JPH0751078A - C−10またはc−13ヒドロキシル含有タキサンの酵素加水分解製造法、c−10アシルオキシ含有タキサンの酵素エステル化製造法、並びにc−13アシルオキシ含有タキサンの製造用途 - Google Patents

C−10またはc−13ヒドロキシル含有タキサンの酵素加水分解製造法、c−10アシルオキシ含有タキサンの酵素エステル化製造法、並びにc−13アシルオキシ含有タキサンの製造用途

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JPH0751078A JP6130410A JP13041094A JPH0751078A JP H0751078 A JPH0751078 A JP H0751078A JP 6130410 A JP6130410 A JP 6130410A JP 13041094 A JP13041094 A JP 13041094A JP H0751078 A JPH0751078 A JP H0751078A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、C−10またはC−13ヒドロキ
シル含有タキサンの製造の酵素加水分解法、およびC−
10アシルオキシ含有タキサンの製造の酵素エステル化
法を提供する。 【構成】 本発明の酵素加水分解法は、1種以上のC−
10またはC−13アシルオキシ含有タキサンを、上記
アシル基をヒドロキシル基に加水分解しうる酵素もしく
は微生物と接触させることから成る。また本発明の酵素
エステル化法は、1種以上のC−10ヒドロキシル含有
タキサンを、アシル化剤および上記ヒドロキシル基をエ
ステル化してアシルオキシ基を形成しうる酵素もしくは
微生物と接触させることから成る。 【効果】 これら本発明方法は特に、タキソルなどのタ
キサンの製造の中間体として使用しうる化合物の製造に
有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、C−10またはC−1
3ヒドロキシル含有タキサン(taxane)の酵素加水分解製
造法、C−10アシルオキシ含有タキサンの酵素エステ
ル化製造法、並びにC−13アシルオキシ含有タキサン
の製造用途に関する。更に詳しくは、本発明は、C−1
0ヒドロキシル含有タキサンの製造の酵素加水分解法、
およびC−10アシルオキシ含有タキサンの製造の酵素
エステル化法に関し、これらの化合物はたとえば、タキ
ソル(taxol)およびタキソル類縁体などの薬理学的活性
タキサンの製造の中間体として使用しうる。また本発明
は、C−13アシルオキシ含有タキサンの製造の中間体
として有用な、特にタキソルおよびタキソル類縁体の製
造にも有用な、C−13ヒドロキシ含有タキサンの製造
の酵素加水分解法にも関係する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】タキサン
は、医薬分野での有用性が認められているジテルペン化
合物である。たとえば、式:
【化7】 (式中、Phはフェニル、AcはアセチルおよびBzは
ベンゾイルである)のタキサン、すなわちタキソルは、
有効な抗癌剤であることが知られている。天然産生タキ
サン、たとえばタキソルは植物中に見つけることがで
き、植物から単離されている。しかしながら、このよう
なタキサンは植物中に比較的少量でしか存在しないた
め、タキソルの場合、たとえば、該化合物源を形成する
生長の遅いイチイの木が多数要求される。従って、この
分野では、タキソルなどの天然産生タキサンの製造、並
びにその類縁体の製造の半合成法を含む合成法の探索が
続けられている。
【0003】タキサン環構造の複雑さのために、既に基
本タキサン環構造を有する出発物質の使用によって、環
系上に所定の置換基を含有するタキサンをより容易に製
造しうる。すなわち、たとえば、タキサン環構造を有
し、かつC−13にヒドロキシル基を含有し、および特
にC−10に所定の置換基をも含有する化合物を中間体
化合物とカップリング反応させて、C−13に所定の側
鎖を有するタキサン、たとえばタキソルあるいはその類
縁体で例示される、C−13にアシルオキシ側鎖を有す
る薬理学的活性タキサンを形成することができる。
【0004】本発明は、C−10に所定の置換基を持つ
タキサンを得る方法を提供する。特に本発明は、C−1
0ヒドロキシル含有およびC−10アシルオキシ含有タ
キサン化合物の製造法を提供し、これらの化合物は、タ
キソルおよびその類縁体などのタキサンの製造の出発物
質としての有用性が認められる。1つの具体例におい
て、本発明は、C−10に直接結合したヒドロキシル基
を含有する少なくとも1種のタキサンの製造法であっ
て、C−10に直接結合したアシルオキシ基を含有する
少なくとも1種のタキサンを、上記アシルオキシ基のヒ
ドロキシル基への加水分解を触媒しうる酵素もしくは微
生物と接触させて加水分解を行う工程から成ることを特
徴とする製造法を提供する。
【0005】他の具体例において、本発明は、C−10
に直接結合したアシルオキシ基を含有する少なくとも1
種のタキサンの製造法であって、C−10に直接結合し
たヒドロキシル基を含有する少なくとも1種のタキサン
を、アシル化剤および上記ヒドロキシル基のアシルオキ
シ基へのエステル化を触媒しうる酵素もしくは微生物と
接触させて加水分解を行う工程から成ることを特徴とす
る製造法を提供する。さらに本発明は、C−13ヒドロ
キシル含有タキサン化合物の製造法を提供し、かかる化
合物はC−13に所定の側鎖を有するタキサンの製造の
出発物質としての有用性が認められる。特に本発明は、
C−13に直接結合したヒドロキシル基を含有する少な
くとも1種のタキサンの製造法であって、C−13に直
接結合したアシルオキシ基を含有する少なくとも1種の
タキサンを、上記アシルオキシ基のヒドロキシル基への
加水分解を触媒しうる酵素もしくは微生物と接触させ加
水分解を行う工程から成ることを特徴とする製造法を提
供する。
【0006】本発明は、C−10アシルオキシ含有タキ
サンからC−10ヒドロキシル含有タキサンへの、また
C−10ヒドロキシル含有タキサンからC−10アシル
オキシ含有タキサンへの有効な製造法を提供する。本発
明によれば、単一のタキサンを加水分解するか、あるい
は異種のタキサン混合物を連続的にまたは同時に加水分
解することができ、また同様に、本発明によれば、単一
のタキサンをエステル化するか、あるいは異種のタキサ
ン混合物を連続的にまたは同時にエステル化すすること
ができる。さらに本発明は、C−13アシルオキシ含有
タキサンからC−13ヒドロキシル含有タキサンへの有
効な製造法を提供する。本発明によれば、単一のタキサ
ンを加水分解するか、あるいは異種のタキサン混合物を
連続的にまたは同時に加水分解することができる。
【0007】以下、本発明についてより詳しく説明す
る。C−10の加水分解 好ましい具体例において、本発明は、式I:
【化8】 (式中、R1はヒドロキシルまたはアシルオキシ、特にR
1は後記式IIIの構造を有する;R2は水素、ヒドロキ
シル、フルオロ、R5−O−、キシロシル、R6−C(O)
−O−またはR6−O−C(O)−O−;R3およびR4はそ
れぞれ独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキ
ニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリールま
たはヘテロシクロ;R5はヒドロキシル保護基;およびR6
は水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロア
ルキル、シクロアルケニル、アリールまたはヘテロシク
ロである)の少なくとも1種のC−10ヒドロキシル含
有タキサン(I)またはその塩の製造法であって、式I
I:
【化9】 (式中、R1,R2,R3およびR4は前記と同意義;および
7はアシルオキシである)の少なくとも1種のC−10
アシルオキシ含有タキサンまたはその塩を、上記R7
シルオキシ基のヒドロキシル基への加水分解を触媒しう
る酵素もしくは微生物と接触させて加水分解を行うこと
を特徴とする製造法を提供する。本発明の加水分解法に
おいて、式IおよびIIの化合物の明記されていないキ
ラル中心の全ての立体配置は、単独(すなわち、他の立
体異性体が実質的に存在しない)または他の立体異性体
と混合状態のいずれかにあることが意図される。
【0008】他の好ましい具体例において、本発明は、
望ましくないアシルオキシC−10基を有する少なくと
も1種の第2タキサンから、望ましいC−10アシルオ
キシ基を有する少なくとも1種の第1タキサンの製造法
を提供するものであり、該製造法は、第2タキサンの酵
素加水分解により少なくとも1種のC−10ヒドロキシ
ル含有類縁体を得た後、所望のアシル基をカップリング
反応させて第1タキサンを得ることによる。この具体例
において、本発明は、たとえば、異なるアシルオキシC
−10基を含有する出発タキサン混合物から、特定C−
10アシルオキシ基を有する所望タキサンの製造法を提
供し、なお、出発混合物は所望のタキサンを含有しまた
は含有してなくてもよく、該製造法は、異なるC−10
基の同時または連続的加水分解により、C−10にヒド
ロキシル基を有する1種以上のタキサンを得た後、所望
のアシル基をカップリング反応させることによる。この
好ましい方法は特に、たとえばタキソルを産出する植物
の抽出により、異なるC−10アシルオキシ基を有する
タキサン混合物を、他の天然産生タキサンと混合して得
る場合、および最終的にタキソルなどの特定タキサンが
望まれる場合に有用である。アシル基のカップリング反
応は、アシル基形成用の非酵素法で行ってもよい。たと
えば、C−7保護10−脱アセチルバッカチンIII
(たとえば10−脱アセチルバッカチンIIIを、ジメ
チルホルムアミド中のトリエチルシリルクロリドおよび
イミダゾールと接触させて形成される、C−7がトリエ
チルシリルで保護されたもの)を、低温(たとえば−60
〜+70℃)で、塩化リチウム/塩化アセチルと共にリ
チウムヘキサメチルジシラジド/テトラヒドロフランと
接触させることにより、C−10をアシル化することが
できる。別法として、アシル基のカップリング反応は、
本明細書に記載の酵素エステル化法で行ってもよい。本
発明の方法において、出発タキサンのC−10アシルオ
キシ基の立体配置は、C−10ヒドロキシル基含有生成
物に保留されていることが好ましい。
【0009】C−10のエステル化 他の好ましい具体例において、本発明は、式II:
【化10】 (式中、R1はヒドロキシルまたはアシルオキシ、特にR
1は後記式IIIの構造を有する;R2は水素、ヒドロキ
シル、フルオロ、R5−O−、キシロシル、R6−C(O)
−O−またはR6−O−C(O)−O−;R3およびR4はそ
れぞれ独立して、水素、アルキル、アルケニル、アルキ
ニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリールま
たはヘテロシクロ;R5はヒドロキシル保護基;R6は水
素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキ
ル、シクロアルケニル、アリールまたはヘテロシクロ;
およびR7はアシルオキシである)の少なくとも1種のC
−10アシルオキシ含有タキサン(II)、またはその塩
の製造法を提供するものであり、該製造法は、式I:
【化11】 (式中、R1,R2,R3およびR4は前記と同意義である)
