JPH04502766A - ヒドロキシメトキシマンデル酸(hmma)とホモバニリン酸(hva)の誘導体、及びこれらの誘導体から得られる抗体と標識物質並びにこれらを用いるイムノアッセイ - Google Patents

ヒドロキシメトキシマンデル酸(hmma)とホモバニリン酸(hva)の誘導体、及びこれらの誘導体から得られる抗体と標識物質並びにこれらを用いるイムノアッセイ

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メラー、ジェフリー・ウィリアム
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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】 ヒドロキシメトキシマンデル酸(HMMA)とホモバニリン酸(HVA)の誘導 体、及びこれらの誘導体から得られる抗体と標識物質並びにこれらを用いるイム ノアッセイ 本発明は、ヒドロキシメトキシマンデル酸(HMMA及びホモバニリン酸(HV A)の誘導体の製造、抗体産生及び標識化合物の製造に係るこれらの用途並びに HMMA及びHVAを目的とするイムノアッセイにがかる物質を使用することに 関する。
HMMA及びHVAとは、以下の式で表される化合物である: なお、本式において、R’及びR3は、以下のように定義される:即ち、 R1化合物乞 OHヒドロキシメトキシマンデル酸(HMMA)Hホモバニリン酸(HVA) これらの化合物は、アドレナリン、ノルアドレナリン即ちドパミン(神経内分泌 系を制御する上で本質的な役割を果すカテコールアミン(Axelrod &W einshilboum、(1972)、New Engl、J。
Med 287.237))の尿中代謝物の主要なものである。
これら代謝物の産生量は、好クローム性細胞腫や神経芽細胞腫などの神経稜腫瘍 において顕著に増大する(Robinson。
”Tumours that 5ecrete catecholamines ”John Wiley & 5ons (1980))。この種の腫瘍を検索 スクリーニングすることは、HMMA及びHVA分析する簡単で、信頼性のよい 且つ安価なアッセイによって容易に行えるはずであるが、今なお、このような方 法は、−初利用出来ない状態である。
目下のところ、最も広く用いられているHMMAをアッセイする方法は、Pis ano分光光度測定法(Pisan。
et alclin Chem、 Act (1962)、7.285、但し、 この方法は、薬物及び食品からの干渉を受ける(Rock。
D i a g n 、 M e d 、 (M a y 1985 )、21 )である。又、高速液体クロマトグラフィー及びガスクロマトグラフィーにょる HMMAアッセイ測定法(Krstulovic、 ”Quantitativ eAnalysiso f Ca t e c h o 1 a m i n  e s a n d Re l a t e d Co m p o p u  氏@d s″ John Wiley&5ons、(1986))もあるが、これらの方法は、 高価で、技術的に要求されるレベルが高(しかも処理可能なサンプル量に限界が ある。
イムノアッセイは、大量のサンプル量を検定スクリーニングする為には理想的な 方法であるが、抗体を培養し産生させ又HMMAやHVAを測定するイムノアッ セイを開発するための優れた方法は、現在のところない。
マンニッヒ反応を利用してハブテンをキャリアー蛋白にカップリングさせた場合 に、限定された、若干の成功が得られている(例えば、Yoshioka et  al、 BiogenicAmines(1987)、4.211−17.2 19−27 及び229−35゜並びに Kazaket al、Lab De lo 1983 (5)。
20−2)が、この方法は、化学的な制御及び再 現性に欠ける(例えば、”P robelmsin the Developmento f Ra d i  o i m m u n o a s s a y o f Ca t e c  h o 1 a m i n e@s ” by E、 Knoll & H,Wisser (J、 C11n Chem 。
