專利名稱：羥基環(huán)戊酮的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在醫(yī)藥制劑、食品或飲料領域有用的具有生理活性如抗癌作用的羥基環(huán)戊酮化合物，并且也涉及其制備方法和用途。
現有技術已用于臨床治療的藥物包括許多試劑如抗癌劑、抗生素物質、免疫強化劑、免疫調節(jié)劑等(如烷基化試劑，抗代謝物和植物性生物堿)，但很難說這樣一種藥物治療已經完全建立。
在那些試劑中，在來源于天然物質的前列腺素中，具有環(huán)戊酮環(huán)的前列腺素A和J由于它們對DNA合成的抑制，已被報道有用作高度安全抗癌劑的可能性，并且它們的各種衍化物已得到合成(參考日本專利公開昭和62/96438)。
本發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的一個目的是開發(fā)具有諸如抗癌作用的生理作用的高度安全的環(huán)戊酮化合物，并提供所述化合物的制備方法、含有所述化合物的醫(yī)藥制劑和含有所述化合物的食品或飲料。解決此問題的方法本發(fā)明人發(fā)現一種化合物，是由下面化學結構式[I]所代表的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮(此后稱為“羥基環(huán)戊酮”)，在選自糖醛酸、糖醛酸衍生物、其中含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物和其中包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質的至少一種物質的加熱處理產物中得到，并且從加熱處理產物分離的所述化合物具有諸如抗癌作用的生理活性，由此本發(fā)明得到實施。
本發(fā)明將總結如下。本發(fā)明第一特征涉及由以下化學結構式[I]所代表的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類。

本發(fā)明第二特征涉及制備由化學結構式[I]所代表的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的方法，其特征在于包括下列步驟(A)一個步驟，其中加熱至少一種選自下列(a)，(b)和(c)的物質以產生2，3，4-三烴基環(huán)戊酮(a)糖醛酸或糖醛酸衍生物，(b)含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物，和(c)包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質；(B)一個步驟，其中如果需要從加熱處理產物分離2，3，4-三烴基環(huán)戊酮。
本發(fā)明第三特征涉及制備由化學結構式[I]所代表的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的方法，其特征在于包括一個步驟，其中將由化學結構式[II]所代表的4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮轉化為由化學結構式[I]所代表的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮。

本發(fā)明第四特征涉及醫(yī)藥制劑，包含至少一種選自根據本發(fā)明第一特征所述的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的物質作為有效成分。
本發(fā)明第五特征涉及食品或飲料，包含至少一種選自根據本發(fā)明第一特征所述的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的物質。
附圖簡述

圖1表示保留時間和差動式折射計結果之間的關系。
圖2表示環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮混和物的1H-NMR譜。
圖3表示環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮混合物的13C-NMR譜。
