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JPH0662523B2 - アミノカルニチン類 - Google Patents

アミノカルニチン類

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Publication number
JPH0662523B2
JPH0662523B2 JP60501559A JP50155985A JPH0662523B2 JP H0662523 B2 JPH0662523 B2 JP H0662523B2 JP 60501559 A JP60501559 A JP 60501559A JP 50155985 A JP50155985 A JP 50155985A JP H0662523 B2 JPH0662523 B2 JP H0662523B2
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JP
Japan
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product
acid
producing
crystalline
crystalline derivative
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Application number
JP60501559A
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JPS61501776A (ja
Inventor
グリフイス、オーウエン・ダブル
ジエンキンス、デボラ・エル
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Cornell Research Foundation Inc
Original Assignee
Cornell Research Foundation Inc
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Publication date
Application filed by Cornell Research Foundation Inc filed Critical Cornell Research Foundation Inc
Publication of JPS61501776A publication Critical patent/JPS61501776A/ja
Publication of JPH0662523B2 publication Critical patent/JPH0662523B2/ja
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/22Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton from lactams, cyclic ketones or cyclic oximes, e.g. by reactions involving Beckmann rearrangement
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C229/00Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C229/02Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
    • C07C229/04Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated
    • C07C229/26Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton being acyclic and saturated having more than one amino group bound to the carbon skeleton, e.g. lysine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C233/00Carboxylic acid amides
