JPH03178994A - ヒメニスタチン - Google Patents

ヒメニスタチン

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JPH03178994A
JPH03178994A JP2318165A JP31816590A JPH03178994A JP H03178994 A JPH03178994 A JP H03178994A JP 2318165 A JP2318165 A JP 2318165A JP 31816590 A JP31816590 A JP 31816590A JP H03178994 A JPH03178994 A JP H03178994A
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JP
Japan
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pro
methylene chloride
ile
methanol
hymenistatin
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JP2318165A
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English (en)
Inventor
George R Pettit
ジョージ アール ペチット
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University of Arizona
Arizona's Public Universities
Original Assignee
University of Arizona
Arizona's Public Universities
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Publication date
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Publication of JPH03178994A publication Critical patent/JPH03178994A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K7/00Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/64Cyclic peptides containing only normal peptide links
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S930/00Peptide or protein sequence
    • Y10S930/01Peptide or protein sequence
    • Y10S930/27Cyclic peptide or cyclic protein

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
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  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本願発明は、「ヒメニスタチン 1」と称される新規な
シクロ−オクタペプチドの単離および構造解明に関する
ものである。
ヒメニスタチン 1は、南太平洋の海綿動物ヒメニアシ
ドン(llymeniacidon)から単離され、そ
して1388ネズ珀白血病細胞株(N、C,1,プロ1
−コル)で測定するとき腫瘍増殖阻止剤としての有用性
を示すことが見出された。
ヒメニスクチン lは化学構造: を有する。
(従来の技術) 海の海綿動物から得られる抗新生物成分の単離に向けら
れた初期の研究は、最初はジェオジオスタチン(geo
diostatin)に、そしてその後一連のピロラク
タム類に至った。更に最近では、抗新生物ペプチドを含
む他の有望な手掛りがポリフェラフィラム(Porif
era phylum)で見出された。
現在までのところ、僅か2.3のアミノ酸、ペプチドお
よび抗新生物物質が海の海綿動物から単離されているだ
けである。1979年にパラオで採取されたヒメニアシ
ドン種〔デモスポンジェ(Dem。
spongiae)網〕の1つから2−プロパノ−ルー
メチレンクロライド水生抽出物が産生され、これは米国
