JPH11269178A

JPH11269178A - ピリジニウム化合物の製造方法及びそのための化合物

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Publication number: JPH11269178A
Application number: JP10092768A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Osawa; 俊彦大澤; Sumie Ando; 純江安東; Mitsuo Akiba; 光雄秋葉; Norihiro Kakimoto; 紀博柿本
Original assignee: BIREMO SCIENCE KK
Current assignee: BIREMO SCIENCE KK
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-05
Anticipated expiration: 2018-03-19
Also published as: JP4226681B2

Abstract

(57)【要約】【課題】糖尿病又は腎不全に伴う合併症の診断試薬の
有効成分である所定のピリジニウム化合物を効率的に製
造する方法を提供する。【解決手段】本発明は、式（１）【化１】（式中、Ａｃはアシル基を、Ｒは低級アルキル基をそれ
ぞれ表す。）で表される化合物を加水分解することを特
徴とする、式（２）【化２】で表されるピリジニウム化合物の製造方法を提供す
る。。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピリジニウム化合
物の製造方法及びそのための化合物に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、糖と蛋白アミンとのメイ
ラード反応については、まずそれら糖と蛋白アミンとの
非酵素的反応（グリケーション）によってシッフ塩基が
形成され、このシッフ塩基からアマドリ転位反応により
比較的短期間にメイラード反応前期生成物であるケトア
ミンが形成され、更に種々の段階をへてメイラード反応
後期生成物が産生される。

【０００３】このメイラード反応前期生成物としては、
臨床的には糖化ヘモグロビン（ＨｂＡｌｃ）や糖化アル
ブミン（フルクトサミン）が、血糖コントロールの指標
として利用されている。

【０００４】一方、メイラード反応後期生成物は、コラ
ーゲン、神経ミエリンや水晶体等生体の代謝回転の遅い
蛋白で生成され、長期高血糖状態（糖尿病）により増加
することも知られており、糖尿病において最も特徴的変
化である持続性高血糖状態が、なぜ糖尿病に特異的であ
る慢性合併症を引き起こすかを説明する仮説として、こ
のメイラード反応後期生成物がその成因して注目される
と共に、その産生を阻害することによって合併症の発症
や進展を阻止し得る可能性が示唆されてきた。

【０００５】又、メイラード反応後期生成物の血中、尿
中や組織中の濃度を測定することによる、合併症の診断
への可能性が期待されている。

【０００６】しかしながら、これまでに開発されたメイ
ラード反応後期生成物測定法より得られた知見は、生体
内メイラード反応後期生成物の増量と各種組織障害との
間には密接な因果関係があることを強く示唆している
が、未だ生体内の主要メイラード反応後期生成物の化学
構造は不明である。

【０００７】本発明の発明者の一部は、上記のようなメ
イラード反応後期生成物の現状に鑑み、各種組織障害と
の間に密接な因果関係を有する生体内メイラード反応後
期生成物の構造を特定することを目的として研究を続け
た結果、新規な生体内メイラード反応後期生成物を発見
し、更に研究を続行して当該化合物が式、

【化９】で表される構造を有するピリジニウム化合物であること
を確認し、更にこのピリジニウム化合物が糖尿病又は腎
不全に伴う合併症の診断試薬として有用であるとの知見
を得、特許出願をした。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、式
（２）で表されるピリジニウム化合物が、糖尿病又は腎
不全に伴う合併症の診断試薬として有用である以上、所
定の量の当該化合物を効率的に生産することが必要とな
るが、従来は式（２）で表されるピリジニウム化合物の
かかる製造方法は知られていなかった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
従来技術の現状に鑑みてなされたもので、本発明はま
ず、式（１）

【化１０】（式中、Ａｃはアシル基を、Ｒは低級アルキル基をそれ
ぞれ表す。）で表される化合物を加水分解することを特
徴とする、式（２）

【化１１】で表されるピリジニウム化合物の製造方法を提供する。

【００１０】本発明は又、式（１）

【化１２】（式中、Ａｃはアシル基を、Ｒは低級アルキル基をそれ
ぞれ表す。）で表される化合物を加水分解して、式
（３）

【化１３】で表される化合物を得、更にこの化合物を加水分解する
ことを特徴とする、式（２）

【化１４】で表されるピリジニウム化合物の製造方法を提供する。

【００１１】本発明は更に、式（４）

【化１５】で表される化合物を加水分解することを特徴とする、式
（２）

【化１６】で表されるピリジニウム化合物の製造方法を提供する。

【００１２】本発明は更に又、式（１）

【化１７】（式中、Ａｃはアシル基を、Ｒは低級アルキル基をそれ
ぞれ表す。）で表されることを特徴とする、ピリジニウ
ム化合物の製造のための化合物を提供する。

【００１３】

【発明の実施の態様】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１４】本発明の製造方法の目的化合物である上記
ピリジニウム化合物（２）は、一種のメイラード反応後
期生成物であり、例えば、アルブミン、リゾチーム、カ
ゼイン、リボヌクレアーゼやグロブリン等の蛋白質と、
グルコース、ダイアセチル、グリオキザールやフルクト
ース等のカルボニル化合物との、非酵素的反応によって
産生されるものである。