Cl1n、 Biochem Vol、 22 (1984) 741−749 )を参照のこと)。
本発明によれば、式IIで表される上記化合物の誘導体は、好ましくは、ベンズ ヒドリル、ヘンヒドリルやt−ブチルなど立体的に障害の高い保護基でカルボキ シル基を保護し、次いでフェノール性ヒドロキシル基にブロモ酢酸メチルエステ ルなどのアルキル化剤を反応させて、エステル基を導入することによって、製造 される。このようにして導入されたエステル基を選択的に加水分解すれば、保護 された誘導体が得られ、これを、例えば活性エステルを用いて、キャリアー蛋白 に結合させて免疫原を生成させるか、又は例えば蛍光標識物、放射性同位元素又 は酵素などのような標識物と結合させることが出来る。
このカルボキシル基を好ましくは塩基で脱保護させると、かかる免疫原又は標識 されたハブテンが得られる。
化合物を製造するに際して官能基を保護することは、公知であり、例えば、ヨー ロッパ特許第0278911号(Ciba −Geigy)において、二環式ベ ータラクタムカルボン酸を製造するに際してアミノ基を保護する方法が、開示さ れている。Albericio等(Int、 J、 PepetideProt einRes、、Vol、30. No、2. 1987.206−216ペー ジ)は、ポリマー支持フェニルメチルアミンを製造するに際してアミノ基を選択 的に保護する方法を開示している。米国特許第4041076号(Avenia )は、フェネチルアミン化合物を検出する為の測定法に係るものであるが、アン フェタミン型化合物におけるアミノ基を選択的に保護する方法を開示している。
本発明の第一の局面においては、以下の式で表される化合物が提供される:即ち 、 (上記式において、R1は、水素又はヒドロキシルを、R2は、可逆的に保護さ れたカルボキシル基を、R4は、H又はC,−C,アルキルを、又R5は、結合 する(星印を付した)炭素原子に対してアルファ位のパイ電子系を有し且つカル ボキシル基、アミノ基又はアルデヒド基のうちの一つ以上を包含する置換基を、 それぞれ表す)。
このカルボキシル基を保護することは、好ましくは、該基を、例えば以下の式で 表される基などのように立体的に障害の高いエステルに変換することによって行 かかる保護基は、中性で、容易にアルキル化されるものであってならず、又所望 の場合は、通常は加水分解によって容易に脱離されものでなくてはならない。
好ましい保護基は、ベンゾヒドリルである。
式IIで表される化合物を保護することは、ジフェニルジアゾメタン(K u  m a r及びM u r r a yによって記載されているように−J、A mer Chem、Soc、(1984)、106.1040)のジクロロメタ ン溶液で処理して、ベンゾヒドリル基を生成せしめることによって行ってもよい 。
式IIで表される保護された化合物の結合反応は、好ましくは、50℃以下の温 度においてアルキル化反応を行うことが出来るアルキル化剤を用いて行われる。
かかるアルキル化剤は、活性化原子団として機能するパイ電子系に対してアルフ ァ位に位置する適当な離脱基(好ましくは、ハロゲン、更に好ましくは、臭素も しくはヨウ素、又はトシレート、メシレートもしくはトリフレート基)を含有す る。活性化パイ電子を含有する適当な基は、カルボニル基、芳香族残基、又はア ルケニルニ重結合である。好ましいアルキル化剤は、ブロモ酢酸メチルエステル 、ブロモクロトン酸メチルエステル及びブロモメチル安息香酸メチルエステルで ある。
式Iで表される保護された誘導体は、キャリアー蛋白に結合していてもよく、又 保護基は、それ自体常法である方法によって脱離させて、以下の式で表される構 造を包含する抗体物質を生成せしめる:cHRicooH このような抗体物質は、式IIで表される化合物に対する抗体を培養し産生せし める為に使用される。
式Iで表される保護された誘導体は、又検出可能な標識剤、例えば酵素、蛍光物 質又は放射性同位元素を有する物質と結合させ、ついで自体常法の手段によって 脱保護せしめて、上記にて定義した式IIIで表される構造を検出可能な標識剤 に結合せしめて、式IIで表される化合物の標識された誘導体を生成せしめても よい。