国立癌研究所のネズ、3 P388リンパ性白血病<P
S系)に対して30χの寿命延長を示した。PS白血病
データを使用するハイオアソセイで指示された単離δこ
よって、本明細書で「ヒメニスタチン11と称する新規
な細胞増殖抑制性ペプチドが単離され且つ同定された。
1つまたはそれ以上の種々の癌の治療用に種々の天然お
よび合成物質を突き止めそして明らかにする継続的な努
力で、研究化学著述は、既知の化学療法剤に付随する重
篤な副作用を完全に除去しなくても幾つかを最小限度に
しながら、腫瘍増殖抑制、または抗新生物活性を示す新
規物質を単離し、そして同定するために天然の植物およ
び動物を探し続けている。
これまで顧みられなかった海洋種が、単離されたとき、
例えば腫瘍増殖を阻止するような有用な生物学的特性を
示す成分を含有しているかどうかを決定するために、こ
れら種を現在試験しているのは上記の目標を更に追跡す
るためである。
(発明が解決しようとする課題) 本願発明の主要な目的は、有用な生物学的特性を有する
新規薬剤を提供することである。
本願発明のもう1つの目的は、ヒト宿主に生しそして悪
性腫瘍増殖番こよって現れる1つまたはそれ以上のタイ
プの癌の治療および管理に容易にかつ有用に使用できる
形態の、海洋生物から得られる抗新生物物質の単離法お
よび手順を提供することである。
本願発明の更にもう1つの目的は、南太平洋の海綿動物
ヒメニアシドン種から得られる新規なシクロ−オクタペ
プチドを単離しそしてその構造を解明する固有の手段お
よび方法を提供することである。
上記の目的および以下で明らかになる本願発明の更なる
目的は、本願発明の例示的な実施態様に関する以下の詳
細な説明から容易に理解されるように、極めて予期され
なかった態様で本願発明によって容易に充足される。
(課題を解決するための手段) 本発明の簡単な要約 南太平洋の海洋生物から得られる生物学的に活性の物質
に関する継続的な研究によって、本願明細書で「ヒメニ
スタチン 1」と称される新規なシクロ−オクタペプチ
ドが導かれた。このものは国立癌研究所のネズξP38
8リンパ性白血病(PS系)に対してllff11g増
姑阻止特性を示し、F、D5oは、3.5μg/mLで
ある。構造決定および絶対配置は、キラルガスクロマト
グラフィー分析と連係した高磁場NMR(400MII
z)およびマススベクI・ル技術(FAB MS/MS
)を使用して達成された。試験される物質のPS系と最
終的なヒトでの有効性との間の直接的な関係が確立され
ている(Vendettiおよび八bbot 。
Lloydia 、30.322 、以下参照(196
7)並びに本明細書に引用した参照文献参照)。
ヒメニスタチン 1は次の構造を有している:好ましい
実施態様の説明 一般的方法 クロマトグラフィ一方法で使用される溶媒は再蒸留した
ゲル浸透および分配クロマトグラフィーで使用されるセ
ファデフクス1.H−20(25−100)は、スウエ
デンのウプサラのファルマシア ファイン ヶくカルズ
(Pharmacia Fine Chemicals
)八Bから人手しブこ。
ギルソン(Gilson)のHM UV−可視検出器に
接続したギ、ルソンFC−220レース1〜ランクおよ
びFC−80ミクロ分画器は、クロマトグラフィー分画
実験および西ドイツ ダルムシュタソトのE、メルク(
Merck)によって供給される、シリカゲル60が予
め、lされた「ローバー(LOBAR) Jカラムを使
用するシリカゲルでのカラムクロマトグラフィーの方法
で使用した。
TLC用のシリカゲルGFユニプレーt−(Unipl
ates)は、プラウエア州ニューアークのアナルテソ
クインコーボレーテソド(Analtech Inc、
)から入手した。T1、Cプレートは全て0v光で検査
し、および/または硫酸セリウム−硫酸スプレーで発色
(絢150’Cで10分間加熱)させた。
訂正していない融点は、コツフラー(Kofler)タ
イプの融点装置を使用して観察した。Uvスペクトルは
1lP7225Aプロツターを備えたヒューレソトパソ
カード(llewlett−Packard)8450
八IIV−可視スペクトルフォトメーターを使用して記
録した。
旋光度およびIRスペクトルデータは、それぞれパーキ
ン−エルマー(Perkin−1i1mer)241偏
光計およびニコレソI・(Nicolet)MX−I 
FTIRスペクトロフォトメーターを使用して得た。
マススペクトル (Kratos)MS−50スペクトルメーターを使用
して記録した。
NMI?実験は、ブルーカー(Bruker)WH−4
00器具および溶媒として重水素クロロホルムを使用し
て実施した(TMS内部標準)。
