JPS62273992A - 新規シアル酸誘導体 - Google Patents

新規シアル酸誘導体

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JPS62273992A
JPS62273992A JP11819886A JP11819886A JPS62273992A JP S62273992 A JPS62273992 A JP S62273992A JP 11819886 A JP11819886 A JP 11819886A JP 11819886 A JP11819886 A JP 11819886A JP S62273992 A JPS62273992 A JP S62273992A
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馨 岡本
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はガングリオシドなどのシアル酸含有生理活性物
質の合成中間体として、又、生理活性物質として有用な
新規シアル酸誘導体に関する。
(従来の技術) ガングリオシドは高等動物の臓器の主要糖脂質であるス
フィンゴ糖脂質の一種で、シアル酸を有するものの総称
であり、分子種多様性に冨む物質群である。近年、神経
機能のみならず細胞の分化、増殖や癌化、ウィルス感染
や炎症と免疫、またホルモンや毒素の受容体などに関与
する特異な生理活性物質として重要視されつつある。
例えば、G Q + bという下記の構造で表される種
類のガングリオシドは、培養神経芽腫細胞の細胞分化や
細胞分裂を誘導し、神経成長作用を有することが知られ
ている。
(Calはガラクトース、Gluはグルコース、N e
uAcはN−アセチルノイラミン酸を表す、)ガングリ
オシドは生物m織には微量しか含まれていないため、こ
れを有機合成的に製造する試みがなされているが、最も
単純なヘマトシトの合成が報告されているのみであり、
GQ、bのように複雑な種類のガングリオシドはまだ成
功していない、これは、特にシアル酸の2位と8位の間
の結合形成が極めて難しいことに起因している。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、ガングリオシド等のシアル酸含有生理
活性物質の構成成分であり、これらを製造する際に合成
中間体として有用である新規なシアル酸誘導体を提供す
ることにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは生理活性物質としてのガングリオシドに注
目し、その製造方法に関して鋭意研究を行った結果、反
応性の低い水酸基とシアル酸の結合を可能にする有用な
新規グリコジル化反応を見出し、ガングリオシドの構成
成分である新規シアル酸y:’jX体の製造に成功し、
本発明を完成した。
本発明化合物は次の一般式(りで表される新規シアル酸
誘導体である。
(式中、Acはアセチル基、Xは水素、水酸基又はフェ
ノキシチオカルボニル基、R1及びR2は各々異なって
カルボキシル基、低級アルコキシカルボニ0R6を表し
、 R3は水素又はアセチル基、R4はカルボキシル基又は
低級アルコキシカルボニル基、R5は水素、低R6及び
R7は各々同−若しくは異なって水素又はベンジル基、
R8は水素、低級アルキル基、低級アルケニル基又はベ
ンジル基を表す、) 上記一般式(1)におけるR1、R2及びR4の低級ア
ルコキシカルボニル基は、メトキシカルボニル、エトキ
シカルボニル、n−プロポキシカルボニル、1so−プ
ロポキシカルボニル、n−ブトキシカルボニル、1so
−ブトキシカルボニル、5ec−ブトキシカルボニル、
ter t−ブトキシカルボニル基等の炭素数1乃至4
のアルコキシカルボニル基を意味し、好ましくはメトキ
シカルボニル、エトキシカルボニル基である。
R5及びR8の低級アルキル基は、メチル、エチル、n
−プロピル、1so−プロピル、n−ブチル、1so−
ブチル、5ec−ブチル、tert−ブチル基等の炭素
数1乃至4のアルキル基を意味し、メチル、エチル基が
好ましい。
又、R8の低級アルケニル基としては、ビニル、 。
アリル、1−プロペニル、イソプロペニル、ブテニル基
等の炭素数2乃至4の低級アルケニル基が挙げられる。
但し、R1及びR2のいずれか一方はカルボキシル基又
は低級アルコキシカルボニル基を表し、(Itl方はカ
ルボキシル基及び低級アルコキシカルボニル基以外の基
を表す。
本発明シアル酸誘導体は、前記一般式(1)で表される
化合物の薬学的に許容しうる塩を包含し、例えば、ナト
リウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグ
ネシウム等のアルカリ土類金属、その他アルミニウム等
の金属塩、又はアンモニア等の有機塩基との塩が挙げら
れる。
これらの塩は公知の方法により遊離の本発明シアル酸誘
導体より製造でき、或いは相互に変換することができる
次に、本発明化合物の製造方法について述べる。
本発明化合物は下記一般式(II)で表されるシアル酸
誘導体を供与体として用いるfr規グリコジル化反応に
よって製造することができる。
Ac (式中、Acはアセチル15、Halはハロゲン、R′
は上記R5と同様の低級フルキル基を表す、)一般式(
I[)において、ハロゲンとしては弗素、塩素、臭素、
沃素等が挙げられるが、塩素、臭素が好ましい。
上記一般式(■)で表される化合物は以下の方法に従っ
て製造することができる。
+11次式で表される2−クロロ−N−アセチルノイラ
ミン酸化合物: Ac (R,Kuhn et al−+ Chew、 Bar
、、 99+ 611(1966) )をベンゼン中、
室温で約1時間、1.8−ジアザビシクロ(5,4,0
3−7−ウンデセン(DBU)で処理することによって
、80%以上の収率で下記化合物を得ることができる。
Ac (2)次に、上記化合物をアセトニトリルと水の混合溶
媒中、80℃で数十分間、N−ブロモスクシンイミド(
NBS)で処理した後、シリカゲルカラムにより分#精
製して、シアキシアルトランス付加のブロムヒドリンを
得る。このブロムヒドリンを無水アセトニトリル中、室
温で数十分間、DBUで処理することによって、90%
以上の収率で下記エポキシ体を得Ac (3)上記エポキシ体と四臭化チタン、四塩化チタン等
のハロゲン化チタン又は三弗化ホウ素エーテル錯体を無
水1.2−ジクロロエタン中、室温で数十分間乃至数時
間反応させることによって前記一般式(n)で表される
化合物を95%以上の収率で得ることができる。
このようにして得られる一般式(I[)で表されるシア
ル酸誘導体は、従来のグリコジル化反応では反応が進行
しなかったり、反応しても収率が非常に低い結果となる
反応性の極めて低い受容体ともよく反応するため、グリ
コジル化反応における供与体として非常に有用である。
従うで、ノイラミン酸の8位、9位及びガラクトースの
3位の水酸基等の反応性の極めて低い受容部位とN−7
セチルノイラミン酸供与体の2位との結合が可能になり
、本発明化合物の合成に成功した。
以下に本グリコジル化反応の方法を説明する。
上記一般式(■)で表されるN−アセチルノイラミン酸
供与体と反応させるガラクトース誘導体及びノイラミン
酸誘♂体は、所”望の結合部位の他の水酸基、カルボキ
シル基等をアセチル基、アルキル基、ベンジル基等で適
宜保護しておく必要がある。
グリコジル化反応における溶媒としては、トルエン、ベ
ンゼン又はトルエンと1.2−ジクロロエタンの混合溶
媒などが使用でき、触媒はトリフルオロメタンスルホン
酸銀、中和剤はリン酸二ナトリウム、リン酸二カリウム
等のリン酸二アルカリが好ましい。
反応温度については、室温ではβ体の生成比が高いが、
低温にするに従ってα体の比率が高くなるため、目的物
に応じて適宜設定することができるが、−15℃乃至室
温が適当である0反応時間は、長時間になると副反応に
より生成物の分解等が起こるので、5分間乃至1時間く
らいで充分である。
上記グリコジル化反応によって生成した本発明化合物の
非還元末端ノイラミン酸の3位水酸基を還元するために
は、例えば、水酸基をフエノキシチオカルボニル化し、
トリーn−ブチルスタナンで還元する方法等が利用でき
る。
即ち、該生成物をアセトニトリル中、室温又は適宜加温
して、ジメチルアミノピリジン存在下、フェニルクロル
チオノカーボネートで1時間乃至1日間処理することに
より、80%以上の収率でチオカーボネート体を得るこ
とができる。
次に、このチオノカーボネート体をトルエン、テトラヒ
ドロフラン等の溶媒中、2.2°−アゾビスイソブチロ
ニトリル(AIBN)の存在下、トリーn−ブチルスタ
ナンで数十分間加熱還流処理することにより、95%以
上の収率でフェニルチオカルボニル基を還元でき、目的
を達成することができる。
保護基の除去は通常の方法に従うて行うことができる0
例えば、脱ベンジル化はメタノール等の適当な溶媒中、
パラジウム−炭素存在下に接触還元することにより行う
、又、アセチル基等の脱離はメタノール、エタノール等
の適当な溶媒中、カリウムt−ブトキシド、ナトリウム
メトキシド等のアルカリ金属アルコキシドなどの塩基性
触媒の存在下で行うことができる。
