JPS6360748B2

JPS6360748B2 -

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Publication number: JPS6360748B2
Application number: JP55158855A
Authority: JP
Priority date: 1980-11-13
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1988-11-25
Also published as: JPS5782386A; EP0052340B1; EP0052340A1; US4446312A; DE3165444D1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は新規なＣ−β−Ｄ−キシロピラノシド
系化合物に関し、さらに詳しくは、細胞膜表面に
存在する複合糖質（プロテオグリカン）の質及び
量を変える性質を有し、制ガン効果、動脈硬化抑
制効果、血栓抑制効果等が期待されるＣ−β−Ｄ
−キシロピラノシド系化合物に関するものであ
る。

従来、Ｏ−β−Ｄ−キシロピラノシド系化合物
が、細胞膜表面あるいは細胞間に存在し、生体組
織の重要な構成要素となつているいわゆるプロテ
オグリカンの量を変化させ、或る種の細胞膜表面
の性質を大きく変化させることが知られている
〔ジヤーナル・オブ・バイオケミストリー（J.
Biochem.），74，1069−1073（1973）〕。

この性質は、癌細胞を例にとると、Ｏ−β−Ｄ
−キシロピラノシド系化合物が、癌細胞表面のプ
ロテオグリカンの性質を変え、その量を少なくし
て癌細胞をいわば裸の状態とし、もつて生体の癌
細胞に対する免疫性を高めることによつて発癌の
予防、癌細胞の免疫による治療効果を高めること
が充分期待される。ところが、Ｏ−β−Ｄ−キシ
ロピラノシド系化合物は酵素による加水分解を受
けやすく、例えば、制ガン効果を目的として、人
体内に投与した場合、その大部分が、効果を表わ
す前に分解されてしまい役に立たなくなる。そこ
で、本発明者らは、酵素による加水分解を受け難
く、しかも、細胞表面のプロテオグリカンの質と
量を変化させることができるＣ−β−Ｄ−キシロ
ピラノシド系化合物を見出し、本発明を完成する
に到つた。

本発明の目的は、新規なるＣ−β−Ｄ−キシロ
ピラノシド系化合物を提供することである。

本発明は、すなわち、次式（）：式中、Ｒは炭素数１〜５の低級アルキル基を表
わす。

で示されるＣ−β−Ｄ−キシロピラノシド系化合
物を提供するものである。式（）で示される化
合物は、新規化合物であり、式中、Ｒは具体的に
はメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピ
ル、ｎ−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、ｔ
−ブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル等を表わ
す。

具体的化合物としては、１Ｃ−メチル−β−Ｄ−キシロピラノシド（Ｃ
−β−Ｄ−キシロピラノシルメタン）２Ｃ−エチル−β−Ｄ−キシロピラノシド（Ｃ
−β−Ｄ−キシロピラノシルエタン）３Ｃ−ｎ−プロピル−β−Ｄ−キシロピラノシ
ド（Ｃ−β−Ｄ−キシロピラノシル−ｎ−プロ
パン）４Ｃ−イソプロピル−β−Ｄ−キシロピラノシ
ド（Ｃ−β−Ｄ−キシロピラノシル−２−プロ
パン）５Ｃ−ｎ−ブチル−β−Ｄ−キシロピラノシド
（Ｃ−β−Ｄ−キシロピラノシル−ｎ−ブタン）６Ｃ−イソブチル−β−Ｄ−キシロピラノシド
（Ｃ−β−Ｄ−キシロピラノシルイソブタン）７Ｃ−sec−ブチル−β−Ｄ−キシロピラノシ
ド（Ｃ−β−Ｄ−キシロピラノシル−sec−ブ
タン）８Ｃ−ｔ−ブチル−β−Ｄ−キシロピラノシド
（Ｃ−β−Ｄ−キシロピラノシル−ｔ−ブタン）９Ｃ−ｎ−ペンチル−β−Ｄ−キシロピラノシ
ド（Ｃ−β−Ｄ−キシロピラノシル−ｎ−ペン
タン）等が挙げられる。

