JPH0570460A - New pyrroloquinoline compound - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a new compound useful as medicines and agricultural chemicals. CONSTITUTION:A compound, e.g. 2,7,9-tricarboxy-5-(2-carboxyethyl)amino-4- hydroxy-1H-pyrrolo[2,3-f]quinoline expressed by the formula (R is H or methyl; Y is lower alkyl or carboxyl). The compound express by the formula is obtained by reacting pyrroloquinoline quinone {2,7,9-tricarboxy-4,5-dihydro-4,5-dioxo-1H- pyrrolo[2,3-f]quinoline (hereinafter abbreviated to PQQ)} or reacting a trimethyl ester {2,7,9-methoxycarbonyl-4,5-dihydro-4,5-dioxo-1H-pyrrolo[2,3-f]quinoline} prepared by methylating the PQQ with an amine compound.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規なピロロキノリン
化合物に関し、さらに詳細には、２，７，９−トリカル
ボキシ−５−（２−カルボキシエチル）アミノ−４−ヒ
ドロキシ−１Ｈ−ピロロ［２，３−ｆ］キノリン、およ
び２，７，９−トリメトキシカルボニル−４−ヒドロキ
シ−５−プロピルアミノ−１Ｈ−ピロロ［２，３−ｆ］
キノリンに関する。本発明化合物は、ピロロキノリンキ
ノン（２，７，９−トリカルボキシ−４，５−ジヒドロ
−４，５−ジオキソ−１Ｈ−ピロロ［２，３−ｆ］キノ
リン、以下ＰＱＱと記す）の誘導体であり、今後医薬品
として開発しうる重要な物質である。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to novel pyrroloquinoline compounds, and more particularly to 2,7,9-tricarboxy-5- (2-carboxyethyl) amino-4-hydroxy-1H-pyrrolo [ 2,3-f] quinoline, and 2,7,9-trimethoxycarbonyl-4-hydroxy-5-propylamino-1H-pyrrolo [2,3-f]
Regarding quinoline. The compound of the present invention is a derivative of pyrroloquinoline quinone (2,7,9-tricarboxy-4,5-dihydro-4,5-dioxo-1H-pyrrolo [2,3-f] quinoline, hereinafter referred to as PQQ). It is an important substance that can be developed as a drug in the future.

【０００２】[0002]

【従来の技術、発明が解決しようとする課題】ＰＱＱ
は、細菌に限らず、真核生物のカビ、酵母、さらには、
哺乳動物にも存在し、補酵素として重要な働を担ってい
る。またさらに、近年までに細胞の増殖促進作用（特開
昭６１−５８５８４号公報，同６３−２３３７８３号公
報）、抗白内障作用（特開昭６３−４１４２１号公報，
同６３−４８２１５号公報，同６４−２９３１３号公
報）、肝臓疾患予防治療作用（特開昭６３−１９２７１
７号公報）、創傷治癒作用（特開昭６３−１５２３０９
号公報）、抗アレルギ−作用（特開昭６３−１７４９３
号公報）、逆転写酵素阻害作用（特開昭６３−１５６７
２４号公報，特開平１−２９３１３号公報）およびグリ
オキサラ−ゼＩ阻害作用−制癌作用（特開昭６３−２１
５６２８号公報，特開平１−２９３１３号公報）など多
くの生理活性が明らかにされている。しかしながら、Ｐ
ＱＱは、腎毒性を有することが近年明らかにされ（渡辺
ら、Hiroshima J. Med. Sci., 第38巻, 1 号, 頁49
〜51,1989 ）、安全なＰＱＱ誘導体の開発が望まれてい
る。2. Description of the Related Art PQQ
Is not limited to bacteria, but eukaryotic molds, yeasts,
It also exists in mammals and plays an important role as a coenzyme. Furthermore, until recently, cell growth promoting action (JP-A-61-58584 and JP-A-63-233783) and anti-cataract action (JP-A-63-41421,
63-48215, 64-29313), liver disease preventive and therapeutic action (Japanese Patent Laid-Open No. 63-19271).
7), wound healing action (JP-A-63-152309).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-17493).
No.), reverse transcriptase inhibitory action (JP-A-63-1567).
24, JP-A-1-29313) and glyoxalase I inhibitory action-anticancer action (JP-A-63-21).
Many physiological activities have been clarified such as 5628 and JP-A-1-29313). However, P
It has recently been revealed that QQ has nephrotoxicity (Watanabe et al., Hiroshima J. Med. Sci., Vol. 38, No. 1, p. 49).
~ 51,1989), the development of safe PQQ derivatives is desired.

