JPH0556357B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

こけむし類（bryozoa）の先行の化学的研究は
以下のものだけである。(1)我々の初期の研究で、
ブグラネリチナ（Bugula neritina）のようなあ
るこけむし類が抗がん成分を含有することを報告
している〔ペテイート・ジー・アール（Pettit，
G.R.）、ジエイ・エフ・デイ（J.F.Day）、ジエ
イ・エル・ハートウエル（J.L.Hartwell）、エツ
チ・ビー・ウツド（H.B.Wood）、Nature1970
年、227巻962〜963頁）。(2)同じ種におけるアドレ
ノクローム様の色素に関する予備的研究（ヴイレ
ラ ジー ジー、Proc.Soc.Exptl.Biol.
Med.1948，68：531−533）。(3)フルストラ フオ
リアセア（Flustra foliacea）からインドールフ
ルストラミン類Ａ及びＢの単離〔カール・ジエ
イ・エス（Carle，J.S.）、クリストフアースン・
シー（Christopherson，C.）、J.Org.Chem.1980
年、45巻1586〜1589頁；カール・ジエイ・エス、
クリストフアーソン・シー、J.Org.Chem.1981
年、46巻3440〜3448頁〕。現在知られている環式
イオノフオア類のうち、ストレプトミセス グリ
セウス（Streptomyces griseus）成分のアプラ
スモマイシンがブリオスタチン１に遠縁ではある
が関係しているようである〔オカミ・ワイ
（Okami，Y.）、オカザキ・テイー（Okazaki，
T.）、キタハラ・テイー（Kitahara，T.）、ウメ
ザワ・エツチ（Umezawa，H.）、J.
Antibiot.1976年、29巻1019頁、及びナカムラ・
エツチ（Nakamura，H.）、イイタカ・ワイ
（Iitaka，Y.）、キタハラ・テイー、オカザキ・テ
イー、オカミ・ワイ、J.Antibiot.1977年、3.0巻
714頁〕。 財政援助は、保健厚生省国立保健研究所のがん
研究所（NCI）がん治療部との契約No.１−CM−
97262、同がん研究所から与えられた補助金第
CA16049−01〜07、メリー・デル・プリズラフ
（Mary Dell Pritzlaff）夫人、オリン財団（スペ
ンサー・テイー（Spencer，T.）及びアン、ダブ
リユー（Ann，W.）、フアニー・Ｅ・リツペル財
団、エリノア・ダブリユー・リビー（Eleanor
W.Libby）夫人、デビツド・ウエア・ワデル財
団、パール・スピア（Pearl Spear）夫人、及び
ロバート・ビー・ダルトン（Robert B.Dalton）
氏から提供を受けた。非常な助けとなつた他の援
助については、ジエイ・デイー・ドウロス（J.D.
Douros）、ジエイ・ジエイ・エインク（J.J.
Einck）、デイー・ガスト（D.Gust）、アール・ア
ール・インナース（R.R.Inners）、エル・ダブリ
ユー・ナツプ（L.W.Knapp）、ピー・ロハバニジ
ヤヤ（P.Lohavanijaya）、エム・アイ・サフネス
（M.I.Suffness）、ジエイ・エム・シユミツト（J.
M.Schmidt）、ジエイ・ウイツチエル・ジユニア
（J.Witschel，Jr.）の諸博士、エム・エイ・カー
ルソン（M.A.Carlson）氏、ビー・エル・ノーフ
リート（B.L.Norfleet）嬢、ケイ・エム・ウエル
チ（K.M.Welch）嬢、スミソニアン博物館海洋
学分類センター、及びサウスカロライナ大学に置
かれた全米科学財団地域施設（CH 78−18723）
に感謝したい。また、NIH CA 24487（JC）及び
全米科学財団から与えられた支援に感謝したい。 新規な高活性の大環式ラクトン抗腫瘍抗生剤ブ
リオスタチン１、ブリオスタチン２及びブリオス
タチン３は、海洋こけむし類のブグラネリチナ
（Bugula neritina）から単離された。ブリオスタ
チン１はわずか10〜70μｇ／Kgの注射量で、腫瘍
をもつハツカネズミの寿命を52〜96％増す。ブリ
オスタチン２と３は、30μｇ／Kgの注射量で、腫
瘍をもつたハツカネズミの寿命を約60％増す。ブ
リオスタチン１の構造式を式１に、ブリオスタチ
ン２を式２に、またブリオスタチン３を式３に示
す。 生物の記述 外肛動物門（Ectoprocta）〔普通はBryozoa又
はPolyzoa（苔虫類）と呼ばれる〕の海洋動物は
群体のフイルターフイーダー（食物をフイルター
でこして得る動物）であり、各々の個虫（ポリパ
イドpolypide）はそれぞれの単位（虫室
zooecium）に包まれている。表面上の外観から、
こけむし類は普通には海の敷物（sea−mats）と
か偽さんごなどの名で知られている。 ブグラネリチナ（リンネウス）〔Bugula
neritina（Linnaeus）〕は広く分布したコケ状のこ
けむし類であり、船腹に取りつく能力のためによ
く知られている。ブグラネリチナ個虫（ポリパイ
ド）の一形（鳥頭体avicularium）は鳥のくちば
しに似ており、一方のあごを他方のあごと閉じる
と、群体を招かれざる侵入から守ることができ
る。このような鳥頭体はB.ネリチナの普通の構
成体である。 B.ネリチナその他の海洋こけむし類はジエ
イ・エツチ・デイ（J.H.Day）の「南アフリカ沿
岸海洋生物案内」ポールケマ・エイ・エイ
（Balkema，A.A.）、ケープタウン、1974年、123
頁、及びピー・エツチ・ベンソン（P.H.Benson）
とアール・ダブリユー・モンクレーフ（R.W.