動物採集および予備実験 1979年の始めに、約2Kg(湿潤重量)の海綿動物
ヒメニアシドン種(ヒメニアシドニダエ(Ilymen
tacidonidae)科、ハリコンドリダ(Hal
ichondrida)目、セラチノモルフ7 (Ce
ratinomorpha)亜網、デモスポンジエm)
&j、西カロリン諸島、バラオ アーキベラゴ(Pal
au Archipelago)のロングアイランド(
Long l5land) (南側)の近くでスキュー
バで集めた。分類法的識別は、参照標本を整理している
スミスソニアン インスチチューション(Smiths
onian In5utitution)で実施した。
ヒメニアシドン種の初期試料は、2−プロパノルー塩化
メチレン中に入れておいた。溶媒を除去すると、米国国
立癌研究所のネズ5l)388リンパ性白血病(I’s
系)に対して、5.5 mg/Kgで寿命を30χ延長
する、活性値に達していることが確証された抽出物が得
られた。
動物抽出および溶媒分装 置985年3月に、ロングアイランドの南側近くのバラ
オの同一地域から213Kg (湿潤重量)のヒメニア
シドン種を再度採取し、2−プロパツール中に入れてお
いた。その後、2−プロパツールを細流し、そして海綿
動物は同しアルコニルで再度抽出した。第1の抽出物は
、部分真空下で50リットルの水濃縮物に変換し、そし
てかなりの量(1.2Kg)の淡褐色懸濁物(PS T
/C  50mg/Kgで毒性)を含有することが見出
された。この懸濁物は遠心および細流によって除去した
。クリーム色の水性層は塩化メチレン(90 リットル
)およびn−ブタノール(90リツトル)間で連続的に
分配した。
2つの組み合わせた有機抽出物の各々から溶媒を留去す
ると、それぞれ非常に暗褐色のゲル様固形物(]、80
g, PS EDso 1.8g/mLおよびT/C≧
50mg/Kr,で毒性)および淡褐色無晶形固形物(
330g、PS EDso 6. ]、 g/mlおよ
びT/C−>50mg/Kgで毒性〉が得られた。残り
の水性抽出物はps不活性であることが見出されそして
破棄した。塩化メチレンフラクション(180g)の9
=1メタノール−水溶液は、ヘキサン(3X1リツトル
)で抽出した。
メタノール−水層は3:2に希釈し塩化メチレンで抽出
した。
得られたヘキサン(146g) 、塩化メチレン(20
g)2 および3:2のメタノール−水(14g)フラクション
は濃縮し、そしてその分別物はハイオアソセイに供した
顕著なps細胞増グ直抑制活性(PS BD5。 0.
26)は塩化メチレン抽出物中に残存することが見出さ
れた。
ヒメニスタチン 1の単離 典型的な一連・の方法では、記載したようにして製造さ
れた3:2の塩化メチレン−メタノール中の20gの塩
化メチレン活性フラクションは、セファデックスLH−
20のカラム( 1.2Kg; 20x120cm)で
クロマ1〜グラフイーにかけた。成分の際立った分離は
観察されなかったが、活性物質(フラクション八、la
g  PS  BD50 1.6 μg/mL)の更な
る濃縮が認められた。
セファデックスLll−20( 1.2Kg; 20x
120cm)での更なる分配クロマトグラフィーおよび
3:1:1のヘキサン−トルエン−メタノールでの溶出
によって11個の明白な組成フラクション中に活性フラ
クションB (0.50g 、 PS  BD.o  
2.6 g/mL)およびC ( 1. 6 4g 、
PS  BDs。 1. 7 u g/mL)が得られ
た。フラクションBおよびCを合わせてセファデックス
L H − 2 0カラム上メタノールで更に分離した
得られた9個のフラクション群の中で、Dと標識したフ
ラクション(0.7 5g 、  Ps  lED5。
3、1Hg/mL)は、T1.Cで殆ど単一のスボ・ノ
ドを示した。最終精製は、予め充填したシリカゲル60
カラム(2.5x30cm)を有する媒体圧力(50p
.s.i.まで)液体クロマトグラフィーユニ・ノドお
よび97.5〜2.5の塩化メチレン−メタノールでの
溶出を使用して遠戚された。
ヒメニスタチン 1は、無色の結晶性無晶形固形物(4
9mg,収’It 3. 1xlO− ”%)として得
られた。
180〜182℃で融解: 〔α) 、 − 8.6°
 (C・1、CIIC13) :lIV(CH30H)
  λmax(log  )、222(3.82)、2
78( 3.16)nm: IR(NaC1プレー))
3320 、2960、2920、1680、1617
、1517 cm −’:MS(IIRSP−SIMS
)、893、5505 (門+H l] ” 、C47
1173N80!+として、計算値893.550].