圖4表示三甲基硅烷化的環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮混合物的氣相色譜。
圖5表示圖4的峰(1)的質譜。
圖6表示圖4的峰(2)的質譜。
圖7表示羥基環(huán)戊酮非對映體A的1H-NMR譜。
圖8表示羥基環(huán)戊酮非對映體B的1H-NMR譜。
圖9表示羥基環(huán)戊酮非對映體A的13C-NMR譜。
圖10表示羥基環(huán)戊酮非對映體B的13C-NMR譜。
圖11表示三甲基硅烷化的羥基環(huán)戊酮非對映體A的氣相色譜。
圖12表示三甲基硅烷化的羥基環(huán)戊酮非對映體B的氣相色譜。
圖13表示圖11的峰(1)的質譜。
圖14表示圖12的峰(2)的質譜。
本發(fā)明優(yōu)選的實施方案本發(fā)明將在下文中更具體地說明。
在本發(fā)明中，就羥基環(huán)戊酮在其加熱處理產物中產生來說，對糖醛酸、糖醛酸衍生物、含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物和包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質沒有特殊的限制。
根據本發(fā)明，目前有可能在食品或飲料中包含適量的具生理活性的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類。作為那些化合物的抗癌作用、抗細菌作用等作用的結果，本發(fā)明的食品或飲料作為抗癌食品或抗癌飲料是很有用的。
此外，本發(fā)明提供含羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的醫(yī)藥制劑，所述醫(yī)藥制劑可用作癌癥的治療或預防劑。
用于本發(fā)明的羥基環(huán)戊酮可以通過加熱選自(a)糖醛酸和/或糖醛酸衍生物；(b)含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物；(c)含有包含糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質的物質而得到制備。因此，加熱通過物理、化學、酶或其它方法從不含(a)、(b)和(c)的物質產生的(a)、(b)或(c)，也可以制備本發(fā)明的羥基環(huán)戊酮。
在本發(fā)明中也有可能使用含羥基環(huán)戊酮的加熱處理產物或從上述加熱處理產物獲得的部分純化或純化的羥基環(huán)戊酮。
糖醛酸有時也稱為葡萄糖醛酸，是其中醛糖殘基上是醛基基團而另一端的伯醇基團氧化成為羧基基團的羥基醛羧酸的總稱。糖醛酸在自然界作為動物和植物的各種多糖的組成成分存在。含有糖醛酸的多糖的例子是果膠、果膠酸、藻酸、透明質酸、肝素、硫酸肝素、巖藻聚糖，硫酸軟骨素、軟骨素、硫酸皮膚素等，并且已知它們表現各種生理功能。
對本發(fā)明所用的糖醛酸沒有特定的限制。即糖醛酸的例子是半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、古羅糖醛酸、甘露糖醛酸和艾杜糖醛酸，而糖醛酸衍生物的例子是上述物質的內酯、酯、酰胺、鹽等，并且本發(fā)明的衍生物包括加熱時產生羥基環(huán)戊酮的任何物質。糖醛酸內酯的例子是葡萄糖醛酸-6，3-內酯(下文縮寫為葡萄糖醛酸內酯)，甘露糖醛酸-6，3-內酯和艾杜糖醛酸-6，3-內酯。糖醛酸酯的例子是可從糖醛酸制備的甲基、乙基、丙二醇和羥甲基糖醛酸酯。糖醛酸酰胺可以通過糖醛酸的酰胺化制備。糖醛酸鹽可以通過常用方法制備。
本說明書對含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物沒有特定的限制，可應用的例子是果膠、果膠酸、透明質酸、肝素、硫酸肝素、巖藻聚糖、硫酸軟骨素、軟骨素和硫酸皮膚素，并包括其分解產物、分解產物的衍生物和分解產物的鹽，這些是其經化學、酶或物理處理的產物。
在上述的化學處理中，例如，起始化合物在室溫至200℃下處理幾秒至幾小時，或優(yōu)選地在50-130℃處理幾秒至60分鐘。當所述的處理在酸性條件下進行時，糖苷鍵被水解，以果膠為例，產生含有半乳糖醛酸和/或半乳糖醛酸酯的降解產物?；蛘呃绠斢趐H6.8，95℃處理幾分鐘至幾十分鐘時，發(fā)生β-消去產生含有不飽和糖醛酸和/或不飽和糖醛酸酯的糖類化合物，其在235nm周圍的吸光度增加。本發(fā)明的糖類化合物包括通過含有糖醛酸和/或糖醛酸酯的多糖化合物的β-消去而制備的在非還原末端含有不飽和糖醛酸和/或不飽和糖醛酸酯的糖類化合物。