式Iで表される誘導体をキャリアー蛋白又は標識剤と結合させることは、適当な 結合剤を用いて実施してもよい。その後、R2基を、例えば酸又は塩基による加 水分解によって脱保護させて、キャリアー蛋白又は標識剤と結合した、式IIで 表される化合物の相当物を製造してもよい。かかる加水分解は、好ましくは塩基 条件下で行われる。前記結合剤は、好ましくは、例えばl−エチル−3(3−ジ メチルアミノプロピル)−カルボジイミド−塩酸塩などのカルボジイミドである 。結合も、例えばN−ヒドロキシコハク酸イミド活性化エステルなどの活性化エ ステルを用いて行ってもよい。
本発明に従って製造された抗原物質は、通常公知の方法を用いて動物体内に接種 することによって、上記式IIで表される化合物に対する抗体を生成せしめる為 に使用することが出来る。得られた抗体は、Kohler及びMillstei nの方法に従って製造されたポリクローナル抗体又はモノクローナル抗体であっ てもよい。
得られたポリクローナル又はモノクローナル抗体は、例えば、酵素、放射性同位 元素又は蛍光標識剤を用いる標準イムノアッセイ方法に用いることが出来る。
かかるアッセイ方法は、好ましくは”競合”アッセイであって、このような方法 にあっては、限定された量の抗体(本発明に従って製造された抗体又は該当する 代謝物に対する異なる抗体のいずれであってもよい)が得られ、標識されたハブ テンと標識されていないハブテンが、結合部位をめぐって競合するのである。
本発明の多数の好ましい実施態様を、以下の実施例において説明する。
実施例 I 式Iで表される保護されたHMMA誘導体の製造(a ) HM M Aのベン ゾヒドリルによる保護HMMA C式II、R’ = OH,1,g ; 5. 05mmol)をジクロロメタン−メタノール(4: 1 ; 20m1)中に おいてジフェニルジアゾメタンのジクロロメタン溶液で、紫色が残留するまで処 理した。室温で15分間撹拌した後、溶媒を減圧下で除去し、残渣を酢酸エチル 中に溶解し、1M重炭酸ナトリウム及び水で洗浄し、乾燥後、減圧下で濃縮して 、黄色固体を得た。この固体を酢酸エチル−シクロヘキサン(1: 1)で再結 晶して、融点が120−122℃の白色固体(1,05g ; 61%)を得た 。
(b)ベンゾヒドリル−4−0−メチルカルボキシメチルHMMAの製造 上記(a)において調製したベンゾヒドリルHMMA(1g : 2.74 m mol)を乾燥ジメトキシエタン(10ml)中において水素化ナトリウム(6 0%分散液;110mg;2 、74 m m o 1 )を用いて処理し、室 温にて30分間撹拌した。ブロモ酢酸メチルエステル(462mg : 285 マイクロリットル;3.02 mmol)を加え、この反応混合物を一晩撹拌し た。溶媒を減圧下で除去し、残渣をシリカフラッシュクロマトグラフィー(溶出 溶媒、ジクロロメタン−メタノール、99:l)で精製した。当該カラムフラク ションを濃縮し、生じた油状物をアセトン−シクロヘキサン(3: 7)から再 結晶し融点が110−111’Cの白色結晶(580mg;48%)を得た。
(C)ベンゾヒドリル−4−0−カルボキシメチルHMMAの製造 得た化合物(580mg ; 1.33mmol)をテトラヒドロフラン(16 ml)及び水(6,7m1)中において、1M水素化ナトリウム(1,33m1 ; 1.33mmol)で処理し、室温において1時間撹拌して、メチルカルボ キシメチルエステル基を選択的に加水分解した。溶媒を減圧下で除去し、残渣を 酢酸エチルと0.1M塩酸との間に分配せしめた。有機層を乾燥し、次いで濃縮 して、透明な油状物を得たが、これを酢酸エチルエステルから再結晶すると、目 標化合物である融点が103−106℃の白色結晶(249mg;44%)を得 た。
この合成における全ての工程は、収率が中程度ないし良好な状態で進行し、中間 物の全てについて充分な、満足すべき分光データ(250MHz ’H核磁気共 鳴、赤外及びマススペクトルから成る)が得られた。このメチルエステルのけん 化は、事実上選択的であり、ベンゾヒドリルエステルの加水分解は極小であった 。