    • C07C233/01Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C07C233/45Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups
    • C07C233/46Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom
    • C07C233/47Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by carboxyl groups with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom having the carbon atom of the carboxamide group bound to a hydrogen atom or to a carbon atom of an acyclic saturated carbon skeleton

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、アシルカルニチン類と競争してカルニチン
アシルトランスフェラーゼに結合しこれを阻害する新規
カルニチン類似体に関するものである。
[背景技術] カルニチンアセチルトランスフェラーゼは哺乳類に見ら
れるが、そのインビボにおける役割は明確に確認されて
いない。しかし、それがアセチル補酵素Aのプールを緩
衝し、および/またはアセチルおよび他の短鎖アシル基
の細胞内輸送に関与すると推測されている。カルニチン
アセチルトランスフエラーゼに競争的に結合し、したが
ってそれを阻害する化合物は、カルニチンアセチルトラ
ンスフエラーゼのインビボの役割の研究および上記推測
の確証もしくは反証に有用である。
フリツツ、アイ・ビーおよびシュルツ、エス・ケイ、
「カルニチンアセチルトランスフエラーゼII、カルニチ
ン類似体およびスルフヒドリル試薬による阻害」、ジャ
ーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー240巻
2188−2192頁(1965年)は、種々のカルニ
チン類似体および他の化合物についてカルニチンアセチ
ルトランスフエラーゼ阻害力を研究している。そこで
は、下記反応 アセチルカルニチン+補酵素A アセチル補酵素A+カルニチン を触媒するカルニチンアセチルトランスフエラーゼを用
い、試験化合物の存在下における反応速度を測定するこ
とにより研究が行なわれ、Ki′値として結果を記録し
ているが、この場合値が低いことは阻害力が大きなこと
を表わす。フリツツおよびシュルツが明らかにした阻害
剤は比較的弱く、代謝を受け、したがって前記の役割研
究に適当でない。
カルニチンパルミトイルトランスフエラーゼ(CPT)
は、哺乳類において下記反応連鎖中で認められる役割を
有する。ミトコンドリアの外側で、それは下記反応 長鎖アシル補酵素A+カルニチン 長鎖アシルカルニチン+補酵素A を触媒する。長鎖アシルカルニチンは、カルニチン輸送
物質により細胞質からミトコンドリア・マトリックスへ
運ばれる。ミトコンドリアの内側でCPTは下記反応 長鎖アシルカルニチン+補酵素A 長鎖アシル補酵素A+カルニチン を触媒する。ミトコンドリア内で、長鎖アシル補酵素A
は異化されて2酸化炭素になり、糖尿病の場合ケトンに
なってケトアシドシスを招く。
ジー・ツトワイラー、「カルニチン・バイオシンセシ
ス、メタボリズム・アンド・フアンクションズ」(アカ
デミック・プレス、ニューヨーク)171−173頁
(1980年)は、脂肪酸の異化を阻害する上記のよう
なケトアシドシスを逆行させ得ることを示唆している。
CPTに競争的に結合し、したがってそれを阻害する化
合物は、脂肪酸の異化の中断がケトアシドシスを逆行さ
せるかどうかの研究に有用であり、糖尿病の処置に、ま
たインシュリンの代替物または補足物として有用であ
る。
ブロモアセチル−L−カルニチンがインビトロでアフリ