上述酶處理的例子是一種已知的分解方法，其中通過用于含糖醛酸和/或糖醛酸酯的糖類的水解酶如果膠酶和透明質酸酶來分解含有糖醛酸和/或糖醛酸酯的起始糖類化合物。另一個例子是已知的其中含有糖醛酸和/或糖醛酸酯的糖類通過用于含糖醛酸和/或糖醛酸酯的糖類化合物的裂解酶分解的分解方法。例如以果膠或果膠酸例，分解通過已知的果膠裂解酶(EC 4.2.2.10)、果膠酸酯裂解酶(EC 4.2.2.2)或外聚半乳糖醛酸裂解酶(EC 4.2.2.9)進行，產生在非還原末端含有其4-脫氧-L-蘇-hex-4-enopyranosyluronate或甲基酯的糖類化合物。以透明質酸為例，使用透明質酸裂解酶(EC 4.2.2.1)，而以藻酸為例，使用藻酸裂解酶(EC4.2.2.3)。另外，以藻酸為例，可以得到在非還原末端含有其4-脫氧-L-赤-hex-4-enopyranosyl uronate的糖類化合物。本發(fā)明的糖類化合物也包括象這樣制備的在非還原末端含有其4-脫氧-L-蘇-hex-4-enopyranosyl uronate、4-脫氧-L-赤-hex-4-enopyranosyl uronate或甲基酯的酶分解產物。
上述物理處理的例子是用近紅外線、紅外線、微波、超聲波等處理起始糖類化合物。即例如在適當的不低于室溫的溫度條件下和適當還原處理例如存在抗壞血酸時，將置于中性(根據pH值)或堿性溶液中的果膠和/或果膠酸用于超聲波處理以施加振動能，處理時間不少于1秒，或優(yōu)選地5秒至1小時。除了超聲波以外，用微波、近紅外線、紅外線等或它們的組合照射也是有效的。
在本發(fā)明中，目前對包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質沒有特殊的限制，該物質包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物。包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質的例子如下，即雙子葉植物如蘋果、柑桔類水果(例如，柑桔和檸檬)、香蕉、白菜、卷心菜、萵苣、紫蘇、南瓜、芹菜、牛蒡、echalote、花莖甘藍、青椒、菠菜、洋蔥、胡蘿卜、日本蘿卜、茶葉、芝麻、豆角、馬鈴薯等的果實、蔬菜、葉子、種子等；單子葉植物的谷類如小麥和水稻；海藻類如褐藻(例如，海帶和裙帶菜海藻)、紅藻、綠藻和單細胞綠藻；微生物如擔子菌綱(如Lyophyllum ulmarium，荷葉離褶傘，光帽鱗傘，Cortinellus shiitake，Flammuina verutipes，Agaricusostreatus和Pasalliota campestris)、子囊菌綱(如蛹蟲草和其它蟲草屬種類)、酵母、絲狀真菌(例如曲霉屬種類)和細菌(例如納豆芽孢桿菌和乳酸菌)；及動物如脊椎動物和無脊椎動物，包括豬皮、牛皮、鯊魚軟骨，鯨魚軟骨等。在本發(fā)明中可以使用來自上述植物、微生物或動物的包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質。
而且，在本發(fā)明中，農產品和水產品或加工食品本身或經干燥/破碎后可用作包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質。這些物質是水果的果皮、水果的濾渣(如蘋果和柑桔的濾渣)、蔬菜的濾渣、谷類的濾渣(如制備日本米酒、啤酒、威士忌和日本燒酒時得到的濾渣)、豆的濾渣(如日本豆腐渣)和海藻的濾渣等。
在本發(fā)明中所用的包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質，可直接使用或通過任何傳統(tǒng)方法如煮、熬、烤、焙、炒、煎、蒸、炸等進行預處理。
而且，在本發(fā)明中，可以對包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質進行上述化學、酶(包括使用微生物發(fā)酵)或物理預處理，并且也可以使用經這樣處理所得的物質或從上述所得物質制備的純化物質。