Moncreiff）の「ありふれた船底付着生物ブグラ
ネリチナの幼虫付着に対する亜鉛及びPHの影響」
Compt.Rend.du Contres.International de la
Corrosion Marine et de Salissures.4th
Antibes and Ju−an−le−Pins，Fr.，1976年７
月14日〜18日に記述がある。 生物の所在 構造決定に必要な多量のブリオスタチン類１及
び２は、カリフオルニア州モンテレー湾（北緯
36゜西経122゜）から収集したブグラネリチナ標本
500Kgから単離された。これらは０〜５フイート
の低い潮位で採集された。これらの生物を採集し
た他の場所としては、東京湾（35゜N、140゜E）、
メキシコのシナロアやフロリダ州アリゲーター・
ハーバーの近くの場所が含まれる。別々の三つの
採集物からのB.ネリチナの抽出物はいずれも抗
新生物活性を含有していた。 ブリオスタチン類の単離精製 B.ネリチナ試料からブリオスタチン類を単離
精製するには、溶剤抽出、分配クロマトグラフ
イ、シリカゲルクロマトグラフイ、クレイグ装置
による液−液分布、樹脂への吸着、及び溶媒から
の結晶化を含めて種々の方法を使用できる。 選ばれる単離精製法は、アール・アイ・ゲラン
（R.I.Geran）、エヌ・エツチ・グリーンバーグ
（N.H.Greenberg）、エム・エム・マクドナルド
（M.M.MacDonald）、エイ・エム・シユーマーカ
ー（M.M.Schumacher）及びビー・エス・アボ
ツト（B.B.Abbot）、Cancer Chemother.Rep.第
３部第３巻(2)１〜103頁（1972年）及びシユミツ
ト・ジエイ・エム（Schmidt，J.M.）、ペテイー
ト・ジー・アール（Pettit，G.R.）、
Experientia，1978年、34巻659〜660頁、に記載
されているように、生体外及び／又は生体内抗腫
瘍試験を行なつて、各段階毎に監視できる。この
ような試験は、培養基中の腫瘍細胞の生育を抑制
するのに必要な活性材料の濃度（例えば生育を50
％抑制するのに必要な濃度又はE.D.₅₀）の決定
や、移植された腫瘍をもつハツカネズミの寿命を
伸ばすのに必要な活性材料の投与量決定を含む。 以下の実施例は好ましい方法を例示するが、限
定的に考えられてはならない。 実施例 １ 抽出及び溶媒分配 海洋動物の湿重量で500Kgを採集後直ちに２−
プロパノールに浸し、この状態で処理の場所まで
運搬した。運搬液（150ガロン）を動物から抜き
取り、50℃でブツチＲ−150E蒸発器を使用して
水性スラリーへ濃縮した。この濃厚液を分けて塩
化メチレンによる抽出をくり返した（５〜６回）。
一緒にして乾燥した運搬液からの塩化メチレン抽
出液は重さ511.0ｇであり、3.75mg／Kgの注射量
でハツカネズミに有毒であつた。 運搬液を抜き出した後、海洋動物を切り刻み、
塩化メチレンとメタノールとの（１；１）混合物
で２週間、周囲温度で更に抽出した。生ずる液を
動物から抜き取り、液４部に対し水１部を加えて
相分離を行なつた。下層（主に塩化メチレン）を
除き、40〜45℃で減圧を用いて乾固まで蒸発させ
た。残りの上層に単一相をつくるのに十分な塩化
メチレンとメタノールを加え（上相：塩化メチレ
ン：メタノール４：２：１の比）、この液を動物
材料に戻し、第二の抽出を周囲温度で12日間行な
つた。第二の抽出から生ずる液を動物から抜き出
し、水を再び加えて相分離を行なつた。下相を分
離し、乾固まで蒸発させた。塩化メチレン−メタ
ノールによる動物の２度の抽出から、乾燥塩化メ
チレン抽出物計366.1ｇが得られた。 乾燥塩化メチレン抽出液（運搬液と刻んだ動物
体の抽出から得られるもの）を更に分離するに
は、少量ずつを取り、メタノール：水（９：
１）／ヘキサン（４回）から始めてそれぞれの量
を溶媒分配にかける。乾燥ヘキサン抽出液は
P388ハツカネズミ腫瘍試験で不活性であつた。
水性メタノール層を更に水で８：２の比に希釈
し、四塩化炭素でくり返し（９回）抽出した。四
塩化炭素抽出液を乾燥し、抗腫瘍活性の検定を行
なつた。運搬液から得られた149.6ｇ部分は1.5
mg／Kgの投与量ではつかねずみに有毒である一
方、刻んだ動物体の塩化メチレン−メタノール抽
出液から得られた64.3ｇの量はPSハツカネズミ
腫瘍試験系に活性があり、10mg／Kgの投与量で46
％の寿命延長を生じた。 上で説明された全抽出液及び溶媒の分配法は、
式に略図で示してある。 実施例 ２ クロマトグラフイによる精製 乾燥四塩化炭素抽出液を更に精製するには、溶
離溶媒混合物で平衡化されたセフアデツクスLH
−20（フアーマシア・フアイン・ケミカルス）を
含有する大きなガラス製カラム（グレンコ、9.5
×112cm）で２回の分離用クロマトグラフイ手順
によつて行なう。ギルソンFC−220を用いて溶離
液のフラクシヨンを集め、薄層クロマトグラフイ
（TLC）系を用いて溶離フラクシヨンの溶質を監
視する。TLC系は、塩化メチレン：メタノール
（95：５）溶媒系で展開されるアナルテツク シ
リカゲルGHLFユニプレート類からなる。分離さ
れた成分は、アニスアルデヒド酢酸−硫酸溶液
（イー・スタール（E.Stahl）、「薄層クロマトグラ
フイ」アカデミツクプレス社、ニユーヨーク、
1971年、485頁）を噴霧することによつて視覚化
された。溶離された液の「ピーク」に対応するフ
ラクシヨンを貯え、乾燥し、移植されたハツカネ
ズミ腫瘍系（PS）で抗腫瘍活性の検定を行なつ
た。 最初のクロマトグラフイ分離手順を塩化メチレ
