【実施例】
【0035】
実施例1:DCP−LAの光学異性体の合成
【0036】
【化5】
【0037】
(Z)オクト−2−エン−1−オール(化合物2)
2−オクチン−1−オール(化合物1;10g, 80.5 mmol)及びキノリン(11.6 mL, 96.6 mmol)のエタノール(100 mL)溶液に5%Lindlar触媒(1 g)を添加し、水素(1 atm)存在下、4℃で10時間撹拌した。触媒をセライトパッドを通して除去し酢酸エチルでリンスした。ろ液を1N HCl、水及び食塩水で洗浄し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製して化合物2(8.63 g, 85%)を無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ 0.90 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.21 (br s, 1H), 1.23-1.42 (m, 6H), 2.07 (dt, J = 6.8 and 6.8 Hz, 2H), 4.20 (d, J = 5.9 Hz, 2H), 5.54 (dt, J = 10.9 and 6.8 Hz, 1H), 5.61 (dt, J = 10.9 and 5.9 Hz, 1H).
【0038】
[(1R*,2S*)−2−ペンチルシクロプロピル]メタノール(化合物3)
化合物2(4.00 g, 31.2 mmol)及びDME(16.6 mL, 158 mmol)のCH
2Cl
2(300 mL)溶液にEt
2Zn(150 mL, 158 mmol)及びCH
2I
2(28 mL, 16.6 mmol)のヘキサン溶液(1.06 M)を2℃で添加した。室温で5時間撹拌した後、反応混合物にNH
4Clの飽和水溶液を加えた。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製して化合物3(3.57 g, 80%)を無色油状物として得た。
【0039】
[(1R,2S)−2−ペンチルシクロプロピル]メタノール(3a)及び[(1S,2R)−2−ペンチルシクロプロピル]メタノール(3b)
化合物3(6.04 g, 42.4 mmol)及び酢酸ビニル(3.92 mL, 42.4 mmol)のTHF(120mL)溶液に、
Pseudomonas fluorescens由来のリパーゼ(Lipase Amano AK)(0.60 g, 10wt %)を室温で添加した。室温で5時間撹拌した後、反応混合物をセライトパッドを通してろ過し、酢酸エチルでリンスした。ろ液を減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製して化合物3a(2.59 g, 38%, >99.9% ee)を化合物4(4.34 g, 55%, 76% ee)とともに無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.03 (ddd, J = 5.4, 5.0, and 5.0 Hz, 1H), 0.71 (ddd, J = 8.1, 8.1, and 5.0 Hz, 1H), 0.83-0.92 (m, 1H), 0.90 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.04-1.16 (m, 1H), 1.18-1.52 (m, 8H), 3.58 (dd, J = 10.9 and 8.1 Hz, 1H), 3.67 (dd, J = 10.9 and 6.8 Hz, 1H).
化合物4(3.00 g, 16.3 mmol)のPBSバッファー(pH 7.0)(42 mL)及びn−プロパノール(18 mL)中の溶液に、
Burkholderia cepacia由来のリパーゼ(Lipase Amano PS)(300 mg, 10 wt %)を室温で添加した。室温で5時間撹拌した後、反応混合物に1N HClの飽和水溶液を加えた。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製して化合物3b(1.20 g, 51%, 99.0% ee)を無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.03 (ddd, J = 5.4, 5.0, and 5.0 Hz, 1H), 0.71 (ddd, J = 8.1, 8.1, and 5.0 Hz, 1H), 0.83-0.92 (m, 1H), 0.90 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.04-1.16 (m, 1H), 1.18-1.52 (m, 8H), 3.58 (dd, J = 11.1 and 8.1 Hz, 1H), 3.67 (dd, J = 11.1 and 6.8 Hz, 1H).
【0040】
4−[(1R,2S)−2−ペンチルシクロプロピル]−2−ブチン−1−オール(化合物6)
化合物3a(1.55 g, 10.9 mmol)、PPh
3(5.71 g, 21.8 mmol)及びイミダゾール(1.42 g, 21.8 mmol)のCH
2Cl
2(22 mL)中の溶液に、ヨウ素(2.63 g, 21.8 mmol)を室温で添加した。室温で20分間撹拌した後、反応混合物に水を加えた。水層をヘキサンで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=9/1)で精製して化合物5(2.20 g)を無色油状物として得た。
テトラヒドロ−2−(2−プロピニルオキシ)−2H−ピラン(2.57 mL, 18.3 mmol)のTHF(30 mL)中の溶液にn−BuLi(11 mL, 17.4 mmol)の1.60Mヘキサン溶液を窒素雰囲気下、−60℃でゆっくり添加した。反応混合物を−60℃で10分間撹拌し、THF(2 mL)中の化合物5(2.20 g, 8.72 mmol)を加えた。反応混合物を18時間室温で撹拌し、次いでNH
4Clの飽和水溶液を加えた。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をメタノール(18mL)に溶解し、TsOH・H
2O(0.16 g, 0.87 mmol)を室温で加えた。50℃で0.5時間撹拌した後、反応混合物をNaHCO
3の飽和水溶液に添加した。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=10/1)で精製して化合物6(1.24 g, 3工程で63%)を無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.15 (ddd, J = 5.4, 5.0, and 5.0 Hz, 1H), 0.68 (ddd, J = 8.6, 8.6, and 5.0 Hz, 1H), 0.72-0.84 (m, 1H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.90-1.03 (m, 1H), 1.13-1.58 (m, 8H), 2.18 (dddd, J = 17.2, 7.2, 1.8 and 1.8 Hz, 1H), 2.27 (dddd, J = 17.2, 6.8, 1.8 and 1.8Hz, 1H), 4.27 (br s, 1H, 1-H);
ESI-TOF /MS (positive ion) calcd. for C
12H
20ONa ([M+Na]
+) 203.1406 found 203.1418.