多糖，即含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物，可以通過已知的化學、酶或物理方法制備。以果膠為例，可以使用從例如柑桔或蘋果皮中提取的高分子多糖。用于工業(yè)規(guī)模生成果膠的原料是水果，此外也用生產柑桔類水果如檸檬和酸橙的果汁產生的濾渣(主要含內果皮)和生產蘋果汁產生的濾渣。這樣的濾渣大部分含有不溶的原果膠，并且原果膠在制備果膠的生產過程中可溶化(提取)?？梢酝ㄟ^使用酸性溫至熱水提取，并且當提取的條件如溫度，pH和時間根據起始原料的類型適當控制時，有可能以高產率生產具有預定分子量和酯化度的果膠。提取物通過離心或過濾純化并濃縮，并向其中加入乙醇以沉淀和回收果膠。將回收的沉淀物干燥破碎以制備成干果膠。
果膠的主要結構是部分甲基化的半乳糖醛酸聚合物。羧基基團或是甲酯化的，或以游離酸形式存在，或制成鹽如氨鹽、鉀鹽或鈉鹽。根據甲酯化程度(DM；甲氧基團與總羧基基團之比)，可以將果膠分成具高DM的HM果膠和具低DM的LM果膠[“新食品開發(fā)材料手冊”，吉積智司等編，光琳出版社出版，114-119頁，(1991)]，并且在本發(fā)明中，可以使用市售的食品添加劑果膠[天然產品手冊，外山章夫編，食品科學出版社出版，第12版，138頁，(1993)]，市售的HM果膠和LM果膠等(參考上述的“新食品開發(fā)材料手冊”)。
通過合成方法合成的糖醛酸、糖醛酸衍生物、低聚糖也可用于本發(fā)明。
用于本發(fā)明的加熱處理物質可以使用選自下列物質的物質作為起始材料來制備(a)糖醛酸和/或糖醛酸衍生物，(b)含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物和(c)包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質。
只要本發(fā)明的羥基環(huán)戊酮可以得到制備，對在本發(fā)明中使用的制備含有羥基環(huán)戊酮的加熱處理物質的加熱處理方法沒有特殊限制。例如，將糖醛酸和/或糖醛酸衍生物、含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物、或包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質于60-350℃加熱幾秒至幾天，優(yōu)選地于80-150℃加熱幾分鐘至幾天。以果膠為例，可以通過例如于80-150℃加熱幾分鐘至幾天得到含羥基環(huán)戊酮的加熱處理物質。選擇性地，當將糖醛酸、糖醛酸內酯或糖醛酸酯在60-150℃加熱幾分鐘至幾天時，可得到所需的含羥基環(huán)戊酮的加熱處理物質。
對加熱處理時的pH值沒有特殊限制，但優(yōu)選在中性至酸性條件下進行。加熱處理過程中的pH值可以根據所用原料的種類調整。
對加熱處理的原料濃度沒有特殊的限制，只要濃度處在可以生產出羥基環(huán)戊酮的濃度范圍之內，并且可以通過考慮可操作性、產率等設定濃度。盡管本發(fā)明中的加熱處理可以是濕法加熱或干法加熱，但考慮到本發(fā)明羥基環(huán)戊酮的生產效率，優(yōu)選濕法加熱。以濕法加熱為例，可以使用任何濕式加熱方法，如用蒸汽加熱，高壓下用蒸汽加熱，高壓下加熱；而以干法加熱為例，可以使用任何干式加熱方法，如用干熱氣體直接加熱、由分離的熱源間接加熱。直接加熱的例子有通過氣流干式加熱、噴霧法干式加熱，而間接加熱的例子有轉鼓干式加熱等。
使用癌細胞生長抑制作用等作為參考，可以分離或純化在本發(fā)明中使用的加熱處理產物中的羥基環(huán)戊酮。關于分離或純化方法，任何已知的純化和分離方法如化學法和物理法均可使用。這樣，已知的純化法如凝膠過濾、利用分子量分級分離膜的分級分離、用溶劑抽提、分餾、采用離子交換樹脂或正相或逆相的各種層析法等均可結合使用，由此可收集在加熱處理產物中生成的羥基環(huán)戊酮。
例如，加熱葡萄糖醛酸內酯的水溶液并對加熱的溶液連續(xù)進行陰離子交換柱層析、合成吸附柱層析和硅膠柱層析，由此羥基環(huán)戊酮可以得到純化。