ン：メタノール（１：１）の溶媒系で行なつた。
少なくとも35％の寿命延長（PS系）を生じたフ
ラクシヨンを一緒にし、第二のクロマトグラフイ
分離に用いた。生物活性材料の全量は122.8ｇで
あつた。 第二のクロマトグラフイ分離手順をヘキサン：
トルエン：メタノール（３：１：１）の溶媒系に
よつて行なつた。最初のクロマトグラフイ分離手
順からの生物活性材料を処理するのに計５本のカ
ラムを必要とした。このうち１本は、生物活性材
料33.9ｇを各19mlのフラクシヨン780本へ処理す
るのに用いた。室温で蒸発後、フラクシヨン353
〜375は計120mgの無色結晶を生じた。塩化メチレ
ン−メタノールからこの材料を再結晶させると、
TLCでRf0.7に単一スポツトを与え、230〜235℃
の未補正融点（ケフラー融点測定装置）をもつ結
晶91mgを生じた。この材料をブリオスタチン１と
命名した。 別のカラムを使用して、生物活性材料14.8ｇを
各19mlのフラクシヨン459本に処理した。フラク
シヨン385〜400は計83.4mgの結晶性残留物を生じ
た。この材料を塩化メチレン−メタノール−水か
ら再結晶させると、TLCでRf0.54に単一スポツ
トを与え（このTLCを塩化メチレン：メタノー
ル（90：10）溶媒系で展開した）、201〜203℃の
未補正融点をもつ無色結晶7.5mgを生じた。この
材料をブリオスタチン２と命名した。 ブリオスタチン２の追加42mgが、直列使用のメ
ルク（ダルムシユタツト）製サイズＡ（40〜63μ
ｍ）事前充填カラム３本によるシリカゲルクロマ
トグラフイによつて、上の母液残留物75mgから回
収された。カラムをメタノール中の塩化メチレン
により、混ぜもののない塩化メチレンから出発
し、塩化メチレン：メタノール（90：１）混合物
に終る勾配で溶離した。 ブリオスタチン２に富んだ別のフラクシヨン
（168.5mg）をシリカゲル事前充填カラム（メルク
製サイズA3本直列）で更にクロマトグラフイ処
理した。塩化メチレンから出発し、塩化メチレ
ン：メタノールの最終比85：15までメタノールを
増量する溶媒の勾配を使用した。各５mlのフラク
シヨン計287本を収集した。ブリオスタチン３は
フラクシヨン130〜５に含まれていた（72.2mg）。 ブリオスタチン３は、同じ勾配であるがもつと
小さいカラム（メルク製サイズA3本直列）を使
用してなおも精製を必要とした。純粋なブリオス
タチン３は、塩化メチレン：メタノール99：１か
ら97：３の勾配でフラクシヨン92〜８（42.3mg）
に溶離され、フラクシヨン計144本を収集した。
この材料は無定形固体であり、結晶化を試みたが
分解する結果となつた。 実施例 ３ ブリオスタチン誘導体類 ブリオスタチン類は、遊離ヒドロキシル及び置
換可能なアシル基をもつている（式１、２、３を
参照のこと）。このため当業者に周知の方法でこ
れら化合物類の種々のアシルエステル類をつくる
ことができる。ブリオスタチン類のアシル誘導体
類を親化合物と同じ生物学的目的に使用できる。 ブリオスタチン類のアシル化に使用できる酸類
は以下を包含する。 (a)飽和又は不飽和、直鎖又は分枝鎖の脂肪族カ
ルボン酸類、例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、
イソ酪酸、第三ブチル酢酸、吉草酸、イソ吉草
酸、カプロン酸、カプリル酸、デカン酸、ドデカ
ン酸、ラウリル酸、トリデカン酸、ミリスチン
酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン
酸、ステアリン酸、アクリル酸、クロトン酸、ウ
ンデシレン酸、オレイン酸、ヘキシン酸、ヘプチ
ン酸、オクチン酸等。(b)飽和又は不飽和脂環式カ
ルボン酸類、例えばシクロカブタンカルボン酸、
シクロペンタンカルボン酸、シクロペンテンカル
ボン酸、メチルシクロペンテンカルボン酸、シク
ロヘキサンカルボン酸、ジメチルシクロヘキサン
カルボン酸、ジプロピルシクロヘキサンカルボン
酸等。(c)飽和又は不飽和脂環式脂肪族カルボン酸
類、例えばシクロペンタンカルボン酸、シクロペ
ンタンプロピオン酸、シクロヘキサン酢酸、シク
ロヘキサン酪酸、メチルシクロヘキサン酢酸等。
(d)芳香族カルボン酸類、例えば安息香酸、トルイ
ル酸、ナフトエ酸、エチル安息香酸、イソブチル
安息香酸、メチルブチル安息香酸等。(e)芳香脂肪
族カルボン酸類、例えばフエニル酢酸、フエニル
プロピオン酸、フエニル吉草酸、桂皮酸、フエニ
ルプロピオン酸及びナフチル酢酸等。適当なハ
ロ、ニトロ、ヒドロキシ、ケト、アミノ、シア
ノ、チオシアノ、及び低級アルコキシ炭化水素カ
ルボン酸類は、上に与えられた炭化水素カルボン
酸類がハロゲン、ニトロ、ヒドロキシ、ケト、ア
ミノ、シアノ又はチオシアノ、又は低級アルコキ
シ、有利には６個を越えない炭素原子の低級アル
コキシ、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキ
シ、ブトキシ、アミロキシ、ヘキシロキシ、及び
それらの異性体型の一つ又はそれ以上で置換され
たものである。このような置換炭化水素カルボン
酸類の例は以下のものである。 モノ、ジ及びトロクロロ酢酸 α−及びβ−クロロプロピオン酸 α−及びγ−ブロモ酪酸 α−及びδ−ヨード吉草酸 メバロン酸 ２−及び４−クロロシクロヘキサンカルボン酸
シキミ酸 ２−ニトロ−１−メチル−シクロブタンカルボ
ン酸 １，２，３，４，５，６−ヘキサクロロシクロ
ヘキサンカルボン酸 ３−ブロモ−２−メチルシクロヘキサンカルボ
ン酸 ４−及び５−ブロモ−２−メチルシクロヘキサ