、NMR(CDC13) 、δ;プロリンーa単位、1
1.4.20(II−2)  、3.72(tl−5a
)、3.38 (+(−5b)、2.15(II3a)
、2.11. (H−4a)、]、、95(H−4b)
、 1.93(IL3b);  ”’C; 60.89
(C−2)、47.35(C−5)、 31.87(C
−3) 、25.06(C−4): プL’l IJ 
:/ l)単位、’H,4,10(dd 、 J=9.
4.3.5;  ll−2)  、3.28(H−5a
)、3.21(H−5b)、2.16(If−3a)、
1.77(tL3b)、1.60(H−4a)、0.8
5(H−4b);  ”C:  59.19(C−2)
  、46.94(C−5)、28、52 (C−3)
、21.11(C−4)、チロシン単位、■、8.70
(br s  、 OH)  、7.03(d 、 J
=8.1;  H−5)  、6.84(d、 J=8
.O;  H−6)  、4.22(H−2)  、3
.29(H−3a)、2.90(t、、J=13.O;
 H−3b)  、”C,156,56(C−7)、1
29.67(C−5、C−9)、127.00(C−4
)  、115.94(C−6、C−8)、58.13
 (C−2)、36.67 (C−3)、バリン単位、
It:  7.58(d、、J=8.8;  Ntl)
、4.56(t、 、I=5.9;ll−2)、1.9
5(H−3)  、0.98(611;  ll−1、
If−5);  13(::  56.29(C−2)
  、31.67(C−3)、19.29(C−4)、
18.19 (C−5)。
プロリンC単位、111.3 、92 (H−5a)、
3.79 <t 、、、r=1.8:  +1−2) 
 、3.68(H−5b)、2.31 (H−3a)、
2.08  (H4a)  、2.06(IL4b)、
1.91 (H−3b)、”C、63,11(C2)、
48.55 (C−5)、30.00(C−3)、24
.75(C−4)、ロイ5 シン単位、’II 6.25(br s、 N11) 
、3.98(11−2)、1.96(It−3a)、1
.82(H−3b)、1.55(If−4)  、0.
93(3H;d XJ−6,3、If6)、O,F18
(3+1 、If−5)、13c155.79(C−2
)、39.27 (C−3)、25.31 (C−4)
、22.95(C6)、21.27 (C−5)、イソ
ロイシン−a単位、1!(,7,70(dXJ−8,5
、Ni1)  、4.40(tXJ、、8.5 、II
−2)、1.57(H−3) 、1.50(II−4a
)、1.15(II−4b)、0.96(311,1l
−6)0.87(3H; H−5);”C: 60.5
2(C−2)  、38.26(C−3)、24 、9
5 (C−4)、15.47(C−6)、10.64 
(C−5)、イソロイシン−b単位、’H27,40(
d、 J=8.5 、NH) 、4.69(t、 J=
9.0 、+1−2)、1.76(II−3) 、1.
53(It−4a)、1.05(ll−4b)、0.8
2(30; H−6)  、0.80(311; ll
−5);13C、55,01(C−2)、36.94 
(C−3)、24.79(C,−4)、16.20(C
−6)、11.87(C−5)。8個(2) ;)J 
ルdF ニア1z ” C共鳴は、172.72.17
2.29.172.10.171.98.171.95
.171.18.170.35で現れる(多様性が示さ
れない場合には重複するシグナルのため測定され得なか
ったのであろう)。
ヒメニスタチンキラルセンターの アサインメント シクロ−オクタペプチドは、1:1のプロピオン酸12
N塩酸を用いて160℃で15分間加水分解した。対応
するア旦ノ酸をN−ペンタフルオロプロピオニル−イソ
プロビルエステル誘導体に変換し、そしてキラシル パ
ル(Chirasil Val) mカラJ3を使用し
て、シャ9(Shaw)およびコツタ(Cotter)
 (Chromatographia、2L 197(
1986)参照)が記載したようにして、キラル キャ
ピラリクロマトグラフィーで配置を確立した。各アくノ
酸成分はS (L)−シリーズに属することが見出され