の少なくとも1種のC−10ヒドロキシル含有タキサン
(I)またはその塩を、アシル化剤およびC−10ヒドロ
キシル基のエステル化を触媒しうる酵素もしくは微生物
と接触させて上記R7アシルオキシ基を形成し、該エス
テル化を行う工程から成る。
【0010】本発明のエステル化法において、式Iおよ
びIIの化合物の明記されていないキラル中心の全ての
立体配置は、単独(すなわち、他の立体異性体が実質的
に存在しない)または他の立体異性体と混合状態のいず
れかにあることが意図される。 本発明のエステル化を
行う任意のアシル化剤が使用されてよい。好ましいアシ
ル化剤は、式IV: R11−C(O)−L (IV) (式中、R11はアルキル、アルケニル、アルキニル、ア
リール、シクロアルキル、シクロアルケニルまたはヘテ
ロシクロ;およびLはエステル基を形成するため置換し
うる脱離可能基である)の化合物である。式IVの好ま
しいR11基は、C1〜6アルキル基などのアルキル基、特
にメチルである。L基の具体例としては、ハロゲン原
子、ヒドロキシル、アルコキシまたはアルケニルオキシ
基が包含される。好ましいL基はアルケニルオキシ基
で、最も好ましくは、CH2=CH−O−やCH2=C
(CH3)−O−などのC1-6アルケニルオキシである。酢
酸イソプロペニルおよび酢酸ビニルが特に好ましいアシ
ル化剤である。本発明の方法において、出発タキサンの
C−10ヒドロキシル基の立体配置は、C−10アシル
オキシ基含有生成物に保留されていることが好ましい。
【0011】C−13の加水分解 好ましい具体例において、本発明は、式V:
【化12】 (式中、R12は水素、ヒドロキシル、R5−O−、R6
C(O)−O−、またはR6−O−C(O)−O−;R2は水
素、ヒドロキシル、フルオロ、R5−O−、キシロシ
ル、R6−C(O)−O−、またはR6−O−C(O)−O
−;R3およびR4はそれぞれ独立して、水素、アルキ
ル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロ
アルケニル、アリールまたはヘテロシクロ;R5はヒドロ
キシル保護基;およびR6は水素、アルキル、アルケニ
ル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、
アリールまたはヘテロシクロである)の少なくとも1種
のC−13ヒドロキシル含有タキサン(V)またはその塩
の製造法を提供するものであり、該製造法は、式VI:
【化13】 (式中、R12,R2,R3およびR4は前記と同意義;および
7はアシルオキシである)の少なくとも1種のC−13
アシルオキシ含有タキサン(VI)またはその塩を、上記
7アシルオキシ基のヒドロキシル基への加水分解を触
媒しうる酵素もしくは微生物と接触させて加水分解を行
う工程から成る。本発明の方法において、式Vおよび式
VIの化合物の明記されていないキラル中心の全ての立
体配置は、単独(すなわち、他の立体異性体が実質的に
存在しない)または他の立体異性体と混合状態のいずれ
かにあることが意図される。
【0012】他の好ましい具体例において、本発明は、
望ましくないアシルオキシC−13側鎖を有する少なく
とも1種の第2タキサンから、望ましいC−13アシル
オキシ側鎖を有する少なくとも1種の第1タキサンの製
造法を提供するものであり、該製造法は、第2タキサン
の酵素加水分解により少なくとも1種のC−13ヒドロ
キシル含有類縁体を得た後、所望の側鎖をカップリング
反応させて第1タキサンを得ることによる。この具体例
において、本発明は、たとえば、異なるアシルオキシC
−13側鎖を有する出発タキサン混合物から、特定C−
13アシルオキシ側鎖を有する所望タキサンの製造法を
提供し、なお、出発混合物は所望のタキサンを含有しま
たは含有してなくてもよく、該製造法は、異なるC−1
3基の同時または連続的加水分解により、C−13にヒ
ドロキシル基を有する1種以上のタキサンを得た後、所
望の側鎖をカップリング反応させることによる。この好
ましい方法は特に、たとえばタキソルを産生する植物の
抽出により、異なるC−13アシルオキシ側鎖を有する
タキサン混合物を、セファロマニン(cephalomannine)お
よび他の天然産生タキサンと混合して得る場合、および
最終的にタキソルなどの特定タキサンが望まれる場合に
有用である。本発明の方法において、出発タキサンのC
−13アシルオキシ基の立体配置は、C−13ヒドロキ
シル基含有生成物に保留されていることが好ましい。
【0013】定義 本明細書において、単独または他の基の一部として用い
る各種語句の定義は、以下の通りである。「酵素法」と
は、酵素もしくは微生物を用いる本発明の方法を意味す
る。「加水分解」とは、アシルオキシ基からヒドロキシ基
への形成を意味し、たとえば本発明の方法に従って、水
および/または適当な有機アルコールとの接触によって
行うことができる。「エステル化」とは、ヒドロキシル基
からアシルオキシ基への形成を意味する。「アシル化剤」
とは、アシル基の付与によって上記エステル化を行うこ
とができる化合物を意味する。本発明方法における「酵
素もしくは微生物」の使用には、2種以上の、並びに単
一の酵素もしくは微生物の使用が含まれる。
【0014】「アルキル」または[alk]とは、好ましくは
ノルマル鎖に1〜12個の炭素を有する、任意に置換さ
れた直鎖および分枝鎖飽和炭化水素基を意味する。非置
換のアルキル基としては、たとえば、メチル、エチル、
プロピル、イソプロピル、n−ブチル、t−ブチル、イソ
ブチル、ペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチ
ル、4,4−ジメチルペンチル、オクチル、2,2,4−
トリメチルペンチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ド
デシル等が挙げられる。置換基の具体例としては、ハ
ロ、アルコキシ、アルキルチオ、アルケニル、アルキニ
ル、アリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、ヒ
ドロキシもしくは保護ヒドロキシ、カルボキシル(−C
OOH)、アルキルオキシカルボニル、アルキルカルボ
ニルオキシ、カルバモイル(NH2−CO−)、アミノ(−
NH2)、モノもしくはジアルキルアミノ、およびチオー
ル(−SH)の群からの1個以上が含まれてよい。
【0015】「低級alk」または「低級アルキル」とは、上
述のノルマル鎖の炭素数1〜4の、任意に置換されたア
ルキル基を意味する。「アルコキシ」または「アルキルチ
オ」とは、上述のアルキル基がそれぞれ酸素(−O−)ま
たは硫黄(−S−)に結合したものを意味する。「アルキ
ルオキシカルボニル」とは、アルコキシ基がカルボニル
基に結合したものを意味する。「アルキルカルボニルオ
キシ」とは、アルキル基がカルボニル基に結合し、次い
で酸素に結合したものを意味する。「モノアルキルアミ
ノ」または「ジアルキルアミノ」とは、それぞれ1または
2個の上記アルキル基で置換されたアミノ基を意味す
る。
【0016】「アルケニル」とは、上述のアルキルの場合
に定義した任意に置換された基で、少なくとも1つの炭
素−炭素二重結合を有するものを意味する。置換基の具
体例としては、上述の1個以上のアルキル基、および/
またはアルキル置換基として1個以上の上記基が含まれ
る。「アルケニルオキシ」とは、上記アルケニル基が酸素
(−O−)に結合したものを意味する。「アルキニル」と
は、上述のアルキルの場合に定義した任意に置換された
基で、少なくとも1つの炭素−炭素三重結合を有するも
のを意味する。置換基の具体例としては、上述の1個以
上のアルキル基、および/またはアルキル置換基として
1個以上の上記基が含まれる。「アルキニルオキシ」と
は、上記アルキニル基が酸素(−O−)に結合したものを
意味する。
【0017】「シクロアルキル」とは、好ましくは1〜3
つの環および環1つ当り3〜7個の炭素を有する、任意
に置換された飽和炭素環式環基を意味する。非置換のシ
クロアルキル基としては、たとえばシクロプロピル、シ
クロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロ
ヘプチル、シクロオクチル、シクロデシル、シクロドデ
シル、およびアダマンチルが挙げられる。置換基の具体
例としては、上述の1個以上のアルキル基、および/ま
たはアルキル置換基として1個以上の上記基が含まれ
る。「シクロアルキルオキシ」とは、上記シクロアルキル
基が酸素(−O−)に結合したものを意味する。
【0018】「シクロアルケニル」とは、上述のシクロア
ルキルの場合に定義した任意に置換された基で、部分的
に不飽和の環を構成する少なくとも1つの炭素−炭素二
重結合を有するものを意味する。置換基の具体例として
は、上述の1個以上のアルキル基、および/またはアル
キル置換基として1個以上の上記基が含まれる。「シク
ロアルケニルオキシ」とは、上記シクロアルケニル基が
酸素(−O−)に結合したものを意味する。
【0019】「ar」または「アリール」とは、好ましくは1
または2つの環および6〜12個の環炭素を有する、任
意に置換された炭素環式芳香族基を意味する。非置換の
アリール基としては、たとえば、フェニル、ビフェニル
およびナフチルが挙げられる。置換基の具体例として
は、1個以上、好ましくは3個以下のニトロ基、上述の
アルキル基および/またはアルキル置換基として上記基
が含まれる。「アリールオキシ」とは、上記アリール基が
酸素(−O−)に結合したものを意味する。
【0020】「ヘテロシクロ」または「複素環式基」とは、
少なくとも1つの環に少なくとも1個のヘテロ原子を有
する、任意に置換された完全飽和または不飽和の芳香族
または非芳香族環式基、好ましくは各環に5または6個
の原子を有するモノ環式またはジ環式基を意味する。ヘ
テロシクロ基は、たとえば環中に1または2個の酸素原
子、1または2個の硫黄原子、および/または1〜4個
の窒素原子を有してよい。各ヘテロシクロ基は、環系の
炭素またはヘテロ原子のいずれかを介して結合しうる。
ヘテロシクロ基の具体例としては、チエニル、フリル、
ピロリル、ピリジル、イミダゾリル、ピロリジニル、ピ
ペリジニル、アゼピニル、インドリル、イソインドリ
ル、キノリニル、イソキノリニル、ベンゾチアゾリル、
ベンゾキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンゾキサジ
アゾリル、およびベンゾフラザニルが挙げられる。置換
基の具体例としては、上述の1個以上のアルキル基およ
び/またはアルキル置換基として1個以上の上記基が含
まれる。「ヘテロシクロオキシ」とは、上記ヘテロシクロ
基が酸素(−O−)に結合したものを意味する。「ハロゲ
ン」または「ハロ」とは、塩素、臭素、フッ素および沃素
を意味する。
【0021】「タキサン」とは、下記タキサン成分を含有
する化合物を意味する。「タキサン成分」とは、式:
【化14】 の骨格構造(本明細書で用いる環系位置を数字で表示)を
有する成分を意味し、該骨格構造は置換されていてもよ
く、またその環系にエチレン性不飽和結合を含有してい
てもよい。たとえばタキソルに見られるように、4位お
よび5位にオキセタンが縮合した成分が好ましい。
【0022】「ヒドロキシ(またはヒドロキシル)保護基」
とは、遊離のヒドロキシル基を保護することができ、か
つその保護反応の後で、分子残基を妨害せずに脱離しう
る基を意味する。かかる基、およびその合成は、T.