実施例 2 HMMA免疫原の製造 実施例1の製品(72mg ; 0.17mmol)をアセトニトリル(2m  l )中において、N−ヒドロキシ コハク酸イミド(20mg;O,17mm ol)と1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)−カルボジイミド塩 酸塩(50mg;0.26mmol)で処理し、次いで室温において45分間撹 拌した。その後では、薄層クロマトグラフィー(TLC)によって、式Iで表さ れるの保護された化合物の活性エステルが全て生成していることが判明した(展 開溶媒、ジクロロメタン−メタノール、3:1 、 Rf = 0.95)。こ の活性エステル溶液は、キーホール−リンペットヘモシアニン(KLH)(lo omg;0゜33マイクロモル)を燐酸−生理食塩水緩衝液(pH8,10m1 )とピリジン(2m l )に溶かした溶液に、15分間かけて滴下した。生じ た混合物を、−晩撹拌し、水道流水に対して3日間透析し、次いで残渣を凍結乾 燥すると、保護された抱合体(90m g )を得た。このハブテン/キャリア ーの結合比は、280nmにおけるUV分光測定法によって検討し、その結果、 KLH1分子当たりベンゾヒドリルHMMA321分子であることが分かった。
このようにして調製した抱合体(99mg)を、1M苛性ソーダ(10ml)で 室温において2゜5時間処理した。
混合物を氷で冷却し、2M塩酸(4,5m1)を加えると、p H10の溶液を 得たが、この溶液を1Mリンゴ酸(6m l )を用いてpH4に調製した。上 記のごとき透析を行い、次いで凍結乾燥すると、免疫原(94m g )を得た 。
実施例 3 標識HMMAの製造 ベンゾヒドリル−4−0−カルボキシメチルHM M A(10mg;24マイ クロモル)をアセトニトリル(1ml)中において、実施例2において記載した 方法によって活性エステルに変換し、フルオレスセインチオカルバミルエチレン (FTCHD)(8mg; 18vイクロモル)を水−トリエチルアミン(1: 1;200マイクロモル)に溶かした溶液を添加した。
室温において30分間撹拌した後、溶媒を減圧下で除去し、残留物を1M塩酸で 処理した。得られた橙色の固体をろ過し、メタノールに溶解し、TLC(溶出液 、ジクロロメタン−メタノール3;l)で精製したところ、Rf O,73の一 つの主要バンドが得られ、これを同−溶媒系で溶出した。
得た化合物を、1M水酸化ナトリウム(500マイクロリツトル)を用いて暗所 で30分間室温において処理することによって脱保護した。この反応混合物を2 M塩酸(200マイクロリツトル)で、次いで1Mクエン酸(1゜5 m l  )を用いてpH3に調節した。揮発物を、減圧下で除去し、残渣をメタノールに 溶かし、無機物をろ別したところ、透明な、黄色溶液が得られた。この溶液をT LC(溶出液、ジクロロメタン−メタノール−酢酸75 : 25 : 1)に 付したところ、Rf 0.10の一つの主要バンドとして当該製品が得られた。
このものをメタノールで溶出し、暗所で一20°Cにおいて保存した。
実施例 4 ポリクローナル羊抗体の製造 羊を、標準方法を用いて実施例2の製品4 m gで免疫化し、4週間の間隔で 投与量を2 m gとして免疫誘発を増強した。血清を、標準方法を用いて採取 した。
実施例5 イムノアッセイ法 種々のアッセイ方法は、防腐保存剤として0.1%アジ化ナトリウムを含有する pH7,5,50m m o l e濃度の燐酸緩衝液において行った。分極蛍 光イムノアッセイ(PFIA)用の緩衝液も、用いたガラスキュベツトに抗体が 付着するのを防止する為0.1%のつ°シガンマグロブリンを含有させたもので あり、又分離蛍光イムノアッセイ(SFIA)用の緩衝液は、粒子の凝集を防止 し且つデカンテーションを容易にする為に061%の洗剤(商標、TRITON  X−100)を含有させた。
