発するとアンモニウム塩が残る。
【0090】実施例5 カリウム塩の調製 化合物(9) の遊離酸又は(10) 0.1 mmol のメタノール/
水(6:4, 10 mL)中の溶液を、 0.2 mmol の水酸化カリ
ウムを含む水性又はメタノール性溶液で処理する。溶媒
を蒸発させると、ジカリウム塩が生ずる。 0.1 mmol な
いし 0.2 mmolの間の水酸化カリウムを添加すると、同
様にモノカリウム塩とジカリウム塩の混合物が生ずる。
この組成は、添加した水酸化カリウムの正確な量に応じ
て定まる。
【0091】同様にして、ナトリウム塩やリチウム塩も
得ることができる。
【0092】実施例6 カルシウム塩の調製 化合物(9) の遊離酸又は(10) 0.1 mmol のメタノール/
水(6:4, 20 mL)中の溶液を、 0.1 mmol の水酸化カル
シウム水溶液で処理する。溶媒を蒸発させると、対応の
カルシウム塩が生じる。
【0093】実施例7 エチレンジアミン塩の調製 化合物(9) 又は(10) 0.1 mmol のメタノール/水(6:4,
10 mL)中の溶液を、0.1 mmol のエチレンジアミンで
処理する。溶媒を蒸発させると、エチレンジアミン塩が
生ずる。
【0094】この操作を、 N,N′- ジベンジルエチレン
ジアミン塩の調製に応用することもできる。
【0095】実施例8 トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩の調製 化合物(9) 又は(10) 0.1 mmol のメタノール/水(6:4,
10 mL)中の溶液に、10 mL のメタノールに溶解した
0.1〜0.2 mmolのトリス(ヒドロキシメチル)アミノメ
タンを添加する。溶媒を蒸発させると、対応の塩となっ
た化合物(10)が生ずる。この正確な組成は、添加したア
ミンのモル比に応じて定まる。
【0096】同様にして、L-オルニチン、L-リシン及び
N-メチルグルカミンの塩も得ることができる。
【0097】実施例9 L-アルギニン塩の調製 遊離酸(10)又は無水物(9) 0.1 mmolのメタノール/水
(6:4, 10 mL)中の溶液を、 0.1〜0.2 mmolのL-アルギ
ニン水溶液で処理する。溶媒を蒸発させると、標題の塩
が生ずる。この正確な組成は、アミノ酸と遊離酸(10)又
は無水物(9) のモル比に応じて定まる。
【0098】同様にして、L-オルニチン、L-リシン及び
N-メチルグルカミンの塩も得ることができる。
【0099】実施例10 ジメチルエステルの調製 化合物(9) 又は(10) 5 mg の塩化メチレン(1 mL)及び
メタノール(0.2 mL)中の溶液に、トリメチルシリルジ
アゾメタンのヘキサン溶液(1 mL)を加えた。黄色溶液
を冷蔵庫に一夜置き、溶媒を窒素気流下に蒸発させた。
シリカゲルを詰めたピペットを通して瀘過し、塩化メチ
レン中2 % のメタノールで溶離すると、ジメチルエステ
ル4.9 mgがろう状物として得られた。質量スペクトル m
/z 380;質量スペクトル m/z 354;CDCl3 中の 1H N
MRスペクトル:3.75(3H,s), 3.74(3H,s), 2.32(2H,t,
J=7.2Hz), 1.94(3H,brs), 1.43(2H,m), 1.24(22H,m),
0.86(3H,t,J=6.6Hz) ;IRスペクトル νmax (ZnSe):
2924, 2854, 1725, 1645,1466, 1435, 1379, 1264, 11
96, 1163, 1125, 1099, 1041, 952, 861, 770, 721cm
-1
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12P 17/04 7432−4B // C12N 9/99 (C12P 7/26 C12R 1:01) (C12P 17/04 C12R 1:01) (72)発明者 ジエラルド・エフ・ビルズ アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージイ・ 07203、ロウゼル、アールダン・ロード・ 402 (72)発明者 ラツセル・ビー・リンガム アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージイ・ 07060、ウオツチユン、ヨハンナ・レー ン・5 (72)発明者 キース・シー・シルバーマン アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージイ・ 08873、サマセツト、スウイートブライア ー・ロード・8 (72)発明者 デボラ・エル・ジンク アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージイ・ 07726、マナラパン、ブレンヘイム・ロー ド・37 (56)参考文献 PHYTOCHEMISTRY,1977, VOL.16,134−135 PHYTOCHEMISTRY,1982, VOL.21,NO.7,1786−1788

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 構造式(I): 【化1】 〔式中、R1 及びR2 は、それぞれ独立に、a)水素、b)
    1 〜C5 アルキル又はc)i)フェニル又はii) メチル、
    メトキシ、ハロゲン(Cl、Br、F、I)若しくはヒドロ
    キシで置換されたフェニルで置換されたC1 〜C5 アル
    キルである〕 を有し、ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼを阻害
    するか、或いはファルネシル蛋白質トランスフェラーゼ
    の阻害剤のプロドラッグをなす化合物、或いはR1 及び
    2 の少なくとも一方が水素である式(I)の化合物の
    医薬的に許容可能な塩。
  2. 【請求項2】 構造式(II): 【化2】 の化合物。
  3. 【請求項3】 式: 【化3】 である、請求項1記載の化合物。
  4. 【請求項4】 Chaetomella acutiseta の醗酵により得
    られ、それから単離される請求項1記載の化合物及び請
    求項2記載の化合物から成る群から選ばれた化合物。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の化合物及び請求項2記載
    の化合物から成る群から選ばれた化合物の治療有効量及
    び医薬的に許容可能な担体とを含む、ファルネシル蛋白
    質トランスフェラーゼを阻害し、発癌遺伝子蛋白質Ras
    がファルネシル化するのを防止するための医薬組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の化合物及び請求項2記載
    の化合物から成る群から選ばれた化合物の治療有効量及
    び医薬的に許容可能な担体とを含む、癌治療用医薬組成
    物。
  7. 【請求項7】 構造: 【化4】 の化合物及び構造: 【化5】 の化合物から成る群から選ばれた化合物を回収可能な量
    で産生する能力のある、Chaetomella acutiseta MF5685
    (ATCC 74113) 培養物、又はその活性変異体。
  8. 【請求項8】 構造: 【化6】 の化合物及び構造: 【化7】 の化合物から成る群から選ばれた化合物を得る方法であ
    って、Chaetomella acutiseta MF5685 (ATCC 74113) 又
    はその活性変異体を上記化合物産生に適する条件下に培
    養し、当該化合物を回収することを含む方法。
JP4329641A 1991-12-16 1992-12-09 ファルネシル蛋白質トランスフェラーゼの阻害剤 Expired - Lifetime JPH0791213B2 (ja)

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EP0547671A2 (en) 1993-06-23
CA2084796A1 (en) 1993-06-17
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