カトリパノソーマ病の原因物であるトリパノソーマ・ブ
ルーセイに対して強力な作用を有することが示された。
ギルバート、アール・ジエイ、クライン、アール・エイ
およびジョンソン、ピー、「ブロモアセチル−L−カル
ニチン、生化学的作用およびトリパノソーマ・ブルーセ
イ・ブルーセイに対する抗トリパノソーマ作用」、バイ
オケミカル・ファーマコロジー32巻22号3447−
3451頁(1983年)参照。ブロモアセチル−L−
カルニチンの効力は、臭素および/またはブロモ酢酸を
放出することによる毒性のため、インビボでは限られて
いる。より安定な類似体が得られればこの毒性が除かれ
ると思われる。
[発明の開示] 代謝に抵抗し、安定性が高く、対応するカルニチンアシ
ルトランスフェラーゼに強く結合し、それに対するすぐ
れた競争的阻害剤として作用し、したがって体内におけ
るトランスフェラーゼの役割の研究、すなわちカルニチ
ンアシルトランスフェラーゼの特異性の評価におけるす
ぐれた研究材料をもたらす、アシル化アミノカルニチン
類が見出された。アセチル化合物は、体内におけるカル
ニチンアセチルトランスフエラーゼの役割の研究、すな
わちカルニチンアセチルトランスフエラーゼの特異性の
研究に有用である。長鎖アシル化合物は、糖尿病におけ
る脂肪酸の異化の役割の研究、ケトゲネシスの制御、お
よび糖尿病合併症の制御のためのインシュリン補足また
は代替に有用である。
この発明のハロアシル化合物は、対応するカルニチンア
シルトランスフェラーゼに対して不可逆的に結合し、し
たがって非置換アシル化合物より作用の持続が長い。さ
らに、ハロアシル化合物は安定であり、したがってトリ
パノゾーマ症のインビボ処置においてブロモアシル化カ
ルニチン類の欠点を改めるものである。
この発明の非アシル化アミノカルニチン類は、アシル化
合物の中間体であり、哺乳類において脂肪酸に結合して
これを排出させる能力を有する。
この発明の化合物は、一般にアミノカルニチン類として
特徴づけられ、下記構造式を有する。
〔式中、Yは−H、−H (ここでZは非毒性
逆イオンである)、 (ここでRは−Hおよび炭素原子数1−19の脂肪族基
からなる群から選ばれる)、 (ここでX′は塩素、臭素およびよう素からなる群から
選ばれ、R′は−Hおよび炭素原子数1−18の脂肪族
基からなる群から選ばれる)からなる群から選ばれ、X
は非毒性逆イオンである。〕 この発明の別の化合物は、上記酸の非毒性エステルおよ
び塩である。
この発明の別の化合物は、基−COOHからHを除いて
得られる両性イオン化合物であり、ここで−COO
逆イオンXまたはZの役割をする。
この発明の化合物には水和物が含まれ、この場合X
水和水のOHにより供給される。
この発明の好ましい化合物としては、3−アセトアミド
−4−トリメチルアミノ酪酸・HO(アセチルアミノ
カルニチンとも称し、以下、AACで示すこともある)
および3−アミノ−4−トリメチルアミノ酪酸・HCl
(アミカルニチンとも称し、以下、ACで示すことも
ある)が含まれる。
この発明では、通常DL形を合成している。規定重量に
対してより大きな効力を望む場合には、例えばアルカロ
イド塩を用いることにより、光学分割してL異性体を単
離することができる。
[発明実施のための最良の形態] 次に、この発明のアミノカルニチン類についてさらに詳
細に記載する。
まず、この発明のアシル化およびハロアシル化されたア
ミノ化合物について述べると、RおよびR′はアシル鎖
の長さが炭素原子20以内になるように選ばれ、飽和、
不飽和の何れでもよく、例えば2重結合1、2、3また
は4個を含み得る。アシル鎖およびハロアシル化合物の
アシル部分としては、例えばアセチル、プロピオニル、
ブチロイル、カプロイル、カプリロイル、デカノイル、
トリデカノイル、ラウロイル、ミリストイル、パルミト
イル、ステアロイル、オレオイル、リノレオイル、リノ
レノイル、エレオステアロイル、アラキドイル、ガドレ
オイルおよびアラキドノイルが含まれる。
次に、上記構造式の説明における逆イオンXおよびZ
について述べると、これらは溶液中または哺乳類中で
分離するものであるから、非毒性である限り限定される
ものではなく、例えばヒドロシキド(水和水に見られる