ンカルボン酸 ５−及び６−ブロモ−２−メチルシクロヘキサ
ンカルボン酸 ２，３−ジブロモ−２−メチルシクロヘキサン
カルボン酸 ２，５−ジブロモ−２−メチルシクロヘキサン
カルボン酸 ４，５−ジブロモ−２−メチルシクロヘキサン
カルボン酸 ５，６−ジブロモ−２−メチルシクロヘキサン
カルボン酸 ３−ブロモ−３−メチルシクロヘキサンカルボ
ン酸 ６−ブロモ−３−メチルシクロヘキサンカルボ
ン酸 １，６−ジブロモ−３−メチルシクロヘキサン
カルボン酸 ２−ブロモ−４−メチルシクロヘキサンカルボ
ン酸 １，２−ジブロモ−４−メチルシクロヘキサン
カルボン酸 ３−ブロモ−２，２，３−トリメチルシクロペ
ンタンカルボン酸 １−ブロモ−３，５−ジメチルシクロヘキサン
カルボン酸 ホモゲンチジン酸、ｏ−、ｍ−及びｐ−クロロ
安息香酸 アニス酸 サリチル酸 ｐ−ヒドロキシ安息香酸 β−レゾルシル酸 没食子酸 ベラトルム酸 トリメトキシ安息香酸 メトキシ桂皮酸 ４，4′−ジクロロベンジル酸 ｏ−、ｍ−及びｐ−ニトロ安息香酸 シアノ酢酸 ３，４−及び３，５−ジニトロ安息香酸 ２，４，６−トリニトロ安息香酸 チオシアノ酢酸 シアノプロピオン酸 乳 酸 エトキシ蟻酸（炭酸水素エチル） りんご酸 くえん酸 イソくえん酸 ６−メチルサリチル酸 マンデリン酸 レブリン酸 ピルビン酸 グリシン アラニン バリン イソロイシン ロイシン フエニルアラニン プロリン セリン スレオニン チロシン ヒドロキシプロリン オルニチン リジン アルギニン ヒスチジン ヒドロキシリジン フエニルグリシン ｐ−アミノ安息香酸 ｍ−アミノ安息香酸 アントラニル酸 アスパラギン酸 グルタミン酸 アミノアジピン酸 グルタミン アスパラギン等 ブリオスタチン類の物理的データ クロマトグラフイに使われた全溶媒を再蒸留し
た。シリカゲルGHLFと指定された事前被覆アナ
ルテツクユニプレート類をTLCに使用し、アニ
スアルデヒド酢酸−硫酸噴霧によつてスポツトを
視覚化した（イー・スタール（イー・スタール）、
「薄層クロマトグラフイ」アカデミツクプレス社、
ニユーヨーク、1971年、485頁）。融点はすべて未
補正であり、ケフラー融点測定装置を使用して得
られた。¹³CNMRスペクトルはブルーカーWH−
90NMRスペクトロメーター（TMSからダウン
フイールドのppmで22.6MHz）によつて得られ
た。¹HNMRスペクトル（400MHz）はWH−
400NMRスペクトロメーターによつて得られた。
質量スペクトルをバリアンMAT−312質量スペ
クトロメーターによつて測定した。比旋光度はパ
ーキン＝エルマー・モデル241旋光計を用いて測
定された。紫外線スペクトルはヒユーレツト＝パ
ツカード8450AUV／VISスペクトロメーターを
使用して記録された。 ブリオスタチン １ 外観−塩化メチレン−メタノールから無色結晶性
固体。 融点−230〜235℃、未補正 薄層クロマトグラフイ溶媒系 Rf CH₂Cl₂＝MeOH（９：１） 0.7 紫外線スペクトル λ最大（MeOH）＝233nm（ε25230）及び
263nm（ε28170） 比旋光度 4.4％メタノール溶液で〔α〕²⁵ _D＋34.1゜ 電子衝撃質量スペクトル（EIMS） ｍ／z886（Ｍ−H₂O，O₄₇H₆₆O₁₆） 正確な質量886.4376amu（計算値はC₄₇H₆₆O₁₆に
ついて886.4351） 高速原子ボンバードメント質量スペクトル
（FABMS） ｍ／z904(M) 赤外線スペクトル（KBr） 次の場所にピークが見られる。 3740，3400，2970，2950，1735，1716（最強バ
ンド），1700，1600，1640，1435，1385，1365，
1245，1160，1100，1080、及び1000cm^-1； ¹³CNMR−（22.6MHz広域バンドはデカツプル
されている。CDCl₃） δ172.2(s)，171.1(s)，167.0(s)，166.8(s)，165.6
(s)，157.1(s)，152.1(s)，146.4，145.4，139.2，
129.6，128.5，119.6，118.7，114.1，101.9(s)，
99.1(s)，79.1，74.2，73.7，73.1，71.6，70.2，
68.5，65.7，64.8，51.0（カルテツト、２炭素）、
44.9(s)，44.3，42.3，42.0，41.1(s)，40.0，36.5，
36.0，35.1，33.4，31.4，24.6，21.9，21.1，
19.8，16.9及び13.7； プロトンNMR（400MHz，CDCl₃） δ7.29−7.22（ｍ，1H），6.15（ｄ，Ｊ＝5.6Hz，
2H），5.98（ｓ，1H），5.79（ｄ，Ｊ＝3.4Hz，
1H），5.76（ｄ，Ｊ＝3.6Hz，1H），5.65（ｓ，
1H），5.29（ｍ，1H），5.19（ｍ，4H），4.19（ｍ，
１−2H），4.09（ｍ，2H），3.99（ｍ，2H），3.73
（ｍ，1H），3.68（ｓ，3H），3.65（ｓ，3H），
3.63（ｍ，1H），2.51（ｔ，Ｊ＝12Hz，1H），
2.38（ｄ，Ｊ＝10.5Hz，1H），2.17−1.49
（complex，11−12H），2.05（ｓ，3H），1.44
（ｍ，3H），1.22（ｄ，Ｊ＝6.3Hz，3H），1.13
（ｓ，3H），0.98（ｓ，6H），0.91（ｓ，3H）及
び0.89（ｄ，Ｊ＝7.3Hz，3H）。 分析データ 測定値 Ｃ，61.55H，7.33窒素や硫黄は存在
しない 61.84 7.22 可能な実験式 C₄₇H₆₈O₁₇ 計算値 Ｃ，62.37 Ｈ，7.57 ブリオスタチン ２ 外観−塩化メチレン−メタノールから無色結晶性