W.グリーンの“有機合成における保護基"(ジョン・ワ
イレイ・アンド・サンズ、1981年)、またはフィザ
ー・アンド・フィザーに記載されている。「塩」として
は、無機および/または有機酸および塩基によって形成
される酸性および/または塩基性塩が包含される。「ア
シル」とは、有機カルボン酸の−COOH基からヒドロ
キシル基を除去して形成される成分を意味する。「アシ
ルオキシ」とは、上記アシル基が酸素(−O−)に結合し
たものを意味する。
【0023】C−10変性用の出発物質 本発明の出発物質として用いる、C−10アシルオキシ
含有、およびC−10ヒドロキシ含有タキサンは、それ
ぞれ本発明の酵素加水分解法またはエステル化法を受け
ることができる化合物であってよい。出発物質として、
合成形成タキサン、あるいは好ましくは天然形成タキサ
ン、たとえばセファロマニン、7−キシロシルタキソ
ル、タキソル、バッカチンIII、脱アセチルバッカチ
ンIII、またはタキソルC(C−13タキソル側鎖の
ベンゾイル基がn−ペンタノイル基で置換されたタキソ
ル類縁体)が挙げられ、これらの1種または混合物が使
用されてよい。“天然形成"タキサン出発物質は好まし
くは、タキサン産生植物組織、特にタキサス(Taxus)属
の植物、たとえばタキサス・バッカタ(Taxus baccat
a)、タキサス・カスビダタ(Taxus cuspidata)、タキサ
ス・ブレビホリア(Taxusbrevifolia)、タキサス・ウオ
リチアナ(Taxus wallichiana)、タキサス・メディア
(Taxus media)、タキサス・ヒックジィ(Taxus hicks
ii)、特にタキサスx.メディア・ヒックジィの組織また
は誘導組織の植物細胞培養および/または抽出によって
得られる。植物組織の具体例としては、針状葉、樹皮お
よび全実生が含まれる。本発明方法のC−10ヒドロキ
シおよびアシルオキシ含有タキサン出発物質を得る好ま
しい方法については、ラオの「Pharmaceutical Resear
ch」(10、521〜524頁、1993年);キングスト
ンの「Pharmac. Ther.」(52、1〜34頁、1991
年);またはこれらの実例を参照。
【0024】C−13変性用の出発物質 本発明の出発物質として用いるC−13アシルオキシ含
有タキサンは、本発明の酵素加水分解を受けることがで
きる化合物であってよい。出発物質として、合成形成タ
キサン、あるいは好ましくは天然形成タキサン、たとえ
ばセファロマニン、7−キシロシルタキソル、タキソ
ル、7−キシロシル−10−脱アセチルタキソル、10
−脱アセチルタキソル、またはタキソルCが挙げられ、
これらの1種または混合物が使用されてよい。“天然形
成"タキサン出発物質は好ましくは、タキサン産生植物
組織、特にTaxus属の植物、たとえばTaxus baccata、
Taxus cuspidata、Taxus brevifolia、Taxus wallic
hiana、Taxus media、Taxus hicksii、特にTaxus
x.media hicksiiの組織または誘導組織の植物細胞培
養および/または抽出によって得られる。植物組織の具
体例としては、針状葉、樹皮および全実生が含まれる。
本発明方法のC−13アシルオキシ含有タキサン出発物
質を得る好ましい方法については、ラオの「Pharmaceut
ical Research」(10、521〜524頁、1993
年);キングストンの「Pharmac. Ther.」(52、1〜3
4頁、1991年);またはこれらの実例を参照。
【0025】C−10変性用の酵素および微生物 本発明で用いる酵素もしくは微生物は、本明細書に記載
の酵素加水分解法またはエステル化法を触媒しうる酵素
もしくは微生物であってよい。酵素もしくは微生物物質
は、起源または純度にかかわらず、自由状態、またはた
とえば物理的吸着または閉じ込めによる支持体への固定
状態で使用しうる。微生物の具体例としては、ノカルジ
オイデス(Nocardioides)、ノカルジア(Nocardia)、ロ
ードコッカス(Rhodococcus)、ミクロポリスポラ(Micr
opolyspora)、サッカロポリスポラ(Saccharopolyspor
a)、プソイドノカルジア(Pseudonocardia)、エルスコ
ビア(Oerskovia)、プロミクロモノスポラ(Promicromo
nospora)およびイントラスポランジウム(Intrasporang
ium)属に属する微生物が挙げられる。特に好ましい微生
物は、ノカルジオイデス属に属する微生物、たとえば、
ノカルジオイデス・アルブス(albus)、ノカルジオイデ
ス・フラブス(flavus)、ノカルジオイデス・・フルブス
(fluvus)、ノカルジオイデス・ルテウス(luteus)、ノカ
ルジオイデス・シンプレックス(simplex)およびノカル
ジオイデス・サーモリラシナス(thermolilacinus)、特
にノカルジオイデス・アルブスATCC55424(S
C13910)、ノカルジオイデス・アルブスATCC
55425(SC13911)およびノカルジオイデス・
ルテウスATCC55426(SC13912)である。
本明細書で用いる「ATCC」とは、言及する微生物の寄
託所である、メリーランド州20852、ロックビル、
パークラウン・ドライブ12301のアメリカン・タイ
プ・カルチャー・コレクション(American Type Cult
ure Collection)の受入番号を指称する。上記微生物A
TCC55424、55425および55426は19
93年5月12日に寄託されている。「SC」とは、スク
イブ・カルチャー・コレクション(Squibb culture col
lection)の一員として微生物に付与される呼称を意味す
る。
【0026】生物学的に純粋な微生物のノカルジオイデ
ス・アルブスATCC55424(SC13910)、ノカルジ
オイデス・アルブスATCC55425(SC1391
1)およびノカルジオイデス・ルテウスATCC554
26(SC13912)は、新規な微生物である。また本
発明によれば、これら微生物のミュータントも、本明細
書に記載の加水分解法またはエステル化法での使用、た
とえば化学的手段、物理的手段(たとえばX線)または生
物学的手段(たとえば分子生物学法による)による変性し
たものの使用が意図されていることを理解すべきであ
る。
【0027】ノカルジオイデス・アルブスATCC55
424(SC13910)およびATCC55425(S
C13911)は、培地A94[コーン浸漬リカー(corn
steepliquor)(35g)、セレロース(20g)、(NH4)2
SO4試薬級(5g)、CaCO3(3.5g)、大豆油(5m
l)および蒸留水(1l)]で培養されてよい。これらの微
生物は、土壌(ニューブランズウイック州、ニュージャ
ージー州の試料より)から単離されたもので、かつ種々
の培地において好気性生長を示すグラム陽性の不動生物
である。固形YS培地(酵母エキス0.2%、スターチ1
%)において、菌糸体は白味乃至明クリーム色を呈す
る。生長は両固形および液体媒地において、暗拡散性色
素の生成に関係する。微視的に、液体培養での生長は、
多量分枝菌糸からなる菌糸集合体によって特徴づけられ
る。
【0028】ノカルジオイデス・ルテウスATCC55
426(SC13912)は、培地A94[コーン浸漬リ
カー(35g)、セレロース(20g)、(NH4)2SO4
薬級(5g)、CaCO3(3.5g)、大豆油(5ml)およ
び蒸留水(1l)]で培養されてよい。この微生物は、土
壌(ニューブランズウイック州、ニュージャージー州の
試料より)から単離されたもので、かつ種々の培地にお
いて好気性生長を示すグラム陽性の不動生物である。固
形YS培地(酵母エキス0.2%、スターチ1%)におい
て、菌糸体は暗クリーム色を呈する。微視的に、液体培
養での生長は、多量分枝菌糸からなる菌糸集合体によっ
て特徴づけられる。上記微生物のノカルジオイデス・ア
ルブスATCC55424(SC13910)およびAT
CC55425(SC13911)、およびノカルジオイ
デス・ルテウスATCC55426(SC13912)
は、「Bergeys' Manual of Systematic Bacteriolog
y」(Vol.2、P.H.A.スニース著、1986年)の
記載に従って、ノカルジオイデス・アルブスおよびノカ
ルジオイデス・ルテウスの菌株として同定される。
【0029】本発明の加水分解またはエステル化法で用
いる酵素の具体例は、加水分解酵素、特にエステラー
ゼ、プロテアーゼまたはリパーゼである。好ましい酵素
としては、微生物、特に上述の微生物から誘導されるも
のが包含される。これらの酵素は、たとえば疎水性相互
作用クロマトグラフィー、ゲル濾過、次いでアニオン交
換カラムの使用といった抽出および精製法によって単離
することができる。本発明はさらに、当該加水分解法ま
たはエステル化法を行うことができ、かつたとえば上述
の方法によって、ノカルジオイデス・アルブスATCC
55424(SC13910)およびATCC55425
(SC13911)、およびノカルジオイデス・ルテウス
ATCC55426(SC13912)から単離しうる酵
素を提供するものである。
【0030】C−13変性用の酵素および微生物 本発明で用いる酵素もしくは微生物は、本明細書記載の
酵素加水分解を触媒しうる酵素もしくは微生物であって
よい。酵素もしくは微生物物質は、起源または純度にか
かわらず、自由状態、またはたとえば物理的吸着または
閉じ込めによる支持体への固定状態で使用しうる。
【0031】本発明方法による、出発C−13アシルオ
キシ含有タキサンの酵素加水分解に好適な微生物を選択
する好ましい方法は、新規なスクリーニング法の使用に
よるもので、該スクリーニング法は、 (a)固形の生長培地として、(i)スクリーニングされる微
生物が生長し、(ii)出発C−13アシルオキシ含有タキ
サンを混和すると、溶解しないため濁り外観を呈し、お
よび(iii)本発明加水分解法のC−13ヒドロキシル含
有タキサン生成物および必要に応じて開裂C−13側鎖
生成物を混和すると、溶解するため透明外観を呈する生
長培地を選択し、 (b)上記工程(a)で選択した、たとえばペトリ皿内の生長
培地に予め出発C−13アシルオキシ含有タキサンを混
和しておき、かつ微生物の生長を発生せしめる条件下
で、該生長培地に上記微生物を入れて接触せしめ、次い
で (c)上記微生物による加水分解が可能であることを示す
透明ゾーンが、微生物の生長が起こる領域付近で出現す
るかどうかを観察する 工程から成る。
【0032】透明ゾーンの形成は、加水分解が起こった
こと、すなわち、微生物が本発明加水分解法での使用に
好適となりうることを示す。本明細書で用いる語句「透
明」および「濁り」とは、互いに相対的なものとして解釈
すべきである。従って、出発C−13アシルオキシ含有
タキサンを、懸濁状態で見ることができるよう十分な量
で、生長培地と混和して使用し(この場合、“濁り"外観
を呈する)、そして透明度は、懸濁状態の可視性の初期
程度に相対させて、すなわち、初期可視性の低下度とし
て判定する。
【0033】本発明によって提供される他の好ましいス
クリーニング法は、以下の点を除いて上記方法に相当す
る。すなわち、選択される固形の生長培地では、出発C
−13アシルオキシ含有タキサンを混和すると、溶解す
るため透明外観を呈し、一方、本発明の加水分解法のC
−13ヒドロキシル含有タキサン生成物を混和すると、
溶解しないため(および必要に応じて好ましくは開裂C
−13側鎖も溶解しないため)、濁り外観を呈する。微
生物の生長が起る領域付近での濁りゾーンの観察は適当
な微生物の選定を可能ならしめる。
【0034】本発明のスクリーニング法の特に好ましい
具体例は、後記実施例に記載する。かかる好ましいスク
リーニング法は、出発C−13アシルオキシ含有タキサ
ンとC−13ヒドロキシル含有タキサン生成物におい
て、本発明による加水分解が起こったか否かを観察しう
る限界まで、その相対的溶解性が異なる場合に好適に使
用することができる。C−13加水分解で用いる微生物
の具体例としては、ノカルジオイデス(Nocardioide
s)、ノカルジア(Nocardia)、ロードコッカス(Rhodoco
ccus)、ミクロポリスポラ(Micropolyspora)、サッカロ
ポリスポラ(Saccharopolyspora)、プソイドノカルジア
(Pseudonocardia)、エルスコビア(Oerskovia)、プロ
ミクロモノスポラ(Promicromonospora)およびイントラ
スポランジウム(Intrasporangium)属に属する微生物が