【0041】
4−[(1S,2R)−2−ペンチルシクロプロピル]−2−ブチン−1−オール
上記した、化合物3aから化合物6への変換と同様の方法で、化合物3b(1.50 g)を表題化合物(1.40 g, 3工程で73%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.15 (ddd, J = 5.4, 5.0, and 5.0 Hz, 1H), 0.68 (ddd, J = 8.6, 8.6, and 5.0 Hz, 1H), 0.72-0.84 (m, 1H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.90-1.03 (m, 1H), 1.13-1.58 (m, 8H), 2.18 (dddd, J = 17.2, 7.2, 1.8 and 1.8 Hz, 1H), 2.27 (dddd, J = 17.2, 6.8, 1.8 and 1.8Hz, 1H), 4.27 (br s, 1H, 1-H).
【0042】
(Z)−4−[(1R,2S)−2−ペンチルシクロプロピル]−2−ブテン−1−オール(化合物7)
化合物6(1.12 g, 6.21 mmol)及びエチレンジアミン(0.50 mL, 7.45 mmol)のDMF(12 mL)溶液に5%Lindlar触媒(56 mg, 10 wt%)を添加し、水素(1 atm)存在下、室温で8時間撹拌した。触媒をセライトパッドを通して除去し酢酸エチルでリンスした。ろ液を1N HCl、水及び食塩水で洗浄し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=9/1)で精製して化合物7(1.02 g, 90%)を無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.23 (ddd, J = 5.4, 5.0, and 5.0 Hz, 1H), 0.62 (ddd, J = 8.6, 8.6, and 5.0 Hz, 1H), 0.67-0.80 (m, 1H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.12-1.23 (m, 1H), 1.24-1.45 (m, 8H), 1.99 (ddd, J = 15.1, 7.3 and 7.0 Hz, 1H), 2.14 (ddd, J = 15.1, 7.3 and 7.0 Hz, 1H), 4.20 (dd, J = 6.0 and 6.0 Hz, 2H), 5.61 (dt, J = 11.0 and 6.0 Hz, 1H), 5.67 (dt, J = 11.0 and 7.3 Hz, 1H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
12H
22ONa ([M+Na]
+) 205.1563; found 205.1556.
【0043】
(Z)−4−[(1S,2R)−2−ペンチルシクロプロピル]−2−ブテン−1−オール
上記した、化合物6から化合物7への変換と同様の方法で、4−[(1S,2R)−2−ペンチルシクロプロピル]−2−ブチン−1−オール(1.26 g)を表題化合物(1.20 g, 94%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.23 (ddd, J = 5.4, 5.0, and 5.0 Hz, 1H), 0.62 (ddd, J = 8.6, 8.6, and 5.0 Hz, 1H), 0.67-0.80 (m, 1H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.12-1.23 (m, 1H), 1.24-1.45 (m, 8H), 1.99 (ddd, J = 15.1, 7.3 and 7.0 Hz, 1H), 2.14 (ddd, J = 15.1, 7.3 and 7.0 Hz, 1H), 4.20 (dd, J = 6.0 and 6.0 Hz, 2H), 5.61 (dt, J = 11.0 and 6.0 Hz, 1H), 5.67 (dt, J = 11.0 and 7.3 Hz, 1H).
【0044】
[(1R,2S)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]メタノール(化合物9a)及び[(1S,2R)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]メタノール(化合物9b)
化合物7(1.03 g, 5.65 mmol)及びDME(3.0 mL, 28.3 mmol)のCH
2Cl
2(54mL)溶液にEt
2Zn(4.6 mL, 28.3 mmol)及びCH
2I
2(4.0 mL, 56.5 mmol)のヘキサン溶液(1.06 M)を0℃で添加した。室温で5時間撹拌した後、反応混合物にNH
4Clの飽和水溶液を加えた。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製して化合物8(877 mg)を無色油状物として得た。
化合物8(877 mg, 4.47 mmol)及び酢酸ビニル(0.31 mL, 3.35 mmol)のTHF(8.8mL)溶液に、
Pseudomonas fluorescens由来のリパーゼ(Lipase Amano AK)(88 mg, 10 wt %)を室温で添加した。室温で6時間撹拌した後、反応混合物をセライトパッドを通してろ過し、酢酸エチルでリンスした。ろ液を減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=9/1)で精製して化合物9a(385 mg, 2工程で35%, >99.9% de)を化合物10(468 mg)とともに無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.24 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.6 Hz, 1H), 0.03 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), 0.61 (ddd, J = 7.8, 7.8, and 4.6 Hz, 1H), 0.67-0.85 (m, 3H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.94-1.06 (m, 1H), 1.07-1.22 (m, 3H), 1.23-1.46 (m, 7H), 1.57 (ddd, J = 14.2, 6.0 and 6.0 Hz, 1H), 3.57 (dd, J = 11.4 and 8.2 Hz, 1H), 3.67 (dd, J = 11.4 and 6.9 Hz, 1H);
13C-NMR (100MHz, CDCl
3) δ 9.31, 10.86, 14.24, 15.69, 15.79, 16.35, 18.02, 22.71, 27.66, 28.72, 29.85, 31.86, 63.33;
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
13H
24ONa ([M+Na]
+) 219.1719; found 219.1718.