固体。 融点−201〜203℃、未補正 薄層クロマトグラフイ溶媒系 Rf CH₂Cl₂：MeOH（９：１） 0.54 紫外線スペクトル λ最大（MeOH）＝233nm（ε36250）及び
261nm（ε35600） 比旋光度 ５％メタノール溶液〔α〕²⁵ _D＋50.0゜ 電子衝撃質量スペクトル（EIMS） ｍ／z826（Ｍ−2H₂O）正確な質量826.4138amu
（C₄₅H₆₂O₁₄の計算値826.4136） 赤外線スペクトル（KBr） ピークは3465，2975〜2950，1715（最強帯），
1700，1640〜1650，1435，1360，1250，1230，
1165，1100，1080，1050及び1000cm^-1に見られ
る。 ¹³CNMR δ172.74，167.12，166.89，165.66，156.95，
152.01，146.49，145.58，139.18，129.65，
128.45，119.68，118.64，114.32，101.90，
99.11，79.16，74.12，73.83，71.65，70.12，
68.50，66.06，64.76，51.11，44.94，44.22，
42.21，42.21，42.21，40.07，36.56，35.94，
35.06，31.36，24.66，21.90，21.09，19.76，
15.60，13.68。 プロトンNMR（400MHz，CDCl₃） δ7.2（ｍ，1H），6.16（ｄ，Ｊ＝5.6Hz，2H），
6.01（ｓ，1H），5.81（ｄ，Ｊ＝6.4Hz，1H），
5.77（ｄ，Ｊ＝7.1Hz，1H），5.68（ｓ，1H），
5.31（ｍ，Ｊ＝５Hz，1H），5.19（ｓ，2H），
4.28（ｍ，1H），4.16（ｍ，2H），3.99（ｍ，３又
は4H），3.80（ｍ，１又は2H），3.70（ｓ，3H），
3.66（ｓ，3H），3.63（ｍ，1H），2.46（ｍ，2H），
2.21−1.57（complex，18−19H），1.45（ｍ，
3H），1.23（ｄ，Ｊ＝6.3Hz，3H），1.15（ｓ，
3H），1.04（ｓ，3H），1.00（ｓ，3H），0.92（ｄ，
Ｊ＝7.3Hz，3H），0.91（ｓ，3H）。 分析データ 測定値 Ｃ，59.06 Ｈ，7.16 Ｏ，32.19窒素
や硫黄は存在しない 暫定式 C₄₅H₆₆O₁₆ ブリオスタチン ３ 外観 塩化メチレン−メタノールから白色無定形
固体 薄層クロマトグラフイ溶媒系−CH₂Cl₂：MeOH
（93：７）、Rf＝0.56 紫外線スペクトル− λ最大（MeOH）＝229（ε31700）及び264
（ε30600） 比旋光度 〔α〕²⁵ _D＋51゜（ｏ，0.26メタノール中） FAB質量スペクトル ｍ／e911（Ｍ＋Na）、Ｍ＝
C₄₆H₆₄O₁₇ 赤外線スペクトル（KBr） 3450，2930−2970，1785，1740，1718，1640−
1650，1365，1305，1250，1165，1150，1135，
1100，1045−1075，1000cm^-1； ¹³CNMR 172.48，171.96，171.18，167.12，166.89，
165.98，157.11，147.72，146.65，136.38，
132.77，128.38，117.37，114.38，114.12，
101.90，101.71，81.24，73.05，73.05，71.46，
69.77，69.12，68.60，68.30，65.58，51.18，
45.23，44.19，41.82，41.82，41.14，39.48，
36.43，35.13，35.13，33.24，33.24，33.24，
24.50，21.87，21.15，21.15，19.30，16.99，
13.68； プロトンNMR（400MHz，CDCl₃） δ7.37−（ｍ，1H），6.20（ｍ，2H），5.87（ｄ，
1H），5.83（ｓ，1H），5.74（ｓ，1H），5.70（ｄ，
1H），5.67（ｓ，1H），5.41（ｍ，1H），5.28（ｓ，
1H），5.16（ｍ，1H），5.02（ｍ，1H），4.47（ｍ，
1H），4.34（ｍ，1H），4.17（ｍ，2H），4.03−
3.98（ｍ，2H），3.78（ｍ，1H），3.71（ｍ，1H），
2.55（ｍ，1H），2.43（ｍ，1H），2.17（ｍ，２−
3H），2.06（ｓ，3H），2.0（ｍ，2H），1.86（ｍ，
1H），1.72（ｍ，2H），1.63（ｍ，2H），1.55（ｍ，
１−2H），1.47（ｍ，2H），1.21（ｄ，Ｊ＝６Hz，
3H），1.12（ｓ，3H），1.00（ｓ，6H），0.92（ｓ，
ｔ，Ｊ＝７Hz，6H）。 ブリオスタチン１の構造決定 結晶学的計算はすべて、コーネル化学計算施設
で操作されるPRIME850コンピユーターで行なわ
れた。使用されたおもなプログラムはデータ整理
プログラムのREDUCEとUNIQUEであつた。 スタウトの平行六面体結晶は、メタノール下に
塩化メチレン中のブリオスタチン１の層状溶液を
ゆつくりと混合することから得られた。母液中に
保持されると、これらの結晶はａ＝21.782(5)、ｂ
＝20.428(4)及びｃ＝23.664(6)Å及びＺ＝８の場合
の空間基P2₁2₁2₁に属することがわかつた。乾燥
後、Ｃ軸が半減したように見え、比較的劣つた回
折パターンはP2₁2₁2₁に一致した〔同様な形の疑
似対称性はグラミシジンＳの塩酸塩に対して観察
された。ホジキン・デイー・シー（Hodgkin，
D.C.）、オウトン・ビー・エス（Oughton，B.