以上のように得られた本発明化合物は、蒸留、クロマト
グラフィー、再結晶などの通常の手段により精製し、T
LC1元素分析、融点測定、比旋光度、IR,NMR,
UV、マススペクトルなどにより同定を行った。
尚、α体及びβ体は主にNMRを用いて区別し、同定し
た。又、比旋光度はすべてナトリウムのD線を用いて測
定した。
以下の実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例) 実施例1゜ Ac 7.7gの上記化合物を乾燥ベンゼン70−に溶解し、
2.7−のDBUを加え、アルゴン気下にて1時間室温
で攪拌した。水、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリ
ウム上で乾燥し、減圧上濃縮した。得られた粗生成物を
シリカゲルカラムで精製しシロップ状の物質を得た。こ
れをヘキサン−酢酸エチルより結晶化して、白色結晶の
化合物iを得た。
収率:81  % 融点:  126−127 ℃ (α)  z+ :   +79.9°(C−1,3)
I R(Kllr):  3270. 1738. 1
645. 1565  cm−’FAn−Mass: 
 474  (M+1l)(21200wの化合物iを
アセトニトリルと水の混合溶媒に溶解し、0.48+*
molのNBSを室温にて加え、12分間80℃で撹拌
した。濃縮乾燥して得られた残渣をシリカゲルカラムに
かけ、ジエクアトリアル付加体の後に溶出するシアキシ
アルトランス付加体のブロムヒドリンの百分を集め、ヘ
キサン−酢酸エチルより再結晶してブロムヒドリンを7
3%の収率で得た。
このブロムヒドリン500mWを4−の無水アセトニト
リルに溶解し、0.16艷のDBUを加え、室温で10
分間撹拌した。減圧上濃縮して得られた粗生成物をシリ
カゲルカラムで精製した後、ヘキサン−酢酸エチルより
再結晶して、白色結晶の化合物iiを得た。
Ac 収率:92 % 融点:  17? −178℃ ((r)  ” :   −10,0°(C−1,3)
I R(Kllr):  3420. 1740. 1
650. 1572  cs−’FAB−Mass: 
 490  (M+Il)+31200■の化合物11
を含む無水1.2−ジクロロエタン溶液3−に、0.4
5s+wolの四臭化チタンを加え、室温下で10分間
攪拌した。減圧下′a縮して得られた残渣を酢酸エチル
に溶解し、飽和硫酸ナトリウム溶液、5%炭酸水素ナト
リウム、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウム
上で乾燥した。@圧下濃縮して得られたシロップ状の粗
生成物をシリカゲルカラムで精製して、化合物iiiを
得た。
AC 収率:98 % 融 点: 油状物 〔α) ” :  −91,1@(C・0.6)I R
(KBr):  3420.1?42.1660.15
40  cm−’FAR−Mass:  570.57
2 (M+II)実施例2゜ (1140011fの化合物iii、330*の下記化
合物iv:及び360■の無水リン酸水素ナトリウムを
無水1.2−ジクロロエタン/トルエンの混合溶媒に溶
解し、180wのトリフルオロメタンスルホン酸銀を溶
かした3艷の無水トルエン溶液を、アルゴン気下O℃に
て該溶液に添加した0反応溶液を0℃で10分間、その
後室温で10分間攪拌し、濾過して不溶物をクロロホル
ムで洗った。濾液から溶媒を溜去後、得られたシロップ
状の生成物をシリカゲルカラムにかけ、2つの百分に分
離精製した。NMR比よって解析し、後半の溶出画分を
α体(化合物1α−■)、前半の溶出画分をβ体(化合
物lβ−■)と同定した。
〜化合物1α−■〜 収率:42 % 融点:  137−139 ℃ 〔α〕 −コニ   +29.9 ” (C,1,2)
IR(にBr):  3430. 1?40. 166
0. 1540  elm−’FAB−Mass:  
921  (M+II)〜化合物lβ−Φ〜 収率:21 % 融 点: 油状物 〔α)”:  +23.9°(C〜1,2)IR(KB
r):3420.1745.1660.1540  c
m−’FAB−Mass:  921 (M+II)(
2)化合物ivのかわりに下記化合物:Ac を用いて、上記(1)と同様の操作を行った後、さらに
高速液体クロマトグラフィーで分離精製して、化合物2
α−■及び化合物2β−■を得た。
〜化合物2α−■〜 融点: 油状物 〔α) ” :  +27.4°(C・1.1)E R
(KBr): 3430.1?40.1660.154
0 cll−’FAIL−Mass: 921 (M+
