JPH08134093A - 制癌剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 式〔Ｉ〕で示される２',３'−ジデオキシ−
３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニルアラニルアミド−５−フ
ルオロシチジン、その製造法及び当該化合物を有効成分
として含有する制癌剤。 〔式中、Ｒはアミノ基の保護基〕 【効果】 式〔Ｉ〕の化合物は、キモトリプシンによっ
て優先的に３'−アミノ−２',３'−ジデオキシ−５−フ
ルオロシチジンが切断活性化されるので、３'−アミノ
−２',３'−ジデオキシ−５−フルオロシチジンを直接
投与するよりも活性が強く、生物学的利用効率に優れた
プロドラッグである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２',３'−ジデオキシ
−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニルアラニルアミド−５−
フルオロシチジン及びその製造法並びにその用途に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】それ自身は活性が低いか不活性である
が、代謝されて活性型に変化する薬物、即ち、薬物が生
体内で代謝を受けるという現実を逆に利用して、意識的
に分子を修飾することによって諸作用の改善を狙った薬
物をプロドラッグという。

【０００３】プロドラッグ化の目的は、作用の持続化、
水溶性の増大、投与形態の変更などバイオアベイラビリ
ティーの改善、副作用・毒性の軽減、安定化、味やにお
いの改善など製剤上の問題点の解決等に大別され、これ
までに数多くのプロドラッグが医薬品として開発されて
いる。

【０００４】最近では、癌細胞中において優先的に有効
成分が切断されるよう工夫したプロドラッグがデザイン
されている。３'−アミノ−２',３'−ジデオキシシチジ
ンは、化合物として公知であり、マウス白血病細胞であ
るＬ1210に対する効果が報告されている〔T.S.Lin, W.
R.Mancini; J.Medicinal Chemistry, 26, 544 (198
3)〕。そして、ガン化した細胞において増幅することが
知られているキモトリプシンによって、活性ヌクレオチ
ドを細胞中に放出することが期待される、新しい範疇に
属するプロドラッグである。

【０００５】２',３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ
−フェニルアラニルアミドシチジンの親化合物である
３'−アミノ−２',３'−ジデオキシシチジンは、細胞中
でデオキシシチジンキナーゼによりリン酸化され、さら
にその５'−トリリン酸となってＤＮＡポリメラーゼ群
を阻害することによってガン細胞の増殖を阻害するが、
Ｓ期特異的なＤＮＡポリメラーゼαのみならずβをも阻
害することにより、より広範囲の腫瘍にわたって奏効す
ることが期待される。また、デオキシシチジンキナーゼ
は、２'−デオキシシチジンを基質として、プロドラッ
グの初期活性化（リン酸化）に重要な役割を果している
ことから、２'−デオキシシチジンよりも更にリン酸化
されやすい基質を用いて、ガン細胞の増殖を阻害するの
に特異的な化合物を開発することが望まれる。

【０００６】さらに、３'−アミノ−２',３'−ジデオキ
シシチジンは、細胞レベル（in vitro）では効くが、生
体内では血中半減期が短く血中濃度の維持が困難である
ため、血中半減期をより延長することにより、薬理効果
を持続させる薬物の開発が望まれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、生体内にお
いて、ガン化した細胞中のキモトリプシンによって３'
−アミノ−２',３'−ジデオキシシチジンになり、か
つ、薬物の血中半減期を長くさせて血中濃度を高く維持
することにより優れた制癌活性を生じさせるプロドラッ
グを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を行った結果、２',３'−ジ
デオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニルアラニルアミ
ドシチジンの５−フルオロ誘導体が優れた制癌活性を有
することを見い出し、本発明を完成するに至った。即
ち、本発明は、次式（Ｉ）：

【０００９】

【化６】

【００１０】（式中、Ｒはアミノ基の保護基を表す）で
示される２',３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フ
ェニルアラニルアミド−５−フルオロシチジンである。

【００１１】上記Ｒで表されるアミノ基の保護基として
は、炭素数６個以上20個以下の脂肪族アシル基又は芳香
族アシル基などが挙げられる。さらに、本発明は、次式
（II）：

