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【発明の名称】 フラノナフトキノン誘導体と抗腫瘍剤
【発明者】 【氏名】平井 圭一

【氏名】小山 淳子

【目的】
【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 次式【化1】

(式中のR1 は水素原子またはヒドロキシル基を、R2 は水素原子またはアルキル基を示す)で表わされるフラノナフトキノン誘導体。
【請求項2】 請求項1のフラノナフトキノン誘導体を活性成分とする抗腫瘍剤。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、フラノナフトキノン誘導体と抗腫瘍剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】これまでに、ノウゼンカヅラ科に属する樹木イペ・ロッショ、またはラパチョ(Tabebuia avellenedae Lorenz またはTabebuia impetiginosa)から、次に示す、ラノナフトキノン誘導体としての、2−(1−ヒドロキシエチル)ナフト〔2,3−b〕フラン−4,9−ジオン(構造式1)、2−アセチルナフト〔2,3−b〕フラン−4,9−ジオン(構造式2)、そして5−ヒドロキシ−2−(1−ヒドロキシエチル)−ナフト〔2,3−b〕フラン−4,9−ジオン(構造式3)が抗腫瘍剤として分離されている。
【0003】
【化2】

【0004】一方、一般的に、従来の各種の抗腫瘍剤の最大の問題点は、投与する患者に重大な副作用(嘔吐、脱毛、皮膚炎、血球減少、消化器障害、疼痛、腎障害、神経障害等)を必発することであり、この点が、癌治療の大きな妨げとなっていた。それと言うのも、通常、抗腫瘍剤は細胞のDNA合成系を阻害するものがほとんどで、癌細胞だけでなく正常細胞(血液細胞、皮膚、胃、小腸、毛、神経等)に対しても毒性を示すことから副作用の発現を禁じ得なかった。従って正常細胞に対して毒性の低い新規抗腫瘍剤の開発が待たれているのが実情である。
【0005】そこで、このような状況を踏まえ、この発明の発明者は、天然物としての前記公知の化合物に注目し、類縁と思われる各種のフラノナフトキノン誘導体について、抗腫瘍活性とともに細胞毒性を詳しく検討してきた。その結果、前記公知の2種類(構造式1、構造式3)の化合物が正常細胞への毒性が低く、ヒト癌細胞毒性が比較的高い(3.5〜4.7倍)抗腫瘍剤であることを確認した。
【0006】しかしながら、この場合でも、正常細胞への毒性とヒト癌細胞毒性との比は臨床への適用としては依然として小さいため、副作用の発現を抑えるとの観点では充分なものではない。しかも公知の化合物は合成に製造は収率が悪いという大きな問題もある。そして、現状においては、各種のフラノナフトキノン誘導体についても高いヒト癌細胞毒性と低い正常細胞毒性を有するものを提供することは困難を極めている。
【0007】この発明は、以上のような背景からなされたものであって、従来技術の制約を克服し、副作用の発現を顕著に抑えることができ、しかもヒト癌細胞毒性の高い新しいフラノナフトキノン誘導体を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題を解決するものとして、次式【0009】
【化3】

【0010】(式中のR1 は水素原子またはヒドロキシル基を、R2 は水素原子またはアルキル基を示す)で表わされるフラノナフトキノン誘導体を提供する。そして、この発明は、上記のフラノナフトキノン誘導体を活性成分とする抗腫瘍剤を提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明は、上記のとおりの抗腫瘍剤として有用なフラノナフトキノン誘導体を提供するものであるが、上記式中の置換基R2 がアルキル基の場合には、特に、低級アルキル基、たとえば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基等がその例として挙げられる。
【0012】より具体的な、この発明の好適なフラノナフトキノン誘導体としては、次式【0013】
【化4】