選擇性地，可以使用由以下化學結構式[II]所代表的4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮(此后稱為“環(huán)戊烯酮”)作為起始材材制備羥基環(huán)戊酮。

例如，通過將環(huán)戊烯酮溶于水或含溶劑的水中，制備羥基環(huán)戊酮。只要是羥基環(huán)戊酮由此可以得到制備的條件，對生產本發(fā)明的羥基環(huán)戊酮的條件沒有特殊限制。
得到的羥基環(huán)戊酮的量可以通過使用正常相或反相柱的HPLC、氣相色譜、薄層色譜、紙層析、核磁共振等得到測量。
關于純化羥基環(huán)戊酮的方法，可以使用任何已知的方法如化學方法和物理方法。因此，可以結合使用已知的純化方法如凝膠過濾、使用分子量分級分離膜的分級分離、用溶劑抽提、分餾、各種使用離子交換樹脂或正常相成反相的層析方法，由此加熱處理物質中的羥基環(huán)戊酮或其旋光物得到純化或分離。
例如，當羥基環(huán)戊酮的水溶液在4℃貯存30天時，約30％的環(huán)戊烯酮轉變?yōu)榱u基環(huán)戊酮。
分離的羥基環(huán)戊酮的結構可以通過已知方法如質譜法、核磁共振、紅外吸收光譜、紫外吸收等測定。
本發(fā)明的羥基環(huán)戊酮和環(huán)戊烯酮在水溶液中互相轉換，并且它們處于平衡的關系。如上所述，羥基環(huán)戊酮從分離的環(huán)戊烯酮合成，另一方面當把分離的羥基環(huán)戊酮以水溶液放置時，羥基環(huán)戊酮的一部分轉變成環(huán)戊烯酮。
用于本發(fā)明的制備由化學結構式[II]代表的環(huán)戊烯酮的方法可以按照化學合成法[碳水化合物研究，247卷，217-222頁(1993)；Halvetica Chimica Acta，55卷，2838-2884頁(1972)]制備，進一步說，環(huán)戊烯酮是在至少一種選自糖醛酸、糖醛酸衍生物、含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物和包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質的物質的加熱處理產物中產生的化合物并且其純化產物可用于本發(fā)明。
例如，當使用D-葡萄糖醛酸作為糖醛酸時，其1％溶液于121℃加熱4個小時，即在加熱處理的物質中生成環(huán)戊烯酮。用溶液提取加熱處理物質中的環(huán)戊烯酮，并將提取物濃縮。然后，濃縮的提取物通過硅膠柱層析法分離，將稀釋的環(huán)戊烯酮組分濃縮，并用氯仿從濃縮物中提取環(huán)戊烯酮，由此加熱處理物質中的環(huán)戊烯酮得到分離。
環(huán)戊烯酮的物理特性將給出如下。另外，環(huán)戊烯酮的質譜分析使用質譜儀DX302(由Nippon Denshi制造)進行。使用重三氯甲烷作為溶劑用JNM-A 500(由Nippon Denshi制造)進行NMR測量。特定的旋光度用DIP-370旋光計(由Nippon Bunko制造)測量；紫外吸收光譜用UV-2500分光光度計(由shimadzu制造)測量，并且紅外吸收光譜用FTIR-8000紅外分光光度計(由Shimadzu制造)測量。
甘油用作基質。1H-NMR(CDCl3)δ4.20(1H，d，J＝2.4Hz，5-H)，4.83(1H，m，4-H)，6.30(1H，dd，J＝1.2，6.1Hz，2-H)，7.48(1H，dd，J＝2.1，6.1Hz，3-H)另外，1H-NMR的化學位移值是在CHCl3的化學位移值為7.26ppm的基礎上給出的。
旋光度(Optical rotation)[α]D200°(C1.3，水)IR(KBr法)光吸收在3400，1715，1630，1115，1060，1025cm-1處記錄。
UVλmax215nm(水)當對分離的羥基環(huán)戊酮進行旋光折光時，也可以制備旋光活性羥基環(huán)戊酮。旋光活性環(huán)戊烯酮也可相似地得到制備。
旋光物的分離可以通過將外消旋混合物機械分解進行，優(yōu)選結晶通過結晶作用拆分為非對映體鹽類或包接化合物，使用酶或微生物動態(tài)拆分、用色譜法拆分等進行。
氣相色譜法，液相色譜法，薄層色譜法等，可以在通過色譜法拆分時使用，并且可以使用適合于每種色譜法的手性固定相。
在使用液相色譜的旋光拆分中可以使用手性固定相法、手性洗脫法、非對映體分離等。