ノこ。
(実施例) 本願発明の1つの実施では、最初に、218 Kgの海
綿動物を保存するために使用したイソプロピルアルコー
ル−水溶液は、どちらかというと粘性のヘ−ジ、プ、色
の懸濁物を含有する50リツトルの水性フラクションに
まで濃縮させ、この懸濁物は1000Gでの遠心および
口過によって除去しなければならない。不透明なりリー
ム色の水性部分は、塩化メチレン、次いでn−ブタノー
ルの間で連続的に分配して、以下に作成した経過系で示
されるようにして2つの活性フラクションが得られた。
ヒメニアシトン種 PS 0.27 〉10 PS (18g) 1.6 (0,75g) PS 3.5 /mL 9 I)S活性の塩化メチレン抽出物は、9:1のメタノー
ル−水とヘキサン間で分配させ、次いで3:2のメタノ
ール−水に希釈させそして塩化メチレンで分配させた。
塩化炭素を留去させて、ps白血病を顕著に阻止するオ
レンジ色の固形物(ps ED500.26)が得られ
た。セファデックスLll−20による塩化メチレン−
可溶性フラクションの最初のゲルー透過クロマトグラフ
ィー分離および3:2の塩化メチレン−メタノールでの
溶出によってフラクションへの活性が更に濃縮された。
セファデックスL II −20および 3:1:1の
ヘキザンートルエンーメタノールでの分配クロマトグラ
フィーを使用してより良い分離が遠戚され、フラクショ
ンBおよびCが得られた。次いで、これら2つの主要な
活性フラクションF3およびCを合わせ、そしてフラク
ションDを得た。この方法によって得られたほぼ純粋な
細胞増殖抑制成分は、シリカゲル60ローバー(LOB
AR) Bカラムを使用して、クロマ1へグラフィーに
かけた。97.5 : 2.5の塩化メチレン−メタノ
ールで溶出して、本明細書でヒメニス0 タチン 1と称する細胞増殖阻止性(pS  ED5゜
3.5μg/ml、)の生を酸生成物が得られた。
本明細書で(R告するように、ヒメニスタチン1のマス
スペクトル測定は、8個の窒素原子の存在を示し、”C
NMRスペクトルで観察された8個のアミドカルボニル
を有する上記原子はオクタペプチドを示した。EIMS
スペクトル中で観察された比較的高い分子イオン度(ヘ
ースピ−り)は、推定されるオクタペプチドが環状であ
ることを示唆した。次に、2−DNMR技術を広範に使
用して8個のアミノ酸単位の同一性を決定した。400
 MHzの’H−NMRスペクトルは5個のアξドプロ
トンの存在だけを明白に示した。+11、’H−CO3
YおよびIn、’H中継C05Yを使用して、これらプ
ロトンのスピンシステムに従って、これらアミノ酸は、
バリン、ロイシン、チロシンおよび2つのイソロイシン
単位であることが決定された。’H,’+1−C05Y
および’IL ’I+IIC05Yは、残りのNMRシ
グナルがブロリンニ典型的なタイプX−C11−CHz
−CHz−CH2−Xの3個の独立したスピン系から成
ることを示した。8個のアミノ酸単位は観察された正確
なマス分子量を説明している。アミノ酸の実際の配列は
以下で示されるように1O−Non実験から確認された
提案された構造を更に確証するために、陽イオンFAB
 MS/MSを実施した。以下で示されるように、各プ
ロリン窒素の陽イオン化によってマススベクi・ルでa
、bおよびCと記される3つの異なる線状ペプチドイオ
ンが得られた。それらのフラグメンテーションから推測
されるイオンのうち1つを除いて全部が観察され、それ
によって本明細書でヒメニスクチン 1と定めた構造が
確認された。
各キラルセンターの絶対配置は、N−ペンタフルオロプ
ロピオニルイソプロピルエステルsi i 体全製造し
た後ペプチド加水分解物のキラルGC分析(キラシル−
ハル ■ カラム)を使用して特定した。ア呉ノ酸ユニ
ソ1〜は全て1.−配置を存していることが見出された
1iAB MS/MSによるヒメニスタチン 1のペプ
チド配列決定 シクロ(Proa−Prob−Tyr−Val−Pro
c−Leu−1ieThe)プロリンの陽イオン化から
得られる観察されたマススペクトル(a、bまたはずC
で示される): 3 a  、、Proll’−Pro−Tyr−Val−P