【００１２】

【化７】

【００１３】で示される３'−アミノ−２',３'−ジデオ
キシ−５−フルオロシチジンと、次式（III）：

【００１４】

【化８】

【００１５】（式中、Ｒは前記と同じであり、Ｒ¹はペ
ンタクロロフェニル、ｐ−ニトロフェニル、Ｎ−ヒドロ
キシコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシフタルイミド又は
ヒドロキシトリアゾールを表す）で示されるＮ−置換−
Ｌ−フェニルアラニン誘導体とを反応させることを特徴
とする次式（Ｉ）：

【００１６】

【化９】

【００１７】（式中、Ｒは前記と同様である）で示され
る２',３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニル
アラニルアミド−５−フルオロシチジンの製造方法であ
る。さらに、本発明は、次式（Ｉ）：

【００１８】

【化１０】

【００１９】（式中、Ｒは前記と同様である）で示され
る２',３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニル
アラニルアミド−５−フルオロシチジンを有効成分とし
て含有する制癌剤である。以下、本発明について詳細に
説明する。式（Ｉ）で表される化合物は、キモトリプシ
ンによって特異的に切断活性化される３'−アミノ−
２',３'−ジデオキシ−５−フルオロシチジンのプロド
ラッグである。

【００２０】本発明の化合物（以下、本化合物とする）
は、次のようにして得ることができる。即ち、そのアミ
ノ基を保護したフェニルアラニンであるアシルフェニル
アラニン又は芳香族アシルフェニルアラニンの活性エス
テルと３'−アミノ−２',３'−ジデオキシ−５−フルオ
ロシチジンとを、例えば室温で10〜30時間反応（縮合）
させることによって得られる。アミノ基の保護基として
は、好ましくは、炭素数６個以上20個以下の脂肪族アシ
ル基又は芳香族アシル基、例えばヘキサノイル基、ベン
ゾイル基、ナフトイル基、ニコチノイル基等が挙げられ
る。

【００２１】そして、この活性エステルとしては、例え
ばペンタクロロフェニルエステル、ｐ−ニトロフェニル
エステル、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミドエステル、Ｎ
−ヒドロキシフタルイミドエステル、ヒドロキシトリア
ゾールエステル等が挙げられるが、ペンタクロロフェニ
ルエステルが好ましい。縮合法としては、上記の活性エ
ステル法が用いられるが、その他、混合酸無水物法、
Ｎ,Ｎ'−ジシクロヘキシルカルボジイミド法（ＤＣＣ
法）、酸アジド法等も用いることができる。

【００２２】本化合物は、癌細胞中のプロテアーゼで特
異的に切断活性化される。即ち、癌細胞中で、キモトリ
プシンによって３'−アミノ−２',３'−ジデオキシ−５
−フルオロシチジンが優先的に切断される。特に、２',
３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニルアラニ
ルアミドの５−フルオロ誘導体において、その活性化が
容易になされる。

【００２３】従って、本化合物は、キモトリプシンを産
生する癌細胞に対する制癌作用が特に顕著である。しか
も、キモトリプシンによって３'−アミノ−２',３'−ジ
デオキシ−５−フルオロシチジンが切断されるまでは本
化合物は不活性のままであるため、血中半減期を延長さ
せることができ、血中濃度も高く維持できる。これは、
単なるエステルやアミド型プロドラッグとは異なる特徴
を有するものである。また、本化合物を制癌剤として投
与する場合は、主として白血病、肺癌系統等に対して有
効である。

【００２４】本化合物を投与する方法は経口又は非経口
でもよく、経口投与には舌下投与を包含する。非経口投
与には、注射、例えば皮下、腹腔内、筋肉、静脈注射、
点滴の他、坐剤等を含む。また、その投与量は、投与対
象の年齢、投与経路、投与回数により異なり、広範囲に
変えることができる。この場合、本化合物の有効量と適
切な希釈剤及び薬理学的に使用し得る担体との組成物と
して投与される有効量は10〜800mg/kg体重／日であり、
１日１回から数回に分けて５日以上投与される。

【００２５】本化合物を経口投与する場合には、それに
適用される錠剤、顆粒剤、細粒剤、散剤等とすればよ
く、特に顆粒剤、細粒剤及び散剤は、必要に応じてカプ
セル剤として単位量投与形態とすることができる。これ
ら経口投与用固形剤は、通常それらの組成物中に製剤上
一般に使用される結合剤、包含剤、賦形剤、滑沢剤、崩
壊剤、湿潤剤のような添加物を含有する。また、経口用
液体製剤としては、内用水剤、懸濁剤、乳剤、シロップ
剤等いずれの状態であってもよく、また、使用する際に
再溶解させる乾燥生成物にしてもよい。更に、その組成
物は添加剤、保存剤のいずれを含有してもよい。