M.）、Biochem.J.1957年、65巻725〜756頁〕。1゜ω
−スキヤン及びグラフアイト−モノクロム化
MoKα：（0.71069Å）放射線を使用して、−100℃
で計5464のリフレクシヨンを集めた。これらのデ
ータのうち、3553（65％）は〔｜F₀｜＞3σ（F₀）〕
が観察されたと判断され、その後の計算に使用さ
れた。プログラムシステムMULTAN78により、
最大350の正規化された構造因子について約2000
のフエーズセツトを発生させ、同じ加重を
ABSFOM、PSIZERO、RESID及びNQESTへ
置き、セツトの格付けを行なつた。最も有望なセ
ツトの一つを使用するＥ合成は、２個の化学的に
知覚されうる同一の24原子断片を提供し、これら
は約ｃ／２のトランスレーシヨンによつて関連づ
けられた。正接式再循環（tangent formula
recycling）〔カール・ジエイ（Karle，J.）、Acta
Crystallogr Sect.Ｂ1968、Ｂ24巻182〜186頁〕
によつてこのモデルを拡大する試みや、最小２乗
法でこのモデルを精密化する試みは成功しなかつ
た。このため、我々はウイルソンプロツトと最小
２乗法の目盛係数との平均値であるような目盛係
数を使用する正接式再循環に戻つた。この方法に
よるＥ合成は驚異的に改善され、本質的に同一の
２断片に100個の化学的に知覚できる原子を示し
た。更に正接式再循環により、ブリオスタチン１
の両分子中に事実上全部の非水素原子が示され
た。 （2F_pbs−F_calc）を係数として使用するフーリ
エ合成〔メイン・ピー（Main，P.）、Acta
Crystallogr.Sect.Ａ1979、A35巻779〜785頁〕と
交互にブロツク−ダイヤゴナル最小２乗法を使用
して最終モデルを精密化すると、２個の独立分子
内における128個の非水素原子の配置と、式に
示されたブリオスタチン１の構造決定に導びかれ
た。現行のＸ線モデルは分子当たり59個の異方性
非水素原子、エステル側鎖に等方性であるような
末端原子（Ｂは５ないし20Åの範囲、Ｂ平均は約
2.5Å）、幾つかの溶媒メタノール分子及び計算さ
れた位置に114個の水素を包含している。このモ
デルでの標準的な結晶学的残査（Ｒ因子）は観察
データに対して0.07に収束した。 結晶の疑似対称性から予想されるとおり、ブリ
オスタチン１の双方の独立分子は同一立体構造
と、本質的に同一形態とをもつている〔詳細はア
ーノルド・イー（Arnold，E.）、PhD博士論文、
コーネル大学、1982年５月を参照のこと〕。ブリ
オスタチン１の11個のキラル中心の相対的立体化
学的指定は次のとおりである。３（R^*）、５
（R^*）、７（S^*）、９（S^*）、11（S^*）、15（R^*）、19
（S^*）、20（S^*）、23（S^*）、25（R^*）及び26（R^*）。
ブリオスタチン１の結晶配座は長13Å、幅８Å、
高さ約６Åの大まかに言つてひしやく形の分子を
明らかにしている。分子モデルの検討は、他にも
可能な配座がありうることを示唆している。 式に示すブリオスタチン１のエナンチオマー
を、次のように選択した。エンゲルの方法〔エン
ゲル・デイー・ダブリユー（Engel，E.W.）、
Acta Crystallogr.Sect.B、1972年、B28巻1498
〜1509頁〕を使用して、酸素と炭素による変則的
散乱効果（Cukαデータ収集に対してそれぞれ△
f″0.032及び△f″＝0.009電子）を測定した。最大
のビジユボー（Bijvoet）比をもつことが予想さ
れるビジユボー対の７グループを、CuKα放射線
を使つて非常に緩慢に測定した（3X）。各場合と
も中心対称性リフレクシヨンである近隣の対を同
様な方法で測定すると、吸収及びその他の異方性
効果に対する実験的補正が得られた。７グループ
の各々に対して得られた吸収補正ずみビジユボー
比は、エナンチオマーを指し示していた。 ブリオスタチン１を26員のマクロライド環と考
えることができる。この26員環の中に、炭素鎖に
沿うよりもピラン酸素を経由した短路を取ること
で決まる20員サイクルが埋め込まれている。最も
長い炭素原子鎖は27であり、提案の番号づけ方式
に用いられた。炭素８及び18の隣接（gem）−ジ
メチル置換基から始まつた酸素置換パターンは、
ブリオスタチン１に対してポリケタイド生合成を
示唆している。ピラン環はすべて、大体において
連鎖の配座にあり、各々は外側へ突き出る４位置
の置換基をもつている。マクロサイクル置換基の
全部が、ピラン環に対して赤道位置にある。分子
内水素結合は019Hと03（2.71、2.71Å）の間に現
われ、03Hと05（2.84、2.87Å）の間、及び03Hと
011（3.00、3.02Å）の間に二つの可能な水素結合
が見られた。結晶配座において、酸素01、03、
05、011、019A及び019Bはいずれもブリオスタ
チン１の酸素に富む大きな空洞の内部にある。こ
の空洞の大きさと形、及び酸素原子の配置は、分
子がポリエーテル抗生物質に似た陽イオン結合能
力をもちうることも示唆しているC20にある軸上
の（Ｅ，Ｅ）−オクタ−２，４−ジエノン酸置換
基は、脂質溶解度を高めるものと予想される。一