【００１５】上記ピリジニウム化合物（２）は、ウサギ
赤血球とグルコースとを３７℃で２週間反応させた系の
反応液を４８時間透析して加水分解した後、ＯＤＳ−５
カラムによる高速液体クロマトグラフィーにより、励起
波長３４０ｎｍ、蛍光波長４０２ｎｍにより検出され、
その生成量はグルコースの濃度と反応時間並びに反応液
の褐変化に比例して増加し、その生成はメイラード反応
阻害物質であるアミノグアニジンによって阻害され、
又、ウシ血清アルブミンとグルコースとの系において
も、同様に生成するものである。

【００１６】上記ピリジニウム化合物（２）の構造は、
ウシ血清アルブミンとグルコースの反応で生成したメイ
ラード反応後期生成物を加水分解した後、蛍光波長を利
用した高速液体クロマトグラフィーにより分取した後、
グリセロールとニトロベンジルアルコールとの混合物を
マトリクスとしたＦＡＢ−マススペクトルを用いて測定
することにより、まずその分子量が２１２と決定され
た。

【００１７】次いで、高分解能マススペクトルを利用す
ることにより、上記ピリジニウム化合物（２）の組成式
がＣ₉Ｈ₁₀Ｏ₃Ｎ₁Ｓ₁と決定され、更に二次元を含むＮＭ
Ｒ解析の結果、上記メイラード反応後期生成物は、式

【化１８】で表される８−ヒドロキシ−５−メチルジヒドロチアゾ
ロ［３，２−ａ］ピリジニウム−３−カルボキシレート
と決定された。

【００１８】尚、上記ピリジニウム化合物（２）は、牛
の肝臓より蛍光を有する加水分解物としてすでに単離さ
れているものである。

【００１９】而して、本発明は上記ピリジニウム化合物
（２）を以下のようにして製造するものである。

【００２０】即ち、本発明の製造方法では、式（１）

【化１９】で表される本発明の化合物を使用する。

【００２１】上記式（１）中、Ａｃはアセチル基等のア
シル基を、Ｒはメチル基、エチル基、プロピル基やブチ
ル基等の低級アルキル基をそれぞれ表している。

【００２２】上記本発明の化合物は、Elofsson, M; Wal
se B, ; Kihlberg, J. TetrahedronLett, 1991, 32, 76
13に記載の方法に準じ、グルコースペンタアセテート
と、式（５）

【化２０】で表されるシステイン誘導体とを、四塩化錫の存在下で
反応させて式（６）

【化２１】で表されるグルコース−システイン誘導体を得、その後
にこのグルコース−システイン誘導体におけるＦｍｏｃ
保護基を脱離させることにより、得ることができる。

【００２３】尚、上記式（５）の化合物におけるＦｍｏ
ｃは、以下のような構造の保護基を表している。

【化２２】

【００２４】本発明の製造方法では、上記化合物（１）
を加水分解することにより、上記ピリジニウム化合物
（２）を得るものであるが、この加水分解は、例えば６
Ｎ塩酸等による酸性条件下、必要に応じて加熱すること
により行うことができる。

【００２５】尚、上記ピリジニウム化合物（２）の製造
方法としては、Acta, Chem, Scand., 23, 371, 1969に
も報告があるが、比較的長い工程によるもので、本発明
の製造方法のように１工程で上記ピリジニウム化合物
（２）を製造する方法は知られていない。

【００２６】又、上記ピリジニウム化合物（２）は、上
記式（１）で表される化合物を加水分解して、一旦、式
（３）

【化２３】で表される化合物を得、更にこの化合物（３）を加水分
解することによっても得ることができる。

【００２７】上記の方法において、前者の加水分解は、
例えばメタノール等の溶媒中で、リジウムメトキシド等
によるアルカリ性条件下で行うことができ、後者の加水
分解は、例えば６Ｎ塩酸等による酸性条件下、必要に応
じて加熱することにより行うことができる。