【０００３】[0003]

【課題を解決するための手段、作用】本発明者らは、生
理活性の高い生理活性を有するＰＱＱ誘導体について鋭
意研究を重ねた過程において、ＰＱＱと、またはＰＱＱ
をメチル化して得られるトリメチルエステル（２，７，
９−メトキシカルボニル−４，５−ジヒドロ−４，５−
ジオキソ−１Ｈ−ピロロ［２，３−ｆ］キノリン、以下
ＰＱＱ−ＴＭＥと記すことがある）とアミン化合物とを
反応させることにより、新規なピロロキノリン化合物が
得られることを見い出し、本発明を完成させた。すなわ
ち、本発明は、化１で示されるピロロキノリン化合物に
関する。[Means and Actions for Solving the Problems] In the process of earnestly researching a PQQ derivative having a high physiological activity, the inventors of the present invention have succeeded in studying PQQ and / or PQQ.
Trimethyl ester (2,7,
9-methoxycarbonyl-4,5-dihydro-4,5-
It was found that a novel pyrroloquinoline compound can be obtained by reacting dioxo-1H-pyrrolo [2,3-f] quinoline (hereinafter sometimes referred to as PQQ-TME) with an amine compound, and the present invention was completed. Let That is, the present invention relates to a pyrroloquinoline compound represented by Chemical formula 1.

【化１】 ［ただし、化１においてＲは水素原子またはメチル基
を、またＹは低級アルキル基またはカルボキシル基を示
す］[Chemical 1] [In Chemical Formula 1, R represents a hydrogen atom or a methyl group, and Y represents a lower alkyl group or a carboxyl group.]

【０００４】本発明のピロロキノリン化合物を得る方法
としては、ＰＱＱを含有する溶液、またはＰＱＱ−ＴＭ
Ｅを含む溶液にβ−アラニンまたはプロピルアミンを添
加して製造する方法するが比較的簡単であり、実用的で
ある。本発明において使用されるＰＱＱを含有する溶液
としては、 ＰＱＱを菌体外に生産する能力を有する
微生物を培養して得られるＰＱＱを含有する培養液、
ＰＱＱを菌体外に生産する能力を有する微生物を培養
して得られるＰＱＱを含有する培養液を、酸性処理，塩
析処理などの方法により回収して得られたＰＱＱを含有
する粉体を水または、緩衝液に溶解して得られる溶液、
高純度のＰＱＱおよびＰＱＱ塩を、水または、緩衝
液に溶解して得られる溶液などがある。As a method for obtaining the pyrroloquinoline compound of the present invention, a solution containing PQQ or PQQ-TM is used.
The method of producing by adding β-alanine or propylamine to a solution containing E is relatively simple and practical. The solution containing PQQ used in the present invention is a culture solution containing PQQ obtained by culturing a microorganism having the ability to produce PQQ extracellularly,
A PQQ-containing culture solution obtained by culturing a microorganism having the ability to produce PQQ outside the cells is recovered by a method such as an acid treatment or a salting-out treatment, and the obtained PQQ-containing powder is treated with water. Alternatively, a solution obtained by dissolving in a buffer solution,
Examples include a solution obtained by dissolving high-purity PQQ and PQQ salt in water or a buffer solution.