ような)、クロリド、アセテート、プロピオネート、ホ
スフェート、スルフエート、メトスルフェート、エトス
ルフエート、ビカーボネートおよびカーボネートであり
得る。上記のように、この発明の化合物は、酸基から水
素が除かれ、生じたCOOがXまたはZの代わり
に逆イオンの役目をする両性イオン形であってもよい。
さらに、酸形の代わりをなすエステル形または塩形につ
いて述べると、これらは溶液中または哺乳類中で分解さ
れるので、非毒性である限り個々のエステル基または塩
カチオンは限定されるものではない。例えばメチル、エ
チルまたはナトリウムは、COOH基の水素と容易に置
き代わる。
アシルおよびハロアシルアミノ誘導体は、遊離アミノ化
合物から出発し、アシル化合物の場合は酸クロリドまた
は酸無水物で、ハロアシル化合物の場合はハロアシル無
水物(例えばブロモアシル化合物ではブロモ酢酸無水
物)でアシル化することにより、好便に製造される。
アセチルアミノ化合物はまた、6−(クロロメチル)ウ
ラシルとジメチルアミンを反応させ、ジヒドロウラシル
に還元し、加水分解して開環し、アセチル化し、次いで
メチル化してトリメチルアンモニウム塩とすることによ
り容易に製造される。アセチルアミノ化合物を得る別途
方法には、ウラシル−4−酢酸を水素とロジウム・アル
ミナで還元し、水とHClで加水分解して開環し、アシ
ル化し、無水酢酸で閉環し、アンモニウムで開環し、N
aOBrによりホフマン反応の脱炭酸をし、次いでCH
Iでメチル化して第4級アンモニウム塩とすることが
含まれる。第2の別途方法には、DまたはL−アスパラ
ギン酸から出発し、β−カルボキシ基をベンジルアルコ
ールでエステル化し、アミノ基を例えばベンジルオキシ
カルボニル、第3級ブチルオキシカルボニルまたはアセ
チル基で保護し、ジシクロロヘキシルカルボジイミドと
ジメチルアミンを用いてジメチルアミド化し、1位炭素
鎖をテトラブチルアンモニウムボロヒドリドで選択的に
還元し、CHIでメチル化して第4級アンモニウム塩
とすることが含まれる。この方法では、LまたはD−ア
ミノカルニチン異性体が直接得られる。
遊離アミノ化合物は、アセチルアミノ化合物を加水分解
することにより容易に生成する。別途方法として、それ
は4−ブロモクロトン酸エチルから出発し、トリメチル
アミンと反応させて第4級アンモニウム塩を生成させ、
アンモニアと反応させてアミン(NH)とし、加水分
解してエチルを除去し、酸を生成させることにより製造
される。上記構造式の説明において、遊離化合物はYが
−Hの場合およびYが−H の場合の両者で説明
されている。
以下に示す実施例はこの発明を説明するものである。実
施例中、温度は℃で示す。
実施例1 D,L−3−アセトアミド−4−トリメチルアミノ酪酸
・1水和物すなわちAACを以下に示すように製造し
た。
ジメチルアミン(40%水溶液170ml,1.5モル)
および水330mlを1リットル・エルレンマイヤーフラ
スコ中で磁力攪拌して混合した。その混合物に6−(ク
ロロメチル)ウチシル(80.3グラム,0.5モル)
を15分間かかって分割して加えた。反応は、わずかに
発熱を伴った。その混合物を澄明になるまで攪拌し、そ
してその後さらに30分間攪拌した。その後その溶液を
沸とう湯浴上で加熱し、蒸気加熱した濾過器で濾過して
少量の不溶性不純物を除去した。透明の濾液を減圧下で
回転蒸発させて白色固体を得た。水(200ml)を2
度、固体に加え蒸発させて未反応のジメチルアミンを完
全に除去した。その後、その固体を6モルHCl(50
0ml)に懸濁し、透明な溶液ができるまでその混合物を
沸とう湯浴上で攪拌した。溶液を減圧下で回転濃縮して
乾いた固体にし、水を加え上述と同様に2度除去した。
その後固体を最小量の熱湯に溶かし、溶液を冷却して結
晶化させた。結晶を濾過によって集め、50%冷エタノ
ール水溶液およびその後エーテルで洗浄し、P
で真空デシケータにより乾燥した。生成物である6−
(ジメチルアミノメチル)ウラシル・HClを白色固体
として得た。(mP282℃、C12ClN
計算値C:40.88%、H:5.88%、N:20.
43%、実験値C:40.88%、H:5.66%、
N:20.19%)。
6−(ジメチルアミノメチル)ウラシル・HCl(1
0.3グラム、0.05モル)および10%酢酸(水