ro−Leu−1ie−I1cm/z      19
5 358 457 554 667 780m/z 
780のMSニよる 実施例 2 実施例Jで製造されたクリーム色の水性相は、塩化メチ
レン(90リソ]・ル)とn−ブタノール(90リツト
ル)間で分配させた。合わせた2つの有機抽出物の各々
から溶媒を蒸発させると非常に暗褐色のゲル様固形物(
180g、 PS  P、D、o  6.1 g/mL
およびT/C30mg/Kgで苛性)が得られた。
実施例 3 実施例2に従って製造された塩化メチレンフラクション
(1,80g)を9:1のメタノール−水溶液(1リソ
I・ル)中に入れ、ヘキサン(3x1リンドル)で抽出
した。メタノール−水相は3:2に希釈し、そして塩化
メチレンで抽出した。得られたヘキサン(146g )
、塩化メチレン(20g)および3:2のメタノール−
水(14g)フラクションを濃縮し、その分別4 物をハイオアソセイに付した。塩化メチレン抽出物は顕
著なps細胞増殖抑制活性(PS  EDso  0.
26g)を有していることが見出された。
実施例 4 実施例3に従って製造された塩化メチレンフラクション
(20g)を3:2の塩化メチレン−メタノール中に分
散させ、その後セファデックスLl+−20のカラム(
1,2Kg ; 20x120cm)でクロマトグラフ
ィーにかけた。活性物質を更に濃縮するとフラクション
Aが生した。(18g PS  EDso  1.6 
g/m1−) 。セファデックスLH−20(1,2K
g; 20x120cm)で更に分配クロマトグラフィ
ーにかけ、そして11:1のヘキサントルエン−メタノ
ールで溶出すると、なかでもフラクションB (0,5
g : PS  EDso  2.5 μg/mL)お
よび当面のフラクションC(1,64gXPS  ED
s。
1.7μg/mL)が製造された。
実施例 5 実施例4から得られたフラクションBおよびフラクショ
ンCを合わせ、セファデックスLH−20カラム上メタ
ノールで更に9つの分離フラクションに分離した。得ら
れたフラクションのなかで、Dと称したフラクション(
0=75g 、PS  EDs。3.1 μg/mL)
はTLCで殆ど単一のスボソ1へを示した。
実施例 6 実施例5から得られたフラクションDは、予め充填した
シリカゲル60カラム(2,5x 30cm)を有する
媒体圧力(50psiまで)液体クロマトグラフィーユ
ニットを使用して更に精製し、そして97.5−2.5
の塩化メチレン−メタノールで溶出させた。
ヒメニスタチン 1は180〜182℃で融解する無色
の結晶性無晶形固形物(49mg、収量3.1 x 1
0−5χ)として得られた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ を有するヒメニスタチンと称される化合物。 に従って、選択されたNOEを有する、特許請求の範囲
    第1項に記載の化合物。 3)FABMS/MSによって決定された次のペプチド
    配列 シクロ〔Pro^a−Pro^b−Tyr−Val−P
    ro^c−Leu−Ile−Ile〕(式中、 Pro^aはProH^+−Pro−Tyr−Val−
    Pro−Leu−Ile−Ileであり、 Pro^bはProH^+−Tyr−Val−Pro−
    Leu−Ile−Ile−Proであり、そして Pro^cはProH^+−Leu−Ile−Ile−
    Pro−Pro−Tyr−Valである)を有するヒメ
    ニスタチンと称される化合物。
JP2318165A 1989-11-30 1990-11-26 ヒメニスタチン Pending JPH03178994A (ja)

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US07/443,882 US5130414A (en) 1989-11-30 1989-11-30 Isolation and structural elucidation of the cyclic peptide hymenistatin 1

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