【０００５】このようにして得られたＰＱＱを含有す
る、またはＰＱＱ−ＴＭＥを含有する溶液に、β−アラ
ニンまたはプロピルアミンを添加して反応させる。β−
アラニンとの反応の場合は好気的条件下で反応させ、ま
た、プロピルアミンとの反応は不活性ガス雰囲気下が好
ましい。β−アラニンの添加量は、化学理論量以上であ
ればよく、特に制限はないが、実用上は、含有されてい
るＰＱＱに対して１〜１０００モル倍が好ましく、特に
３０〜３００モル倍が好ましい。プロピルアミンとして
は、該溶液中に含有されているＰＱＱ−ＴＭＥに対して
５〜１０００モル倍が好ましく、特に１００〜５００モ
ル倍が好ましい。特にプロピルアミンの量が少ない場合
には副生物が得られる。To the solution thus obtained containing PQQ or PQQ-TME, β-alanine or propylamine is added and reacted. β-
The reaction with alanine is preferably carried out under aerobic conditions, and the reaction with propylamine is preferably carried out in an inert gas atmosphere. The addition amount of β-alanine is not particularly limited as long as it is a stoichiometric amount or more, but in practice, it is preferably 1 to 1000 times by mole, and particularly preferably 30 to 300 times by mole, with respect to the contained PQQ. preferable. The propylamine is preferably 5-1000 mol times, and particularly preferably 100-500 mol times, the PQQ-TME contained in the solution. By-products are obtained especially when the amount of propylamine is small.

【０００６】プロピルアミンとの反応における溶媒とし
てはエ−テル系溶媒（例えば、エチルエ−テル、ジイソ
プロピルエ−テル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、
モノグライム、ジグライム等）、非水系極性溶媒（例え
ば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホラストリアミ
ド、ヘキサメチルホスホリックトリアミド、１，３−ジ
メチル−２−イミダゾリジオン等）、アセトトニリル等
からなる単一、または、以上の有機溶媒を組み合わせた
混合溶媒を用いることができる。また、β−アラニンと
の反応における溶媒としては、水が用いられ、さらに、
水溶性エ−テル系溶媒（例えば、ジオキサン、テトラヒ
ドロフラン、モノグライム、ジグライム等）、非水系極
性溶媒（例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホ
ラストリアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミ
ド、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジオン等）、ア
セトトニリル等の有機溶媒を添加することもできる。こ
の反応のｐＨは３〜１１が好ましいく、緩衝液を用いも
よい。反応温度は、特に制限されないが、１０〜５０゜
Ｃが好ましい。As the solvent in the reaction with propylamine, ether type solvents (for example, ethyl ether, diisopropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran,
Monoglyme, diglyme, etc.), non-aqueous polar solvent (eg, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, hexamethylphosphorus triamide, hexamethylphosphoric triamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidione, etc.), acetoniryl It is possible to use a single solvent consisting of the above, or a mixed solvent in which the above organic solvents are combined. Water is used as a solvent in the reaction with β-alanine, and further,
Water-soluble ether solvents (eg, dioxane, tetrahydrofuran, monoglyme, diglyme, etc.), non-aqueous polar solvents (eg, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, hexamethylphosphorus triamide, hexamethylphosphoric triamide, 1) , 3-dimethyl-2-imidazolidione, etc.), acetonilyl and other organic solvents can also be added. The pH of this reaction is preferably 3 to 11, and a buffer may be used. The reaction temperature is not particularly limited, but is preferably 10 to 50 ° C.

【０００７】このようにして得られた反応生成液は、Ｐ
ＱＱを含有する溶液としてＰＱＱを含有する培養液など
を用いた場合、菌体、ホルムアルデヒド処理により変性
されたタンパク質などの固形物が含まれているので、濾
過もしくは遠心分離などの通常の固液分離手段によっ
て、固形分を除去し、上澄液を得る。ｐＨ３〜５などの
低ｐＨで生成させた場合、生成物が反応液中で沈澱物と
して存在している場合もあるので、反応液のｐＨを中性
以上にし、生成物を一旦溶解した後、上澄液を得る必要
がある。得られた上澄液から生成物が分離・回収され
る。上澄液からの反応生成物の分離、採取方法は、それ
自体公知の方法によって行なうことが出来る。例えば、
イオン交換クロマトグラフィ−、濃縮物のゲル濾過、凍
結乾燥物の溶解抽出、逆相カラムクロマトグラフィー、
再結晶あるいはアフィニィティクロマトグラフィ−など
が利用できる。ＰＱＱを含有する溶液として高純度のＰ
ＱＱおよびＰＱＱ塩を、水または、緩衝液に溶解して得
られる溶液を用いた場合、該反応液中にほとんど副生物
が生成されないため、酸性側で生成物を沈澱させ、過剰
のβ−アラニンを除去する操作を１〜数回行なうことに
より、容易に高純度ピロロキノリン化合物を得ることが
できる。The reaction product liquid thus obtained is P
When a culture solution containing PQQ is used as a solution containing QQ, it contains solids such as bacterial cells and proteins denatured by formaldehyde treatment. Therefore, ordinary solid-liquid separation such as filtration or centrifugation is performed. The solid content is removed by means to obtain a supernatant. When the product is produced at a low pH such as pH 3 to 5, the product may exist as a precipitate in the reaction solution. Therefore, after the reaction solution is neutralized and the product is once dissolved, It is necessary to obtain a supernatant. The product is separated and collected from the obtained supernatant. The method for separating and collecting the reaction product from the supernatant can be carried out by a method known per se. For example,
Ion exchange chromatography, gel filtration of the concentrate, dissolution extraction of the lyophilizate, reverse phase column chromatography,
Recrystallization or affinity chromatography can be used. Highly pure P as a solution containing PQQ
When a solution obtained by dissolving QQ and PQQ salts in water or a buffer solution is used, almost no by-products are produced in the reaction solution, so that the product is precipitated on the acidic side and excess β-alanine is produced. A highly pure pyrroloquinoline compound can be easily obtained by performing the operation of removing the compound 1 to several times.