中)250mlを500ml用パー容器に入れた。暫時容器
をNでみたして、5%ロジウム・アルミナ触媒粉末5
グラムを加えた。容器をパーの振とう水素化装置に取り
付け、Hで2度フラッシュした後、Hで40PSI
に加圧した。水素化は、およそ0.05モルのHが吸
収される時間である24時間、室温で振とうして行っ
た。その後容器をNでみたし、水素化装置から離し、
溶液をセライトの層を通してNの存在下で濾過した。
濾液を減圧下で回転濃縮して固体とし、熱エタノール5
0mlから再結晶し、これに数mlの水を加えて、ほとんど
完全に溶解した。結晶を濾過によって集め、5%エタノ
ール水溶液で洗浄しその後エーテルで洗浄した。真空デ
シケータ中P上で乾燥した。生成物である6−
(ジメチルアミノメチル)ジヒドロウラシル・HClを
白色固体として得た(収量 9.3グラム、90%)、
mp257−258℃、C14ClN計算値
C:40.49%、H:6.80%、N:20.24
%、実験値C:40.67%、H:6.79%、N:1
9.95%。
6−(ジメチルアミノメチル)ジヒドロウラシル・HC
l(10.4グラム、0.05モル)を500ml用丸底
フラスコ中で6N−HCl300mlに溶かした。コンデ
ンサーを装着し、溶液を加熱用マントルを使用して30
時間還流した。その後溶液を冷却し、減圧下で乾固する
まで回転濃縮して白色固体とした。その物質を水10ml
に溶かし、生成した溶液をダウエックス50×8(H
型、200−400メッシュ)のカラム(2.5×45
cm)の頂部に注いだ。カラムを1N−HClおよび6N
−HCl(総量1600ml)の間で形成した一次勾配を
用いて展開した。勾配の後に6N−HCl200mlを続
けた。約25mlのフラクションを採取し、1つおきのフ
ラクション10μl部をo−フタルアルデヒドで測定
し、第1級アミン基群を持つ化合物が溶出した位置を決
定した。3−アミノ−4−ジメチルアミノ酪酸・HCl
は約4.5−HClで溶出し、これは主なo−フタル
アルデヒド陽性検出物質であった。適当なフラクション
を集め、減圧下で乾固するまで回転濃縮した。生成物中
に遊離のHClが残らないように2回水を加えて除い
た。生じた白色固体である3−アミキ−4−ジメチルア
ミノ酪酸・2HClは、再結晶しなくても純粋であっ
た(収量 9.2グラム、84%)。mp220−221
℃、C16Cl計算値C:32.89
%、H:7.36%、N:12.79%、実験値C:3
3.04%、H:7.40%、N:12.56%。
3−アミノ−4−ジメチルアミノ酪酸・HCl(1
0.96グラム、0.05モル)を500ml用エルレン
マイヤーフラスコ中で0.5N NaOH(pHを10−
11にする)300mlに溶かした。溶液を5℃以下に冷
やし、炭酸ナトリウム(12.4グラム、0.1モル)
を加えた。激しく磁力攪拌しながら無水酢酸(14.8
ml、150ミリモル)を15分要して滴下した。続けて
30分間0−5℃で攪拌した後、一部をo−フタルアル
デヒドで測定して遊離の第一級アミノ基が残っていない
ことを確認した。混合物を濃HCl(CO放出が観察
された)でpH2に注意深く酸性化し、生じた溶液を減圧
下で回転濃縮してゴム状の固体を得た。その物質を濃H
Cl100mlに懸濁し、混合物を濾過してNaClを除
去した。濾液を減圧下で回転濃縮して白色の不定形固体
を得、これは一般にそれ以上精製しなかった。特徴ずけ
のために、粗成物を3−アミノ−4−ジメチルアミノ酪
酸・HClについて述べた手順を用いてダウエックス
50(H)でクロマトグラフィーに付した。A210
を検討することで位置を突きとめるとアセチル化した生
成物は約2.5モルHClで溶出した。適当なフラクシ
ョンを集め、減圧下で回転蒸発器にかけ、NaClの混
入した生成物を得た。粗成物を水25mlに溶かし、溶液
をダウエックス50×8(H、200−400メッシ
ュ)のカラム(2.5×20cm)上に注いだ。カラムを
水1000mlで洗浄し、その後生成物を3N NH
Hで溶出した。生成物を含むフラクションをHOで洗
浄し、減圧下で乾固するまで回転濃縮すると白色固体を
得た。生じた固体である3−アセトアミド−4−ジメチ
ルアミノ酪酸・HOは、再結晶化しなくても純粋であ