【００２６】また、非経口投与の場合には、安定剤、緩
衝剤、保存剤、等張化剤等の添加剤を含有し、通常単位
投与量アンプル又は多投与量容器の状態で提供される。
上記の組成物は使用する際に適当な担体、例えば発熱物
質不含の滅菌した水で再溶解させる粉体であってもよ
い。ここで、下記の通り本化合物の試験例を挙げ、本化
合物を用いた薬理効果（制癌活性）について説明する。

【００２７】〔試験例１〕 本化合物のマウス白血病細
胞に対する制癌活性 本化合物には、２',３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−ヘキサ
ノイル−Ｌ−フェニルアラニル−アミノ−５−フルオロ
シチジン（以下「ヘキサノイル体」とする）及び２',
３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−ベンゾイル−Ｌ−フェニル
アラニル−アミノ−５−フルオロシチジン（以下「ベン
ゾイル体」とする）を使用した。尚、比較化合物とし
て、３'−アミノ−２',３'−ジデオキシ−５−フルオロ
シチジン（以下、「３'−アミノ−ＦＣｄＲ」とす
る）、２',３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−アセチル−Ｌ−
フェニルアラニル−アミノ−５−フルオロシチジン（以
下「アセチル体」とする）及び２',３'−ジデオキシ−
３'−Ｎ−ｔ−ブトキシカルボニル−Ｌ−フェニルアラ
ニル−アミノ−５−フルオロシチジン（以下「ｔ−Ｂｏ
ｃ体」とする）を使用した。

【００２８】マウス白血病細胞であるＰ388を10⁶個、マ
ウス（ＣＤＦ₁，雌，８週令）の腹腔中に移植した（１
群あたり５匹）。上記本化合物及び比較化合物を生理食
塩水中に溶解又は懸濁させ、腫瘍細胞移植後１日目より
５日目まで連続して１日１回、図１に示される量をマウ
スの腹腔に投与した。尚、生理食塩水のみを同様の方法
で投与する群（対照群とする）についても同様に試験し
た。

【００２９】腫瘍細胞移植後90日間マウスを観察し、そ
の生存時間を測定した。また、腫瘍細胞移植17日後にお
けるマウスの体重変化を測定した。さらに、上記本化合
物及び比較化合物の投与群をＴ、対照群をＣとして、投
与群の対照群に対する生存日数の比（Ｔ／Ｃ（％））を
求め、これを制癌活性の指標とした。

【００３０】結果を図１に示す。図１より、本発明の化
合物であるベンゾイル体において、顕著な制癌活性が示
された。

【００３１】〔試験例２〕本化合物のルイス肺癌に対す
る制癌活性 試験例１と同様にして、ルイス肺癌に対する制癌活性を
測定した。ルイス肺癌を３×10⁵個、マウス（ＢＤＦ１
系，雌，８週令）の皮下に移植した（１群あたり５
匹）。上記本化合物を生理食塩水中に溶解又はカルボキ
シメチルセルロースナトリウム塩含有生理食塩水で懸濁
させ、腫瘍移植後１日目から５日目まで連続して１日１
回、所定量（表１参照）をマウスの腹腔に投与した。
尚、生理食塩水のみを同様の方法で投与する群（対照群
とする）についても同様に試験した。結果を表１に示
す。表１より、本発明の化合物であるヘキサノイル体及
びベンゾイル体において、顕著な制癌活性が示された。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１の「生存時間」の項目に示された各数
値は、それぞれマウス数５匹あたりの平均生存日数±標
準誤差を示す。