【0014】で表わされる、以下の化合物FNQ101:2−メチルナフト〔2,3−b〕フラン−4,9−ジオンC138 3 =212FNQ102:5(または8)−ヒドロキシナフト〔2,3−b〕フラン−4,9−ジオンC126 4 =214FNQ103:2−メチル−5(または8)−ヒドロキシナフト〔2,3−b〕フラン−4,9−ジオンC138 4 =228が例示される。
【0015】いずれのこの発明のフラノナフトキノン誘導体においても、高いヒト癌細胞毒性とより低い正常細胞毒性を示し、副作用の顕著に少ない抗腫瘍剤を提供する。また、これら化合物の製造は、公知の化学反応手段の適用によって容易に可能とされる。さらにまた、この発明の化合物は、製剤化のための公知手段によって適宜な薬剤組成とすることができ、これらの手段については特に限定されることはない。
【0016】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明の実施の形態について説明する。
【0017】
【実施例】
実施例1FNQ101の合成:2−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノンとプロピオンアルデヒドから合成した2−ヒドロキシ−3−(2−プロペニル)−1,4−ナフトキノン(150mg)とDDQ(200mg)をベンゼン(20ml)中で攪拌、還流する。2〜3時間後、冷却し、濾過して濾液を留去する。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル30g、ベンゼン)にかけ、最初の黄色分画より目的の化合物を黄色結晶として得た(35%)。
実施例2FNQ102、FNQ103の合成:塩化アルミニウム(2.5g)と無水3−ヒドロキシフタル酸(1g)をニトドベンゼン(5ml)に加え、100℃で一晩加熱する。その後、クロロホルム抽出しニトロベンゼンを減圧留去した後カラムクロマトグラフィー(シリカゲル 50g、ベンゼン)にかけ、精製し、黄色結晶を得た(〜5%)。
実施例3活性等の試験1)試験材料培養ヒト悪性腫細胞:継代維持された肺腺癌A549、前立腺癌LNCap細胞、絨毛上皮癌HuCC−T1細胞、子宮頚癌HeLa細胞、結腸腺癌DLD−1細胞、腎癌VMRC−RCW細胞、慢性骨髄性白血病K562細胞を用いた。これらの細胞は系統が樹立されており、がん研究所振興財団の細胞バンク(国立衛生試験所、東京都世田谷区)から入手し、10%牛胎仔血清を含むDMEM培地(A549細胞、HeLa細胞、DLD−1細胞)、RPMI−1640培地(LNCap細胞、HuCC−T1細胞、K562細胞)、MEM−NEAA培地(VMRC−RCW細胞)を用い37℃、5%CO2 存在下に培養した。
【0018】培養ヒト正常細胞:継代維持された線維芽細胞N6KA細胞を用いた。また金沢医科大学病院で外科手術的に摘出された材料から、子宮頚部上皮細胞及び腎細胞をトリプシン−コラゲナーゼ処理で採取した。気管上皮細胞は、金沢医科大学病院病理剖検材料からトリプシン処理で採取した。Bリンパ球は金沢医科大学病院で継代維持されたものを用いた。末梢リンパ球は、学生ボランティア末梢血から分離採取した。細胞は10%牛胎仔血清を含むDMEM培地(N6KA細胞、子宮頚部上皮細胞、腎細胞)、X5F12培地(気管上皮細胞)、及びRPMI−1640培地(Bリンパ球、末梢リンパ球)を用い、37℃、5%CO2 存在下に培養した。
【0019】2)試験方法フラノナフトキノン誘導体の抗腫瘍活性試験:96穴マイクロプレート上のマイクロウェルで各細胞を培養し、細胞が落着く24時間後にDMSO溶媒に適宜溶解したフラノナフトキノン誘導体を添加し、72時間後の細胞増殖を調べた。
細胞増殖測定:各プレートのマイクロウェル内の細胞を経時的にグルタルアルデヒドにて固定し、クリスタルバイオレット染色した。細胞増殖は、タイターテックユニスキャンII(大日本製薬社製)を用い590nmの吸光度で測定した。
【0020】抗腫瘍性効果の判定:抗腫瘍性(細胞毒性)効果は、74時間後細胞増殖を50%阻害(LD50)するフラノナフトキノン量で表わした。
3)試験結果抗腫瘍活性等は、表1に示したとおりとなった。なお、表1に示したとおり、ネガティブコントロールとしてラパコールを用いた。このラパコールは1882年に抗腫瘍剤として発見されたが、強い嘔吐を伴う副作用のみ出現し、NCIによって無効と判定されているものである。
【0021】また、比較のために、前記の公知化合物についても活性を測定した。
【0022】
【表1】