化合物10(270 mg)のPBSバッファー(pH 7.0)(4.0 mL)及びn−プロパノール(1.4 mL)中の溶液に、
Burkholderia cepacia由来のリパーゼ(Lipase Amano PS)(27 mg, 10 wt %)を室温で添加した。室温で12時間撹拌した後、反応混合物に1N HClの飽和水溶液を加えた。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製して化合物9b(175 mg, 3工程で25%, >98.0 de)を無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.24 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.6 Hz, 1H), 0.03 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), 0.61 (ddd, J = 7.8, 7.8, and 4.6 Hz, 1H), 0.67-0.85 (m, 3H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.94-1.06 (m, 1H), 1.07-1.22 (m, 3H), 1.23-1.46 (m, 7H), 1.57 (ddd, J = 14.2, 6.0 and 6.0 Hz, 1H), 3.57 (dd, J = 11.4 and 8.2 Hz, 1H), 3.67 (dd, J = 11.4 and 6.9 Hz, 1H);
13C-NMR (100MHz, CDCl
3) δ 9.31, 10.86, 14.24, 15.69, 15.79, 16.35, 18.02, 22.71, 27.66, 28.72, 29.85, 31.86, 63.33;
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
13H
24ONa ([M+Na]
+) 219.1719; found 219.1718.
【0045】
[(1R,2S)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]メタノール
上記した、化合物7から化合物9aへの変換と同様の方法で、(Z)−4−[(1S,2R)−2−ペンチルシクロプロピル]−2−ブテン−1−オール(1.05 g)を表題化合物(349 mg, 2工程で28%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.27 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.6 Hz, 1H), -0.01 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), 0.64 (ddd, J = 7.4, 7.4, and 4.6 Hz, 1H), 0.67-0.85 (m, 3H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.93-1.05 (m, 1H), 1.07-1.21 (m, 2H), 1.26 (ddd, J = 14.2, 7.3 and 7.3 Hz, 1H), 1.26-1.43 (m, 6H), 1.45 (ddd, J = 14.2, 7.3 and 7.3 Hz, 1H), 3.56 (dd, J = 11.4 and 8.3 Hz, 1H), 3.68 (dd, J = 11.4 and 6.8 Hz, 1H);
13C-NMR (100MHz, CDCl
3) δ 9.30, 11.13, 14.11, 15.87, 15.93, 16.41, 18.31, 22.70, 27.90, 28.85, 29.83, 31.85, 63.39;
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
13H
24ONa ([M+Na]
+) 219.1719; found 219.1721.
【0046】
[(1S,2R)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]メタノール
上記した、化合物7から化合物9bへの変換と同様の方法で、(Z)−4−[(1S,2R)−2−ペンチルシクロプロピル]−2−ブテン−1−オール(1.05 g)を表題化合物(304 mg, 3工程で25%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.24 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.6 Hz, 1H), 0.03 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), 0.61 (ddd, J = 7.8, 7.8, and 4.6 Hz, 1H), 0.67-0.85 (m, 3H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.94-1.06 (m, 1H), 1.07-1.22 (m, 3H), 1.23-1.46 (m, 7H), 1.57 (ddd, J = 14.2, 6.0 and 6.0 Hz, 1H), 3.57 (dd, J = 11.4 and 8.2 Hz, 1H), 3.67 (dd, J = 11.4 and 6.9 Hz, 1H);
13C-NMR (100MHz, CDCl
3) δ 9.31, 10.86, 14.24, 15.69, 15.79, 16.35, 18.02, 22.71, 27.66, 28.72, 29.85, 31.86, 63.33;
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
13H
24ONa ([M+Na]
+) 219.1719; found 219.1721.
【0047】
8−[(1R,2S)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]−6−オクチン−1−オール(化合物12)
化合物9a(95 mg, 0.483 mmol)、PPh
3(253 mg, 0.966 mmol)及びイミダゾール(66 mg, 0.966 mmol)のCH
2Cl
2(2.5 mL)中の溶液に、ヨウ素(122 mg, 0.966mmol)を室温で添加した。室温で20分間撹拌した後、反応混合物に水を加えた。水層をヘキサンで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=9/1)で精製して化合物11(135 mg)を無色油状物として得た。
テトラヒドロ−2−(5−ヘプチニルオキシ)−2H−ピラン(345 mg, 1.76 mmol)のTHF(2.2 mL)中の溶液にn−BuLi(1.1 mL, 1.76 mmol)の1.59Mヘキサン溶液を窒素雰囲気下、−70℃でゆっくり添加した。反応混合物を−70℃で2時間撹拌し、HMPA(0.46 mL, 2.64 mmol)を−70℃で加えた。反応混合物を−70℃で15分間撹拌し、THF(1 mL)中の化合物11のヨード化物(135 mg, 0.440 mmol)を加えた。反応混合物を16時間室温で撹拌し、次いでNH
4Clの飽和水溶液を加えた。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をメタノール(2 mL)に溶解し、TsOH・H
2O(8 mg, 0.044 mmol)を室温で加えた。50℃で0.5時間撹拌した後、反応混合物をNaHCO
3の飽和水溶液に添加した。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=15/1)で精製して化合物12(1.24 g, 3工程で65%)を無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ-0.24 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), -0.10(ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), 0.62 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.5 Hz, 1H), 0.65-0.73 (m, 2H), 0.80-0.89 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.94-1.06 (m, 1H), 1.06 (ddd, J = 14.2, 7.3 and 7.3 Hz, 1H), 1.10-1.21 (m, 1H), 1.23-1.65 (m, 14H), 2.10-2.20 (m, 4H), 3.65 (t, J = 6.3 Hz, 2H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
20H
34ONa ([M+Na]
+) 313.2501; found 313.2498.