挙げられる。特に好ましい微生物は、ノカルジオイデス
属に属する微生物、たとえば、ノカルジオイデス・アル
ブス(albus)、ノカルジオイデス・フラブス(flavus)、
ノカルジオイデス・フルブス(fluvus)、ノカルジオイデ
ス・ルテウス(luteus)、ノカルジオイデス・シンプレッ
クス(simplex)およびノカルジオイデス・サーモリラシ
ナス(thermolilacinus)、特にノカルジオイデス・アル
ブスATCC55424(SC13910)およびATC
C55425(SC13911)、およびノカルジオイデ
ス・ルテウスATCC55426(SC13912)であ
る。
【0035】上述の如く、生物学的に純粋な微生物のノ
カルジオイデス・アルブスATCC55424(SC1
3910)、ノカルジオイデス・アルブスATCC55
425(SC13911)およびノカルジオイデス・ルテ
ウスATCC55426(SC13912)は、さらに本
発明によって提供される新規な微生物である。また本発
明によれば、これら微生物のミュータントも、本明細書
記載の加水分解法での使用、たとえば化学的手段、物理
的手段(たとえばX線)または生物学的手段(たとえば分
子生物学法による)による変性したものの使用が意図さ
れていることを理解すべきである。本発明方法で用いる
酵素の具体例は、加水分解酵素である。好ましい酵素と
しては、微生物、特に上述の微生物から誘導されるもの
が包含される。これらの酵素は、たとえば後記実施例に
記載されるような抽出および精製法により単離、特にこ
れらの微生物が培養されている培地において、たとえば
アニオン交換カラム、次いで疎水性相互作用クロマトグ
ラフィーおよびゲル濾過の使用による、細胞外に見られ
る活性画分の精製により単離することができる。本発明
はさらに、当該加水分解法を行うことができ、かつたと
えば上述の方法によって、ノカルジオイデス・アルブス
ATCC55424(SC13910)およびATCC5
5425(SC13911)、およびノカルジオイデス・
ルテウスATCC55426(SC13912)から単離
しうる酵素を提供するものである。
【0036】C−10およびC−13変性における酵素
および微生物の使用 微生物を用いる場合、細胞は、元のままの湿潤細胞ある
いは凍結乾燥、噴霧乾燥もしくは加熱乾燥細胞などの乾
燥細胞の状態で、または破壊細胞もしくは細胞抽出物な
どの処理細胞物質の形状で使用されてよい。また遺伝学
的設計微生物の使用も意図されている。宿主細胞はいず
れの細胞であってもよく、たとえば上述の触媒作用を行
うことができる1種以上の酵素を発現する1または複数
の遺伝子を含有するよう変性された、エシェリキア・コ
リ(Escherichia coli)が挙げられる。1種以上の微生
物を用いる場合、本発明の酵素加水分解法またはエステ
ル化法は、微生物の発酵の後に(発酵および加水分解ま
たはエステル化の2段階で)またはそれと同時に行って
よく、すなわち、後者の場合、発酵と加水分解またはエ
ステル化をその場で(発酵と加水分解またはエステル化
を1段階で)行うことができる。
【0037】微生物の生長は、適当な培地の使用により
通常の技術によって達成しうる。生長する微生物の適当
な培地としては、微生物細胞の生長に必要な栄養素を付
与するものが含まれる。生長用培地はたとえば、必要な
炭素源、窒素源、および要素(たとえば痕跡量)を包含す
る。また誘導物質を加えてもよい。本明細書で用いる語
句「誘導物質」としては、微生物細胞内で所望の酵素活性
の形成を増大する化合物が含まれる。
【0038】炭素源としては、シュガー類、たとえばマ
ルトース、ラクトース、グルコース、フラクトーズ、グ
リセロール、ソルビトール、スクロース、スターチ、マ
ンニトール、プロピレングリコール等;有機酸類、たと
えば酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム等;およびア
ルコール類、たとえばエタノール、プロパノール等が包
含される。窒素源としては、N−ZアミンA、コーン浸
漬リカー、大豆ミール、ビーフエキス、酵母エキス、糖
蜜、ベーカー酵母、トリプトン、ヌトリゾイ(nutriso
y)、ペプトン、イースタミン(yeastamin)、アミノ酸類
(たとえばグルタミン酸ナトリウム等)、硝酸ナトリウ
ム、硫酸アンモニウム等が包含される。痕跡要素として
は、マグネシウム、マンガン、カルシウム、コバルト、
ニッケル、鉄、ナトリウムおよびカリウム塩が包含され
る。またホスフェート類を痕跡量または好ましくはそれ
以上の量で添加してもよい。
【0039】使用する培地に、1種以上の炭素もしくは
窒素源または他の栄養素を含ませてよい。生長用の好ま
しい培地としては、水性培地、特に後記実施例に記載の
ものが包含される。反応混合物の撹拌およびエアレーシ
ョンは、加水分解またはエステル化工程を、たとえば微
生物の生長段階でのフラスコ振盪培養または発酵タンク
で行うとき、その工程中の有効な酸素の量に影響を及ぼ
す。撹拌の回転数は100〜250RPMが好ましく、
また1分当り1〜10容量部の空気/培地1容量のエア
レーションが好ましい。
【0040】微生物の生長および/または本発明に係る
加水分解またはエステル化の場合、培地のpHは約6〜
8.5が好ましく、また温度は約24〜37℃が好まし
い。加水分解またはエステル化はたとえば、1〜48時
間といった期間にわたりインビトロで行うか、あるいは
好ましくは所望生成物の収量が最大になるまで行うこと
ができる。本発明の加水分解法は、6〜8のpHで、特
に非塩基性条件下で行うことが好ましい。また加水分解
反応培地として水性液体の使用が好ましいが、有機液
体、または相溶性もしくは非相溶(二相)有機液体/水性
液体混合物も使用しうる。エステル化の場合、有機溶媒
または二相有機/水性反応培地の使用が好ましいが、他
の培地を使用してもよい。
【0041】C−10変性の場合、出発物質(C−10
ヒドロキシまたはアシルオキシ含有タキサン)とエステ
ル化または加水分解反応培地の合計重量に対し、0.0
25〜2.5重量%の出発物質を用いることが好まし
い。本発明のエステル化法において、アシル化剤とC−
10ヒドロキシル含有タキサンの好ましいモル比は、約
1:1〜1000:1である。出発物質に対して使用する
酵素もしくは微生物の量は、本発明の酵素加水分解また
はエステル化の触媒作用を可能ならしめるように選定す
る。本発明の加水分解法またはエステル化法を採用する
とき、それぞれ90%(出発アシルオキシ含有タキサン
に対して得られるC−10加水分解生成物の%)以上の
収率、または50%(出発ヒドロキシル含有タキサンに
対して得られるC−10アシル化生成物の%)以上の収
率を得ることが好ましい。加水分解またはエステル化
は、出発タキサンのC−10で選択的に行うことができ
る。すなわち、その大部分が(たとえば単独で)C−10
のみ加水分解またはエステル化されている生成物を、他
の位置での加水分解またはエステル化を伴なわずに得る
ことができる。
【0042】C−13変性の場合、出発物質(C−13
アシルオキシ含有タキサン)と加水分解反応培地の合計
重量に対し、0.025〜0.25重量%の出発物質を用
いることが好ましい。出発物質に対して使用する酵素も
しくは微生物の量は、本発明の酵素加水分解の触媒作用
を可能ならしめるように選定する。本発明の加水分解法
を採用するとき、90%(出発アシルオキシタキサンに
対して得られるC−13加水分解生成物の%)以上の収
率を得ることが好ましい。すなわち、その大部分が(た
とえば単独で)C−13のみ加水分解されている生成物
を、他の位置での加水分解を伴なわずに得ることができ
る。
【0043】分離 本発明方法のC−10アシルオキシまたはヒドロキシル
含有生成物、および以下に記載の如きカップリング反応
生成物(coupled products)は、たとえば抽出、蒸留、結
晶化、およびカラムクロマトグラフィーなどの方法によ
って、単離および精製することができる。同様に、本発
明のC−13加水分解法のC−13ヒドロキシル含有生
成物、および以下に記載の如きカップリング反応生成物
も、たとえば抽出、蒸留、結晶化、およびカラムクロマ
トグラフィーなどの方法によって、単離および精製する
ことができる。
【0044】実用性 タキサンは、上述のタキサン成分を含有するジテルペン
化合物である。特に興味のあるタキサンは、11,12
−位がエチレン性結合を介して結合し、かつ13−位が
側鎖を有するタキサン成分を含有するタキサンであっ
て、かかるタキサンはタキソルで例示される。薬理学的
活性なタキサン、たとえばタキソルは、乳癌、卵巣癌、
結腸癌または肺癌などの癌、黒色腫および白血病に苦し
む患者を治療する抗腫瘍剤として使用しうる。
【0045】C−10変性によって得られる化合物 本発明のC−10加水分解法またはエステル化法によっ
て得られる化合物は特に、C−10に所望の置換基を有
する化合物の製造を可能ならしめることにより、上述の
薬理学的活性タキサンの製造の中間体として有用であ
る。従って、たとえば、本発明方法に従いC−10変性
によって製造される化合物がまたC−13にヒドロキシ
ル基を有する場合、該化合物をC−13アシルオキシ側
鎖形成中間体化合物、たとえばβ−ラクタムとカップリ
ング反応させて、タキソルまたはその類縁体などのC−
13アシルオキシ側鎖含有タキサンを得ることができ
る。この点について、C−10の変性のための本発明方
法を採用する前に、あるいはその途中に、あるいはその
後に、本発明方法に係るC−13の変性を行うことがで
きる。
【0046】本発明方法に従って製造されるアシルオキ
シまたはヒドロキシル含有化合物は、必要に応じて、C
−13アシルオキシ側鎖カップリング反応に使用する前
に変性してもよい。たとえば、C−13以外の位置の1
個以上のヒドロキシル基を、カップリング反応の前に保
護し、後に脱保護することができる。本発明の加水分解
法およびエステル化法によって得られ、上記の如く任意
に変性したC−10アシルオキシおよびヒドロキシル含
有タキサンは、たとえば、列挙したものなどのC−13
アシルオキシ側鎖含有タキサンの製造に使用されてよ
く、またヨーロッパ特許公開No.400971、U.
S.特許N4876399、U.S.特許No.48576
53、U.S.特許No.4814470、U.S.特No.
4924012、U.S.特許No.4924011、お
よびキングストンの「Pharm. Ther.」、(Vol.52、1
〜34頁、1991年)、特にポスらのU.S.特許出願
No.07/995443(1992年12月23日出
願)(代理人ドケットNo.LD60)およびソッタシル
(Thottathil)らのU.S.特許出願No.08/0335
98(1993年3月19日出願)(代理人ドケットNo.
LD57)に記載の方法で製造しうる。
【0047】C−13変性によって得られる化合物 本発明の加水分解法によって得られるC−13ヒドロキ
シル含有化合物は特に、上記C−13側鎖含有タキサン
の製造の中間体として有用である。特に、当該方法に従
って製造されるC−13ヒドロキシル含有化合物は、側
鎖形成中間体化合物、たとえばβ−ラクタムとカップリ
ング反応させて、C−13側鎖含有タキサンを得ること
ができる。かかる側鎖の付加は本質的に、タキサン生成
物に対し増大もしくはより望ましい薬理学的活性を付与
し、あるいは出発化合物に比べて、増大もしくはより望
ましい薬理学的活性を有するタキサンへより容易に変換
されるタキサン生成物を形成しうる。
【0048】本発明方法に従って製造されるC−13ヒ
ドロキシル含有化合物は任意に、カップリング反応によ
る側鎖形成での使用前に変性することができる。たとえ
ば、本発明方法に係るC−10の変性は、本発明のC−
13加水分解法の前、その途中または後に行うことがで
き、および/またはC−13以外の位置の1個以上のヒ
ドロキシル基をカップリング反応の前に保護し、後に脱
保護してもよい。本発明の加水分解法によって得られ、
上記の如く任意に変性したC−13ヒドロキシル含有タ
キサンは、たとえば、列挙したものなどのC−13アシ
ルオキシ側鎖含有タキサンの製造に使用されてよく、ま
たヨーロッパ特許公開No.400971、U.S.特許
No.4876399、U.S.特許No.485765
3、U.S.特許No.4814470、U.S.特許No.
4924012、U.S.特許No.4924011、お
よびキングストンの「Pharm. Ther.」(Vol.52、1〜
34頁、1991年)、特にポスらのU.S.特許出願N
o.07/995443(1992年12月23日出願)
(代理ドケットNo.LD60)およびソッタシルらのU.