実施例3において製造した標識ハブテン(50マイクロリツトル)のメタノール 性溶液を、50 m m o l e濃度の重炭酸塩(pH9,0,2m l  )中に溶解し、その濃度を、Pourfarzaneh等(CIin、Chem  (1980) 26,730)の方法に従って、フルオレスセインのモル吸光 度係数が8.78x104Lmol−’cm−’であると仮定して、492nm において測定した。この溶液を、上記した二種類のアッセイ用緩衝液に溶かし、 それぞれPFIA試験用の30nmole濃度の溶液と5FIA試験用の150 nmole濃度の溶液とした。
PFIAアッセイ HM M A (10m g )を緩衝液(10m l 、溶液1リツトル当た りIgを生成する)に溶解し、次いでこの溶液を希釈して、1リツトル当たり0 、■、5.10.50.100゜500及び1 、 OOOm gの溶液を得る ことによって、標準溶液を調製した。標準溶液又は試料(10マイクロリツトル )及び標識剤(500マイクロリツトル)とを、渦動混合し、次いで抗血清(標 準溶液の不存在下で200 m Pの目盛りの読みを与えるに十分な希釈溶液5 00マイクロリツトル)を接種し、1時間培養した。各チューブの分極蛍光の目 盛りを読み取った。
5FIAアツセイ法 上記実施例4において調製した抗血清を、5idki等(Ann、Cl1n、B iochem (1983) 20.227)の方法に従って臭化シアンを用い て磁化可能な固体相にカップリングせしめて、固体相1mgを緩衝液20 m  l中に分散させた分散液を得、この分散液を、必要となるまで4℃において保存 した。
上記した如く調製した標準溶液又は試料(500マイクロリツトル)を、実施例 3において調製した標識ハブテン(150nmole 100マイクロリツトル )と共に渦動混合し、この混合物に、固相抗体(標準溶液の不存在下で標識剤の 50%と結合するに充分な100マイクロリツトルの希釈溶液)を加えた。絶え ず撹拌しつつ1時間培養した後、緩衝液を加え、チューブを沈降処理し、デカン テーションし、pH9,50ナノモル濃度の重炭酸塩/メタノール(l:4.1  、4 m l )の溶液で溶出し、上澄液の蛍光の目盛りを読み取り、標識剤 (100マイクロリツトル)と溶出液(1、4m l )を含有するトータルチ ューブを基準にして比較して、結合百分率を算定した。
これらの抗体の交差反応性を、Abraham (J、Cl1n。
Endocrinol、Metab、(1969) 29.866)の方法に従 って、50%結合時における5FIAによって、構造的に類似した化合物を用い て試験した。試験に供したかかる構造的に類似した化合物は、バニリルマンデル 酸、4−ヒドロキシマンデル酸、3.4−ジヒドロキシマンデル酸、マンデル酸 、ホモバニリン酸、バニリン酸、4−ヒドロキシ−3−メトキシ−フェニル酢酸 、4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニルグリコール、アドレナリン、ノルアド レナリン、ドーパミン、ドパ、メタネフリン、ノルメタネフリン及び3−メトキ シチラミンであった。これらは全て、HMMAと比較して、結合度は低かった。
実施例6 式I(式Iにおいて、R’ = H1R2=NH,CH,00CH(p h ) 、、R’=H,R’=C0OH)で表される保護されたホモバニリン酸誘導体の 製造 出発物質として、ノルメタネフリン塩酸塩の代わりにホモバニリン酸を用いて、 実施例1を反復、繰り返した。得られた誘導体は、融点が137ないし140℃ であった。
上記した方法と同様な方法によって、免疫原及び標識誘導体とを製造する為に、 この保護されたホモバニリン酸誘導体を用いた。得られた免疫原を、実施例4に おいて記載したように、抗体を培養、産生させる為に使用し、実施例5において 記載したように、標的化合物を検定するイムノアッセイに用いた。
