JPH03287558A - 酵素阻害剤 - Google Patents

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】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は、酵素阻害剤に関する。更に詳しくは、Ｌ−シ
スティンの生合成系の酵素システィンシンターゼ（Ｅ、
Ｃ，４，２，９９，８）を強力に阻害するナフタレン環
を有するカルボン酸及びその誘導体に関する。

（ｂ）従来技術 Ｌ−システィンは、タンパク成分として生物に不可欠な
化合物であり、植物と動物とでは全く別の生合成経路に
より合成されている。植物特有のし一システィン生台底
を阻害することにより、動物に悪影響を与えることなく
植物を生長抑制または壊死させることが可能である。

植物、微生物においては、Ｌ−システィンは、０−アセ
チル−Ｌ−セリンと硫化物イオン（Ｓ’Ｒ″″ＳＨ−）
またはキャリアータンパクに結合した流化物とからシス
ティンシンターゼを触媒として生合成されている。従っ
て、該酵素の阻害は、植物。

微生物においてＬ−システィンおよびＬ−システィンよ
り生合成されるＬ−メチオニンの枯渇をきたし、又有害
な流化物イオンの蓄積等により該生物を生長阻害あるい
は壊死させる。即ち、該酵素の阻害剤は、高等動物に無
害な殺草剤、植物生長調節剤、成るいは抗菌剤、殺菌剤
として極めて有効に作用する。

しかしながら、システィンシンターゼに対して実質的に
有効な阻害剤は未だ全く見出されていない。

（Ｃ）発明の目的 本発明者らは、Ｌ−システィンシンターゼを強力に阻害
する化合物を得ることを目的に鋭意研究の結果、特定の
ナフタレン環を有するカルボン酸及びその誘導体が該酵
素を著しく阻害することを見出し、本発明に到達した。

（ｄ）発明の構成 即ち、本発明は、下記式（Ｉ） １ しは−重結合または二重結合を意味する。ノで表わされ
るカルボン酸及びその誘導体である。

上記式（Ｉ）において、＝は一重結合または二重結合を
意味し、具体的には下記式（ＩＩ）または式（１）の構
造を表す。

（ＩＩ）　　　　　　　　　　　　　　（１）Ｒ１は、
炭素数２〜６の直鎖の炭化水素基が好ましく、就中、ブ
チル、クロチルが特に好ましい。

Ｒ２，Ｒ＠、Ｒａは、水素原子、ハロゲン原子、炭素数
１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、カ
ルボキシル基、カルボキシレート基、Ｃ０ＯＲ，、−Ｒ
，ＳＲ，の中から選ばれる基であって、Ｒ２＋　Ｒ１１
＋　ＲＡのうち、少なくとも１以上は水素原子以外の置
換基である。Ｒｔは、水素原子、炭素数１〜４のアルキ
ル基または−ＲｓＳＲｖ（但し、Ｒ６は水素原子または
メチレン基であり、Ｒ，は炭素′数１〜４のアルキル基
である。）が好ましく、殊に、水素原子、メチル基、エ
チル基、メチルチオメチル基、メチルチオ基が好ましい
。

また、ナフタレン環がＲｓ　ＣＨＣＯＯＨ基と１位で結
合する場合は、Ｒ２は４位に結合するのが好ましく、ナ
フタレン環がＲｓ　ＣＨＣＯＯＨ基と２位で結合する場
合は、Ｒ２は１位に結合するのが好ましい＊　Ｒａ　＋
　Ｒ４は、ナフタレン環の５〜８位に結合し、水素原子
、ハロゲン原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１
〜４のアルコキシ基、カルボキシル基、カルボキシレー
ト基、　−ＣＯＯＲａ　　（但し、Ｒ５は炭素数１〜４
のアルキル基である。）であることが好ましい、殊に、
亀は、水素原子、　ＣＩ、　Ｂｒ、メチル基。