つの興味ある可能性は、この置換基がC20−O20
結合の周りを内部空洞上へ回転によつて振れ、一
方の側を“閉じる”ことである。ブリオスタチン
１のC13とC21にある２個のアセチリデン単位の
立体化学により、カルボニルの酸素はマクロサイ
クルに沿つて炭素番号が増加する方向に向く。こ
れらの単位はβ−炭素で２置換されるが、これら
がバイオポリマーアミン及び／又はチオール基に
対してマイケル受容体として機能することも考え
られる。 ブリオスタチン２の構造決定 ブリオスタチン２はＸ線結晶構造決定に適した
結晶型で得られなかつたため、式２に示す明白な
構造決定はブリオスタチン１及び２の高解像プロ
トン磁気共鳴スペクトル分析や、それを支援する
ものとして¹³CNMR（CDCl₃）、質量その他スペク
トル分析結果を必要とした。CDCl₃中におけるブ
リオスタチン１及び２の400MHz¹HNMRスペク
トルは広範囲の二重共鳴実験（図表５）によつて
暫定的に決定された。ブリオスタチン２のプロト
ンスペクトルは、2.05ppmにアセテートメチルの
共鳴がないこと、及びC7のプロトンが5.15から
3.15ppmへアップフイールドに移動する以外は、
ブリオスタチン１のそれとほぼ同一であつた。こ
れらの観察は、ブリオスタチン２がブリオスタチ
ン１のデスアセチル類似体であることを示唆して
いる。この結論は、ブリオスタチン２の
¹³CNMRスペクトルがアセチルカルボニル
（171.15ppm）及びメチル（33.44）共鳴の消失、
酸素をもつた炭素（おそらくC7）の73.11から
70.12へのアツプフイールド移動、第四級炭素
（おそらくC8）の41.11から42.21へのダウンフイ
ールド移動、及びgem−ジメチル基共鳴の一つ
（おそらくC28又はC29）のわずかな位置移動以外
は、ブリオスタチン１のそれと著しい差はなかつ
たことによつて強められた。 ブリオスタチン２の構造確認は、一連の選択的
なミクロ規模でのアセチル化−脱アセチル化実験
によつて得られた。ブリオスタチン１及び２の部
分的アセチル化（無水酢酸−ピリジン、２時間、
室温）によつて（TLCによつて）同一のアセテ
ート（CH₂Cl₂−MeOHからの無色針晶、融点249
〜250℃）が得られた。メタノール中の塩酸（１
％）で（24時間、室温）又はメタノール中の炭酸
カリウム（１％）で（24時間、室温）注意深くア
セテートを脱アセチル化すると、ブリオスタチン
１と２の混合物を生じた。ブリオスタチン１の構
造はＸ線結晶構造決定によつて明らかにされたた
め、高解像NMR分析及びアセテートへの転化か
らの証拠を一諸にして、ブリオスタチン２の構造
が確立された。 ブリオスタチン３の構造決定 ブリオスタチン３は無定形固体として単離され
た。その構造決定は400MHz¹HNMR及び
¹³CNMRスペクトル並びに赤外線及び質量スペ
クトルの測定に基づづくものであつた。測定値は
以下のとおりである。

【表】

【表】 ブリオスタチン１及び３のFAB質量スペクト
ル分析は、ブリオスタチン３に対して16質量単位
の正味損失を示した。更に、ブリオスタチン１の
アセテート及びオクタ−２，４−ジエノエート側
鎖の消失を含めたFAB断片パターンは、ブリオ
スタチン３のスペクトルでくり返された。ブリオ
スタチン１−３の比旋光度と紫外線スペクトルの
類似性も、この新しいマクロ環式ラクトンがその
仲間と似ていることを示唆した。¹³CNMRスペク
トルから全体的に同じ結論に到達し、ブリオスタ
チン１〜３が同じブリオピラン環系を含有するこ
とを示した。しかし、幾分の信号の移動（１〜
3ppm）とその他の相違が認められた。ブリオス
タチン１と２の炭素Ｃ−21及びＣ−47に割り当て
られていた信号が消えており、Ｃ−35による信号
は166.8から171.9ppmへダウンフイールド移動を
行なつたように見える。ラクトン２の¹³CNMR
スペクトルも、41.82、68.30、114.12及び
166.73ppmに新しい信号を含有し、これらはそれ
ぞれＣ−21、Ｃ−34、Ｃ−22及びＣ−23に対応す
るものと信ぜられる。 赤外線及び高解像（400MHz）¹HNMRスペクト
ル（デカツプリング実験）を注意深く解釈する
と、ブリオスタチン３に対する明確な構造決定が
できた。ブリオピラン２で示される1785cm^-1での
新しい赤外線吸収帯は、アルフア電気陰性置換基
をもつ可能な５−又は６員のラクトンカルボニル
基を示した。¹HNMRスペクトルの比較から、ブ
リオスタチン１及び２のＣ−22及びＣ−23プロト
ンの消失が示された。また、Ｃ−15−17、Ｃ−
20、Ｃ−24及びＣ−40−43に帰因するプロトン
は、ブリオスタチン１のものから0.01〜0.05ppm
だけダウンフイールド移動された。Ｃ−17及びＣ
−25プロトン類については、ほぼ同じ程度のアツ
プフイールド移動が見られた。Ｃ−24プロトン
は、2.0から2.35δへ強くダウンフイールド変位さ
れていた。特に重要な点として、ブリオスタチン
３のスペクトルには5.82δ（Ｃ−22）と3.71δ（Ｃ−
34）に新しい信号が現われた。後者は1.85δ（Ｃ−
21）と4.47δ（Ｃ−34の−OH）でプロトンに結合
されていた。これらのNMRの解釈から、基本的