【００３４】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。但し、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１〕 ２',３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−アシル
−Ｌ−フェニルアラニルアミド−５−フルオロシチジン
の合成。 ３'−アミノ−２',３'−ジデオキシ−５−フルオロシチ
ジンについては、公知の方法〔T.S.Lin et al.,J.Med.C
hem.,26,1691(1983)〕により得た３'−アミノ−２',３'
−ジデオキシ−５−フルオロシチジン243mgをジメチル
ホルムアミド（ＤＭＦ）５mlに溶解し、Ｎ−アシル−Ｌ
−フェニルアラニンペンタクロロフェニルエステル（ｔ
−Ｂｏｃ体、アセチル体、ヘキサノイル体又はベンゾイ
ル体）（1.5当量）、トリエチルアミン150μLを加え、
室温で50時間攪拌した。溶媒を減圧下、可及的に留去
し、30mlの飽和炭酸水素ナトリウム及び30mlの酢酸エチ
ルで分配し、有機層を蒸留水で洗浄した。次に、無水硫
酸マグネシウムで乾燥し、シリカゲル（10ｇ）のカラム
にのせ、クロロホルム−エタノール（９：１）で溶出
し、溶出液をシリカゲルの薄層クロマトグラフィーに供
して目的物を含む画分を集めた。溶媒を留去後、少量の
エタノールとエーテルの混液から結晶化した。融点は、
ｔ−Ｂｏｃ体が145〜146℃、アセチル体が156〜157
℃、、ヘキサノイル体が66〜68℃、ベンゾイル体が138
〜139℃であった。

【００３５】（１）ＮＭＲの結果は、次の通りである。 ３'−アミノ−２',３'−ジデオキシ−５−フルオロシチ
ジン（3'-NH₂-FCdR)：UV(0.01N HCl)λ_max277nm(ε1179
0), λ_min238nm; UV(0.01N NaOH)λ_max268nm(ε7820),
λ_min246nm; NMR(Me₂SO-d₆)δ2.0-2.2(m, 2H, 2'-H),3.
27-3.34(d, 2H,3'-NH₂, D₂O 交換可能)3.9-4.4(m, 3H,
4'-H,5'-H),4.94(br s, 1H, 5'-OH, D₂O 交換可能)4.98
(t, 1H, 3'-H),6.16(t, 1H, 1'-H),7.06(br d, 2H, 4-N
H₂, D₂O交換可能),7.87(d, 1H, 6-H). ニンヒドリン試
験；陽性。

【００３６】２',３'−ジデオキシ−３'−（Ｎ−アセチ
ル−Ｌ−フェニルアラニル）−アミノ−５−フルオロシ
チジン： UV(Me0H)λ_max271;NMR(Me₂SO-d₆)δ2.0-2.2(m, 2H, 2'-
H),3.3(s, 3H, -CH₃),3.6(dd, 2H, -CH₂-)3.9-4.4(m, 3
H, 4'-H, 5'-H),4.5(m, 1H, -CH-),4.94(br s, 1H, 5'-
OH, D₂O 交換可能),4.98(t, 1H, 3'-H),6.16(t, 1H, 1'
-H),7.06(br d, 2H, 4-NH₂, D₂O 交換可能),7.1-7.3(m,
5H,芳香族-H), 7.87(d, 1H, 6-H),8.4-8.6(m, 2H, -NH
-, D₂O交換可能).

【００３７】２',３'−ジデオキシ−３'−（Ｎ−ｔ−ブ
トキシカルボニル−Ｌ−フェニルアラニル）−アミノ−
５−フルオロシチジン： UV(Me0H)λ_max271nm;NMR(CDCl₃-d₆)δ1.31(s, 9H, -C
H₃),2.0-2.2(m, 2H, 2'-H),3.6(dd, 2H, -CH₂-)3.9-4.4
(m, 3H, 4'-H, 5'-H),4.5(m, 1H, -CH-),4.94(br s, 1
H, 5'-OH, D₂O交換可能),4.98(t, 1H, 3'-H),6.16(t, 1
H, 1'-H),7.06(br d,2, 4-NH₂, D₂O交換可能),7.1-7.3
(m, 5H,芳香族-H), 7.87(d, 1H, 6-H),8.4-8.6(m, 2H,
-NH-, D₂O交換可能).

【００３８】２',３'−ジデオキシ−３'−（Ｎ−ヘキサ
ノイル−Ｌ−フェニルアラニル）−アミノ−５−フルオ
ロシチジン： UV(Me0H)λ_max271nm;NMR(CDCl₃-d₆)δ0.8-0.9(t, 3H, -
Cl₃),1.1-1.35(m, 6H, -(CH₂)₃-),1.5-1.6(t, 2H, -CH₂
-),2.0-2.2(m, 2H, 2'-H),3.6(dd, 2H, -CH₂-)3.9-4.4
(m, 3H, 4'-H, 5'-H),4.5(m, 1H, -CH-),4.94(br s, 1
H, 5'-OH, D₂O 交換可能),4.98(t, 1H, 3'-H),6.16(t,
1, 1'-H),7.06(br d, 2H, 4-NH₂, D₂O交換可能),7.1-7.
3(m, 5H,芳香族-H), 7.87(d, 1H, 6-H),8.4-8.6(m, 2H,
-NH-, D₂O交換可能).