メトキシ基、カルボキシル基、カルボキシレート基が好
ましい、ここで、カルボキシレート基とは、カルボン酸
の塩を意味し、対カチオンとしてナトリウム、カリウム
、リチウム、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、銅
等の金属塩、アンモニウム塩またはトリエチルアンモニ
ウム、ジブチルアンモニウム、Ｎ−エチルイソプロピル
アンモニウム、Ｎ、Ｎ−ジメチルブチルアンモニウム等
のアミノ塩が挙げられる。

また、本発明のカルボン酸の誘導体とは、エステル、ア
ミドまたは塩を意味する。具体的には、エステル誘導体
は炭素数１〜４のアルキルエステルであり、アミド誘導
体はアンモニア、エチルアミン、イソプロピルアミン、
ブチルアミン等の炭素数１〜４のアルキルアミンまたは
ジエチルアミン１ジイソプロピルアミン、ジブチルアミ
ン等のジアルキルアミンとの縮合により合成される酸ア
ミドであり、塩は通常のカルボン酸塩であり、対カチオ
ンとしてナトリウム、カリウム、リチウム。

カルシウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、銅等の金属塩、
アンモニウム塩またはトリエチルアンモニウム、ジブチ
ルアンモニウム、Ｎ−エチルイソプロピルアンモニウム
、Ｎ、Ｎ−ジメチルブチルアンモニウム等のアミン塩で
ある。就中、カルボン酸塩が好ましい。

前記式（Ｉ）で表される本発明の化合物は、−般的には
、以下の如くの公知の方法により合成できる。かかる公
知反応において、溶媒、温度、時間等の反応の好適条件
は、反応のＷ類、出発原料等により興なるが、通常用い
られる範囲で適宜選択できる。

反応図式１） 反応図式２） 例えば、 特許公告公報昭和 ３８−６７７１号に記載の方法、 反応図式４） 反応図式３） または 例えば、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミ力ｌし、
ソサエティ（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ＾−ｅｒｉＣａｎ　
ＣｈｅｌｌｉＣａｌＳｏｃｉｅｔｙ　）　６６巻１０８
７頁（１９４４年）に記載の方法に従い、合成すること
ができる。

より具体的に、例えば、前記式（Ｉ）で表わされる本発
明の化合物の好適な実施態様である２−［１−（７−メ
トキシナフチル〉〕カプロン酸は以下に記載の方法によ
り合成できる。

（合成例１） フラスコに予め活性化処理した亜鉛４．０ｇを入れ、ａ
−ブロモカプロン酸エチル１１．７ｇ　、　７−メドキ
シー１−テトラロン８．８ｇ、ベンゼン１５ｍ１とから
成る溶液的３ｍｌを加え、反応の様子を見ながら加熱し
、残りの溶液をゆっくり添加する。全量添加後、１時間
加熱還流する０反応系を冷却後、２０％硫酸２２ｍ１中
に注ぎ入れる０反応系をベンゼンで抽出し、５％硫酸、
炭酸ナトリウム水溶液、水の順に洗浄の後、硫酸マグネ
シウムで乾燥する。