S.特許出願No.08/033598(1993年3月
19日出願)(代理人ドケットNo.LD57)に記載の方
法で製造しうる。式VIのC−13アシルオキシ含有タ
キサンの製造が好ましい。
【0049】C−10変性用の好ましい化合物 本発明のC−10加水分解法において、式IIのタキサ
ンまたはその塩を用いることが好ましく、これにより、
酵素加水分解は、式Iの対応化合物またはその塩を付与
する。本発明のC−10エステル化法において、同様
に、式Iのタキサンまたはその塩を用いることが好まし
く、これにより、酵素エステル化は式IIの対応化合物
またはその塩を付与する。
【0050】式IおよびIIにおいて、R7はR11−C
(O)−O−(特にR11はメチルなどのアルキル)が好まし
く;R2はヒドロキシまたはキシロシルが好ましく;R3
メチルなどのアルキルが好ましく;R4はフェニルなどの
アリールが好ましく;およびR1はヒドロキシルまたは下
記式IIIの基が好ましい。
【化15】 (式中、R8およびR9はそれぞれ独立して、アルキル、
アルコキシ、アルケニル、アルケニルオキシ、アルキニ
ル、アルキニルオキシ、シクロアルキル、シクロアルキ
ルオキシ、シクロアルケニル、シクロアルケニルオキ
シ、アリール、アリールオキシ、ヘテロシクロまたはヘ
テロシクロオキシ;およびR10は水素またはヒドロキシ
ル保護基である) 式IおよびIIのタキサンの具体例としては、セファロ
マニン、10−脱アセチルタキソル、7−キシロシルタ
キソル、タキソル−C、7−キシロシル−10−脱アセ
チルタキソル、タキソル、バッカチンIII、10−脱
アセチルバッカチンIII、7−キシロシルバッカチン
III、および7−キシロシル−10−脱アセチルバッ
カチンIIIである。10−脱アセチルバッカチンII
Iの形成(たとえば酢酸の形成を伴う)のため、たとえば
加水分解酵素を用いるバッカチンIIIの酵素加水分解
は、本発明の好ましい具体例である。この反応は、本発
明の酵素エステル化法によって逆にすることができる。
最終的に、本明細書記載の方法でタキソルを製造するこ
とが好ましい。
【0051】C−13変性用の好まし化合物 本発明方法において、式VIのタキサンまたはその塩を
用いることが好ましく、これにより、C−13の酵素加
水分解は、式Vの対応化合物またはその塩を付与する。
式VおよびVIにおいて、R12はアセチルオキシなどの
6−C(O)−O−またはヒドロキシルが好ましく;R2
はヒドロキシルまたはキシロシルが好ましく;R3はメチ
ルなどのアルキルが好ましく;R4はフェニルなどのアリ
ールが好ましく;およびR7は下記式IIIの基が好まし
い。
【化16】 (式中、R8,R9およびR10は前記と同意義である) 式VIの出発タキサンの具体例は、セファロマニン、1
0−脱アセチルタキソル、7−キシロシルタキソル、タ
キソル−C、および7−キシロシル−10−脱アセチル
タキソルの1種もしくは混合物またはタキソルである。
好ましい加水分解生成物は、バッカチンIII、10−
脱アセチルバッカチンIII、7−キシロシルバッカチ
ンIII、および7−キシロシル−10−脱アセチルバ
ッカチンIIIである。
【0052】加水分解後のカップリング反応は、式II
IのC−13アシルオキシ基を有する上記式VIのタキ
サン生成物を付与することが好ましい。本明細書記載の
加水分解およびカップリング反応によって、最終的にタ
キソルを製造することが好ましい。本発明方法のいずれ
においても、反応体または生成物の水和物などの塩また
は溶媒化合物を使用したりあるいは適宜に製造すること
ができる。
【0053】
【実施例】次に実施例を挙げて、本発明をより具体的に
説明するが、これらの実施例は単に例示であって、本発
明の技術的範囲を制限するものでは決してない。
【0054】実施例1 バッカチンIIIの10−脱アセチル化:−土壌から単
離したノカルジオイデス・ルテウスATCC55426
(SC 13912)を、10ml培地を含有する50m
l三角フラスコで、28℃、150rpmにて3日間生
長させる。培地は蒸留水1L当り最終pH6.8±0.
2で、バクト(Bacto)・トリプトン10g、バクト・酵
母エキス5g、トリブチリン6ml、および0.06m
lのツィーン(Tween)80を含有する。細胞を遠心分離
で採取し、10mlの50mMリン酸カリウム緩衝剤
(pH7)で洗い、2mlの同緩衝剤に再懸濁する。かか
る細胞懸濁液に、20μlのメタノール中の0.5mg
のバッカチンIIIを加え、懸濁液を周囲温度(約23
℃)にて、フィッシャー・ロト−ラック(Fisher Roto
−Rack)で20時間混合する。懸濁液を塩化メチレンで
抽出し、抽出物を蒸発し、再溶解し、以下に記載のHP
LC方法2で検定する。サンプルは、0.257mg/
mlの10−脱アセチルバッカチンIIIおよびほんの
痕跡量のバッカチンIIIを含有する(変換率100
%)。また、他の3つの培地で生長した菌株ATCC5
5426の洗った細胞も、この形質変換を行った。
【0055】実施例2 バッカチンIIIの脱アセチル化:−蒸留水1L当り最
終pH6.8±0.2で、10gのバクト・トリプトン、
5gのバクト・酵母エキスおよび0.06mlのツィー
ン80を含有する20ml培地で生長したノカルジオイ
デス・ルテウスATCC55426(SC 13912)
を用い、これを4L三角フラスコ内の1Lの同培地に接
種する。フラスコを28℃で3日間振とうし、次いで遠
心分離で細胞を採取する。細胞ペレットを600mlの
50mMリン酸カリウム緩衝剤(pH7)で洗い、再び遠
心分離して、36.6gの湿潤細胞を得る。細胞を−7
2℃で冷凍し、2日で2.5gに凍結乾燥し、乳鉢と乳
棒で粉砕し、2℃で貯蔵する。1.98mlの50mM
リン酸カリウム緩衝剤(pH7)、50mgの乾燥細胞お
よび0.5mgのバッカチンIIIを20μlのメタノ
ール中、ロト−ラックを用い周囲温度にて下記表1に示
す時間(分)で混合する。反応は2Lのメタノールを加え
て停止する。沈澱物をマイクロフュージ(microfuge)で
除去し、サンプルを以下に記載のHPLC方法1で検定
する。得られる結果を表1に示す。
【表1】 10−脱アセチル 時間 バッカチンIII バッカチンIII 変換率 (分) (mg/ml) (mg/ml) (%) 0 0.007 0.252 − 30 0.051 0.143 22 60 0.106 0.106 46 120 0.204 0.034 88
【0056】実施例3 タキソルの10−脱アセチル化:−ノカルジオイデス・
ルテウスATCC55426(SC 13912)の部分
的精製抽出物[ウオットマン(Whatman)DE52にてア
ニオン交換クロマトグラフィーにより精製)は、34ミ
リユニット/酵素(ml)を含有する。(なお、1ミリユ
ニットは、0.25mg/mlのバッカチンIIIおよ
び1%のメタノールを含有する50mMリン酸カリウム
緩衝剤(pH7)中、28℃にて1分当り、1nモルのバ
ッカチンIIIを10−脱アセチルバッカチンIIIに
加水分解できる酵素の量である。)50mMリン酸カリ
ウム緩衝剤(pH7)、0.5mgのタキソル、1%のメ
タノールおよび34ミリユニットの酵素を含有する2m
lを、フィッシャー・ロト−ラックにて28℃で3.5
時間培養する。塩化メチレン4mlによる抽出で、反応
を停止する。抽出物を乾燥し、メタノールに再溶解し、
以下に記載のHPLC方法3で検定する。サンプルは
0.075mgのタキソルおよび0.186mg/mlの
10−脱アセチルタキソルを含有する(変換率78%)。
【0057】ノカルジオイデス・ルテウスATCC55
426(SC13912)の他の精製:−1%のトリプト
ンおよび0.5%の酵母エキスを含有する培地にて、発
酵器内でノカルジオイデス・ルテウスATCC5542
6を生長させる。全ての精製ステップは、50mMリン
酸塩緩衝剤(pH7.2)中、4℃で行う。細胞を緩衝剤
中10%W/Vで懸濁し、溶解(lysis)のため1000
0psiで、ミクロ−流動化装置へ2回通す。次いで細
胞溶解産物を、24000×gで15分間遠心分離して
透明にする。硫酸アンモニウムを60%飽和まで加え、
生成する沈澱物を、1M硫酸アンモニウムを含有する緩
衝剤に懸濁し、疎水性相互作用クロマトグラフィー[H
IC−エーテル(トーヤ(Toya)−パール)]カラム(5.5
×2.6cm)に、流速2ml/分で適用する。酵素活性
を緩衝剤で溶離する。次いで活性画分を、ファーマシア
・セファクリル(Pharmacia Sephacryl)S−200ゲ
ル濾過カラム(2.6×84cm)に0.5ml/分で装填
する。カラムからの活性画分を、アニオン交換(BioRa
d−Q2)カラム(2mlカラム、流速2ml/分)に装填
し、活性を0〜0.8M−NaCl/42mlの塩勾配
で溶離する。活性画分をプールし、上述のセファクリル
S−200カラムに適用する。ドデシル硫酸ナトリウム
含有のゲルにおける、酵素の分子量は40000±10
000と推定される。上記方法の各種ステップで得られ
る結果は、以下の通りである。 蛋白質 活性 比活性 回収率 ステップ* 容量 (mg) (mu) (mu/mg) (%) 細胞抽出物 100 450 2050 4.5 − 硫酸アンモニ ニウム 70 196 2830 14.4 138 HIC (エーテル) 7 24 953 39.9 46.5 セファクリル S−200 7 0.7 190 271 9.3 Bio Rad− Q2 3 0.09 51 567 2.5 セファクリル S−200 8 0.03 26 867 1.3 注*)C−10−脱アセチル酵素の精製: 1ミリユニット(mu)の酵素は、0.25mg/mlの
バッカチンIIIおよび1%のメタノールを含有する5
0mMリン酸カリウム緩衝剤(pH7)中25℃にて、1
nモル/分のバッカチンIIIの10−脱アセチルバッ
カチンIIIへの変換を触媒する。蛋白質は、BioRad
プロテイン・エッセイ・リエーゼント(Protein Assa
y Reagent)で測定した。
【0058】実施例4 10−脱アセチルバッカチンIIIのバッカチンIII
へのアセチル化:−50mMリン酸カリウム緩衝剤(pH
7.2)中のノカルジオイデス・ルテウスATCC554
26(SC 13912)(10%W/V)を、ミクロ流動
化装置で破壊し、10−デアセチラーゼ酵素を抽出物か
ら、3時間の撹拌によりウオットマンDEAEセルロー
スDE52アニオン交換体に吸着せしめる(10g抽出
蛋白質/DE52(l))。DE52を濾取し、緩衝剤で
洗い、凍結乾燥して0.091ミリユニット酵素/固体
(mg)を得る。0.2mlの1Mリン酸カリウム緩衝剤
(pH8)、100mgの固定酵素(すなわち、DE52
レジンに固定)、1.8mlの水、2mgの10−脱アセ
チルバッカチンIIIおよび0.5mlの酢酸ビニル
を、室温にて磁気棒で14.5時間激しく撹拌する。反
応混合物を塩化メチレンで抽出する。抽出物を乾燥し、
メタノールに再溶解して、以下に記載のHPLC方法1
で分析する。サンプルは0.688mg/mlの10−
脱アセチルバッカチンIIIおよび0.203mg/m
lのバッカチンIIIを含有する(変換率19%)。
【0059】HPLC方法 方法1 カラム:ヒュレット・パッカード(Hewlett Packard)ハ
イパージル5ミクロンODS C18、200×4.6
mm 移動相:55%メタノール、45%水 流速:1ml/分 カラム温度:周囲 検出波長:230nm方法2 カラム:フェース・セパレーションズ・インコーポレイ
テッド(コネチカット州ノルウオーク)のミクロボア・ス
フェリソーブ・フェニル(microbore sopherisorb pheny
l)150×2.0mm、3ミクロン 移動相:溶剤A:15mM−KH2PO4(トリフルオロ酢
酸でpH4に調整)、 溶剤B:アセトニトリル 時間(分) 溶剤A(%) 溶剤B(%) 0 75 25 20 55 45 23 40 60 24 25 75 28 75 25 カラム温度:35℃ 検出波長:230nm方法3* カラム:Hewlett Packardハイパージル5ミクロンOD
S C18、200×4.6mm 移動相:60%メタノール、40%水 流速:1ml/分 カラム温度:周囲 検出波長:235nm 注*)モンサラットらの「Drug Metabolism and Dispo
sition」(18、895−901頁、1990年)も参
照。
【0060】実施例5 実生エキスの加水分解:−タキサス属ヒックジイ実生の
エタノール抽出物を、ナノフィルターで10〜15倍に
濃縮する。0.5mlの抽出物、0.5mlの1Mリン酸
カリウム緩衝剤(pH7)、ノカルジオイデス・アルブス
ATCC55425(SC 13911)からの54ミリ
ユニットの部分精製酵素(アニオン交換クロマトグラフ
ィーおよび硫酸アンモニウム沈澱で精製)および水4m
lを、フィッシャー・ロト−ラックにて28℃で48時
間培養する。(なお、ATCC55425からの酵素
は、本明細書記載のC−13の加水分解に使用しう
る。)第2チューブは同じ混合物を含有し、またノカル
ジオイデス・ルテウスATCC55426(SC 139
12)からの14ミリユニット酵素が実施例4に記載の
如く500mgのDE52に固定されている。28℃に
て23時間の培養後、DE52におけるATCC554
26からの第2部分の14ミリユニット酵素を、4ml
の水と共に加え、培養を22時間続ける。対照サンプル
は酵素を受容せず。サンプルを塩化メチレンで抽出し、
蒸発した抽出物をメタノールに溶解して、上記HPLC
方法2で分析する。得られる結果を、下記表2に示す。
【0061】表2の結果から、SC 13911からの
C−13デアシラーゼによる処理後、タキソル、セファ
ロマニン、7−キシロシル−10−脱アセチルタキソル
および10−脱アセチルタキソルが枯渇し、一方、バッ
カチンIIIおよび10−脱アセチルバッカチンIII
の量の増大が認められる。(10−脱アセチルバッカチ
ンIII+バッカチンIII)と初期タキソルのモル比
は、117%から436%増大した。実生エキスを、S
C 13911からのC−13デアシラーゼとSC 13
912からのC−10デアシラーゼの両方で処理する
と、バッカチンIIIは10−脱アセチルバッカチンI
IIに変換し、10−脱アセチルバッカチンIIIの濃
度は、初期値に比べて6倍増大した。このように、タキ
サン混合物をC−13デアシラーゼおよびC−10デア
シラーゼで処理すると、原理生成物(principle produc
t)として10−脱アセチルバッカチンIIIが得られ
る。
【0062】
【表2】
【0063】実施例6 タキソルのC−13側鎖を除去しうる微生物の菌株の選
択:−蒸留水150ml中の(Difco)スピリット・ブル−
寒天培地(5.25g)を、製造業者の指示に従い、殺菌
し、部分的に冷却する。培地は1l当り、10gのトリ
プトン、5gの酵母エキス、20gの寒天、および0.