式（）で示される本発明化合物は、次に示す
反応経路に従つて合成することができる。

〔上記経路及び式中、Acはアセチル
（CH₃CO）を表わし、Ｘは臭素原子等のハロゲン
原子を表わし、Ｒは前述の意味を有する。〕すなわち、Ｄ−キシロース（）をハドソン
（Hudson）等の方法〔シー・エス・ハドソン（C.
S.Hudson）、ジエー・エム・ジヨンソン（J.M.
Johnson）、ジヤーナル・オブ・ジ・アメリカ
ン・ケミカル・ソサイエテイー（J.Am.Chem.
Soc.），37，2748（1915）〕によりアセチル化して
テトラアセテート（）を得、これをホランド
（Holland）等の方法〔シー・ブイ・ホランド
（C.V.Holland）、デイー・ホルトン（D.
Horton）、ジエー・エス・ジユーウエル（J.S.
Jewell）、ジヤーナル・オブ・オーガニツク・ケ
ミストリー（J.Org.Chem），32，1818（1967）〕に
より塩化アルミニウムで処理して化合物（）を
得る。このとき、（）を塩化アルミニウムで短
時間処理すると（）のβ−体が得られるが、長
時間処理すると熱力学的により安定なα−体が得
られる。（）はまた（）を塩化亜鉛存在下、
塩化アセチルと処理することによつても得ること
ができる〔上記、J.Am.Chem.Soc.，37，2748
（1915）参照〕。

次に、化合物（）を過剰のグリニヤール試薬
で処理した後、アセチル化して化合物（）を得
る。このとき、α−体とβ−体が生成する。α−
体とβ−体の分離は、クロマトグラフイー、再結
晶法等の手法を適用することによつて行なうこと
ができる。かくして得られるβ−体の（）をメ
タノール中、触媒量の水酸化リチウム、水酸化ナ
トリウム等の塩基で処理して本発明の目的化合物
（）を得ることができる。

かくして、得られる本発明のＣ−β−Ｄ−キシ
ロピラノシド系化合物は、後記試験例、第２及び
３図に於て示すように、コンドロイチン硫酸生合
成の良き開始剤（initiator）となる。しかも本発
明のＣ−β−Ｄ−キシロピラノシド系化合物を開
始剤として合成されるグリコサミノグリカンは、
正常なプロテオグリカン（分子量2.5×10⁶以上）
に比べて、タンパク質成分を結合しておらず、し
かも分子量が極めて低い（分子量2.0×10⁴〜3.0×
10⁴）ため組織中にとどまり難く、組織培養系で
は、培地中に、動物体内では、組織を難れて血流
中に遊離されることになる。このことは、本発明
のＣ−β−Ｄ−キシロピラノシド系化合物を生体
に投与することによつて、組織を構成する細胞膜
表面のプロテオグリカンの量を減少せしめ、本発
明のＣ−β−Ｄ−キシロピラノシド系化合物を開
始剤としてできた低分子量のグリコサミノグリカ
ン（コンドロイチン硫酸）が血流中に放出される
結果となる。癌細胞を例にとつて説明すれば、癌
細胞表面のプロテオグリカンの量が極めて少量と
なり、癌細胞はいわば裸の状態となつて、免疫細
胞による免疫力を高める結果となる。従つて、本
発明化合物は癌の予防及び治療に有用であること
が充分期待される。

また、血流中に放出されるグリコサミノグリカ
ン（コンドロイチン硫酸）は、体外から特別に投
与されたコンドロイチン硫酸と同様の効果を生体
に及ぼし、血管壁への脂質沈着、動脈硬化に由来
する諸疾患の予防及び治療に有用であることが期
待される。さらに、本発明のＣ−β−Ｄ−キシロ
ピラノシド系化合物は、従来のＯ−β−Ｄ−キシ
ロピラノシド系化合物に比べ、酸や酵素による加
水分解を受けにくく、本発明化合物がいわゆる標
的器官に到達するまでに分解を受けるおそれがな
く、生体に投与されたものが有効に作用すること
になり、この点で従来例のＯ−β−Ｄ−キシロピ
ラノシド系化合物にはない利点を有している。