次いで、溶媒を留去すると淡黄色の液体１７．２．が得
られる。

該反応物１７．２ｔ、赤リン１．７ｇ、ヨード０．５７
ｇ　。

水０．５７（ＤＩ、米酢［ｉ８　ｍｌを３時間加熱還流
させる。

反応系を熱濾過し、撹拌下に亜硫酸ナトリウム水溶液中
に注ぎ込む０次いで、有機層をエーテル抽出し、水、炭
酸ナトリウム、水の順に洗浄の後、硫酸マグネシウムで
乾燥させる。溶媒を留去すると９．６ｔの粘稠な液体が
得られる。吸着剤シリカゲル６Ｇ（粒径４０〜６３μｍ
）展開溶剤ｎ−ヘキサン／クロロホルム（２／１）を用
いてカラムクロマトグラフィーにより分離精製すると２
−　［１−（３，４−ジヒドロ−７−メトキシナフチル
）］カプロン酸エチルと２−　［１−（１，２，３，４
−テトラヒドロ−７−メトキシナフチル〉］カプロン酸
エチルとの混合物１０．８ｒが得られる（混合比的１／
１）、該反応混合物８．２ｇ、硫黄１．０ｇを２１０℃
で２時間反応させる。得られる反応混合物をエチルエー
テル２０ｍ１で稀釈し０．５　Ｎ水酸化ナトリウム水溶
液、水の順に洗浄の後、硫酸マグネシウムで乾燥させる
。溶媒を留去すると５．０　ｇの粘稠な液体が得られる
。吸着剤シリカゲル６Ｇ（粒径４０〜６３μｍ）展開溶
剤ｎ−ヘキサン／クロロホルム（１／１）を用いてカラ
ムクロマトグラフィーにより分離精製すると２−　［１
−（７−メトキシナフチル〉］カプロン酸エチル３．８
ｇが得られる。ついで、該エステル２．３ｇ、２Ｎ水酸
化ナトリウム水溶液５．０ｍｌ、エタノール１０ｍ１を
３時間加熱還流させる０反応混合物から溶媒を留去し水
に再溶解する。該水溶液をエチルエーテルで洗浄の後、
ＩＮ塩酸で酸性にしエチルエーテルで抽出する。該抽出
物を水洗しＷｉＬＷＩｉマグネシウムで乾燥の後、溶媒
を留去すると粘稠な液体２．０　、が得られる。得られ
る化合物はすぐに結晶化し、高純度な２−［１−（７−
メトキシナフチル）］力１０ン酸が得られる。（Ｉ！点
＝９９〜１０１℃〉 更に、前記式（Ｉ）で表される本発明の化合物の好適な
別の実鉋態様である２−［１−（４−メチルナフチル）
］−］］］４−ヘキは、以下に記載の方法により合成で
きる。

（合成例２） ナトリウムアミド２．３５ｇをジエチルエーテル１７ｍ
１に溶かした溶液中に、１−（４−メチルナフチ２ル）
酢酸エチル１１．４ｔをジエチルエーテル８．３ｍｌに
溶かした溶液を緩やかに注ぎ入れる。該反応液中に、ク
ロチルクロリド５．４３Ｋをジエチルエーテル１０ｍ１
に溶かした溶液を緩やかに注ぎ入れた後、僅かに加温す
る０次いで、反応溶液を１．５時間加熱還流した後、水
中に注ぎ込む、エーテル層を水、ＩＮ塩酸、水の順に洗
浄し、硫酸マグネシウムで乾燥する。溶媒を留去すると
淡黄色の液体１４．３゜が得られる。吸着剤シリカゲル
６０（粒径４０〜６３μｍ）展開溶剤ｎ−ヘキサンを用
いてカラムクロマトグラフィーにより分離精製すると２
−［１−（４−メチルジナフチル）］−］］］４−ヘキ
セン酸エチル７が得られる。ついで、該エステル２．８
ｇ＋　２Ｎ水酸化ナトリウム水溶液７．５（ＤＩ、エタ
ノール１０ｍ１を２時間加熱還流させる０反応混合物か
ら溶媒を留去し水に再溶解する。該水溶液をエチルエー
テルで洗浄の後、ＩＮ塩酸で酸性にしエチルエーテルで
抽出する。該抽出物を水洗し硫酸マグネシウムで乾燥の
後、溶媒を留去すると粘稠な液体として２−［１−（４
−メチルジナフチル）］−］］］４−ヘキセン′＃２．
５得られる。