【0048】
8−[(1S,2R)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]−6−オクチン−1−オール
上記した、化合物9aから化合物12への変換と同様の方法で、化合物9b(114 mg)を表題化合物(106 mg, 3工程で72%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.27 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), -0.12 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), 0.62 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.1 Hz, 1H), 0.65-0.77 (m, 2H), 0.77-0.89 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.93-1.04 (m, 1H), 1.06-1.18 (m, 1H), 1.23-1.65 (m, 15H), 2.08-2.26 (m, 4H), 3.65 (t, J = 6.3 Hz, 2H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
20H
34ONa ([M+Na]
+) 313.2501; found 313.2493.
【0049】
8−[(1R,2S)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]−6−オクチン−1−オール
上記した、化合物9aから化合物12への変換と同様の方法で、[(1R,2S)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]メタノール(160 mg)を表題化合物(152 mg, 3工程で70%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.27 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), -0.12 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), 0.62 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.1 Hz, 1H), 0.65-0.77 (m, 2H), 0.77-0.89 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.93-1.04 (m, 1H), 1.06-1.18 (m, 1H), 1.23-1.65 (m, 15H), 2.08-2.26 (m, 4H), 3.65 (t, J = 6.3 Hz, 2H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
20H
34ONa ([M+Na]
+) 313.2501; found 313.2496.
【0050】
8−[(1S,2R)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]−6−オクチン−1−オール
上記した、化合物9aから化合物12への変換と同様の方法で、[(1S,2R)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]メタノール(120 mg)を表題化合物(125 mg, 3工程で61%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ-0.24 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), -0.10(ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 1H), 0.62 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.5 Hz, 1H), 0.65-0.73 (m, 2H), 0.80-0.89 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 0.94-1.06 (m, 1H), 1.06 (ddd, J = 14.2, 7.3 and 7.3 Hz, 1H), 1.10-1.21 (m, 1H), 1.23-1.65 (m, 14H), 2.10-2.20 (m, 4H), 3.65 (t, J = 6.3 Hz, 2H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
20H
34ONa ([M+Na]
+) 313.2501; found 313.2502.
【0051】
8−[(1R,2S)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタン−1−オール(化合物14)
化合物12(31 mg, 0.107 mmol)及びキノリン(15 μL, 0.128 mmol)のメタノール(1 mL)溶液に5%Lindlar触媒(3 mg)を添加し、水素(1 atm)存在下、室温で10分間撹拌した。触媒をセライトパッドを通して除去し酢酸エチルでリンスした。ろ液を1N HCl、水及び食塩水で洗浄し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をメタノール(5 mL)に溶解し、アゾジカルボン酸カリウム(3.12 g, 16.0 mmol)及び酢酸(1.83 mL, 32.0 mmol)を室温で加えた。室温で8時間撹拌した後、反応混合物に水を加えた。水層をヘキサンで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製して化合物14(30 mg, 99%)を無色油状物として得た。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.25 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 2H), 0.60 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.5 Hz, 1H), 0.62-0.73 (m, 2H), 0.73-0.85 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.02 (ddd, J = 12.3, 7.8 and 7.8 Hz, 1H), 1.10-1.24 (m, 2H), 1.23-1.45 (m, 18H), 1.49 (ddd, J = 12.3, 7.8 and 7.8 Hz, 1H), 1.50-1.65 (m, 2H), 3.64 (t, J = 6.8 Hz, 2H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
20H
38ONa ([M+Na]
+) 317.2815; found 317.2814.
【0052】
8−[(1S,2R)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタノール
上記した、化合物12から化合物14への変換と同様の方法で、8−[(1S,2R)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]−6−オクチン−1−オール(32 mg)を表題化合物(27.5 mg, 2工程で83%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.28 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.1 Hz, 2H), 0.60 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.1 Hz, 1H), 0.63-0.75 (m, 2H), 0.75-0.85 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.07-1.18 (m, 2H), 1.20-1.45 (m, 20H), 1.51-1.63 (m, 2H), 3.64 (t, J = 6.8 Hz, 2H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
20H
38ONa ([M+Na]
+) 317.2815; found 317.2824.
【0053】
8−[(1R,2S)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタノール
上記した、化合物12から化合物14への変換と同様の方法で、8−[(1R,2S)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]−6−オクチン−1−オール(40 mg)を表題化合物(34 mg, 2工程で69%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.28 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.1 Hz, 2H), 0.60 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.1 Hz, 1H), 0.63-0.75 (m, 2H), 0.75-0.85 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.07-1.18 (m, 2H), 1.20-1.45 (m, 20H), 1.51-1.63 (m, 2H), 3.64 (t, J = 6.8 Hz, 2H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
20H
38ONa ([M+Na]
+) 317.2815; found 317.2828.
【0054】
8−[(1S,2R)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタノール
上記した、化合物12から化合物14への変換と同様の方法で、8−[(1S,2R)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]−6−オクチン−1−オール(30 mg)を表題化合物(29 mg, 94%)へと変換した。
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.25 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 2H), 0.60 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.5 Hz, 1H), 0.62-0.73 (m, 2H), 0.73-0.85 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.02 (ddd, J = 12.3, 7.8 and 7.8 Hz, 1H), 1.10-1.24 (m, 2H), 1.23-1.45 (m, 18H), 1.49 (ddd, J = 12.3, 7.8 and 7.8 Hz, 1H), 1.50-1.65 (m, 2H), 3.64 (t, J = 6.8 Hz, 2H);
ESI-HRMS (positive ion, sodium formate) calcd. for C
20H
38ONa ([M+Na]
+) 317.2815; found 317.2807.