以下、合成例、実施例及び試験例を示して本発
明をさらに詳しく説明する。

合成例１トリ−Ｏ−アセチル−Ｃ−ｎ−ブチル−β−Ｄ
−キシロピラノシド（トリ−Ｏ−アセチル−β
−Ｄ−キシロピラノシル−ｎ−ブタン）の合成 200mlの四つ口フラスコ中にマグネシウム3.65
ｇ（0.15mole）を入れた後、この中にエーテル
70mlを入れ激しく撹拌した。次いで、ｎ−ブチル
ブロミド20.55ｇ（0.15mole）のエーテル溶液
（20ml）をこの中に３時間で加えた。滴下終了後、
反応混合物を２時間還流した。室温まで冷却後、
この中にトリ−Ｏ−アセチルキシロシルクロリド
（）2.95ｇ（0.01mole）のエーテル溶液（30ml）
を30分で滴下した。滴下後、反応混合物を５時間
還流した。反応混合物を室温まで冷却後、氷−水
200ml中にゆつくりと注ぎ込んだ。これを酢酸で
酸性にした後、有機層を分離した。水層を減圧濃
縮と真空乾燥（0.01mmHg、100℃、30分）して白
色の固体を得た。これを細かく砕いた後、500ml
のナスフラスコ中に入れた。この中に無水酢酸ナ
トリウム５ｇと無水酢酸100mlを入れ、反応混合
物を100℃で３時間撹拌した。これを室温まで冷
却後、氷−水300ml中に注ぎ込み、一夜撹拌した。
水層をエーテル300mlで一回、次に100mlで２回抽
出後、有機層を合わせ、飽和炭酸水素ナトリウム
水100mlと粉末炭酸水素ナトリウム100ｇを加えて
中和した。有機層を分離後、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した。これを減圧濃縮し、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフイーに付して目的とするトリ−
Ｏ−アセチル−Ｃ−ｎ−ブチル−β−Ｄ−キシロ
ピラノシドを1.3ｇ得た。Rf＝0.48〔ヘキサン−酢
酸エチル（１：１）〕。

′HNMR（CDCl₃），δppm：0.90（ｔ，Ｊ＝6.0Hz，
CH₃），1.1〜1.7（ｍ，CH₂），2.04（ｓ，
CH₃CO），3.24（dd，Ｊ＝10.0，11.2Hz，
1H），3.36（ｍ，1H），4.11（dd，Ｊ＝5.2，
11.2Hz，1H），4.75〜5.28（ｍ，3H）。

合成例２トリ−Ｏ−アセチル−Ｃ−ｎ−ブチル−β−Ｄ
−キシロピラノシド（トリ−Ｏ−アセチル−β
−Ｄ−キシロピラノシル−ｎ−ブタン）の合成 200mlの四つ口フラスコ中にマグネシウム3.65
ｇ（0.15mole）を入れた後、この中にエーテル
70mlを入れ激しく撹拌した。次いで、ｎ−ブチル
ブロミド20.55ｇ（0.15mole）のエーテル溶液
（20ml）をこの中に３時間で加えた。滴下終了後、
反応混合物を２時間還流した。室温まで冷却後、
この中にトリ−Ｏ−アセチル−α−Ｄ−キシロシ
ルクロリド（）４ｇのエーテル溶液（30ml）を
30分で滴下した。適下後、反応混合物を５時間還
流した。反応混合物を室温まで冷却後、氷−水
200ml中にゆつくりと注ぎ込んだ。これを酢酸で
酸性にした後、有機層を分離した。水層を減圧濃
縮と真空乾燥（0.01mmHg、100℃、30分）して白
色の固体を得た。これを細かく砕いた後、500ml
のナスフラスコ中に入れた。この中に無水酢酸ナ
トリウム５ｇと無水酢酸100mlを入れ、反応混合
物を100℃で３時間撹拌した。これを室温まで冷
却後、氷−水300ml中に注ぎ込み、１夜撹拌した。
水層をエーテル300mlで一回、次に100mlで２回抽
出後、有機層を合わせ、飽和炭酸水素ナトリウム
水100mlと粉末炭酸水素ナトリウム100ｇを加えて
中和した。有機層を分離後、無水硫酸ナトリウム
で乾燥した。これを減圧濃縮し、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフイーに付して目的とするトリ−
Ｏ−アセチル−Ｃ−ｎ−ブチル−β−Ｄ−キシロ
ピラノシドを1.3ｇ得た。Rf＝0.48〔ヘキサン−酢
酸エチル（１：１）〕。