【００２８】更に、上記ピリジニウム化合物（２）は、
式（４）

【化２４】で表される化合物を加水分解することによっても得るこ
とができる。

【００２９】上記の方法における加水分解は、例えば６
Ｎ塩酸等による酸性条件下、必要に応じて加熱すること
により行うことができる。

【００３０】上記式（４）で表される化合物は、H. Mas
aki, A. Imahoriの方法(JP. 09067226 A2)によって合成
することができ、この式（４）で表される化合物は、上
記式（３）で表される化合物における糖部分をガラクト
ースに変更したものである。

【００３１】尚、本発明の製造方法により得られた上記
ピリジニウム化合物（２）の物理化学的データは、文献
記載の値と一致した。

【００３２】本発明の製造方法により得られた上記ピリ
ジニウム化合物（２）は、糖尿病病態において大量に産
生して腎、腱、皮膚、神経等の組織に沈着すると共に、
腎機能の低下に伴い尿中に大量に排泄されてくることか
ら、糖尿病病態のバイオマーカ一として適用することが
可能である。

【００３３】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。

【００３４】実施例１ N-(9-Fluorenylmethoxycarbonyl)-S-triphenylmethyl-L
-cysteine methyl esterの合成メタノール９ｍｌとベンゼン３０ｍｌの混合液に、１．
７７ｇ（３ｍｍｏｌ）のN-(9-Fluorenylmethoxycarbony
l)-S-triphenylmethyl-L-cysteineを溶解し、この溶液
にトリメチルシリルジアゾメタン５．５ｍｌ（４．８ｍ
ｍｏｌ）を加えて、室温で１５分間撹拌した。反応溶液
より溶媒を減圧で留去することにより、粗メチルエステ
ルが得られ、これを精製することなく使用した。¹ ＨＭＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＴＭＳ）：δ
２．６６（ｄ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，２Ｈ）、３．７１
（ｓ，３Ｈ）、４．２３（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１
Ｈ）、４．３０〜４．３９（ｍ，３Ｈ）、５．２３
（ｄ，Ｊ＝８．３Ｈｚ，１Ｈ）、７．１８〜７．３２
（ｍ，１１Ｈ）、７．３８〜７．４１（ｍ，８Ｈ）、
７．６０（ｄ，Ｊ＝６．３Ｈｚ，２Ｈ）、７，７６
（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ）

【００３５】N-(9-Fluorenylmethoxycarbonyl)-L-cyste
ine methyl ester［式（５）においてR=CH₃の化合物］
の合成ジクロロメタン１．５ｍｌ中に粗N-(9-Fluorenylmethox
ycarbonyl)-S-triphenylmethyl-L-cysteine methyl est
erを溶解した溶液に、４１９ｍｇ（３．６ｍｍｏｌ）の
トリエチルシランと１．５ｍｌのトリフルオロ酢酸を加
え、混合溶液を室温で１時間撹拌し、溶媒を留去した。
残査をシリカゲルカラムクロマトグラフィによりヘキサ
ン／酢酸エチル＝４：１→２：１で精製し、１．０４ｇ
（９７％）の目的化合物を得た。¹ ＨＭＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＴＭＳ）：δ
１．３６（ｔ，Ｊ＝９．１Ｈｚ，１Ｈ）、２．９８〜
３．０２（ｍ，２Ｈ）、３．８０（ｓ，３Ｈ）、４．２
４（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，１Ｈ）、４．４４（ｄ，Ｊ＝
７．９Ｈｚ，２Ｈ）、４．６７（ｄｔ，Ｊ＝７．４，
３．８Ｈｚ，１Ｈ）、５．６８（ｄ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，
１Ｈ）、７．２８〜７．４４（ｍ，４Ｈ）、７．６１
（ｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ）、７．７７（ｄ，Ｊ＝
７．３Ｈｚ，２Ｈ）¹³ ＣＮＭＲ（６７．８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）δ２７．
０，４７．１，５２．８，５５．２，６７．０，１２
０．０，１２４．９８，１２５．０１，１２７．０，１
２７．７，１４１．３，１４３．６，１４３．７，１５
５．６，１７０．４