ll)〜化合物2β−■〜 収率:28 % 融 点: 油状物 〔α) ” :  +20.3°(C=1.6)I R
(KrJr):  3420.1745.1660.1
538  cm−’FAB−Mass:  921 (
M+l1)(3)化合物ivのかわりに下記化合物:を
用いて、上記(2)と同様の操作を行い、化合物3α−
■及び化合物3β−■を得た。
〜化合物3α−■〜 収 率:37 % 融 点二 油#R物 〔α) ” :  −19,7°(C−1,0)IR(
に[lr):  3430.1740.1660.15
40  ell−’FAII−Mass:  865 
(M+Il)〜化合物4β−Φ〜 収率:15 % 融 点: 油状物 (α) ” :  −23,3°(C,1,2)I R
ffflr)ニー 3430.1740.1660.1
540  cts−’F All−Mass:  86
5 (M+II)(4)化合物ivのかわりに下記化合
物:を用いて、上記+11と同様の操作を行い、化合物
4α−■及び化合物4β−■を得た。
〜化合物4α−■〜 収率:18 % 融 点−油状物 〔α)+3. −44°(C,0,9)I R(Kfl
r):  3425.1?47.1660.1540 
 on−’FAfl−Mass:   1323  (
Mill)〜化合物3β−Φ〜 収率:31  % 融 点: 油状物 〔α)”:  −5,8°(C−1,1)I R(KB
r):  3440.1?45.1665.1540 
 am−’FAR−Mass:  1323 (Mil
l)実施例3゜ 75■の化合物1α−■、40■の4.4−ジメチルア
ミノピリジン及び23μEのフェニルクロルチオノカル
ボネートを1.0−の無水アセトニトリルに溶解し、ア
ルゴン気下にて、50℃で2.5時間攪拌した後、反応
溶液を濃縮乾固した。残渣に水と酢酸エチルを加え、抽
出操作を行った。酢酸エチル層を分取し、飽和食塩水で
洗浄後、無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶媒を溜去し
た。残渣をシリカゲルカラムにかけて得られた粗結晶を
エタノール/アセトンより再結晶して、化合物1α−■
の3位水酸基をフェノキシチオカルボニル化した化合物
1α−■を白色結晶として得た。
〜化合物1α−■〜 収率:91 % 融点:  207−209 ℃ 〔α)  ”  ?    +35.3 ° (C−1
,3)I R(WBr):  3420.1745.1
660.1540  cs−”FAR−Mass:  
1057 (M+H)同様にして、化合物1β−■、化
合物2α−■及び化合物2β−■の3位水酸基をフェノ
キシチオカルボニル化した以下の化合物を得た。
〜化合物lβ−■〜 収率:83 % 融 点二 油状物 〔α) ” :  +35.4°(C虐1.3)I  
R(KBr):   3420. 1750. 166
0. 1540   cm−重FAB−Mass:  
1057 (M+H)〜化合物2α−■〜 収 率:83 % 融 点二 油状物 (α) ”:  +35.4°(C−1,3)I R(
KBr):  3430.1?43.1660.154
0  cm−’FA[l−Mass:  1057 (
Mill)〜化合物2β−■〜 収 率:80 % 融 点二 油状物 (α) ”:  +22.9°(C−0,8)I R(
X[lr):  3420.174B、 1660.1
530  cm−’FAB−Mass:  1057 
(M十量■)実施例3゜ 70*の化合物1α−■を無水トルエン1.5−及びテ
トラヒドロフラン1.0−の混合溶媒に溶解し、36μ
lのトリーn−ブチルスタナン及び触媒量のAtBNを
加えた0反応溶液を110℃で10分間加熱還流した後
濃縮した。得られたシロップ状の生成物をシリカゲルカ
ラムで精製した後、ヘキサン/酢酸エチルより結晶化し
、ヘキサンで洗浄して、化合物1α−■の3位を還元し
た化合物1α−■を白色粉末として得た。
〜化合物1α−■〜 収 率:97 % 融 点: 油状物 (α) ”:  +17.8°(C−2,8)t R(
KBr):  3430.1?44.1660.154
0  am−’F An−Mass:  905 (M
÷11)同様にして、化合物lβ−■、化合物2α−■
及び化合物2β−■の3位水酸基を還元した以下の化合
物を得た。
〜化合物lβ−■〜 収率:96 % 融 点: 油状物 (α) ”:  +35.1°(C−1,3)rR(K
Br):  3430.1742.1660.1540
  am−’FAR−Mass:   905  (M
ill)〜化合物2α−■〜 収率:95 % 融 点: 油状物 (α)  ”:   +22.3″(C,0,4)r 
