JPH0764865B2

JPH0764865B2 - 新規Ｎ−アセチル−β−Ｄ−ヘキソサミン誘導体の製造法

Info

Publication number: JPH0764865B2
Application number: JP22533087A
Authority: JP
Inventors: 利夫栗原; 俊夫西川; 稔上村
Original assignee: Sapporo Breweries Ltd
Current assignee: Sapporo Breweries Ltd
Priority date: 1987-09-10
Filing date: 1987-09-10
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPS6468391A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は新規Ｎ−アセチル−β−Ｄ−ヘキソサミン誘導
体の製造法に関する。この化合物は各種腎疾患の指標と
なるＮ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミニダーゼ（以
下、NAGアーゼと称する。）活性測定用基質として有用
である。

〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕

NAGアーゼは腎尿細管上皮に多く含まれるリゾソーム（l
ysosom）中に存在する酵素の１つであり、ムコ多糖類や
糖蛋白の分解に関与している。尿中のNAGアーゼは各種
腎疾患や腎臓の手術後においては上昇し、また糖尿病に
おいては尿中ばかりでなく、血清中のNAGアーゼも上昇
することが認められている。このような各種腎疾患の検
出や治療経過の観察、薬物の腎毒性検討等の指標とし
て、また臨床および動物実験面においてもNAGアーゼの
測定が注目されている。

NAGアーゼ活性の測定には従来、ｐ−ニトロフェニル−
Ｎ−アセチル−β−Ｄ−グリコサミナイド〔Biochemica
l Preparations,10,118（1963）〕やその誘導体（特開
昭61-112092号公報）などが基質として使用されてい
る。

これら化合物は化学合成法（特開昭61-112092号公報）
等により製造されるが、各種の副生物が生成したり、反
応工程が複雑であるなどの問題がある。さらに、従来使
用されている化合物、特に２−クロロ−４−ニトロフェ
ニル−Ｎ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミナイドを基質
とした場合、この化合物は水溶性に著しく劣るため、NA
Gアーゼ活性測定に必要な基質量を溶解させることが困
難であり、正確な測定ができないという重大な問題があ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、水溶性にすぐれ、レートアッセイ（速度
分析）が可能なNAGアーゼ活性測定用の基質となる化合
物の検索とその化合物の効率的な製造法を開発すべく研
究を重ねた結果、本発明に到達したのである。

すなわち本発明は、一般式（II）（式中、Acはアセチル基を、Ｘは水素原子，ハロゲン原
子またはメトキシ基を示す。）で表わされるＮ−アセチ
ル−3,4,6−トリ−Ｏ−アセチル−α−Ｄ−グルコサミ
ルクロライドと式（III）（式中、ｎ＝２〜４を示す。）で表わされるフッ素置換された４−ニトロフェノールと
の反応を異相系で行い、次いで脱アセチル化を行うこと
を特徴とする一般式（Ｉ）（式中、Ｘは水素原子，ハロゲン原子またはメトキシ基
を示し、ｎは２〜４である。）で表わされるＮ−アセチル−β−Ｄ−ヘキソサミン誘導
体の製造法である。

本発明に用いる上記一般式（II）で表わされる化合物は
市販品であるＤ−グルコサミン塩酸塩より公知の方法
（D.Horton,Org.Synth.V,1（1973）参照）により製造す
ることができる。また、式（III）で表わされるフッ素
置換された４−ニトロフェノールは、具体的には2,3−
ジフルオロ−４−ニトロフェノール,2,5−ジフルオロ−
４−ニトロフェノール,2,6−ジフルオロ−４−ニトロフ
ェノール,3,5−ジフルオロ−４−ニトロフェノール,2,
3,5−トリフルオロ−４−ニトロフェノール,2,3,6−ト
リフルオロ−４−ニトロフェノール,2,3,5,6−テトラフ
ルオロ−４−ニトロフェノールである。