酰胺類、尿素類、配位體交換類固定相、多糖、多糖衍生物固定相、蛋白質固定相、聚甲基丙烯酸酯固定相、聚甲基丙烯酰胺固定相等可以用作手性固定相。
關于洗脫液，考慮與上述固定相結合，可以適當地使用己烷類、乙醇類、水(緩沖液)類等洗脫液。
關于羥基環(huán)戊酮或其旋光物，舉例說明其可接受作為藥品的鹽類，并且它們可通過用已知方法轉化而得到制備。
本發(fā)明的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類具有生理活性如抗癌活性、癌細胞生長抑制活性、細胞程序性死亡誘導活性、拓撲異構酶II抑制活性、癌細胞分化的誘導活性、抗風濕活性、慢性關節(jié)風濕病抑制活性、誘導Fas抗原產生的活性、抗細菌活性、抗病毒活性、改善肝功能活性、誘導熱擊蛋白活性、血成分正?；钚?、癌免疫性增強活性、抗炎癥活性、腫瘤壞死因子表達的抑制活性、氧化氮合成的抑制活性和免疫調節(jié)活性如遲發(fā)型超敏性的抑制活性、淋巴細胞轉化的抑制活性、復合淋巴細胞反應的抑制活性、IgE合成的抑制活性和角叉藻聚糖水腫的抑制活性，并且由于這些活性，含有至少一種選自2，3，4-三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的物質作為有效成分的醫(yī)藥制劑可用作例如作用于生物防御機理的醫(yī)藥制劑如作用于抗體合成機制的醫(yī)藥制品、抗炎癥劑、抗過敏劑、抗風濕劑和干擾素誘導劑，作用于糖機理的醫(yī)藥制劑如糖尿病的治療、作用于病原生物的醫(yī)藥制劑如抗細菌劑和抗病毒劑等。因此，由本發(fā)明得到的醫(yī)藥制劑十分有用，可作為用于表現對本發(fā)明的三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類敏感的疾病的醫(yī)藥制劑，即用于治療或預防例如癌癥、病毒病、風濕病、糖尿病、過敏癥、自身免疫疾病、炎癥等的醫(yī)藥制劑。
羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類表現對癌細胞如人類前骨髓白血病細胞HL-60、人類急性成淋巴細胞白血病細胞MOLT-3、肺癌細胞A-549、SV40轉化肺癌細胞WI-38VA13、肝癌細胞HepG2、結腸癌細胞HCT116、人結腸癌細胞SW 480、人結腸癌細胞WiDr、胃癌細胞AGS和骨髓瘤細胞有細胞生長抑制作用和抗腫瘤作用。因此，含有羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類作為有效成分的醫(yī)藥制劑可以得到制備。另外，這些化合物也具有對這些癌細胞的細胞程序性死亡誘導作用和拓撲異構酶II抑制作用。羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類抑制癌細胞生長的作用機理并不限制本發(fā)明的范圍，并且，例如，拓撲異構酶II抑制作用和對癌細胞的細胞程序性死亡誘導作用也包括在本發(fā)明的抗癌活性之內。
一般地，羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類與藥學上可接受的液體或固體載體相混合，并且如有必要，可以向其中加入溶劑、分散劑、乳化劑、緩沖劑、穩(wěn)定劑、填充劑、結合劑、崩解劑、潤滑劑等以使抗癌劑成為固體如片劑、丸粒、稀釋粉劑、粉劑、膠囊等，或成液體如溶液、懸浮液、乳化液等。此外，也可以制成干燥制品，在使用前加入適當載體以制成液體。
本發(fā)明的抗癌劑可以根據制劑形式通過適當途徑來施用。對施用方法沒有特殊的限制，可以通過口服、外用和注射來施用。注射用制品可以采用例如靜脈注射、肌肉注射、皮下注射、皮內注射等，而外用制品包括栓劑等。
抗癌劑的劑量根據其制品形式、用藥方法、使用目的和受治療的患者的年齡、體重及癥狀適當決定，并且可以變化，但是，通常制劑中所含羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的量是每日10pg至200mg/kg(成人)。當然劑量可以根據不同條件來變化，因此，在某些情況下小于上述劑量也是足夠的。而在其它情況下，多于上述劑量可能是必須的。本發(fā)明的藥劑可以直接口服，此外，也可以添加在任何食品和飲料中，這樣藥劑可以常規(guī)服用。