った(収量8.54グラム、83%)。mp107−11
0℃、C16・HO計算値C:46.5
9%、H:8.80%、N:13.58%、実験値C:
46.96%、H:8.86%、N:13.85%。
3−アセトアミド−4−ジメチルアミノ酪酸・H
(非精製物質11.2グラム、0.5モル)を大形ねじ
ぶた付容器中で水75mlに溶かし、生じた溶液を10N
−NaOHでpH7に調整した。その後炭酸ナトリウム
(12.4グラム、0.1モル)、メタノール(75m
l)およびよう化メタン(6.2ml、0.1モル)を加
え、容器に栓をし、25°で24時間磁力で攪拌した。
そして溶液を水250mlで希釈し、濃HClでpH2に酸
性化した。生じた溶液を減圧下で回転蒸発器にかけてゴ
ム状黄色固体を得、これを濃HCl50mlに懸濁した。
その溶液を濾過してNaClを除去し、濾液を減圧下回
転蒸発器にかけて黄色のゴム状物を得た。残渣を水20
mlに溶かし、3−アミノ−4−ジメチルアミノ酪酸・H
Clについて述べた様にしてダウエックス50
(H)でクロマトグラフィーに付した。生成物である
3−アセトアミド−4−トリメチルアミノ酪酸・H
を、フラクションのA210を検討することによって位
置を突き止めると、約3N−HClで溶出した、適当な
フラクションを集め、減圧下で回転蒸発器にかけると小
量のNaClを挾雑した白色固体を得た。その物質を水
に溶かし、ダウエックス50(H)のカラム(2.5
×20cm)に吸収させた。水1000mlで洗浄した後、
生成物を3N−NHOH750mlで溶出し、適当なフ
ラクションを回転蒸発器にかけて減圧下で乾固するまで
濃縮した。生じた白色固体であるD,L−3−アセトア
ミド−4−トリメチルアミノ酪酸・HOは、再結晶し
なくても純粋であった(収量9.7グラム)。mp202
−202.5°、C18・HO計算値
C:49.07%、H:9.15%、N:12.72
%、実験値C:49.01%、H:8.94%、N:1
2.53%。
実施例2 以下、AACとして表示する、D,L−3−アセトアミ
ド−4−トリメチルアミノ酪酸・HOについて、カル
ニチン・アセチルトランスフェラーゼに対する阻害性を
測定した。
使用した手段は、リンツ、イー.ベー.、シュルツ、エ
ス.カー.およびスレル、ペー.アー.著、「部分的に
精製されたカルニチン・アセチルトランスフェラーゼの
特性」、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミスト
リー238巻、2509−2517頁(1963年)に
記述されている。
このアッセイは、以下に示す反応に基づいており、式
中、CATはカルニチンアセチルトランスフェラーゼの
意味で使われ、CSはシトレイトシンターゼの意味で使
われ、MDHはマレエートジヒドロゲナーゼの意味で使
われ、NADはβ−ニコチンアミド・アデニン、ジヌク
レオチド(非還元形)の意味で使われ、およびNADH
はβ−ニチコンアミド・アデニン・ジヌクレオチド(還
元形)の意味で使われている。
このアッセイは、アセチル補酵素Aを合成する反応の速
度はCATが阻害される程度によって減少するという事
実に基づいている。反応(2)および(3)はアセチル−補酵
素Aに対する検出機構であり、ここでは、合成される際
に、アセチル補酵素Aは産生するにつれてオキザロアセ
テートと反応し、MDHにオキザロアセテートの産生を
触媒させて消費されたオキザロアセテートを補充し、そ
の結果NADHが生成し、これは340mμに吸収光を
持つ性質に基づきスペクトロフォトメーターを使用して
検出される。
それで、CATが結合し阻害される時、NADH合成の
速度は減少し、340mμでの吸光度の増加の割合は減
少する。結果はアセチルカルニチン濃度の逆数に対する
反応速度の逆数のラインウイーバー・バーク・プロット
でたやすくまとめられ、そのデータを分析し、上記のよ
うにしてKi′値を得た。
実験を16回行った。これらは、1ミリモルのD,L−
アセチルカルニチン(pH8.0)が含まれる4回の組、
2ミリモルのD,L−アセチルカルニチンが含まれる4
回の組、5ミリモルのD,L−アセチルカルニチンが含
まれる4回の組および10ミリモルのD,L−アセチル
カルニチンが含まれる4回の組から成るものであった。