なブリオピラン環システムがなおもブリオスタチ
ン３に表わされているのが明らかであつた。護
実、ブリオピラン３環の著しい変化と上記の移動
以外は、ブリオスタチン３の残りはブリオスタチ
ン１と本質的に同一であることがわかつた。ブリ
オスタチン１のエキソサイクリツク環Ｃオレフイ
ンにおけるジヒドロピラン系への移動（Ｃ−21，
34→Ｃ−22，23）、Ｃ−34のヒドロキシル化、及
びＣ−19ヘミケタルヒドロキシル基によるラクテ
ート側鎖のＣ−35カルボニルのラクトン化は、ブ
リオスタチン３とブリオスタチン１との関係につ
いて最も満足な説明を与えるものであつた。ブリ
オスタチン１の決定的なＸ線結晶構造決定に以上
の観察を組み合わせると、ブリオスタチン３の構
造を明確化することができた。 ブリオスタチン３がブリオスタチン１の非常に
効力のある抗新生物活性を保持しているため、一
つのピランアセチリンデン基を失うことは重大と
は思われない。 抗新生物活性^d)

【表】 タチン１
ブリオス 60 30 160
タチン２
ブリオス 60 30 163
タチン３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) 次の特性をもつブリオスタチン１と指定
   される化合物。 融 点 230〜235℃ 比旋光度 〔α〕²⁵ _D＋34.1゜（ｃ，0.044，CH₃OH） 紫外線吸収スペクトル （CH₃OH）λ最大233（ε25700）及び263nm
   （ε28700） 赤外線吸収スペクトル（KBr） 3470，3400，2970，2950，1735，1716，1700，
   1640，1600，1433，1385，1245，1160，1100，
   1080、及び1000cm^-1； この化合物を次の構造式によつて示すことがで
   きる。 (ロ) 次の特性をもつブリオスタチン２と指定され
   る化合物。 融 点 201〜203゜ 比旋光度 〔α〕²⁵ _D＋50゜（ｃ＝0.050，CH₃OH） 紫外線吸収スペクトル（CH₃OH）λ最大230
   （ε36250）及び261（ε35600）nm 赤外線吸収スペクトル3465，2975−2950，1715，
   1700，1640−1650，1435，1360，1250，1230，
   1165，1100，1080，1050及び1000cm^-1； この化合物を次の構造式によつて示すことがで
   きる。 (ハ) 次の特性をもつブリオスタチン３と指定され
   る化合物。 外観−塩化メチレン／メタノールから生ずる白色
   無定形固体。 薄層クロマトグラフイ溶媒系−CH₂Cl₂：MeOH
   （93：７）、Rf＝0.56 紫外線スペクトル−λ最大（MeOH）＝229
   （ε31700）及び264（ε30600） 比旋光度 〔α〕²⁵ _D＋61゜（ｃ，メタノール中0.26） FAB質量スペクトル ｍ／e911（Ｍ＋Na）、Ｍ＝
   C₄₆H₆₄O₁₇ 赤外線スペクトル（KBr）3450，2930−2970，
   1785，1740，1718，1640−1650，1365，1305，
   1250，1165，1150，1135，1100，1045−1075，
   1000cm^-1； ¹³CNMR−172.48，171.96，171.18，167.12，
   166.89，165.98，157.11，147.72，146.65，
   136.38，132.77，128.38，117.37，114.38，
   114.12，101.90，101.71，81.24，73.05，73.05，
   71.46，69.77，69.12，68.60，68.30，65.58，
   51.18，45.23，44.19，41.82，41.82，41.14，
   39.48，36.43，35.13，35.13，33.24，33.24，
   33.24，24.50，21.87，21.15，21.15，19.30，
   16.99，13.68； プロトンNMR（400MHz，CDCl₃），δ7.37−（ｍ，
   1H），6.20（ｍ，2H），5.87（ｄ，1H），5.83（ｓ，
   1H），5.74（ｓ，1H），5.70（ｄ，1H），5.67（ｓ，
   1H），5.41（ｍ，1H），5.28（ｓ，1H），5.16（ｍ，
   1H），5.02（ｍ，1H），4.47（ｍ，1H），4.34（ｍ，
   1H），4.17（ｍ，2H），4.03−3.98（ｍ，2H），
   3.78（ｍ，1H），3.71（ｍ，1H），2.55（ｍ，1H），
   2.43（ｍ，1H），2.17（ｍ，２−3H），2.06（ｓ，
   3H），2.0（ｍ，2H），1.86（ｍ，1H），1.72（ｍ，
   2H），1.63（ｍ，2H），1.55（ｍ，１−2H），1.47
   （ｍ，2H），1.21（ｄ，Ｊ＝６Hz3H），1.12（ｓ，
   3H），1.00（ｓ，6H），0.92（ｓ，ｔ，Ｊ＝７Hz
   6H）； この化合物を次の構造式によつて示すことがで
   きる。 以上の(イ)、(ロ)、及び(ハ)からなる群から選択され
   る化合物。 ２ 新生物病を宿す動物又は人に使用する、ブリ
   オスタチン１、２又は３を含む抗新生物病剤。