合成例３トリ−Ｏ−アセチル−Ｃ−エチル−β−Ｄ−キ
シロピラノシド（トリ−Ｏ−アセチル−β−Ｄ
−キシロピラノシルエタン）の合成合成例１と同様な操作を施すことにより、トリ
−Ｏ−アセチル−α−Ｄ−キシロシルクロリド
（）2.95ｇとエチルマグネシウムブロミド10.66
ｇ（0.08mol）から目的とするトリ−Ｏ−アセチ
ル−Ｃ−エチル−β−Ｄ−キシロピラノシドを
1.7ｇ合成した。Rf＝0.53〔トルエン−酢酸エチル
（３：１）〕。

′HNMR（CDCl₃），δppm：0.96（ｔ，Ｊ＝6.8，
CH₂ CH₃ ），1.27〜1.8（ｍ，2H，CH₂ CH₃），
2.04（ｓ，9H，CH₃ CO），3.22（dd，Ｊ＝
10.0，11.4Hz，1H，H_5a），3.27（ｍ，1H，
H₁），4.08（dd，Ｊ＝5.4，11.4Hz，1H，
H_5e），4.67〜5.35（ｍ，3H，H₂〜H₄）。

実施例１Ｃ−ｎ−ブチル−β−Ｄ−キシロピラノシド
（Ｃ−β−Ｄ−キシロピラノシル−ｎ−ブタン）
の合成合成例２において調製されたトリ−Ｏ−アセチ
ル−Ｃ−ｎ−ブチル−β−Ｄ−キシロピラノシド
399mg（1.26mmol）、水酸化リチウム10mgおよび
乾燥メタノール３mlの混合物を室温で12時間撹拌
した。反応混合物を減圧濃縮した後、残渣をシリ
カゲルカラムクロマトグラフイーに付し目的化合
物を240mg（100％）無色の結晶として得た。

〔α〕²⁰ _D＝−74.1゜（ｃ＝1.16，CH₃OH）。

Rf＝0.34〔クロロホルム−メタノール（５：
１）〕。

′HNMR（D₂O），δppm：0.90（ｍ，CH₃），1.1
〜1.8（ｍ，CH₂），3.1〜3.7（ｍ，5H），3.94
（dd，Ｊ＝4.2，10.0Hz，1H）。

mp：100〜101℃。

実施例２Ｃ−エチル−β−Ｄ−キシロピラノシド（Ｃ−
β−Ｄ−キシロピラノシルエタン）の合成実施例１と同様な操作を施すことにより、合成
例３において調製されたトリ−Ｏ−アセチル−Ｃ
−エチル−β−Ｄ−キシロピラノシド330mg
（1.15mmol）から目的とするＣ−エチル−β−Ｄ
−キシロピラノシド180mg（97％）を合成した。
目的物は無色の結晶で、mp：145〜146℃を示し
た。

〔α〕²³ _D＝−48゜（ｃ＝１，H₂O）。

′HNMR（D₂O），δppm：0.93（ｔ，Ｊ＝6.8，
3H，CH₂ CH₃ ），1.71（ｍ，2H，CH₂
CH₃），3.0〜4.1（ｍ，6H）。

試験例 12日目のニワトリ胚（chick embryo）からタ
イロード培地（Tyrode′s medium）中で骨端軟
骨を氷冷しながら採取し、余分な組織を取り除い
た。５匹分に相当する軟骨150mgに５mlのBGJb
〔完全合成培地、GIBCO社（Grand Island
Biological Company）の処方に従つて調製〕を
加え、37℃で前培養（pre−incubation）を行な
つた。培地を交換した後、新たに１mlのBGJbを
加え、5μCiのNa₂ ³⁵SO₄を添加して37℃で３時間
保温した。さらに、アイソトープを含まない新鮮
な培地（chase medium、追跡培地）１mlと交換
し、37℃で１時間保温を行なつてから培地と組織
に分離した。キシロシド化合物のグリコサミノグ
リカンの合成に及ぼす影響を調べるためには、前
培養及び培養の培地中にキシロシド化合物を一定
濃度になるように添加した。