【０００８】また、ＰＱＱ−ＴＭＥを用いた場合、反応
混合物からの分離、精製は以下のようにして行われる。
すなわち、反応混合物を直接酸処理して得られる固体を
濾過ないし遠心分離して粗固体を得るか、酸処理後有機
溶媒によって抽出してから濃縮によって粗固体を得る。
なお、化合物によっては、反応系から直接生成物が析出
するものがあるので、この場合はそれを濾過ないし遠心
分離で分離するだけでよい。また、その粗固体精製は、
必要ならば、再結晶、順相ないし逆相クロマトグラフィ
−、固体連続抽出などによって行われるWhen PQQ-TME is used, separation and purification from the reaction mixture are carried out as follows.
That is, a solid obtained by directly treating the reaction mixture with an acid is filtered or centrifuged to obtain a crude solid, or after the acid treatment, the crude solid is obtained by extraction with an organic solvent and concentration.
Some compounds directly precipitate the product from the reaction system, and in this case, they may be separated by filtration or centrifugation. In addition, the crude solid purification is
If necessary, recrystallization, normal or reverse phase chromatography, continuous solid extraction, etc.

【０００９】[0009]

【実施例】本発明を実施例によりさらに具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 実施例１２，７，９−トリカルボキシ−５−（２−カルボキシエ
チル）アミノ−４−ヒドロキシ−１Ｈ−ピロロ［２，３
−ｆ］キノリンの合成 ０．４５５ｍｍｏｌのβ−アラニンを６６ｍｌの０．５
Ｍカ−ボン−ト緩衝液に溶かし、これに３３．０ｍｇ
（０．１００ｍｍｏｌ）のＰＱＱを加え、３０℃にて２
４時間撹拌した。反応後、１２Ｎ塩酸にてｐＨを３に調
整し、生じた固体を遠心分離、減圧乾燥して、２６．６
ｍｇ（収率 ６６％）の標題化合物を橙色固体として得
た。この化合物の物性は以下の如くであった。 融点 〉３００℃（分解） 水素核磁気共鳴スペクトル（重ジメチルスルホキシド、
テトラメ チルシラン内部標準）； δ= 3.07(t, J=6.
1Hz, 2H), 4.94(t, J=6.1Hz, 2H), 7.79(s, 1H),8.79
(s, 1H), 9.25(s, 1H)ppm.EXAMPLES The present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 2,7,9-tricarboxy-5- (2-carboxye
Cyl) amino-4-hydroxy-1H-pyrrolo [2,3
-F ] Synthesis of quinoline 0.455 mmol of β-alanine in 66 ml of 0.5
Dissolve in M carbonate buffer, add 33.0 mg
(0.100 mmol) PQQ was added and the mixture was added at 30 ° C for 2
Stir for 4 hours. After the reaction, the pH was adjusted to 3 with 12N hydrochloric acid, the resulting solid was centrifuged and dried under reduced pressure to obtain 26.6.
Obtained mg (yield 66%) of the title compound as an orange solid. The physical properties of this compound were as follows. Melting point> 300 ° C. (decomposition) Hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum (deuterium dimethyl sulfoxide,
Tetramethylsilane internal standard); δ = 3.07 (t, J = 6.
1Hz, 2H), 4.94 (t, J = 6.1Hz, 2H), 7.79 (s, 1H), 8.79
(s, 1H), 9.25 (s, 1H) ppm.