これらフッ素置換された４−ニトロフェノールは市販品
より容易に製造することができる。すなわち、市販品で
ある2,3−ジフルオロフェノール,2,6−ジフルオロフェ
ノール及び2,3,6−トリフルオロフェノール及び2,3,5,6
−テトラフルオロフェノールを常法によりニトロ化し、
水蒸気蒸留により分離精製することにより2,3−ジフル
オロ−４−ニトロフェノール,2,6−ジフルオロ−４−ニ
トロフェノール,2,3,6−トリフルオロ−４−ニトロフェ
ノール及び2,3,5,6−テトラフルオロ−４−ニトロフェ
ノールをそれぞれ製造できる。

また、市販品である2,5−ジフルオロアニリン及び3,5−
ジフルオロアニリンをアセチル化，ニトロ化後、ジアゾ
ニウム塩の酸加水分解により、2,5−ジフルオロ−４−
ニトロフェノール及び3,5−ジフルオロ−４−ニトロフ
ェノールをそれぞれ製造することができる。さらに、2,
3,5−トリフルオロ−４−ニトロフェノールは市販品で
ある2,3,4,6−テトラフルオロ−ニトロベンゼンの加水
分解により容易に製造することができる。

その他にも2,3−ジフルオロ体及び2,5−ジフルオロ体
は、３−フルオロ−４−ニトロフェノールを原料として
公知の方法（T.UMEMOTOら、Tetrahedron Letters.,27，
（37）,4465-4468（1981参照）により容易に製造するこ
とができる。

上記一般式（II）の化合物と式（III）の化合物の反応
は異相系、好ましくは２相系で行う。具体的には反応溶
媒として水および水と混じり合わない有機溶媒との混合
溶媒を用いて行う。ここで、有機溶媒としては各種のも
のを使用しうるがクロロホルム，ジクロロメタン,1,2−
ジクロロエタンなどが好適である。

上記反応の機構は、水に可溶な化合物（III）のフェノ
ールアニオンが水には水溶で塩基性状態で不安定な化合
物（II）と界面でグリコシル化反応を起すものであり、
異相系であるため、塩基性触媒下でのグリコシル化反応
であるにも拘らず、化合物（II）の分解が抑えられ高収
率で目的とするグリコシル化生成物が得られる。この場
合に用いる塩基性触媒としては、上記フェノール性水酸
基と反応して塩を形成しうる無機塩類が好ましく、特に
ナトリウム，カリウムの塩類が好適である。

また、上記本発明の反応は界面で起るため、界面活性剤
を添加することにより反応時間の短縮と収率の向上を図
ることができる。この場合に用いる界面活性剤としては
制限はないが、第４級アンモニウム塩が好ましく、とり
わけトリエチルベンジルアンモニウムブロマイドなどは
好適な界面活性剤である。

上記反応は０〜50℃、好ましくは室温で行うことがで
き、反応時間は0.5〜15時間の範囲で設定すればよい
が、通常は２時間程度で十分である。

反応終了後、有機溶媒層を分取し、水洗、濃縮して得た
残渣をメタノールあるいはエタノールにて結晶化精製
し、次いで公知の方法により脱アセチル化することによ
り目的の化合物（Ｉ）が得られる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例により詳しく説明する。

実施例１ 2,3−ジフルオロ−４−ニトロフェニル−Ｎ−アセチル
−β−Ｄ−グルコサミナイド（１）2,3−ジフルオロ−４−ニトロフェノール（III,n
＝２）10g（0.057モル）,N−アセチル−3,4,6−トリ−
Ｏ−アセチル−α−Ｄ−グルコサミルクロライド（II）
23.7g（0.06モル）およびトリエチルベンジルアンモニ
ウムブロマイド2.7g（0.01モル）をクロロホルム500ml
に溶解し、室温にて激しく攪拌しながら1.0規定の水酸
化ナトリウム水溶液57ml（0.057モル）加えて２時間攪
拌した。

反応終了後クロロホルム層を水洗し、減圧濃縮すると、
白色結晶が析出した。この結晶をエタノールにて再結晶
して無色透明な2,3−ジフルオロ−４−ニトロフェニル
−Ｎ−アセチル−3,4,6−トリ−Ｏ−アセチル−β−Ｄ
−グルコサミナイド23.0g（収率80％）を得た。この化
合物の理化学的性質を以下に示す。