含有至少一種選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物作為有效成分的作用于生物防御機理的醫(yī)藥制劑如作用于抗體產生機理的醫(yī)藥制品、抗炎癥劑、抗過敏劑、抗風濕劑和干擾素誘導劑，作用于糖機理的醫(yī)藥制劑如糖尿病的治療以及作用于病原生物的醫(yī)藥制劑如抗細菌劑、抗病毒劑、細胞程序性死亡誘導劑等可以通過與抗癌劑相似的方法配制成醫(yī)藥制品并且用與抗癌劑相似的方法和劑量給藥。
羥基環(huán)戊酮在水溶液中與環(huán)戊烯酮成平衡關系，據信在體內由環(huán)戊烯酮轉化而來的羥基環(huán)戊酮也實現作為醫(yī)藥制劑的效應。因此，以體內合成羥基環(huán)戊酮為目的使用環(huán)戊烯酮、其旋光物或其鹽類也在本發(fā)明的范圍之內。
根據本發(fā)明所述的羥基環(huán)戊酮或其旋光物具有各種生理活性如抑制癌細胞生成的作用，并且在其中包含、稀釋或添加了至少一種羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的食品或飲料是具有例如抗癌作用的有功能的食品或飲料。
另外，在制備本發(fā)明的食品或飲料時，可以使用含有羥基環(huán)戊酮的加熱處理產物、來自所述加熱處理產物的部分純化的羥基環(huán)戊酮、純的羥基環(huán)戊酮和/或其旋光物。
對在其中包含、稀釋或添加了至少一種選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物的本發(fā)明的抗細菌食品或飲料沒有特殊限制，其例子有加工的農產品和林產品、加工的牲畜制品、加工的水產品等，如加工的谷類(例如加工的面粉、加工的淀粉、加工的預混合物、面條、通心粉、面包、豆沙、soba(蕎麥面條)、fu(面筋面包)、米粉(用米粉制作的中國面條)、腐竹(豆皮棍)和袋裝米餅、加工的脂肪/油(例如可塑性脂肪/油、炸油、沙拉油、蛋黃醬和填料)、加工的大豆制品[例如豆腐(大豆凝乳)、豆沙(豆膏)、豆醬(發(fā)酵大豆)]、加工的肉制品(如火腿、熏肉、壓縮火腿和香腸)、水產品[凍魚醬、kamaboko(煮熟的魚醬)、chikuwa(一種魚糊制品)、hampen(搗碎的魚肉制成的魚餅)、satsutma-age(煎魚丸)、tsumire(煮魚丸)、suji(煮生魚糊)、魚肉火腿、香腸、干燥的東方狐鰹、加工的魚籽產品、罐裝水產品和tsukudani(在醬油中煮制的食品)]、奶制品(例如鮮牛奶、奶油、酸奶、黃油、奶酪、煉乳、奶粉和冰激凌)、加工的蔬菜和水果制品(例如凍、醬、咸菜、水果飲料、蔬菜飲料和混合飲料)、糖果[例如巧克力、餅干、小面包、點心、mochigashi(米球餅)和米制薄餅干]、酒精飲料[例如sake(日本米酒)、中國白酒、葡萄酒、威士忌、燒酒(日本烈酒)、伏特加、白蘭地、杜松子酒、ram、啤酒、清涼酒精飲料、果酒和烈酒)、享受飲料(例如綠茶、茶、烏龍茶、咖啡、清涼飲料和乳酸飲料)、調味料[例如醬油、精制醬油、醋和mirin(日本甜米酒)]、罐裝、瓶裝和袋裝食品[例如牛肉飯、kamameshi(罐裝大米飯)、sekihan(節(jié)日紅米飯)、咖喱米飯和其它熟食品]、半干或濃縮食品[例如肝醬和其它涂抹食品、soba和udon湯(二者皆為典型日本面條)和濃縮湯]、干燥食品(例如方便面、速食咖喱、速溶咖啡、果汁粉、湯粉、速食豆醬湯、調制食品、調制飲料和調制湯)、冷凍食品[例如冷凍sukiyaki、chawanmushi(砂鍋雜燴)、烤鰻魚、漢堡包、中國燒麥、餃子、各種排骨和水果雞尾酒、固體食品和液體食品 (例如湯)和調料]。
對生產本發(fā)明食品和飲料的方法沒有特殊限制，只要最終食品或飲料中含有具有抗癌作用的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類，食品和飲料的烹飪、加工和常用生產的方法都可應用。
烹飪和加工應以這樣的方式進行以使選自(a)糖醛酸和/或糖醛酸衍生物，(b)含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物和(c)包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質的物質的加熱處理產物中含有選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物。