【００３６】N-(9-Fluorenylmethoxycarbonyl)-S-(2,3,
4,6-tetra-O-acetyl-b-D-glucopyranosyl)-L-cysteine
methyl ester［式（６）においてAc=COCH₃、R=CH₃の化
合物］の合成 1,2,3,4,6-penta-O-acetyl-b-D-glucopyranose１．５６
ｇ（４ｍｍｏｌ）とN-(9-Fluorenylmethoxycarbonyl)-L
-cysteine methyl ester［式（５）においてR=CH₃の化
合物］１．００ｇ（２．８ｍｍｏｌ）との２０ｍｌジク
ロルメタン溶液に、四塩化スズ０．４８ｍｌ（４．１ｍ
ｍｏｌ）を添加した。混合溶液を室温で１時間撹拌し、
更に1,2,3,4,6-penta-O-acetyl-b-D-glucopyranose１．
５６ｇ（４ｍｍｏｌ）と四塩化スズ０．４８ｍｌ（４．
１ｍｍｏｌ）を加えた。室温で１時間撹拌後、反応溶液
をジクロロメタンで希釈し、１０％塩酸、水及び塩水で
水洗し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去した。
残査をシリカゲルカラムクロマトグラフィ（ヘキサン／
酢酸エチル＝３：２）で製精し、１．６９ｇ（８８％）
の目的化合物を得た。¹ ＨＭＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＴＭＳ）：δ
２．０１（ｓ，３Ｈ）、２．０２（ｓ，６Ｈ）、２．０
４（ｓ，３Ｈ）、２．９９（ｄｄ，Ｊ＝１４．２，６．
８Ｈｚ，１Ｈ）、３．２６（ｄｄ，Ｊ＝１４．２，４．
０Ｈｚ，１Ｈ）、３．６７（ｄｔ，Ｊ＝９．９，４．０
Ｈｚ，１Ｈ）、３．７５（ｓ，３Ｈ），４．０９〜４．
１５（ｍ，２Ｈ）、４．２４（ｂｔ，Ｊ＝９．９，９．
４，１Ｈ）、４．３６〜４．６１（ｍ，４Ｈ）、５．０
１（ｄｄ，Ｊ＝９．９，９．４Ｈｚ，１Ｈ）、５．０６
（ｄｄ，Ｊ＝９．９，９．４，１Ｈ）、５．２３（ｔ，
Ｊ＝９．４Ｈｚ，１Ｈ）、５，９３（ｄ，Ｊ＝７．９Ｈ
ｚ，１Ｈ）、７．２８〜７．３４（ｍ，４Ｈ）、７．５
９〜７．６１（ｍ，２Ｈ）、７．７６（ｄ，Ｊ＝６．９
Ｈｚ，２Ｈ）¹³ ＣＮＭＲ（６７．８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）δ２０．
４，２０．５，３１．８，４７．０，５２．６，５３．
８，６１．９，６６．８，６８．１，６９．５，７４．
３，７５．９，８２．９，１１９．９，１２４．８５，
１２４．９１，１２７．０，１２７．６，１４１．１，
１４３．５８，１４３．６１，１５５．７，１６９．
２，１６９．３，１６９．９，１７０．４，１７０．７

【００３７】S-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-b-D-glucopyr
anosyl)-L-cysteine methyl ester［式（１）においてA
c=COCH₃、R=CH₃の化合物］の合成ＤＭＦ（１０ｍｌ）中、N-(9-Fluorenylmethoxycarbony
l)-S-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-b-D-glucopyranosyl)-L
-cysteine methyl ester３９０ｍｇ（０．５７ｍｍｏ
ｌ）を、２０％ピペリジンで１時間、室温下に処理し
た。混合溶液から減圧で溶媒を留去した後、酢酸エチル
とエーテル１：１の混合溶液で希釈した。水と塩水で水
洗し、硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、残査
をシリカゲルカラムクロマトグラフィ（クロロホルム／
メタノール＝４０：１）製精し、２４３ｍｇ（９１％）
の目的化合物を得た。¹ ＨＭＭＲ（２７０ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃，ＴＭＳ）：δ
１．７７（ｂｓ，２Ｈ）、２．０１（ｓ，３Ｈ）、２．
０３（ｓ，３Ｈ）、２．０７（ｓ，３Ｈ）、２．０９
（ｓ，３Ｈ）、２．８３（ｄｄ，Ｊ＝１３．９，７．９
Ｈｚ，１Ｈ）、３．１７（ｄｄ，Ｊ＝１３．９，４．３
Ｈｚ，１Ｈ）、３．６９〜３．７５（ｍ，２Ｈ），３．
７５（ｓ，３Ｈ）、４．１６（ｄｄ，Ｊ＝１２．５，
２．６Ｈｚ，１Ｈ）、４．２４（ｄｄ，Ｊ＝１２．５，
４．６Ｈｚ，１Ｈ）、４．５９（ｄ，Ｊ＝９．９Ｈｚ，
１Ｈ）、５．０４（ｔ，Ｊ＝９．６Ｈｚ，１Ｈ）、５，
０９（ｔ，Ｊ＝９．６Ｈｚ，１Ｈ）、５．２３（ｔ，Ｊ
＝９．４Ｈｚ，２Ｈ）¹³ ＣＮＭＲ（６７．８ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃）δ２０．
５，２０．６，３４．８，５２．３，５４．７，６１．
９，６８．１，６９．６，７３．７，７５．９，８３．
５，１６９．４，１７０．１，１７０．６，１７３．９