融点:172〜174° ▲〔α〕²⁴ _D▼：−29.7°（Ｃ＝0.54,CHCl₃） UV:λ_max298nm 元素分析：（C₂₀H₂₂N₂O₁₁F₂に対する）計算値（％）:C47.62,H4.39 測定値（％）:C47.58,H4.41 （２）上記で得られた生成物10g（0.0198モル）を無水
メタノール200mlに懸濁し、室温で攪拌しながら1.0規定
ナトリウムメトキサイド−メタノール溶液70ml（0.070
モル）を滴下した。15分間攪拌後、得られた淡黄色溶液
に陽イオン交換樹脂であるアンバーリストR15（20ml）
を加え0.5時間攪拌した。該交換樹脂を濾過し、メタノ
ールで洗浄し、濾液と洗液を減圧濃縮すると、白色結晶
が得られた。さらに、エタノールにて再結晶を行うこと
により無色透明、針状結晶の2,3−ジフルオロ−４−ニ
トロフェニル−Ｎ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミナイ
ド6.74g（収率90％）が得られた。この化合物の理化学
的性質を以下に示す。

融点:146〜148° ▲〔α〕²⁴ _D▼：−26.1°（Ｃ＝0.245,水） UV:λ_max299nm（水）実施例２ 2,6−ジフルオロ−４−ニトロフェニル−Ｎ−アセチル
−β−Ｄ−グルコサミナイド（１）実施例１（１）に準じて2,6−ジフルオロ−４−
ニトロフェノール（III,n＝２）10g（0.057モル）,N−
アセチル−3,4,6−Ｏ−トリ−アセチル−α−Ｄ−グル
コサミルクロライド（II）23.8g（0.06モル）及びトリ
エチルベンジルアンモニウムブロマイド2.7g（0.01モ
ル）をクロロホルム400mlに溶解し、室温にて激しく攪
拌しながら1.0規定の水酸化ナトリウム水溶液58ml（0.0
58モル）を滴下し２時間反応させた。

反応終了後、クロロホルム層を水洗し、減圧濃縮する
と、白色結晶が析出した。この結晶をメタノールにて再
結晶して無色結晶の2,6−ジフルオロ−４−ニトロフェ
ニル−Ｎ−アセチル−3,4,6−トリ−Ｏ−アセチル−β
−Ｄ−グルコサミナイド18.69g（収率65％）を得た。こ
の化合物の理化学的性質を以下に示す。

融点:135〜138° ▲〔α〕²⁴ _D▼：−28.1°（Ｃ＝0.196,CHCl₃）元素分析：（C₂₀H₂₂N₂O₁₁F₂に対する）計算値（％）:C47.62,H4.39 測定値（％）:C47.65,H4.35 （２）上記（１）で得られた生成物10g（0.0198モル）
を無水メタノール200mlに懸濁し、室温で攪拌しながら
1.0規定ナトリウムメトキサイド−メタノール溶液70ml
（0.07モル）を滴下し、15分間攪拌した。得られた淡黄
色溶液に陽イオン交換樹脂（アンバーリスト15,20m
l）を加え、そのまま30分間攪拌した。樹脂を濾過し、
メタノールで洗浄後、濾液と洗液を減圧濃縮すると、白
色結晶が得られた。さらに、エタノールにて再結晶を行
うと、白色結晶の2,6−ジフルオロ−４−ニトロフェニ
ル−Ｎ−アセチル−β−Ｄ−グルコサミナイド4.49g
（収率60％）が得られた。この化合物の理化学的性質を
以下に示す。