【0055】
8−[(1R,2S)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタン酸(化合物15)(β,β−DCP−LA)
化合物14(30 mg, 0.102 mmol)のアセトン(2 mL)溶液にJones試薬(0.1 mL, 0.254 mmol)を4℃で添加した。4℃で0.5時間撹拌した後、反応混合物に、Na
2 S
2O
3の10%水溶液を加えた。水層をエーテルで抽出し、有機層をあわせ無水MgSO
4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=10/1)で精製して化合物15(12 mg, 46%)を無色油状物として得た。
[α]
D24 = -0.15 (c = 0.85, CHCl
3);
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.25 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 2H), 0.60 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.5 Hz, 1H), 0.62-0.73 (m, 2H), 0.73-0.85 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.02 (ddd, J = 12.3, 7.8 and 7.8 Hz, 1H), 1.10-1.24 (m, 2H), 1.23-1.65 (m, 16H), 1.49 (ddd, J = 12.3, 7.8 and 7.8 Hz, 1H), 1.58-1.68 (m, 2H), 2.35 (t, J = 7.3 Hz, 2H);
13C-NMR (100MHz, CDCl
3) δ 10.84, 14.14, 15.6, 15.65, 15.91, 22.73, 24.68, 27.86, 28.71, 29.07, 29.29, 29.42, 29.90, 30.13, 31.90, 34.01, 179.90;
ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calcd. for C
20H
35O ([M-H]
-) 307.2642; found 307.2636.
【0056】
8−[(1S,2R)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタン酸(β,α−DCP−LA)
上記した、化合物14から化合物15への変換と同様の方法で、8−[(1S,2R)−2−{(1S,2S)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタン−1−オール(20 mg)を表題化合物(4.2 mg, 20%)へと変換した。
[α]
D19= +9.8 (c = 0.42, CHCl
3);
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.29 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.1 Hz, 2H), 0.60 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.1 Hz, 1H), 0.61-0.73 (m, 2H), 0.73-0.84 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.05-1.19 (m, 2H), 1.20-1.45 (m, 18H), 1.57-1.71 (m, 2H), 2.35 (t, J = 7.8 Hz, 2H);
13C-NMR (100MHz, CDCl
3) δ 11.01, 14.15, 15.86, 15.91, 16.03, 22.74, 24.67, 28.01, 28.87, 29.07, 29.30, 29.42, 29.90, 30.14, 31.90, 34.05, 180.15;
ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calcd. for C
20H
35O ([M-H]
-) 307.2642; found 307.2631.
【0057】
8−[(1R,2S)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタン酸(α,β−DCP−LA)
上記した、化合物14から化合物15への変換と同様の方法で、8−[(1R,2S)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタノール(17.3 mg)を表題化合物(14.1 mg, 77%)へと変換した。
[α]
D19= -9.9 (c = 1.0, CHCl
3);
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.29 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.1 Hz, 2H), 0.60 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.1 Hz, 1H), 0.61-0.73 (m, 2H), 0.73-0.84 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.05-1.19 (m, 2H), 1.20-1.45 (m, 18H), 1.57-1.71 (m, 2H), 2.35 (t, J = 7.8 Hz, 2H);
13C-NMR (100MHz, CDCl
3) δ 11.02, 14.15, 15.86, 15.91, 16.03, 22.74, 24.67, 28.01, 28.87, 29.07, 29.30, 29.42, 29.90, 30.14, 31.90, 34.05, 180.14;
ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calcd. for C
20H
35O ([M-H]
-) 307.2642; found 307.2639.
【0058】
8−[(1S,2R)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタン酸(α,α−DCP−LA)
上記した、化合物14から化合物15への変換と同様の方法で、8−[(1S,2R)−2−{(1R,2R)−2−ペンチルシクロプロピルメチル}−シクロプロピル]オクタノール(20 mg)を表題化合物(20 mg, 94%)へと変換した。
[α]
D24= +0.25 (c = 1.0, CHCl
3);
1H-NMR (400MHz, CDCl
3) δ -0.25 (ddd, J = 5.0, 5.0, and 4.5 Hz, 2H), 0.60 (ddd, J = 8.2, 8.2, and 4.5 Hz, 1H), 0.62-0.73 (m, 2H), 0.73-0.85 (m, 2H), 0.89 (t, J = 6.8 Hz, 3H), 1.02 (ddd, J = 12.3, 7.8 and 7.8 Hz, 1H), 1.10-1.24 (m, 2H), 1.23-1.64 (m, 16H), 1.49 (ddd, J = 12.3, 7.8 and 7.8 Hz, 1H), 1.58-1.68 (m, 2H), 2.35 (t, J = 7.3 Hz, 2H);
13C-NMR (100MHz, CDCl
3) δ 10.84, 14.14, 15.6, 15.65, 15.91, 22.73, 24.68, 27.86, 28.71, 29.07, 29.29, 29.42, 29.90, 30.13, 31.89, 34.01, 179.91;
ESI-HRMS (negative ion, sodium formate) calcd. for C
20H
35O ([M-H]
-) 307.2642; found 307.2637.