本発明の前記式（Ｉ）で表される化合物は、高いシステ
ィンシンターゼ阻害活性を有しており、該化合物を活性
成分とする除草剤を提供することができる。かかる除草
剤は、水和剤、乳剤、噴霧用溶液、粉剤、浸漬剤、分散
剤、粒剤等の通常の製剤形態として使用されうる。また
、対象とする植物の種類、植物の生育段階、環境条件等
により異なるが、該化合物の使用量を調節することによ
って、値物生長調整剤としても使用することができる。

また、植物と同様のＬ−システィン生合成系を有する微
生物に対しても、本発明の化合物は有効である。すなわ
ち、該化合物を殺菌成分として含有する組成物を提供す
ることができ、対象とする微生物の種類あるいは該化合
物の使用量によって、抗菌剤あるいは殺菌剤として使用
できる。

以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明する。

実施例１ 前記合成例１と同様にして、以下の化合物を合成した（
表１）。

表　　１ ■ ＯＯＨ ＣＨ３ ｒ 液体 ２２２−２２３ ９−１０１ ８−８０ 以下に、化合物１のＩＨ−ＮＭＲの特性吸収（δ値）を
示した。

δ値（＋）Ｉ）ｎ）　：　０．８６　（）リブレット）
　、　１．２〜１．４（マルチプレット）　、　１．８
６〜１．９６　（マルチプレッ）　）　、　２．２〜２
．３（マルチプレット）　、　３．９２　（シングレッ
ト）、４．３２（トリプレット）、７．１５（ダブレッ
ト）、７．１９（ダブレットダブレット）。

７．３５〜７．４５（マルチプレット）、７．６６（ダ
ブレット）、８．０３（ダブレット） 実施例２ 前記合成例１と同様にして、以下の化合物を合成した（
表２）。

（マルチプレット）　、　１．８５〜１．９５　（マル
チプレッ）　）　、　２．２〜２．３（マルチプレット
）　、　２．４９　（シングレット）　、　２．６５　
（シングレット）　、　４．３８　（トリプレット）、
７．１８（シングレット）　、　７．４１　（トリプレ
ット）、７．５０＜ダブレット）、７．７６（シングレ
ット）、７．８９（ダブレット〉 実施例３ 前記合成例１と同様にして、以下の化合物を合成した（
表３）。

Ｋ。

表　　２ 表　　３ 以下に、化合物６のＩＨ−ＮＭＲの特性吸収（δ値）を
示した。

δ値（ａｐｌ）　；　０．８６　（）リブレット）　、
　１．２５〜１．４５ｎ−Ｃ４Ｈ，。

ＣＨ３ １ １２２−１２４ 以下に、化合物７のＬＨ−ＮＭＲの特性吸収（δ値）を
示した。

δ値（ｐａｗ）　：　０．８？　（トリプレット）　、
　１．２５〜１．４（マルチプレット）　、　１．７〜
１．８（マルチプレッ）　）　、　１．９〜２．Ｏ（マ
ルチプレット）　、　２．０５〜２．１５　（マルチプ
レット）　、　２．２６　（シングレット）。

２．５３　（トリプレット）　、　４．２〜４．２５　
（マルチプレット）、６．４２（トリプレット）　、　
６．９４　（ダブレット）、７．１３（ダブレット） 実施例４ 前記合成例２と同様にして、以下の化合物を合成した（
表４）。

以下に、化合物１０のＬＨ−ＮＭＲの特性吸収（δ値〉
を示した。

δ値（ＤＤＩ）　：　０．８６　（トリプレット）　、
　１．２〜１，５（マルチプレット）　、　１．８〜２
．５（マルチプレツ））、２．６７（シングレット）、
４．４３（）リプレツ））、７．３〜７．６（マルチプ
レット）　、　７．９５〜８．２（マルチプレット） 実施例５ 前記合成例２と同様にして、以下の化合物を合成した（
表５）。