15gスピリット・ブルーを含有する。かかる培地に殺
菌フィルターを介して、メタノール1ml中のタキソル
25mgおよびツィーン80(10μl)を加える。10
0mm×15mmのペトリ皿に、15ml培地を用い
る。平板(plate)を冷却および乾燥した後、土壌サンプ
ルを以下の如くプレートアウトする。2gの土壌を40
mlの水に懸濁する。懸濁液のサンプルを水で100倍
に希釈し、平板1つ当り0.1mlを散布する。使用す
る水は、0.22μフィルターで濾過した。平板を28
℃で培養し、透明なゾーンで囲まれたコロニーを選択す
る。選択の基準は、タキソルが培地における使用濃度で
溶解せず、平板に濁り外観を付与し、これに対し、バッ
カチンIIIおよび加水分解で生成する側鎖は溶解する
ことにより、コロニーの周囲に透明ゾーンを形成するこ
とである。選択した微生物は、ノカルジオイデス・アル
ブス菌株ATCC55424(SC 13910)および
ATCC55425(SC 13911)、およびノカル
ジオイデス・ルテウス菌株ATCC55426(SC 1
3912)である。
【0064】実施例7 タキソルからC−13側鎖の除去:−本例の反応は、後
記反応工程Iに従って進行する。10ml培地含有の5
0ml三角フラスコに、実施例6に記載の如く土壌から
単離したノカルジオイデス・アルブス菌株ATCC55
424(SC 13910)またはATCC55425(S
C13911)を接種し、28℃、150RPMで2日
間振とうする。培地は蒸留水1l当り、pH6.8±0.
2で、10gのバクト・トリプトン、5gのバクト・酵
母エキスおよび0.06mlのツイーン80を含有す
る。遠心分離で細胞を除去し、上層液のpHを1M−K
2PO4で8.66から7へ調整する。
【0065】各上層液2mlにタキソル0.5mg/メ
タノール20μlを加え、混合物を周囲温度(約23
℃)で21時間撹拌する。溶液を4mlのCH2Cl2
抽出する。抽出物をN2下室温にて乾燥し、メタノール
に再溶解し、HPLC(上記方法3)で分析する。菌株A
TCC55424(SC 13910)からの上層液は、
0.008mg/mlのタキソルおよび0.163mg/
mlのバッカチンIIIを付与する(変換率94.9モル
%)。菌株ATCC55425(SC13911)から
の上層液は、0.014mg/mlのタキソルおよび0.
166mg/mlのバッカチンIIIを付与する(変換
率96.7モル%)。(なお、バッカチンIIIおよび開
裂した側鎖生成物は、LC−MSで同定した。)反応工程1
【化17】
【0066】実施例8 セファロマニンからC−13側鎖の除去:−それぞれ1
0mlの培地(コーン浸漬リカー35g、セレロース2
0g、(NH4)2SO45g、CaCO33.5g、および
大豆油5ml、蒸留水で1lに調整)を含有する2つの
50ml三角フラスコにそれぞれ、0.5mlのノカル
ジオイデス・アルブス菌株ATCC55425(SC 1
3911)を接種する。28℃、150RPMでの2日
培養後、これら2つの培養物を、実施例7で用いた1l
の培地を含有する4lフラスコに加える。28℃、20
0RPMで72時間後、遠心分離で細胞を除去し、上層
液を1M−KH2PO4でpH8.16からpH7に調整
する。セファロマニン0.5mg/メタノール20μl
を、転倒型振盪器(フィッシャー・ロト−ラック)にて、
上層液2mlと共に17時間培養する。溶液を塩化メチ
レンで抽出し、抽出物を蒸発し、メタノールに再懸濁
し、HPLC(上記方法2)で分析する。セファロマニン
濃度は、0.175mg/mlから0に減少し、0.11
0mg/mlのバッカチンIIIが生成した(分析した
初期セファロマニン濃度に対して89モル%収率)。
【0067】実施例9 7−キシロシルタキソルからC−13側鎖の除去:−実
施例8において、1l培地を3日の代わりに2日間培養
する以外は、同様にして、ノカルジオイデス・アルブス
菌株ATCC55424(SC 13910)およびAT
CC55425(SC 13911)からの酵素を製造す
る。ノカルジオイデス・ルテウス菌株ATCC5542
6(SC 13912)を実施例8のノカルジオイデス・
アルブス菌株ATCC55425(SC 13911)の
場合と同様に生長させる。3日後、遠心分離で細胞を採
取し、600mlの50mMリン酸カリウム緩衝剤(p
H7)で洗い、再び遠心分離する。36.6gの湿潤細胞
を−72℃で冷凍し、2日で2.52gに凍結乾燥し、
乳鉢と乳棒で粉砕し、2℃で貯蔵する。菌株ATCC5
5424(SC 13910)およびATCC55425
(SC13911)からの1.8ml上層液と、菌株AT
CC55426(SC 13912)からの50mg乾燥
細胞をそれぞれ1.8ml水中で、フィッシャー・ロト
−ラックにて、室温で0.5mgの7−キシロシルタキ
ソル/0.2mlのメタノールと共に42時間培養す
る。反応液を塩化メチレンで抽出し、乾燥した抽出物を
メタノールに溶解し、HPLC(上記方法3)で分析す
る。各酵素の場合、7−キシロシルタキソルは0.21
8mg/mlから0に減少した。各サンプルの主要生成
物は、HPLC−マススペクトロメトリーにより同定し
たところ、7−キシロシルバッカチンIIIであった。
バッカチンIII標準に対して、ATCC55424
(SC 13910)、ATCC55425(SC 139
11)、およびATCC55426(SC 13912)は
それそれ、0.112、0.118、および0.120m
g/mlの7−キシロシルバッカチンIII生成物濃度
を付与した。バッカチンIIIおよび7−キシロシルバ
ッカチンIIIに対し235nmで同じ吸光係数を用い
ると、計算収率は88%、93%、および94%(それ
ぞれモル%)となる。
【0068】実施例10 植物細胞混合物の加水分解:−1gのタキサス属ヒック
ジイ針状葉を、メタノール/酢酸(5000:1)10m
lで抽出する。10ml抽出物に、水/酢酸(500:
1)10mlを加える。混合物を48000×g、20
℃で10分間遠心分離する。ペレットを捨てる。4ml
抽出物とノカルジオイデス・アルブス菌株ATCC55
424(SC13910)またはATCC55425(S
C13911)からの16ml上層液(実施例9の記載に
準じ製造)を、28℃、150RPMにて50ml三角
フラスコ内で、42時間振とうする。サンプルを塩化メ
チレンで抽出し、蒸発した抽出物をメタノールに溶解
し、HPLC(上記方法2)で分析する。酵素処理および
該処理せずの場合の、タキサン濃度および(バッカチン
III+10−脱アセチルバッカチンIII)/初期タ
キソルのモル比を、下記表3に示す。
【表3】 針状葉抽出物の酵素加水分解: 10-脱アセチル 7-キシロシル- 酵素源 ハ゛ッカチンIII ハ゛ッカチンIII 10-脱アセチル セファロマニン タキソル モル比* (μg/ml) (μg/ml) タキソル(μg/ml) (μg/ml) (μg/ml) なし 0.126 痕跡 0.012 0.153 0.392 50.4 SC13910 0.602 0.319 0.000 0.000 0.000 359.3 SC13911 0.959 0.294 0.000 0.000 0.000 492.8 注*)(DAB+B)÷(初期タキソル)のモル%で表示 DAB=10−脱アセチルバッカチンIII B=バッカチンIII
【0069】実施例11 酵素の精製およびタキサンの加水分解:−500ml三
角フラスコ内の100mlの培地(コーン浸漬リカー3
5g、セレロース20g、硫酸アンモニウム5g、炭酸
カルシウム3.5g、および大豆油5ml、蒸留水で1
lに調整)に、同培地中のノカルジオイデス・アルブス
ATCC55425(SC 13911)1mlを接種
し、28℃で2日間振とうする。この培養物20ml
を、4l三角フラスコ内のトリプトン10gおよび酵母
エキス5g含有の蒸留水1l(pH6.8±0.2)へ移
す。フラスコを28℃で3日間振とうし、遠心分離で細
胞を除去し、上層液を1M−KH2PO4でpH7.89
からpH7に調整する。
【0070】全ての精製ステップは4℃で行う。上層液
を、5cm直径カラム内の150mlウオットマンDE
52アニオン交換体/25mMリン酸カリウム緩衝剤
(pH7)に適用する。カラムを150ml緩衝剤、次い
で0.25M−NaCl含有の450ml緩衝剤で洗
う。酵素活性を緩衝剤+0.45M−NaClで溶離す
る。流速は5ml/分である。DE52カラムからの最
も活性な画分に、硫酸アンモニウム(100mg/ml)
を加え、溶液を、2.6cm直径カラム内の100mg
/ml硫酸アンモニウム含有の50mMリン酸カリウム
緩衝剤(pH7)中、30mlファーマシア・フェニル・
セファロース(Pharmacia Phenyl Sepharose)CL−
4B(疎水性相互作用クロマトグラフィー)に流速1.6
ml/分で適用する。カラムを150ml緩衝剤+20
mg/ml硫酸アンモニウムで洗い、次いで活性を緩衝
剤のみで溶離する。フェニル・セファロースカラムから
の最も活性な画分を、アミコン(Amicon)YM10膜を
用いる限外濾過で4mlまで濃縮し、次いでファーマシ
ア・セファクリル(Pharmacia Sephacryl)S−200
ゲル濾過カラム(2.6×84cm)へ流速0.65ml/
分で通す。比活性の最も高い画分は、ドデシル硫酸ナト
リウム(SDS)ゲルにおいて分子量49000±100
00のシングルバンドを有した。精製について下記表4
に要約する。(なお、1ミリユニット(mu)の酵素は、
0.25mg/mlタキソルおよび1%メタノール含有
の50mMリン酸カリウム緩衝剤中、28℃にて1nモ
ル/分のタキソルのバッカチンIIIへの変換を触媒す
る。)
【0071】
【表4】 容量 蛋白質 活性 比活性 回収率 ステップ (ml) (mg) (mu) (mu/mg) (%) 培地 1000 885 4664 5.27 − DE52 99 104 1194 11.5 25.6 フェニル・セファロースCL-4B 16 6.45 801 124 17.2 セファクリルS-200 8.8 0.150 164 1093 3.5 上記精製した酵素の活性を証明するため、下記表5に挙
げるタキサン物質を用いて、以下に示す実験を行った。
【0072】2.0mlの50mMリン酸カリウム緩衝
剤(pH7)に、0.5mgタキサン基質および1%メタ
ノールを含有するサンプル(サンプル1,2,3,4および
5)を調製する。また、2.0mlの50mMリン酸カ
リウム緩衝剤(pH7)に、0.5mgタキサン基質およ
び1%メタノールに加えて、上記フェニル・セファロー
スCL−4Bステップで精製した酵素の10mu酵素を
含有するサンプル(サンプル1e,2e,3e,4eおよび
5e)も調製する。全てのサンプルは、フィッシャー・
ロト−ラックを用い28℃にて16時間混合する。サン
プル1,1e,2,2e,5および5eは、4mlの塩化メ
チレンで抽出する。2mlの抽出物を乾燥し、1mlの
メタノールに再溶解し、HPLC方法3で分析する。サ
ンプル3,3e,4および4eは、2mlのメタノールで
希釈し、HPLC方法3で分析する(これら後者のサン
プルのみ、C−13側鎖を測定した)。
【0073】表5に、培養後に各サンプルに残留するタ
キサン基質の量(mg/ml)、並びに培養の終りに存在
する生成物タキサンの量(mg/ml)を表記する。表5
から明らかなように(サンプル1e,2e,3e,4eお
よび5e参照)、上述の如く精製した酵素は、列挙した
タキサン基質の加水分解によって、C−13側鎖の除去
に有効であることが認められる。