【0059】
実験例1:α,β−DCP−LAは、4つの光学異性体の中で、最も強くPKC−εを選択的且つ直接的に活性化する
(材料と方法)
1.細胞内PKCアッセイ
既報[Kanno T et al., J Lipid Res 47 (6):1146-1156, 2006]に記載の方法に従って、ラットPC−12細胞におけるPKC活性をアッセイした。各DCP−LA光学異性体で細胞を37℃で10分間処理した。当該処理は、細胞外溶液[137mM NaCl, 5.4mM KCl, 10mM MgCl
2, 5mMエチレングリコール−ビス(2−アミノエチルエーテル)−N,N,N’,N’−テトラ酢酸(EGTA), 0.3mM Na
2HPO
4, 0.4mM K
2HPO
4及び20mM 4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジン−エタンスルホン酸、pH7.2]中で行なった。次いで、細胞を100μlのCa
2+非存在下のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)でリンスし、50μg/mlのジギトニン、25mMグリセロール 2−ホスフェート、200μM ATP及び100μM合成PKC基質ペプチド(Pyr−Lys−Arg−Pro−Ser−Gln−Arg−Ser−Lys−Tyr−Leu(配列番号1); MW, 1,374;Pyr:ピルビン酸)を含有する細胞外溶液(50μl)中、37℃で15分間インキュベートした。上清を回収し、100℃で5分間煮沸することにより、反応を停止させた。溶液のアリコート(20μl)を逆相HPLC(LC-10ATvp, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)上にロードした。基質ペプチドピーク及び新生成物ピークを214nmの吸光度で検出した(SPD-10Avp UV-VIS detector, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)。各ピークが、マトリクス支援レーザー吸着イオン化飛行時間型質量分析計(MALDI-TOF MS)(Voyager ST-DER, PE Biosystems Inc., Foster City, USA)の解析における非リン酸化及びリン酸化基質ペプチドに対応することを確認した。分子量は、ブラディキニン(MW 1060.2)及びニューロテンシン(MW 1672.9)の2つの標準スペクトルから算出した。
非リン酸化及びリン酸化基質ペプチドの領域を測定した(全領域は用いたPKC基質ペプチドの濃度に相当する)。リン酸化基質ペプチド量(pmol/1 min/cell protein weight)をPKC活性の指標として用いた。
【0060】
2.PKC−εのノックダウン
本実験例で用いた、PKC−ε標的遺伝子をサイレンシングする低分子干渉RNA(small, interfering RNA (siRNA))の塩基配列は以下の通りである:5'-CACAUCAGUGACGAACUCAUTT-3'(配列番号2)及び5'-AUGAGUUCGUCACUGAUGUGTT-3'(配列番号3)。GC含量及び核酸構成をPKC−εのsiRNAと同じにしたスクランブル配列を含むsiRNAをネガティブコントロールsiRNA(NC siRNA)として用いた。PC−12細胞を、PKC−ε siRNA又はNC siRNAでトランスフェクトした。トランスフェクションして24時間後にin situ PKCアッセイを行なった。PKC−ε標的遺伝子のサイレンシングはリアルタイムRT−PCRによって確認した。
【0061】
3.無細胞系でのPKCアッセイ
無細胞系でのPKC活性は既報[Kanno T et al., J Lipid Res 47 (6):1146-1156, 2006]に記載の方法によって定量した。要約すれば以下の通りである。
合成PKC基質ペプチド(10μM)を、20mM Tris−HCl(pH7.5)、5mM Mg−acetate、10μM ATP及び各DCP−LA光学異性体(10μM)を含有する媒体中、ホスファチジルセリン及びジアシルグリセロール非存在下で、種々のPKCアイソザイムと、30℃で5分間反応させた。新型のPKCであるPKC−δ、−ε、−η及び−μに対する活性を測定する場合にはCa
2+非存在下の培地を用い、それ以外のPKCアイソザイムに対する活性を測定する場合には100μMのCa
2+を含有する培地を用いた。逆相HPLC(LC-10ATvp, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)上にロードした後、基質ペプチドピーク及び新生成物ピークを214nmの吸光度で検出した。非リン酸化及びリン酸化基質ペプチドの領域を測定し(全領域は用いたPKC基質ペプチドの濃度に相当する)、リン酸化基質ペプチドの量を算出した。リン酸化基質ペプチド量(pmol/1 min)をPKC活性の指標として用いた。
【0062】
(結果)
各DCP−LA光学異性体(使用濃度:100nM)のPC−12細胞におけるPKC活性化作用を測定した結果を
図1に示す。本結果は、α,β−DCP−LAが他の光学異性体に比べて最も強く、PC−12細胞においてPKCを活性化することができることを示している。さらに、α,β−DCP−LAのPKC活性化作用は釣鐘型濃度依存的なものであり、その活性化作用は100nM程度で最大となることがわかった(
図2)。
また、PKC−ε siRNAを用いた実験より、PC−12細胞において、α,β−DCP−LAによって誘導されるPKC活性化はPKC−εをノックダウンすることによって阻害されることが示された(
図3)。本結果は、α,β−DCP−LAがPC−12細胞においてPKC−εを優先的に活性化していることを示している。このことを確認する為に、PKCの各アイソザイムを用いて、α,β−DCP−LAによる活性化の有無を無細胞系でのPKCアッセイにより調べた(