【００１０】実施例２２，７，９−トリメトキシカルボニル−４−ヒドロキシ
−５−プロピルアミノ−１Ｈ−ピロロ［２，３−ｆ］キ
ノリンの合成 ７４４ｍｇ（２．００ｍｍｏｌ）のＰＱＱ−ＴＭＥを１
００ｍｌのアセトニチリルに溶かし、これに１１．８ｇ
（２００ｍｍｏｌ）のｎ−プロピルアミンを加え、アル
ゴン気流下２時間撹拌した。反応溶媒ならびに過剰のア
ミンを減圧下留去し、得られる固体をエ−テルにて洗浄
し、７３０ｍｇ（収率 ８８％）の標題化合物を褐色固
体として得た。 融点 １８６〜１８８℃ 赤外吸収スペクトル（ＫＢｒ法）；νmax = 3300, 174
0, 1718 cm ^-1 水素核磁気共鳴スペクトル（重ジメチルスルホキシド，
テトラメチルシラン内部標準）；δ = 0.95(t, J=7.4H
z, 3H), 1.52(m, 2H), 3.36(m, 2H), 3.94, 3.99,4.10
(s, 3H), 7.59(d, J=1.4Hz, 1H), 8.50(s, 1H),12.11(b
r, 1H)ppm. 紫外可視吸収スペクトル（アセトニトリル）； λmax = 305(ε=28,000), 315(28,300)nm. 高分解能マススペクトル；m/e = 415.1384(M⁺ ) （C₂₀H₂₁O₇N₃ としての理論値 415.1380）Example 2 2,7,9-trimethoxycarbonyl-4-hydroxy
-5-Propylamino-1H-pyrrolo [2,3-f] ki
Synthesis of Norrin 744 mg (2.00 mmol) of PQQ-TME
Dissolve in 00 ml of acetonithyl and add 11.8 g to it.
(200 mmol) of n-propylamine was added, and the mixture was stirred under an argon stream for 2 hours. The reaction solvent and excess amine were distilled off under reduced pressure, and the obtained solid was washed with ether to obtain 730 mg (yield 88%) of the title compound as a brown solid. Melting point 186-188 ° C Infrared absorption spectrum (KBr method); νmax = 3300, 174
0, 1718 cm ^-1 Hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum (deuterium dimethyl sulfoxide,
Tetramethylsilane internal standard); δ = 0.95 (t, J = 7.4H
z, 3H), 1.52 (m, 2H), 3.36 (m, 2H), 3.94, 3.99, 4.10
(s, 3H), 7.59 (d, J = 1.4Hz, 1H), 8.50 (s, 1H), 12.11 (b
r, 1H) ppm. Ultraviolet-visible absorption spectrum (acetonitrile); λmax = 305 (ε = 28,000), 315 (28,300) nm. High resolution mass spectrum; m / e = 415.1384 (M ⁺ ) (C ₂₀ H ₂₁ O ₇ Theoretical value as N ₃ 415.1380)

【発明の効果】本発明の新規化合物は、新規なオキサゾ
ピロロキノリン化合物であり、新しい生理活性物質とし
て医薬あるいは農薬としての用途が期待される。INDUSTRIAL APPLICABILITY The novel compound of the present invention is a novel oxazopyrroloquinoline compound, and is expected to be used as a new physiologically active substance as a medicine or an agricultural chemical.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】化１で示されるピロロキノリン化合物 【化１】 ［ただし、化１においてＲは水素原子またはメチル基
を、またＹは低級アルキル基またはカルボキシル基を示
す］1. A pyrroloquinoline compound represented by Chemical Formula 1 [In Chemical Formula 1, R represents a hydrogen atom or a methyl group, and Y represents a lower alkyl group or a carboxyl group.]