【表5】 精製酵素によるタキサンの加水分解: 側 鎖サンフ゜ル 基 質 残 量 生 成 物 mg/ml (mg/ml) 1 タキソル 0.268 0.003 1e 0.030 ハ゛ッカチンIII 0.170 2 セファロマニン 0.239 2e 0.011 ハ゛ッカチンIII 0.190 3 7-キシロシルタキソル 0.250 3e 0.016 7-キシロシルハ゛ッカチンIII 0.182 0.066 4 7-キシロシル-10- 0.250 脱アセチルタキソル 4e 0.113 7-キシロシル-10- 0.108 0.044 脱アセチルハ゛ッカチンIII 5 10-脱アセチルタキソル 0.257 5e 0.000 10-脱アセチルハ゛ッカチンIII 0.150
【0074】実施例12 実生エキスの加水分解:−タキサス属ヒックジイ実生の
エタノール抽出物を、ナノフィルターで10〜15倍に
濃縮する。0.5mlの抽出物、0.5mlの1Mリン酸
カリウム緩衝剤(pH7)、ノカルジオイデス・アルブスA
TCC55425(SC13911)からの54ミリユニ
ットの部分精製酵素(上記実施例11参照)および水4m
lを、フィッシャー・ロト−ラックにて28℃で48時
間混合する。対照サンプルは酵素を受容せず。サンプル
を塩化メチレンで抽出し、蒸発した抽出物をメタノール
に溶解し、HPLC方法2で分析する。得られる結果を
下記表6に示す。
【表6】 実生エキスの加水分解: 10-DAB bacc-III ceph XDT タキソル 10-DAT タキソルC 酵素源 (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) なし 0.167 0.142 0.243 0.246 0.401 0.201 痕跡 SC13911 0.400 0.771 0.000 0.027 0.000 0.014 0.000 (DAB+B)/(初期タキソル) 酵素源 モル% 収率 なし 116.8 SC13911 436.3 表6中、 10−DABは10−脱アセチルバッカチンIII bacc−IIIまたはBはバッカチンIII ceph はセファロマニン XDTは7−キシロシル−10−脱アセチルタキソル 10−DATは10−脱アセチルタキソル である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:01) (C12N 9/14 C12R 1:01) (72)発明者 ラメシュ・エヌ・パテル アメリカ合衆国ニュージャージー州ブリッ ジウォーター、キャボット・ヒル・ロード 572番 (72)発明者 ラズロ・ジェイ・ザルカ アメリカ合衆国ニュージャージー州イース ト・ブランズウィック、ウェリントン・ロ ード5番

Claims (55)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 C−10に直接結合したヒドロキシル基
    を含有する少なくとも1種のタキサンの製造法であっ
    て、C−10に直接結合したアシルオキシ基を含有する
    少なくとも1種のタキサンを、上記アシルオキシ基のヒ
    ドロキシル基への加水分解を触媒しうる酵素もしくは微
    生物と接触させて加水分解を行う行程から成ることを特
    徴とする製造法。
  2. 【請求項2】 式I: 【化1】 (式中、R1はヒドロキシルまたはアシルオキシ;R2
    水素、ヒドロキシル、フルオロ、R5−O−、キシロシ
    ル、R6−C(O)−O−またはR6−O−C(O)−O−;
    3およびR4はそれぞれ独立して、水素、アルキル、ア
    ルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケ
    ニル、アリールまたはヘテロシクロ;R5はヒドロキシ
    ル保護基;およびR6は水素、アルキル、アルケニル、
    アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリ
    ールまたはヘテロシクロである)の少なくとも1種のC
    −10ヒドロキシル含有タキサン(I)またはその塩の製
    造法であって、式II: 【化2】 (式中、R1,R2,R3およびR4は前記と同意義;および
    7はアシルオキシである)の少なくとも1種のC−10
    アシルオキシ含有タキサン(II)またはその塩を、上記R
    7アシルオキシ基のヒドロキシル基への加水分解を触媒
    しうる酵素もしくは微生物と接触させることによる請求
    項1に記載の製造法。
  3. 【請求項3】 式IIのタキサンがバッカチンIIIで、式
    Iのタキサンが10−脱アセチルバッカチンIIIである
    請求項2に記載の製造法。
  4. 【請求項4】 加水分解法に用いる出発物質のアシルオ
    キシ含有タキサンが、アシルオキシ含有タキサンの混合
    物である請求項1に記載の製造法。
  5. 【請求項5】 タキサン混合物が、植物組織の植物細胞
    培養および/または抽出によって得られ、かつ植物がタ
    キサス属の1種である請求項4に記載の製造法。
  6. 【請求項6】 ノカルジオイデス(Nocardioides)、ノカ
    ルジア(Nocardia)、ロードコッカス(Rhodococcus)、ミ
    クロポリスポラ(Micropolyspora)、サッカロポリスポラ
    (Saccharopolyspora)、プソイドノカルジア(Pseudonoca
    rdia)、エルスコビア(Oerskovia)、プロミクロモノスポ
    ラ(Promicromonospora)またはイントラスポランジウム
    (Intrasporangium)属の1つに属する微生物を使用する
    請求項1に記載の製造法。
  7. 【請求項7】 ノカルジオイデス属に属する微生物を使
    用する請求項6に記載の製造法。
  8. 【請求項8】 微生物が、ノカルジオイデス・アルブス
    (albus)、ノカルジオイデス・フラブス(flavus)、ノカ
    ルジオイデス・フルブス(fulvus)、ノカルジオイデス・
    ルテウス(luteus)、ノカルジオイデス・シンプレックス
    (simplex)およびノカルジオイデス・サーモリラシナス
    (thermolilacinus)からなる群から選ばれる請求項7に
    記載の製造法。
  9. 【請求項9】 微生物が、ノカルジオイデス・アルブス
    ATCC55424(SC13910)、ノカルジオイデ
    ス・アルブスATCC55425(SC13911)およ
    びノカルジオイデス・ルテウスATCC55426(S
    C13912)からなる群から選ばれる請求項8に記載
    の製造法。
  10. 【請求項10】 酵素が、ノカルジオイデス、ノカルジ
    ア、ロードコッカス、ミクロポリスポラ、サッカロポリ
    スポラ、プソイドノカルジア、エルスコビア、プロミク
    ロモノスポラまたはイントラスポランジウム属の1つに
    属する微生物から誘導される請求項1に記載の製造法。
  11. 【請求項11】 酵素が、ノカルジオイデス属に属する
    微生物から誘導される請求項10に記載の製造法。
  12. 【請求項12】 酵素が、ノカルジオイデス・アルブ
    ス、ノカルジオイデス・フラブス、ノカルジオイデス・
    フルブス、ノカルジオイデス・ルテウス、ノカルジオイ
    デス・シンプレックスおよびノカルジオイデス・サーモ
    リラシナスからなる群から選ばれる微生物から誘導され
    る請求項11に記載の製造法。
  13. 【請求項13】 酵素が、ノカルジオイデス・アルブス
    ATCC55424(SC13910)、ノカルジオイデ
    ス・アルブスATCC55425(SC13911)およ
    びノカルジオイデス・ルテウスATCC55426(S
    C13912)からなる群から選ばれる微生物から誘導
    される請求項12に記載の製造法。
  14. 【請求項14】 得られるタキサン生成物を、C−13
    にアシルオキシ基含有のタキサンの製造に用いる請求項
    1に記載の製造法。
  15. 【請求項15】 C−10に直接結合したアシルオキシ
    基を含有する少なくとも1種のタキサンの製造法であっ
    て、C−10に直接結合したヒドロキシル基を含有する
    少なくとも1種のタキサンを、アシル化剤および上記ヒ
    ドロキシル基のアシルオキシ基へのエステル化を触媒し
    うる酵素もしくは微生物と接触させてエステル化を行う
    行程から成ることを特徴とする製造法。
  16. 【請求項16】 式II: 【化3】 (式中、R1はヒドロキシルまたはアシルオキシ;R2
    水素、ヒドロキシル、フルオロ、R5−O−、キシロシ
    ル、R6−C(O)−O−またはR6−O−C(O)−O−;
    3およびR4はそれぞれ独立して、水素、アルキル、ア
    ルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケ
    ニル、アリールまたはヘテロシクロ;R5はヒドロキシ
    ル保護基;R6は水素、アルキル、アルケニル、アルキ
    ニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリールま
    たはヘテロシクロ;およびR7はアシルオキシである)の
    少なくとも1種のC−10アシルオキシ含有タキサン(I
    I)またはその塩の製造法であって、式I: 【化4】 (式中、R1,R2,R3およびR4は前記と同意義である)の
    少なくとも1種のC−10ヒドロキシル含有タキサン
    (I)またはその塩を、アシル化剤およびC−10ヒドロ
    キシル基のエステル化を触媒しうる酵素もしくは微生物
    と接触させて、上記R7アシルオキシ基を形成すること
    による請求項15に記載の製造法。
  17. 【請求項17】 式IIのタキサンがバッカチンIIIで、
    式Iのタキサンが10−脱アセチルバッカチンIIIであ
    る請求項16に記載の製造法。
  18. 【請求項18】 エステル化法に用いる出発物質のヒド
    ロキシル含有タキサンが、ヒドロキシル含有タキサンの
    混合物である請求項15に記載の製造法。
  19. 【請求項19】 タキサン混合物が、植物組織の植物細
    胞培養および/または抽出によって得られ、かつ植物が
    タキサス属の1種である請求項18に記載の製造法。
  20. 【請求項20】 ノカルジオイデス、ノカルジア、ロー
    ドコッカス、ミクロポリスポラ、サッカロポリスポラ、
    プソイドノカルジア、エルスコビア、プロミクロモノス
    ポラまたはイントラスポランジウム属の1つに属する微
    生物を使用する請求項15に記載の製造法。
  21. 【請求項21】 ノカルジオイデス属に属する微生物を
    使用する請求項20に記載の製造法。
  22. 【請求項22】 微生物が、ノカルジオイデス・アルブ
    ス、ノカルジオイデス・フラブス、ノカルジオイデス・
    フルブス、ノカルジオイデス・ルテウス、ノカルジオイ
    デス・シンプレックスおよびノカルジオイデス・サーモ
    リラシナスからなる群から選ばれる請求項21に記載の
    製造法。
  23. 【請求項23】 微生物が、ノカルジオイデス・アルブ
    スATCC55424(SC13910)、ノカルジオイ