【0023】表1から次のことが確認された。
ラパコール(ネガティブコントロール):正常細胞と悪性腫瘍細胞との間に差がなく、使用した濃度範囲では無効であった。
公知構造式1の抗腫瘍活性:悪性腫瘍細胞に対するLD50は0.8〜1.2μg/ml(平均1.0μg/ml)の範囲にあり、正常細胞に対する3.5μg/mlと比較して約3.5倍抗腫瘍活性が強かった。
【0024】公知構造式2の抗腫瘍活性:悪性腫瘍細胞に対するLD50は0.04〜0.05μg/ml(平均0.045μg/ml)の範囲にあり、正常細胞に対する0.06μg/mlと比較して差がなく、選択的抗腫瘍活性はなかった。
公知構造式3の抗腫瘍活性:悪性腫瘍細胞に対するLD50は0.022〜0.038μg/ml(平均0.03μg/ml)の範囲にあり、正常細胞に対する0.12〜0.16μg/ml(平均0.14μg/ml)と比較して約4.7倍抗腫瘍活性が強かった。
【0025】FNQ101の抗腫瘍活性:悪性腫瘍細胞に対するLD50は0.32〜0.64μg/ml(平均0.45μg/ml)の範囲にあり、正常細胞に対する2.05〜3.90μg/ml(平均2.86μg/ml)と比較して約6.4倍抗腫瘍活性が強く、公知構造式1、2および3の化合物より優れていた。
FNQ102の抗腫瘍活性:悪性腫瘍細胞に対するLD50は0.13〜0.45μg/ml(平均0.25μg/ml)の範囲にあり、正常細胞に対する1.8μg/mlと比較して約7.2倍抗腫瘍活性が強く、公知構造式1、2および3の化合物より優れていた。
【0026】FNQ103の抗腫瘍活性:悪性腫瘍細胞に対するLD50は0.12〜0.4μg/ml(平均0.25μg/ml)の範囲にあり、正常細胞に対する3.4μg/mlと比較して約11倍抗腫瘍活性が強く、公知構造式1、2および3の化合物より優れていた。
【0027】
【発明の効果】従来の抗腫瘍剤の問題点は、抗腫瘍剤であると同時に正常細胞への毒性が強く激しい副作用を発現することであったため、正常細胞に対する毒性の少ない新規抗腫瘍剤の開発が望まれているところ、公知抗腫瘍性フラノナフトキノン誘導体について、正常細胞に対する毒性を検討したところ、そのうちの1種の化合物(構造式2)は強い毒性を有しており、副作用の少ない抗腫瘍剤としては不適当であった。一方、構造式1および2の化合物について精査したところ、3倍から4倍のやや良好な選択的抗腫瘍活性を有することが判明したが、その選択性は必ずしも充分でなく、しかもその製造を天然樹木からの抽出に求めており、天然資源保護、自然環境保護的にも不利であり、化学合成法は複雑で収率が悪いという欠点あった。
【0028】しかるに、以上詳しく説明したとおり、この発明の新規合成フラノナフトキノン誘導体は、たとえば、ヒト悪性腫瘍細胞に対し正常細胞の約6.5倍から11倍の選択的抗腫瘍活性があり、この事実は、公知の抗腫瘍性フラノナフトキノンの選択的抗腫瘍活性(3.5倍〜4.7倍)に比べ明らかに優れ、副作用の低い抗腫瘍剤として有用であることがわかる。対称となった悪性腫瘍も肺腺癌、前立腺癌、子宮頚癌、結腸腺癌、腎癌、慢性骨髄性白血病と多岐にわたることから、この発明によって広い適用範囲の抗腫瘍剤が提供されることになる。
【出願人】 【識別番号】396020800
【氏名又は名称】科学技術振興事業団
【出願日】 平成8年(1996)2月29日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 利夫
【公開番号】 特開平9−235280
【公開日】 平成9年(1997)9月9日
【出願番号】 特願平8−43882