図4)。本結果より、α,β−DCP−LAによって、選択的、且つ直接的なPKC−εの活性化が誘導されることが確認された。さらに、α,β−DCP−LAのPKC活性化作用は、無細胞系においても釣鐘型濃度依存的なものであり、その活性化作用は25μM程度で最大となることがわかった(
図5)。
このPKC−ε活性化作用に関しても、α,β−DCP−LAが、他の光学異性体に比べて、最も高い能力を示した(
図6)。
以上の結果より、α,β−DCP−LAは、4つの光学異性体の中で、最も強くPKC、特にPKC−εを選択的且つ直接的に活性化することができることが示された。
【0063】
実験例2:α,β−DCP−LAは、4つの光学異性体の中で、最も強く、神経伝達物質放出を、PKC及びα7Ach受容体依存的に刺激する
(材料と方法)
グルタミン酸、ドーパミン及びセロトニンのアッセイ
海馬、線条体及び視床下部をラット(雄性ウィスターラット、6週齢)の脳から単離し、400μmの厚さの切片を、グルタミン酸、ドーパミン及びセロトニンのアッセイ用にそれぞれ調製した。得られた切片を、95%O
2、5%CO
2で酸素化された標準人工髄液(ACSF)(117 mM NaCl, 3.6 mM KCl, 1.2 mM NaH
2PO
4, 1.2mM MgCl
2, 2.5 mM CaCl
2, 25 mM NaHCO
3, 11.5 mM グルコース)中で室温で1時間、次いで34℃で50分間インキュベートした。次いで、切片を、テトロドトキシン(0.5μM)を含有する、95%O
2、5%CO
2で酸素化されたACSF(1ml)を満たしたチャンバーに移し、34℃で20分間インキュベートした。該インキュベーションは、α,β−DCP−LAの存在下又は非存在下、ニコチン(1μM)の存在下又は非存在下、DCP−LA光学異性体(100nM)の存在下又は非存在下、あるいはGF109203X(GF;100nM)又はα−ブンガロトキシン(α-BgTX;100nM)の存在下又は非存在下において行なった。インキュベーション後、外液を回収し放出されたグルタミン酸を4−フルオロ−7−ニトロベンゾフラザン(NBD−F)で標識した。次いで、20μlのNBD−Fで標識された溶液をカラム(150 X 4.6mm)に注入しHPLCシステム上にロードした。蛍光検出器を用いて、励起波長350nm及び発光波長450nmでNBD−Fを検出した。
【0064】
(結果)
1.グルタミン酸放出刺激作用
ラット海馬切片を、ニコチン(1μM)の存在下、DCP−LA光学異性体(100nM)で処理し、放出されたグルタミン酸をHPLCで測定した。結果を
図7に示す。α,β−DCP−LAが他の光学異性体に比べて顕著に高いグルタミン酸放出刺激作用を有することがわかった。さらに、α,β−DCP−LAのグルタミン酸放出刺激作用は釣鐘型濃度依存的なものであり、その刺激作用は100nM程度で最大となることがわかった(
図8)。
α,β−DCP−LAの有する、海馬からのグルタミン酸放出刺激作用が、PKC及びα7 Ach受容体との相互作用によるものであるか否かを調べた。結果を
図9に示す。非処理群、ニコチン単独での処理群、及びα,β−DCP−LA単独での処理群においては顕著な違いは見られなかった。一方、α,β−DCP−LAはニコチンにより引き起こされるグルタミン放出を顕著に増強し、その効果はPKCの阻害剤であるGF109203Xやα7 Ach受容体の阻害剤であるα−BgTXによって阻害された。本結果より、α,β−DCP−LAがラット海馬からのグルタミン酸放出をPKC及びα7 Ach受容体依存的な様式で刺激することがわかった。
これらの結果より、α,β−DCP−LAが、脳のグルタミン酸放出を刺激し、学習・記憶の細胞モデルとなるLTP(long-term potentiation)を誘導することによって、種々の疾患、具体的には、加齢に伴う認知低下、神経変性疾患(アルツハイマー病、パーキンソン病、びまん性レビー小体病(レビー小体を有する認知症)、前頭側頭認知症、ピック病、クロイツフェルト・ヤコブ病、ハンチントン病、進行性核上性麻痺等)、血管性認知症(多発ラクナ型梗塞、ビンスワンガー病及び白質におけるびまん性の梗塞等)、ウイルス感染脳炎(ヘルペス脳炎、HIV脳炎(AIDSによる認知症)及び梅毒脳炎等)、アルコール性持続性認知症(コルサコフ症候群及びウェルニッケ脳症等)、及び他の疾患に起因する認知低下(正常圧水頭症、慢性硬膜下血腫、モヤモヤ病、ボクサー認知症、甲状腺機能低下症、高カルシウム血症、低血糖症、ビタミンB1欠乏症、ビタミンB12欠乏症及び葉酸欠乏症等による認知低下)等の疾患を改善し得ることが示唆された。
【0065】
2.ドーパミン放出刺激作用
ラット線条体切片を、ニコチン(1μM)の存在下、DCP−LA光学異性体(100nM)で処理し、放出されたドーパミンをHPLCで測定した。結果を
図10に示す。α,β−DCP−LAが他の光学異性体に比べて顕著に高いドーパミン放出刺激作用を有することがわかった。さらに、α,β−DCP−LAのドーパミン放出刺激作用は釣鐘型濃度依存的なものであり、その刺激作用は250nM程度で最大となることがわかった(
図11)。
α,β−DCP−LAの有する、線条体からのドーパミン放出刺激作用が、PKC及びα7 Ach受容体との相互作用によるものであるか否かを調べた。結果を
図12に示す。非処理群、ニコチン単独での処理群、及びα,β−DCP−LA単独での処理群においては顕著な違いは見られなかった。一方、α,β−DCP−LAはニコチンにより引き起こされるドーパミン放出を顕著に増強し、その効果はPKCの阻害剤であるGF109203Xやα7 Ach受容体の阻害剤であるα−BgTXによって阻害された。本結果より、α,β−DCP−LAがラット線条体からのドーパミン放出をPKC及びα7 Ach受容体依存的な様式で刺激することがわかった。
これらの結果より、α,β−DCP−LAが、脳のドーパミン放出を刺激することによって、ドーパミンの減少や欠損によって生じるパーキンソン病、びまん性レビー小体病(レビー小体を有する認知症)や錐体外路疾患を改善し得ることが示唆された。