    デス・アルブスATCC55425(SC13911)お
    よびノカルジオイデス・ルテウスATCC55426
    (SC13912)からなる群から選ばれる請求項22に
    記載の製造法。
  24. 【請求項24】 酵素が、ノカルジオイデス、ノカルジ
    ア、ロードコッカス、ミクロポリスポラ、サッカロポリ
    スポラ、プソイドノカルジア、エルスコビア、プロミク
    ロモノスポラまたはイントラスポランジウム属の1つに
    属する微生物から誘導される請求項15に記載の製造
    法。
  25. 【請求項25】 酵素が、ノカルジオイデス属に属する
    微生物から誘導される請求項24に記載の製造法。
  26. 【請求項26】 酵素が、ノカルジオイデス・アルブ
    ス、ノカルジオイデス・フラブス、ノカルジオイデス・
    フルブス、ノカルジオイデス・ルテウス、ノカルジオイ
    デス・シンプレックスおよびノカルジオイデス・サーモ
    リラシナスからなる群から選ばれる微生物から誘導され
    る請求項25に記載の製造法。
  27. 【請求項27】 酵素が、ノカルジオイデス・アルブス
    ATCC55424(SC13910)、ノカルジオイデ
    ス・アルブスATCC55425(SC13911)およ
    びノカルジオイデス・ルテウスATCC55426(S
    C13912)からなる群から選ばれる微生物から誘導
    される請求項26に記載の製造法。
  28. 【請求項28】 アシル化剤が、式IV: R11−C(O)−L (IV) (式中、R11はアルキル、アルケニル、アルキニル、ア
    リール、シクロアルキル、シクロアルケニルまたはヘテ
    ロシクロ;およびLは置換されてエステル基を形成しう
    る脱離可能基である)の化合物(IV)である請求項15に
    記載の製造法。
  29. 【請求項29】 アシル化剤が酢酸ビニルである請求項
    28に記載の製造法。
  30. 【請求項30】 得られるタキサン生成物を、C−13
    にアシルオキシ基含有のタキサンの製造に用いる請求項
    15に記載の製造法。
  31. 【請求項31】 ノカルジオイデス・ルテウスATCC
    55426(SC13912)から単離された、請求項1
    の加水分解または請求項15のエステル化を行うことが
    できる酵素。
  32. 【請求項32】 C−13に直接結合したヒドロキシル
    基を含有する少なくとも1種のタキサンの製造法であっ
    て、C−13に直接結合したアシルオキシ基を含有する
    少なくとも1種のタキサンを、上記アシルオキシ基のヒ
    ドロキシル基への加水分解を触媒しうる酵素もしくは微
    生物と接触させて加水分解を行う行程から成ることを特
    徴とする製造法。
  33. 【請求項33】 式V: 【化5】 (式中、R12は水素、ヒドロキシル、R5−O−、R6
    C(O)−O−またはR6−O−C(O)−O−;R2は水
    素、ヒドロキシル、フルオロ、R5−O−、キシロシ
    ル、R6−C(O)−O−またはR6−O−C(O)−O−;
    3およびR4はそれぞれ独立して、水素、アルキル、ア
    ルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケ
    ニル、アリールまたはヘテロシクロ;R5はヒドロキシ
    ル保護基;およびR6は水素、アルキル、アルケニル、
    アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリ
    ールまたはヘテロシクロである)の少なくとも1種のC
    −13ヒドロキシル含有タキサン(V)またはその塩の製
    造法であって、式VI: 【化6】 (式中、R12,R2,R3およびR4は前記と同意義;および
    7はアシルオキシである)の少なくとも1種のC−1
    3アシルオキシ含有タキサン(VI)またはその塩を、
    上記酵素もしくは微生物と接触させることによる請求項
    32に記載の製造法。
  34. 【請求項34】 式VIのタキサンが、セファロマニン、
    7−キシロシル−10−脱アセチルタキソル、10−脱
    アセチルタキソル、7−キシロシルタキソル、タキソル
    −C、および/またはタキソル、および式Vのタキサン
    が、バッカチンIII、10−脱アセチルバッカチンIII、
    7−キシロシル−10−脱アセチルバッカチンIII、お
    よび/または7−キシロシルバッカチンIIIである請求
    項33に記載の製造法。
  35. 【請求項35】 加水分解法に用いる出発物質のアシル
    オキシ含有タキサンが、C−13に異なる側鎖を有する
    アシルオキシ含有タキサンの混合物である請求項33に
    記載の製造法。
  36. 【請求項36】 タキサン混合物が、植物組織の植物細
    胞培養および/または抽出によって得られ、かつ植物が
    タキサス属の1種である請求項35に記載の製造法。
  37. 【請求項37】 ノカルジオイデス、ノカルジア、ロー
    ドコッカス、ミクロポリスポラ、サッカロポリスポラ、
    プソイドノカルジア、エルスコビア、プロミクロモノス
    ポラまたはイントラスポランジウム属の1つに属する微
    生物を使用する請求項32に記載の製造法。
  38. 【請求項38】 ノカルジオイデス属に属する微生物を
    使用する請求項37に記載の製造法。
  39. 【請求項39】 微生物が、ノカルジオイデス・アルブ
    ス、ノカルジオイデス・フラブス、ノカルジオイデス・
    フルブス、ノカルジオイデス・ルテウス、ノカルジオイ
    デス・シンプレックスおよびノカルジオイデス・サーモ
    リラシナスからなる群から選ばれる請求項38に記載の
    製造法。
  40. 【請求項40】 微生物が、ノカルジオイデス・アルブ
    スATCC55424(SC13910)、ノカルジオイ
    デス・アルブスATCC55425(SC13911)お
    よびノカルジオイデス・ルテウスATCC55426
    (SC13912)からなる群から選ばれる請求項39に
    記載の製造法。
  41. 【請求項41】 酵素が、加水分解酵素である請求項3
    2に記載の製造法。
  42. 【請求項42】 酵素が、ノカルジオイデス、ノカルジ
    ア、ロードコッカス、ミクロポリスポラ、サッカロポリ
    スポラ、プソイドノカルジア、エルスコビア、プロミク
    ロモノスポラまたはイントラスポランジウム属の1つに
    属する微生物から誘導される請求項32に記載の製造
    法。
  43. 【請求項43】 酵素が、ノカルジオイデス属に属する
    微生物から誘導される請求項42に記載の製造法。
  44. 【請求項44】 酵素が、ノカルジオイデス・アルブ
    ス、ノカルジオイデス・フラブス、ノカルジオイデス・
    フルブス、ノカルジオイデス・ルテウス、ノカルジオイ
    デス・シンプレックスおよびノカルジオイデス・サーモ
    リラシナスからなる群から選ばれる微生物から誘導され
    る請求項43に記載の製造法。
  45. 【請求項45】 酵素が、ノカルジオイデス・アルブス
    ATCC55424(SC13910)、ノカルジオイデ
    ス・アルブスATCC55425(SC13911)およ
    びノカルジオイデス・ルテウスATCC55426(S
    C13912)からなる群から選ばれる微生物から誘導
    される請求項44に記載の製造法。
  46. 【請求項46】 加水分解を行った後、C−13以外の
    位置のヒドロキシル基が任意に保護された、C−13に
    直接結合したヒドロキシル基を含有する少なくとも1種
    のタキサンを、C−13にアシルオキシ側鎖を形成する
    化合物とカップリング反応させる請求項32に記載の製
    造法。
  47. 【請求項47】 加水分解およびカップリング反応から
    なる方法によって、最終的にタキソルを製造する請求項
    46に記載の製造法。
  48. 【請求項48】 C−13に直接結合したアシルオキシ
    基を含有するタキサンと接触させたときに、上記アシル
    オキシ基を加水分解してC−13に直接結合するヒドロ
    キシル基を形成しうる微生物を選択する方法であって、 (a) 固形の生長培地として、(i) スクリーニングされ
    る微生物が生長し、(ii) 出発C−13アシルオキシ含
    有タキサンを混和すると、溶解しないため濁り外観を呈
    し、および (iii) 所定のC−13ヒドロキシル含有タ
    キサン生成物および必要に応じて所定の開裂C−13側
    鎖生成物を混和すると、溶解するため透明外観を呈する
    生長培地を選択し、 (b) 上記行程(a)で選択した生長培地に予め出発C−
    13アシルオキシ含有タキサンを混和しておき、かつ微
    生物の生長を発生せしめる条件下で、該生長培地に上記
    微生物を入れて接触せしめ、次いで (c) 上記微生物による加水分解が可能であることを示
    す透明ゾーンが、微生物の生長が起こる領域付近で出現
    するかどうかを観察する工程から成ることを特徴とする
    微生物の選択法。
  49. 【請求項49】 C−13に直接結合したアシルオキシ
    基を含有するタキサンと接触させたときに、上記アシル
    オキシ基を加水分解してC−13に直接結合するヒドロ
    キシル基を形成しうる微生物を選択する方法であって、 (a) 固形の生長培地として、(i) スクリーニングされ
    る微生物が生長し、(ii) 出発C−13アシルオキシ含
    有タキサンを混和すると、溶解するため透明外観を呈
    し、および (iii) 所定のC−13ヒドロキシル含有タ
    キサン生成物および必要に応じて所定の開裂C−13側
    鎖生成物を混和すると、溶解しないため濁り外観を呈す
    る生長培地を選択し、 (b) 上記行程(a)で選択した生長培地に予め出発C−
    13アシルオキシ含有タキサンを混和しておき、かつ微
    生物の生長を発生せしめる条件下で、該生長培地に上記
    微生物を入れて接触せしめ、次いで (c) 上記微生物による加水分解が可能であることを示
    す濁りゾーンが、微生物の生長が起こる領域付近で出現
    するかどうかを観察する工程から成ることを特徴とする
    微生物の選択法。
  50. 【請求項50】 生物学的に純粋な微生物ノカルジオイ
    デス・アルブスATCC55424。
  51. 【請求項51】 生物学的に純粋な微生物ノカルジオイ
    デス・アルブスATCC55425。
  52. 【請求項52】 生物学的に純粋な微生物ノカルジオイ
    デス・ルテウスATCC55426。
  53. 【請求項53】 ノカルジオイデス・アルブスATCC
    55424から単離された、請求項32の加水分解を行
    うことができる酵素。
  54. 【請求項54】 ノカルジオイデス・アルブスATCC
    55425から単離された、請求項32の加水分解を行
    うことができる酵素。
  55. 【請求項55】 ノカルジオイデス・ルテウスATCC
    55426から単離された、請求項32の加水分解を行
    うことができる酵素。
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