【００３９】２',３'−ジデオキシ−３'−（Ｎ−ベンゾ
イル−Ｌ−フェニルアラニル）−アミノ−５−フルオロ
シチジン： UV(Me0H)λ_max271nm;NMR(CDCl₃-d₆)δ2.0-2.2(m, 2H,
2'-H),3.6(dd, 2H, -CH₂-)3.9-4.4(m, 3H, 4'-H, 5'-
H),4.5(m, 1H, -CH-),4.94(br s, 1H, 5'-OH, D₂O交換
可能),4.98(t, 1H, 3'-H),6.16(t, 1H, 1'-H),7.06(br
d, 2H, 4-NH₂, D₂O 交換可能),7.1-7.3(m, 5H,芳香族-
H),7.4-7.53(m, 5H, 芳香族-H),7.87(d, 1H, 6-H),8.4-
8.6(m, 2H, -NH-, D₂O 交換可能).

【００４０】（２）クロロホルム／水における分配係数
（Partition coefficient;logP) は表２のとおりであ
る。

【００４１】

【表２】

【００４２】表２より、ヘキサノイル体及びベンゾイル
体において著しい疎水性付与効果を示している。

【００４３】（３）Ｎ−アシル−フェニルアラニルアミ
ド−２',３'−ジデオキシ−５−フルオロシチジンのγ
−キモトリプシンによる加水分解速度 酵素（240単位／ml）での加水分解速度定数（ｋ）及び
消失半減期（t1/2）は下記の表３の通りである。

【００４４】

【表３】

【００４５】表３から明らかな通り、ベンゾイル体の半
減期はアセチル体の半減期の約70倍となり、徐放効果が
期待される。

【発明の効果】本発明により、優れた制癌活性を生じる
プロドラッグを提供することができる。本発明の化合物
３'−Ｎ−アシル−フェニルアラニルアミド−２',３'−
ジデオキシ−５−フルオロシチジンは、細胞中でキモト
リプシンにより、親化合物へと特異的に切断され、リン
酸化を経てＤＮＡ合成を阻害することにより、ガン細胞
増殖を抑えることが期待され、また、半減期が長いこと
から、その活性（ガン細胞の増殖阻害活性）を高めるこ
とができ、制癌剤として有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本化合物のマウス白血病細胞に対する制癌活性
を示す図。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｒはアミノ基の保護基を表す）で示される２',
   ３'−ジデオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニルアラニ
   ルアミド−５−フルオロシチジン。
2. 【請求項２】 Ｒで表されるアミノ基の保護基が炭素数
   ６個以上20個以下の脂肪族アシル基又は芳香族アシル基
   である、請求項１記載の２',３'−ジデオキシ−３'−Ｎ
   −置換−Ｌ−フェニルアラニルアミド−５−フルオロシ
   チジン。
3. 【請求項３】 次式（II）： 【化２】 で示される３'−アミノ−２',３'−ジデオキシ−５−フ
   ルオロシシチジンと、次式（III）： 【化３】 （式中、Ｒは前記と同じであり、Ｒ¹はペンタクロロフ
   ェニル、ｐ−ニトロフェニル、Ｎ−ヒドロキシコハク酸
   イミド、Ｎ−ヒドロキシフタルイミド又はヒドロキシト
   リアゾールを表す）で示されるＮ−置換−Ｌ−フェニル
   アラニン誘導体とを反応させることを特徴とする次式
   （Ｉ）： 【化４】 （式中、Ｒは前記と同じである）で示される２',３'−
   ジデオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニルアラニルア
   ミド−５−フルオロシチジンの製造方法。
4. 【請求項４】 次式（Ｉ）： 【化５】 （式中、Ｒは前記と同じである）で示される２',３'−
   ジデオキシ−３'−Ｎ−置換−Ｌ−フェニルアラニルア
   ミド−５−フルオロシチジンを有効成分として含有する
   制癌剤。