各々の実験の組について、一回はAACなしで行ない、
一回は0.1ミリモルのAACを用いて行ない、一回は
0.5ミリモルのAACを用いて行ない、さらに一回は
1.0ミリモルのAACを用いて行なった。
各実験は、総量1mlが加えられるキューベットを用いて
行った。各キューベットに対し、トリス−HCl緩衝
液、NAD、ジチオスレイトールおよびトリスD,L
−マレエード(pH8.0)の前もって混合してある水溶
液0.7mlを加えた。(前混合における濃度は以下に示
す通りだった。トリス−HCl 143ミリモル、NA
0.71ミリモル、ジチオスレイトール 4.3ミ
リモルおよびトリスD,l−マレエート 14.3ミリ
モル、上述のD,L−アセチルカルニチン選択量、補酵
素Aの4ミリモル水溶液0.05ml、168ユニット/
mlCS溶液0.025ml、240ユニット/mlMDH溶
液0.025ml、上述のAAC選択量および水0.95
5ml)。D,L−アセチルカルニチンは100ミリモル
の濃度の溶液を用いて加えた(言い換えると、最初の組
の実験に対して0.010ml、2番目の実験に対して
0.020ml、3番目の組の実験に対して0.050m
l、4番目の組の実験に対して0.100ml)。AAC
は100ミリモルの濃度の溶液を用いて加えた(言い換
えると、各組の実験に対する添加量は、0ml、0.00
1ml、0.005mlおよび0.010mlであった)。
上述の反応剤を加えた後、各キューベットおよび中身を
30℃で15分間インキュベートした。インキョベイシ
ョン期間の直後、各場合ともCAT0.005mlを加え
た。
各反応速度は上述と同様340mμにおける吸光度での
変化の関数として測定し(NADH形成のタイムコース
を提供している)、μモルNADH/分として表した。
(1ミリモルNADH=6.2×△A340)。
その後ラインウイーバー・バーク・プロットを調製した
が、総ての線は、対照(AACなし)と共通のY軸上の
一点を通り、このことは、アセチルカルニチンとの同一
部位への結合と、AACがCATと1:1の質量比で結
合しCATに対する競争的阻害剤であることを証明し
た。AACのD,L形についてのKi′量は、フリッツ
およびシュルツによって試験された化合物に関して分か
っているKi′量の10−2から10−3倍である5×
10−5モルであると算出された。AACは以下に示す
ようにアセチル補酵素Aの生成を阻害することが分かっ
た。0.1ミリモルの濃度で34%、0.5ミリモルの
濃度で67%、1ミリモルの濃度で81%、プロット
は、AACがアセチルカルニチンより18倍以上も強力
にCATと結合することを示した。結合反応は希釈によ
って可逆性であることが分かった。
実施例3 AACの研究用途の一例を以下に示す。
マウス4匹に炭素14で標識したアセチルカルニチン
0.5ミリモル/kgを皮下注射した。そのうち2匹にA
AC5ミリモル/kgを腹腔内注射した。マウスの炭素1
4CO排出を15分毎に6時間モニターし、各マウス
についてX軸に時間、Y軸に放射能標識CO%をとっ
てグラフを作成した。データは、AACを注射したマウ
スで放射能標識CO放出速度が遅れることを示し、こ
れはAACがインビボでCAT阻害活性をもつこと、お
よびCAT活性がインビボでアセチルカルニチンの異化
に主要な役割を果たすことを意味する。このAACの投
与量ではマウスに対する毒性が見られなかった。
実施例4 実施例1にしたがって製造した3−アセトアミド−4−
トリメチルアミノ酪酸・HO(3.3g、0.15モ
ル)を2N−HCl90mlに溶かし、生成する溶液を6
時間還流した。次いで溶液を冷却し、減圧下に回転蒸発
させ白色固体を得た。この物質を水20mlに溶かし、実
施例1記載のようにダウエックス50(H+H)でクロ
マトグラフィーに付した。生成物(o−フタルアルデヒ
ドを用いてフラクションをアッセイすることにより位置
決め)は約4N−HClで溶離した。適当なフラクショ
ンを集め、減圧下に回転蒸発させて白色固体を得、これ
を分析するとD,L−3−アミノ−4−トリメチルアミ
ノ酪酸HCl(即ちAC)であることがわかった(収
量2.7g、77%)。mp214−217°、C
18Cl計算値C:36.06%、H:7.