実施例3において記載した蛍光標識剤の代わりに、多くの公知の酵素標識剤(例 えば、セイヨウワサビのパーオキシダーゼ又はアルカリ性フォスファターゼ)又 は放射性標識剤(例えば、125 I−ヒスタミン又は3 H)の如何なるもの をも、実施例3の方法に利用することが出来るのであって、この際実施例5のア ッセイ方法には、それ相応の改良、変更を加える、ということは、当然理解され るであろう。更には、抗体産生方法は、K o h 1 e r及びMills teinの方法に従って、種々のモノクローナル抗体を産生しめるように、改良 、変更することも出来る。
国際調査報告 ’−=−−−1−=M−−−−−−1 ?::!G:I 90100048国際 調査報告 GB 9DOOO4a SA3423ε

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.式 ▲数式、化学式、表等があります▼I [上記式において、R1は、水素又はヒドロキシルであり、R2は、可逆的に保 護されたカルボキシル基であり、R4は、H又はC1−C3アルキルであり又R 5は、星印をつけた炭素原子に対してアルファ位置にあるパイ電子系を有し且つ 一つ以上のカルボキシル、アミン又はアルデヒドを含有する置換基である]で表 される化合物。 2.R4が水素であり又R5が式、−CO・R6、−CH=CH−R7又は ▲数式、化学式、表等があります▼ [上記式において、 R6は、OH;カルボキシ、アミン又はアルデヒド置換基を有するC1−C20 アルキレン又はC2−C20アルケニレンであり、又R7は、COOH;CHO ;又はカルボキシ、アルデヒド又はアミン置換基を有するC1−C20アルキレ ン又はC2−C20アルケニレン基である]で表される基である、特許請求の範 囲第1項に記載された化合物。 3.R5がCOOH又はCH=CH・COOHである、特許請求の範囲第2項に 記載された化合物。 4.R2が、式▲数式、化学式、表等があります▼で表される基又は式▲数式、 化学式、表等があります▼で表される基でであるか、又はR2が式−NR8−C O−X[本式において、R8は、水素又はメチルであり、又Xは、メチル、エチ ル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル又はベンジル基で ある]で表される基である、特許請求の範囲前記各項のうちのいずれか1項に記 載された化合物。 10.該カップリング剤がカルジイミドである、特許請求の範囲第9項に記載さ れた方法。 11.該カップリング反応を、活性エステルの形成を介して行われる、特許請求 の範囲第10項に記載された方法。 12.特許請求の範囲第5項に記載された物質を動物に接種することによって培 養・産生される抗体。 13.特許請求の範囲第5項に記載された物質を動物に接種することから成る、 抗−HMMA又は抗HVA抗体を培養・産生する方法。 14.特許請求の範囲第5項において定義された式IIで表される化合物に該化 合物を反応させる工程を包含する、特許請求の範囲第5項において定義された式 IIで表される化合物を検定するイムノアッエイを実施する方法であって、該抗 体が、特許請求の範囲第12項に記載された抗体であること又は該イムノアッセ イを、特許請求の範囲第7項に記載された標識誘導体を用いて実施することを特 徴とする方法。 15.式 ▲数式、化学式、表等があります▼I [上記式において、R1は、水素又はヒドロキシルであり、R2は、可逆的に保 護されたカルボキシル基であり、R4は、H又はC1−C3アルキルであり、又 R5は、星印をつけた炭素原子に対してアルファ位置にあるパイ電子系を有し且 つ一つ以上のカルボキシル、アミン又はアルデヒドを含有する置換基である]で 表される化合物を製造する方法であって、HMMA又はHVAのカルボキシル基 を、好ましくは立体的に障害の高い保護基を用いて、可逆的に保護し、該生成物 にアルキル化剤を反応させ、次いで選択的加水分解を行うことから成る方法。
JP2502658A 1989-01-12 1990-01-12 ヒドロキシメトキシマンデル酸(hmma)とホモバニリン酸(hva)の誘導体、及びこれらの誘導体から得られる抗体と標識物質並びにこれらを用いるイムノアッセイ Pending JPH04502766A (ja)

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