１ Ｈ冨 表 Ｒｓ　　　　Ｒ５ ｎ−Ｃ４ＨＩ　　ＣＨ３ 〃　　ＣλＨ２ ｓｔ　　Ｃ１％５ＣＨｓ 融点（’Ｃ） ３−６５ ２−６３ 表　　５ １１　　　ｎ−Ｃ４Ｈｓ　　ＳＣＨ３ＨＨ７３−７４以
下に、化合物１２のＩＨ−ＮＭＲの特性吸収（δ値）を
示した。

δ値（ｔ）０１１）　：　０．８４　（）リプレット＞
　、　ｉ、ｏ〜１．７（マルチプレット）　、　１．７
〜２．５（マルチプレット）、１．７〜２．５（マルチ
プレット）　、　２．３３　（シングレット）、５．１
３（トリプレット）　、　７．４〜７．９（マルチプレ
ット）　、　８．６〜８．８（マルチプレット） 実施例６ （酵素阻害活性の評価） 以下の方法により、システィンシンターゼをホウレンソ
ウ葉より分離精製し評価に使用した。

新鮮なホウレンソウ１００〜１５Ｇ　、を、予め２℃に
冷却した１０１Ｍ２−メルカプトエタノールと０．２５
Ｍショ糖を含む０．１Ｍホスフェートバッファ溶液（Ｅ
ＩＨ７，５）　４００〜５００　ｍｌ中でブレンダーを
用いて約２分間ホモジナイズした。得られたホモジネー
トを遠心脱水機により固形分を除去し、更に１１０００
　ｘ　ｇで３０分間の遠心分離により上清を分離した。

粗抽出液を８０℃の湯浴上で激しく撹拌下６０℃。

２２分間の加熱処理を行いついで４℃に急冷した後、１
１０００　ｘ　ｇで２０分間の遠心分離により沈澱物を
除去した。該上清に［１！アンモニウムを０．２０９ｇ
／ｍｌの割合で徐々に加え溶解しそのまま３０分間放置
した後、１１０００　ｘ　ｇで２０分間遠心分離を行い
沈澱物を除去した。得らたれ上清に更にＴＲ酸アンモニ
ウムを０．２３８　ｇ　／　ｃｎｌの割合で徐々に加え
溶解しそのまま３０分間放置した後、生じた沈澱を１１
１０００ｘで２０分間の遠心分離により沈降させ上清を
廃棄した。

得られた沈澱物を１０１Ｍ２−メルカプトエタノールと
０．５ｎＭ　Ｅ　Ｄ　Ｔ　Ａシヨを含む０．０３Ｍホス
フェートバッファ溶液（ｐＨ８，０）　（バッファ溶液
−Ｂとする）３０ｍｌに再溶解し、バッファ溶液−Ｂを
用いて一晩透析した。透析液を予めバッファー溶液−Ｂ
で平衡化したＤＥＡＥ−セファデックスＡ−５０カラム
（１５ｘ　４０ｍ　）に充填した。カラムに、０．０３
〜０．２０Ｍリニア濃度勾配のホスフェートバッファ溶
液（１０ｍＭ２−メルカプトエタノールと０．５＋ｅＭ
ＥＤＴＡショを含有、　ＤＨ８，０）を流速１ｍｌ／ｍ
で８０ｍ１流し、４ｍｌごとに分画した。　０．１１０
〜０．１７５　Ｍホスフェート画分を集め、硫酸アンモ
ニウムを０．６６２ｔ／ｍｌの割合で徐々に加えタンパ
ク成分を沈澱させ、１６０００　ｘ　ｇで２０分間の遠
心分離を行い上清を廃棄した。沈澱を少量のバッファ溶
液−Ｂに再溶解し、同じバッファ溶液を用いて一晩透析
した。この透析液をシスティ７シンターゼ溶液として用
いた。