融点:115〜125°（分解） ▲〔α〕²⁴ _D▼：−16.0°（Ｃ＝0.05,水）実施例３ 2,5−ジフルオロ−４−ニトロフェニル−Ｎ−アセチル
−β−Ｄ−グルコサミナイド（１）実施例１に準じて2,5−ジフルオロ−４−ニトロ
フェノール（III,n＝２）1.0g（5.7ミリモル）,N−アセ
チル−3,4,6−トリ−Ｏ−アセチル−α−Ｄ−グルコサ
ミルクロライド（II）2.4g（６ミリモル）及びトリエチ
ルベンジルアンモニウムブロマイド0.3g（１ミリモル）
をクロロホルム40mlに溶解し、室温にて激しく攪拌しな
がら1.0規定の水酸化ナトリウム水溶液5.7ml（5.7ミリ
モル）を滴下し２時間攪拌した。

反応終了後、クロロホルム層を水洗し、減圧濃縮する
と、白色結晶が析出した。この結晶をエタノールにて再
結晶すると、2,5−ジフルオロ−４−ニトロフェニル−
Ｎ−アセチル−3,4,6−トリ−Ｏ−アセチル−β−Ｄ−
グルコサミナイド2.16g（収率75％）が得られた。

（２）上記生成物1.0g（1.98ミリモル）を無水メタノー
ル20mlに懸濁し、室温で攪拌しながら1.0規定ナトリウ
ムメトキサイド−メタノール溶液7ml（７ミリモル）を
滴下し、15分間攪拌後、得られた淡黄色溶液に陽イオン
交換樹脂であるアンバーリスト15（2.0ml）を加えて3
0分放置した。樹脂を濾過し、メタノールで洗浄し、濾
液と洗液を減圧濃縮すると、白色結晶が得られた。これ
をエタノールにて再結晶を行うことにより、無色針状結
晶の2,5−ジフルオロ−４−ニトロフェニル−Ｎ−アセ
チル−β−Ｄ−グルコサミナイド0.67g（収率90％）が
得られた。この化合物の理化学的性質を以下に示す。

融点:140〜145° ▲〔α〕²⁴ _D▼−19.0°（Ｃ＝0.07,水）実施例４実施例１において2,3−ジフルオロ−４−ニトロフェノ
ールの代りに2,3,5−トリフルオロ−４−ニトロフェノ
ール（III,n＝３）を用いたこと以外は同様にして2,3,5
−トリフルオロ−４−ニトロフェニル−Ｎ−アセチル−
β−Ｄ−グルコサミナイドを得た。

実施例５実施例１において2,3−ジフルオロ−４−ニトロフェノ
ールの代りに2,3,5,6−テトラフルオロ−４−ニトロフ
ェノール（III,n＝４）を用いたこと以外は同様にして
2,3,5,6−テトラフルオロ−４−ニトロフェニル−Ｎ−
アセチル−β−Ｄ−グルコサミナイドを得た。

〔発明の効果〕

本発明によれば、Ｎ−アセチル−β−Ｄ−ヘキソサミン
誘導体を非常に効率よく製造することができる。しか
も、この化合物は水溶性すぐれているため、レートアッ
セイが可能なNAGアーゼ活性測定のための基質として有
用である。その結果、体液中のNAGアーゼ活性を短時間
に正確かつ簡単に測定することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（II）（式中、Acはアセチル基を、Ｘは水素原子，ハロゲン原
子またはメトキシ基を示す。）で表わされるＮ−アセチ
ル−3,4,6−トリ−Ｏ−アセチル−α−Ｄ−グルコサミ
ルクロライドと式（III）（式中、ｎ＝２〜４を示す。）で表わされるフッ素置換された４−ニトロフェノールと
の反応を異相系で行い、次いで脱アセチル化を行うこと
を特徴とする一般式（Ｉ）（式中、Ｘは水素原子，ハロゲン原子またはメトキシ基
を示し、ｎは２〜４である。）で表わされるＮ−アセチル−β−Ｄ−ヘキソサミン誘導
体の製造法。
【請求項２】異相系が水および水と混じり合わない有機
溶媒の混合溶媒の系である特許請求の範囲第２項記載の
方法。
【請求項３】有機溶媒がクロロホルムまたはジクロロメ
タンである特許請求の範囲第３項記載の方法。