78%、N:12.02%、実験値C:35.99%、
H:7.79%、N:11.87%。
ACはパルミトイルクロリドでアシル化することにより
容易にD,L−3−パルミトアミド−4−トリメチルア
ミノ酪酸・HO(即ちPAC)に変換される。PAC
はカルニチンパルミトイルトランスフェラーゼに容易に
結合しこれを阻害するので、糖尿病における脂肪酸異化
の役割の研究に有用である。このような研究は、例えば
薬剤誘発糖尿マウスを用い、これらマウスのあるものに
例えばPAC0.1−50ミリモル/kgを腹腔内注射
し、PAC処理マウスが他のものに較べて低いケトン症
を示すかどうかを観察することにより、容易に実施でき
る。
ACはブロモ酢酸無水物でアシル化することにより容易
にD,L−3−ブロモアセトアミド−4−トリメチルア
ミノ酪酸・HOに変換される。生成した化合物はAA
Cと同様にCATを阻害するが、その結合作用は不可逆
的である。
ここで用いる「非毒性逆イオン」の語は、常用の意味と
して、逆イオンが有用量の化合物の投与に際し存在する
量で非毒性であることを意味する。
上記の説明は好ましい態様に関するものであり、この発
明の範囲内で修正し得ることは当業者に明らかである。
すなわち、この発明の範囲は請求の範囲の定義によって
規定される通りである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエンキンス、デボラ・エル アメリカ合衆国ニユ−ヨ−ク 10021、ニ ユーヨーク、アパートメント・ナンバー 7エヌ、イースト・セブンテイス・ストリ ート 420番

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】D,L−3−アミノまたはアセトアミド−
    4−トリメチルアミノ酪酸または塩またはその双性イオ
    ン形の製造方法であって、6−(クロロメチル)ウラシ
    ルとジメチルアミンを反応させ、ジヒドロウラシルに還
    元し、加水分解して開環し、アセチル化し、ついでメチ
    ル化し、要すれば加水分解することを含む方法。
  2. 【請求項2】D,L−3−アセトアミド−4−トリメチ
    ルアミノ酪酸・HOの製造方法であって、 (a)6−(クロロメチル)ウラシルをジメチルアミンと
    反応させ、6−(ジメチルアミノメチル)ウラシルの結
    晶性誘導体を生成させ、 (b)工程(a)の生成物を溶解し、還元して6−(ジメチル
    アミノメチル)−ジヒドロウラシルの結晶性誘導体を生
    成させ、 (c)工程(b)の生成物を溶解し、加水分解して3−アミノ
    −4−ジメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を生成させ、 (d)工程(c)の生成物を溶解し、アセチル化して3−アセ
    トアミド−4−ジメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を生
    成させ、 (e)工程(d)の生成物を溶解し、メチル化し、結晶性生成
    物を回収する、工程を含む、請求の範囲第1項記載の方
    法。
  3. 【請求項3】D,L−3−アミノ−4−トリメチルアミ
    ノ酪酸・HClの製造方法であって、 (a)6−(クロロメチル)ウラシルをジメチルアミンと
    反応させ、6−(ジメチルアミノメチル)ウラシルの結
    晶性誘導体を生成させ、 (b)工程(a)の生成物を溶解し、還元して6−(ジメチル
    アミノメチル)−ジヒドロウラシルの結晶性誘導体を生
    成させ、 (c)工程(b)の生成物を溶解し、加水分解して3−アミノ
    −4−ジメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を生成させ、 (d)工程(c)の生成物を溶解し、アセチル化して3−アセ
    トアミド−4−ジメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を生
    成させ、 (e)工程(d)の生成物を溶解し、メチル化して3−アセト
    アミド−4−トリメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を生
    成させ、 (f)工程(e)の生成物を溶解し、加水分解して結晶性生成
    物を回収する、工程を含む、請求の範囲第1項記載の方
    法。
  4. 【請求項4】D,L−3−パルミトアミド−4−トリメ
    チルアミノ酪酸・HOの製造方法であって、 (a)6−(クロロメチル)ウラシルをジメチルアミンと
    反応させて6−(ジメチルアミノメチル)ウラシルの結
    晶性誘導体を生成させ、 (b)工程(a)の生成物を溶解し、還元して6−(ジメチル
    アミノメチル)−ジヒドロウラシルの結晶性誘導体を生
    成させ、 (c)工程(b)の生成物を溶解し、加水分解して3−アミノ
    −4−ジメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を生成させ、 (d)工程(c)の生成物を溶解し、アセチル化して3−アセ
    トアミド−4−ジメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を生
    成させ、 (e)工程(d)の生成物を溶解し、メチル化して3−アセト
    アミド−4−トリメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を生
    成させ、 (f)工程(e)の生成物を溶解し、加水分解してD,L−3
    −アミノ−4−トリメチルアミノ酪酸の結晶性誘導体を
    生成させ、 (g)パルミトイルクロリドでアシル化する、 工程を含む、請求の範囲第1項記載の方法。
  5. 【請求項5】開環のための加水分解が酸性加水分解であ
    る、請求の範囲第1項記載の方法。
  6. 【請求項6】工程(c)における加水分解が酸性加水分解
    である、請求の範囲第4項記載の方法。
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