次に、システィンシンターゼの阻害活性は以下に記した
方法で行った。

１０（Ｉｌｌの活栓付き試験官に５．０１１Ｍ０−アセ
チル−し−セリン、　５．０ｎＭ硫化ナトリウム、阻害
剤２００〜ＯμＭを含む０．０５Ｍホスフェートバッフ
ァ溶液（ＤＨ８，０）　１　（Ｉｌｌを入れ、２５℃で
２分間インキュベートした後、適当な活性を有するシス
ティンシンターゼ溶液２０μｌを添加し激しく振盪しな
がら２５℃で１０分間インキュベートした。該酵素反応
により生成するシスティンの量を測定した。

酵素阻害活性は、阻害剤添加系のシスティン生成量と阻
害剤無添加系（コントロール）のシスティン生成量との
比で示され、阻害剤を４０μＭ添加した時の比の値から
求めた（１００Ｘ添加系生成量／無添加系生威量）０．
ｔた、０−アセチル−Ｌ−セリン濃度及び阻害剤候補濃
度の２水準についてシスティンシンターゼ阻害活性を求
め、デイクソン（Ｄｉｘｏｎ）プロットより阻害定数（
Ｋｉ値）求めた。

表６に化合物１〜１３のシスティンシンターゼ阻害活性
を示した。但し、化合物１３は化合、物３のエチルエス
テルである。

化合物 Ｋｉ値 （μＭ） ３．０ ４．７ ３．６ ７．６ ６．１ ７．１ ７ ４ 化合物２．３．８．１０のタバコ細胞に対する増・殖阻
害活性を以下の方法により評価した。新鮮型Ｊ１１．Ｏ
、の該細胞を、１０４　Ｍのα−ナフタレン酢酸と１０
−’　Ｍのベンジルアデニンとを含むムラシゲ−スクー
グ（ＭＳ）培地３０ｍ１中に無菌下に植え付け、化合物
Ｂを添加（テスト系）または添加せず（コントロール系
）　３０００１ｘの明所下１２５ｒｐＩｌの条件で１週
間振盪培養した。培養ｆ＆細胞を収穫し、その乾燥重量
の比較した。その結果を表７に示した。

化合物 表　　７ タバコ細胞増殖阻害活性 生長阻害濃度　　壊死濃度（ｐｐｍ） ０３０ ０３０ １０　　　　３０ ３　　　　　１０ 手続補正書 （自発） （１）「特許請求の範囲」を別紙の通り訂正する。

（２）明細書第４頁第５行に １、事件の表示 特願平 ９０８３ 号 とあるのを ２、発明の名称 酵 素 阻 害 剤 に訂正する。

（３）明細書第５頁第６行に （Ｉ） （ＩＩＩ） とあるのを 「反応図式２） （） ・に訂正する。

（４）明細書第９頁第１行〜第１０頁下から第１行に 「反応図式２）・・・・・・ 反応図式３） とあるのを下記の通りに訂正する。

または （別紙） 特許請求の範囲 （１）下記式（Ｉ） 例えば、特許公告公報昭和３８−６７７１方法、 反応図式４） 号に記載の 以 上 」 で表わされるカルボン酸及びその誘導体。

（２）請求項１記載のカルボン酸及びその誘導体を活性
成分として含有することを特徴とする除草剤組成物。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） 〔ただし、式中Ｒ＿１は炭素数２〜６の飽和または不飽
   和の炭化水素基である。Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４は同一
   あるいは異なり水素原子、ハロゲン原子炭素数１〜４の
   アルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、カルボキシ
   ル基、カルボキシレート基、−ＣＯＯＲ＿５（Ｒ＿５は
   炭素数１〜４のアルキル基である。）−Ｒ＿６ＳＲ＿７
   （Ｒ＿６は水素原子またはメチレン基であり、Ｒ＿７は
   水素原子または炭素数１〜４のアルキル基である。）で
   あり、かつＲ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４のうち、少なくとも
   １以上は水素原子以外の置換基である。■ は一重結合または二重結合を意味する。〕 で表わされるカルボン酸及びその誘導体。
2. （２）請求項１記載のカルボン酸及びその誘導体を活性
   成分として含有することを特徴とする除草剤組成物。