培養後、ラベル培地（labeled medium、
Na₂ ³⁵SO₄を含む培地）と追跡培地（chase
medium）を合わせて0.5MTris−HCl緩衝液（PH
8.0）中でプロナーゼ−Ｐを加え、50℃で16時間
消化した。消化反応液を、0.2Mギ酸アンモニウ
ム液を溶出液としてバイオ−ゲルＰ−２（Bio−
Gel，Bio−Rad社製商品名）を充填したカラム
（1.5×14cm）を用いてゲルろ過に付し、Vo画分
を集めた後、凍結乾燥して粗グリコサミノグリカ
ンを得た。

一方、上記に於て、培地と分離された組織に
は、氷冷した4Mグアニジン塩酸を加え、−20℃に
て一夜放置後均一にすり漬し（homogenize）し
た。得られたホモジネートを室温で一夜放置後、
8500rpmで遠心し、上清を得た。この上清に３倍
量の水を加え、さらにその３倍量の95％エタノー
ル（1.3％の酢酸カリウムを含む）を加えて、沈
殿を得た。この操作をさらに２回繰り返した後、
得られた沈殿を合わせて、デシケータ中で乾燥さ
せた。得られた沈殿を0.02MTris−HCl緩衝液
（PH8.0）に溶かし、上記した培地の場合と同様に
プロナーゼによる消化を行なつて粗グリコサミノ
グリカンを得た。

キシロシド化合物として、従来例のＯ−パラニ
トロフエニル−β−Ｄ−キシロピラノシド、本発
明のＣ−ｎ−ブチル−β−Ｄ−キシロピラノシド
及びＣ−エチル−β−Ｄ−キシロピラノシドを用
い、〔 ³⁵S〕グリコサミノグリカンの総合成量
（³⁵S取り込み量）、培地に遊離する量及び組織中
にとどまる量に対する影響を第１〜３図に図示す
る。

第１図を見ると、Ｏ−パラニトロフエニル−β
−Ｄ−キシロピラノシドの濃度が0.05mMから
1.0mMへ増加するに従つて ³⁵Sのグリコサミノ
グリカンへの総取り込み量は増加し、濃度1mM
で40800count per minute（cpm）を示し、この
値は対照（control）の2.35倍であつた。また、
その時、controlの95％が培地へ遊離する一方、
組織の〔 ³⁵S〕グリコサミノグリカンはcontrol
の11％へ減少した。このことは、今までの報告
〔J.Biochem.，74，1069−1073（1973）〕と同様
に、Ｏ−パラニトロフエニル−β−Ｄ−キシロピ
ラノシドがコンドロイチン硫酸合成の開始剤
（initiator）として極めて有効であることを示し
ている。

一方、本発明化合物のＣ−β−Ｄ−キシロピラ
ノシドについては、第２及び３図に示すように、
上記従来例化合物の場合と同様に、濃度が高くな
るに従つて ³⁵Sのグリコサミノグリカンへの総取
り込み量が増加し、培地中へ遊離する量が増加す
る一方、組織中にとどまる量は減少した。このこ
とは、本発明のＣ−β−Ｄ−キシロピラノシド化
合物が、Ｏ−β−Ｄ−キシロピラノシド化合物に
比べて高い濃度を必要とするけれども、コンドロ
イチン硫酸合成の良きinitiatorとなることを示し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、それぞれ、Ｏ−パラニトロ
フエニル−β−Ｄ−キシロピラノシド（従来例）、
Ｃ−ｎ−ブチル−β−Ｄ−キシロピラノシド（本
発明化合物）、Ｃ−エチル−β−Ｄ−キシロピラ
ノシド（同）のコンドロイチン硫酸合成に与える
影響を示すグラフである。縦軸は〔 ³⁵S〕コンド
ロイチン硫酸の量（ ³⁵Scpm×10^-4／μmol・ウ
ロン酸）を表わし、横軸は、培地中の各キシロピ
ラノシド化合物の濃度（mM）を表わす。 ×……×：〔 ³⁵S〕コンドロイチン硫酸総取り
込み量、●――●：培地中の〔 ³⁵S〕コンドロイ
チン硫酸量、Γ――Γ：組織中の〔³⁵S〕コンドロ
イチン硫酸量。

Claims

【特許請求の範囲】１次式：式中、Ｒは炭素数１〜５の低級アルキル基を表
わす。で示されるＣ−β−Ｄ−キシロピラノシド系化合
物。