【0066】
3.セロトニン放出刺激作用
ラット視床下部切片を、ニコチン(1μM)の存在下、DCP−LA光学異性体(100nM)で処理し、放出されたセロトニンをHPLCで測定した。結果を
図13に示す。α,β−DCP−LAが他の光学異性体に比べて顕著に高いセロトニン放出刺激作用を有することがわかった。さらに、α,β−DCP−LAのセロトニン放出刺激作用は釣鐘型濃度依存的なものであり、その刺激作用は100nM程度で最大となることがわかった(
図14)。
α,β−DCP−LAの有する、視床下部からのセロトニン放出刺激作用が、PKC及びα7 Ach受容体との相互作用によるものであるか否かを調べた。結果を
図15に示す。非処理群、ニコチン単独での処理群、及びα,β−DCP−LA単独での処理群においては顕著な違いは見られなかった。一方、α,β−DCP−LAはニコチンにより引き起こされるセロトニン放出を顕著に増強し、その効果はPKCの阻害剤であるGF109203Xやα7 Ach受容体の阻害剤であるα−BgTXによって阻害された。本結果より、α,β−DCP−LAがラット視床下部からのセロトニン放出をPKC及びα7 Ach受容体依存的な様式で刺激することがわかった。
これらの結果より、α,β−DCP−LAが、脳及び/又は末梢神経のセロトニン放出を刺激することによって、パニック障害、睡眠障害、情緒不安定症候群、イライラ病、疼痛や消化管運動障害等を改善し得ることが示唆された。
【0067】
実験例3:α,β−DCP−LAには、4つの光学異性体の中で、最も高い学習機能障害改善作用が期待できる
(材料と方法)
老化促進マウス(accelerated-senescence-prone mice 8:SAMP8)とそのコントロールとして正常老化マウス(accelerated-senescence-resistant mice 1:SAMR1)を用いて水迷路試験を行った。雄性SAMP8及びSAMR1(22〜25週齢)は、武田薬品工業株式会社(Osaka, Japan)から入手した。マウスを23±1℃、12時間の明/暗−周期(午前7:00に点灯)で個別にケージ飼育し、餌(固形飼料)及び水ともに自由に摂取させた。
0.1mlのポリエチレングリコール(PEG)あるいは0.1mlのPEGに溶解したラセミ体DCP−LAおよび4つの光学異性体DCP−LA(α,α−、α,β−、β,α−、β,β−DCP−LA)を、水迷路試験開始当日から毎日1日1回経口投与した。それぞれの群に対し水迷路試験を1日2回、8日間行い、プラットホームまでの到達時間(習得潜時)を計測した。
水迷路試験には円形のプラスチック製の水槽(直径90cm、深さ36cm)を用いた。水槽の内側は全て黒色に塗り、底から20cmまで墨汁で濁った水を満たした(22℃)。黒色に塗ったプラットホーム(直径11cm)を水中に置き、水面下1cm水没するようにした。水槽は試験室に置き、マウスが水槽から見られる目印を幾つか設けた。試験を行っている間は、目印の位置は変えずにおいた。プラットホームを水槽の中央と端から等距離のところにある一定の位置、すなわち、4分円の一つの中心に設けた。無作為に選択した5箇所のうちの一つに水槽の壁に向き合わせてマウスを放し、プラットホーム上に退避するまでの時間(習得潜時:acquisition latency)を測定した。うまく退避できれば、マウスをそのままプラットホーム上で10秒間滞在させた。水迷路試験の当日から試験の間中、毎日、ポリエチレングリコール(PEG)単独あるいはPEGに溶解したラセミ体DCP−LA(1mg/kg)、α,α−DCP−LA(0.25mg/kg)、α,β−DCP−LA(0.25mg/kg)、β,α−DCP−LA(0.25mg/kg)、ならびにβ,β−DCP−LA(0.25mg/kg)を経口投与した。水迷路試験は、1日に2回試験を行い、2回目の試験は最初の試験の後2分後に開始した。連続して8日間試験を行い、連続した2日間からプラットホームにたどりつくまでの習得潜時の平均値(±SEM)を計算した(それぞれの匹数=5)。
【0068】
(結果)
PEG投与のSAMP8の習得潜時はPEG投与のSAMR1の習得潜時よりも有意に延長していた(P=0.0084,Fisher’s PLSD検定)。この結果は、SAMP8の老化に伴う学習機能低下を意味する。ラセミ体DCP−LA(1mg/kg)、α,α−DCP−LA(0.25mg/kg)、α,β−DCP−LA(0.25mg/kg)、β,α−DCP−LA(0.25mg/kg)、ならびにβ,β−DCP−LA(0.25mg/kg)投与群はPEG投与群と比較して、すべて有意に延長した習得潜時を短縮していた(PEG投与群と比較してラセミ体DCP−LA投与群P=0.0248;α,α−DCP−LA投与群P<0.0001;α,β−DCP−LA投与群P<0.0001;β,α−DCP−LA投与群P=0.0001;β,β−DCP−LA投与群P<0.0001,Fisher’s PLSD検定)(
図16)。α,α−DCP−LA(0.25mg/kg)投与群とα,β−DCP−LA(0.25mg/kg)投与群はラセミ体DCP−LA(1mg/kg)投与群と比較して有意に習得潜時を短縮していた(ラセミ体DCP−LA投与群と比較してα,α−DCP−LA投与群P=0.0016;α,β−DCP−LA投与群P=0.0007,Fisher’s PLSD検定)(
図16)。さらに、α,β−DCP−LA(0.25mg/kg)投与群はα,α−DCP−LA(0.25mg/kg)投与群よりも有意に習得潜時を短縮していた(α,α−DCP−LA投与群に比較してα,β−DCP−LA投与群P=0.0023,Fisher’s PLSD検定)(
図16)。以上の結果より、ラセミ体DCP−LAおよび4つの光学異性体DCP−LAすべてに老化に伴う学習機能低下を改善する働きがあるものの、特に、α,β−DCP−LAに最も高い老化に伴う学習機能低下改善作用が期待できることが示された。
[配列表フリーテキスト]
【0069】
配列番号1:合成PKC基質ペプチド
配列番号2:siRNA
配列番号3:siRNA