【００３８】8-hydroxy-5-methyldihydrothiazolo[3,2-
a]pyridinium-3-carboxylate［化合物（２）］の合成ミクロチューブにS-(2,3,4,6-tetra-O-acetyl-b-D-gluc
opyranosyl)-L-cysteine methyl ester［式（１）にお
いてAc=COCH3、R=CH3の化合物］１．５ｍｇを入れ、６
Ｎ塩酸で１１０℃、２４時間の気相加水分解を行った
後、フィルター処理し、ＯＤＳ−ＨＧ−５カラムを用
い、３％アセトニトリル／０．１％トリフルオロ酢酸を
流速２ｍｌ／ｍｉｎで流し、励起波長３４０ｎｍ、蛍光
波長４０２ｎｍにて高速液体クロマトグラフィーにおい
て、目的化合物に相当する溶出時間１０分のピークを分
取した。これを繰り返した結果、S-(2,3,4,6-tetra-O-a
cetyl-b-D-glucopyranosyl-L-cysteine methyl ester
［式（１）においてAc=COCH₃、R=CH₃の化合物］２２．
５ｍｇから、精製された化合物（２）０．９ｍｇ（収率
４．３５％）を得た。

【００３９】実施例２ 3-S-(b-D-glucopyranosyl)-L-cysteine ［化合物
（３）］の合成２００ｍｇ（０．３ｍｍｏｌ）のS-(2,3,4,6-tetra-O-a
cetyl-b-D-glucopyranosyl)-L-cysteine methyl ester
［式（１）においてAc=COCH₃、R=CH₃の化合物］の１ｍ
ｌメタノール溶液に、メタノール０．４ｍｌ中の０．１
Ｎナトリウムメトキシドを４℃で滴下し、同温度で４８
時間撹拌した。アンバーリスト１５を加えて中和し、次
いで濾過して濾液を濃縮した。９３ｍｇの残渣を少量の
メタノールに溶解し、塩化メチレンを加えることにより
固体１２ｍｇを得た。母液を濃縮し、再度メタノール−
塩化メチレンで処理することにより、２７ｍｇの固定を
得た。両固体を合わせることにより、３９ｍｇの目的化
合物を２８％の収率で得た。得られた目的化合物の¹Ｈ
ＭＭＲは文献（Monsigny, M.L.P.; Delay, D.; Vaculi
k, M. Carbohydr. Res. 1977, 59, 589）記載の値と一
致した。

【００４０】3-S-(b-D-glucopyranosyl)-L-cysteine
［化合物（３）］１．５ｍｇを、実施例１と同様に加水
分解、後処理して、化合物（３）３０ｍｇから、精製さ
れた化合物（２）２．５ｍｇ（収率１１．２３％）を得
た。

【００４１】実施例３ S-D-galactopyranosyl-L-cysteine ［化合物（４）］
１．５ｍｇを、実施例１と同様に加水分解、後処理し
て、化合物（３）３０ｍｇから、精製された化合物
（２）２．４ｍｇ（収率１０．８２％）を得た。尚、化
合物（４）は上記文献に記載の方法に準じて合成した。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】式（１）【化１】（式中、Ａｃはアシル基を、Ｒは低級アルキル基をそれ
ぞれ表す。）で表される化合物を加水分解することを特
徴とする、式（２）【化２】で表されるピリジニウム化合物の製造方法。
【請求項２】式（１）【化３】（式中、Ａｃはアシル基を、Ｒは低級アルキル基をそれ
ぞれ表す。）で表される化合物を加水分解して、式
（３）【化４】で表される化合物を得、更にこの化合物を加水分解する
ことを特徴とする、式（２）【化５】で表されるピリジニウム化合物の製造方法。
【請求項３】式（３）で表される化合物を単離せずに
行う請求項２に記載のピリジニウム化合物の製造方法。
【請求項４】式（４）【化６】で表される化合物を加水分解することを特徴とする、式
（２）【化７】で表されるピリジニウム化合物の製造方法。
【請求項５】式（１）【化８】（式中、Ａｃはアシル基を、Ｒは低級アルキル基をそれ
ぞれ表す。）で表されることを特徴とする、ピリジニウ
ム化合物の製造のための化合物。