RO[Br):  3420.1?42.1660.1
538  co+−’FA[l−Mass:  905
 (Mill)〜化合物2β−■〜 収率:96 % 融 点: 油状物 (α) ” :  + 31.2 ’ (C=1.2)
I R(Kllr):  3400. 1?45. 1
662. 1538  am−’FA[l−Mass:
  905  (Mill)実施例4゜ 45■の化合物1α−■を4.5.、iの無水メタノー
ルに溶解し、触媒量のカリウムt−ブトキシドをアルゴ
ン気下にて添加した0反応溶液を室温でで30分間攪拌
し、0.6−のIN水酸化ナトリウム溶液を加え、さら
に1時間攪拌した0反応液を一10℃に冷却し、DOW
EX 5011−X8で酸性にした後、樹脂はメタノー
ル/水でよく洗った。溶液を濃縮し、得られたシロップ
状の生成物をクロロホルム/メタノールより結晶化して
化合物1α−■を白色粉末として得た。
〜化合物1α−Φ〜 JM 収率:97 % 融点:  144−146 ℃ 〔α) ” :  +12.7°(Cd、4)r R(
KBr):  3400.1?19.1640.156
0  am−’FAIL−Mass:  583 (M
ill)同様にして、化合物1β−■、化合物2α−■
及び化合物2β−■の保!i基を脱離させた以下の化合
物を得た。
〜化合物1β−■〜 収率:96 % 融点:  168−172 ℃ 〔α) ” :  +6.6 ’ (C,0,6)I 
R(Kllr):  3390.1?20.1640.
1558  ctm−’FA[l−Mass:  58
3 (Mill)〜化合物2α−■〜 I 収 率:97  % 融点:  163−166 ℃ (α)  ”  :    +35.7  ”  (C
寓0.1)I R(Kllr):  2400.171
B、 1640.1560  cm−’FA[l−Ma
ss:  583 (Mill)〜化合物2β−■〜 収率:93 % 融点:  232−235 ℃ (α)” :   +42.6°(C−1,1)I R
(K[lr):  3400. 1?20. 1630
. 1570  ell−’FA[l−Mass:  
583  (Mill)(発明の効果) 本発明における化合物2α−■乃至同■、化合物3α及
び化合物4αは、ガングリオシドの構成成分の合成中間
体として有用である。
又、ガングリオシドの他にもシアル酸を含有する物質は
数多くあり、例えば、髄膜炎菌のポリサンカライドC等
が挙げられる。ポリサンカライドCは、その投与による
感作によって、菌性髄膜炎の予防を行うことができる。
本発明化合物1α−■乃至■同は、シアル酸の2位と9
位の結合様式をもつシアル酸二量体である。
これは髄膜炎菌のポリサッカライドCの構成成分であり
、ポリサンカライドCの合成中間体として有用である。
本発明化合物1α−■、1β−■、2α−■、2β−■
などは、還元末端側のシアル酸の2位と3位間に二重結
合があるので、再びエポキシ体を経て、化合物■のよう
な2−ハロゲノ−3−ヒドロキシ体として、さらにグル
コース、ガラクトース、シアル酸等とグリコジル化し、
糖鎖を延長することができさらに、本発明シアル酸誘導
体に関しては、天然に存在するシアル酸含有物質の生理
活性から見て、免疫調製剤、自己免疫疾患治療剤、髄膜
炎治療剤、血小板i集阻害剤、抗癌剤、コレラ毒素等の
拮抗剤、神経組織機能回復剤、細胞表面の標識マーカー
などとしての有用性が期待できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Acはアセチル基、Xは水素、水酸基又はフェ
    ノキシチオカルボニル基、R_1及びR_2は各々異な
    ってカルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基、或
    いは、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 又は、 ▲数式、化学式、表等があります▼を表し、 R_3は水素又はアセチル基、R_4はカルボキシル基
    又は低級アルコキシカルボニル基、R_5は水素、低級
    アルキル基、ベンジル基、又は、 ▲数式、化学式、表等があります▼を表し、 R_6及びR_7は各々同一若しくは異なって水素又は
    ベンジル基、R_8は水素、低級アルキル基、低級アル
    ケニル基又はベンジル基を表す。) で表されるシアル酸誘導体及びその薬学的に許容される
    塩。
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