因此，可以在烹飪/加工前、中間和以后添加含有選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物的選自(a)糖醛酸和/或糖醛酸衍生物，(b)含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物和(c)包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質的物質的加熱處理產物，選擇性地將烹飪/加工產品或其原料加入到含有選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物的選自(a)糖醛酸和/或糖醛酸衍生物，(b)含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖化物和(c)包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質的物質加熱處理產物中，由此在所述加熱處理物質中選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物可以得到稀釋。
而且，在食品或飲料的生產中，加熱處理可以在任一階段進行，從而使有效量的選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物包含在加熱處理物質中，或者將含有選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物的加熱處理物質加入其中。也可以將食品、飲料或其原料加入到含有選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物的加熱處理物質中，由此所述加熱處理物質中的選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物可以得到稀釋。添加可以一次完成或分成幾次進行。這樣，可能容易和方便地生產表現新的生理作用的食品和飲料。同時提及的是，在制備過程中添加(a)糖醛酸和/或糖醛酸衍生物，(b)含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物和(c)包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質之后，含有在制備過程中產生的加熱處理物質中的選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物作為組成成分的食物和飲料也包括在本發(fā)明之中。在采用的任何所述步驟中，將選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物包含、添加/或稀釋于其中的食品或飲料都定義為在本發(fā)明的食品或飲料。
將其中包含、添加或稀釋了作為羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類與含SH的化合物如含SH的氨基酸或其衍生物(例如含半胱氨酸的氨基酸衍生物)的反應產物的食品或飲料中產生的羥基環(huán)戊酮衍生物的食品或飲料定義為本發(fā)明的食品或飲料。
對食品中所含的具有抗癌作用的選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物的含量沒有特殊限制，但其含量應根據感官性質和生理活性適當選擇。然而，例如，根據食品的感官性質和抗癌作用，100份食品中選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物的含量為10-9份或更多，優(yōu)選10-8至5份，更優(yōu)選10-7至2份。無論如何，可以食用生理有效量的食物。
對飲料中有抗癌作用的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的含量沒有特殊限制，但其含量應根據感官性質和生理活性適當選擇。然而，例如，根據飲料的感官性質和生理作用，100份飲料中具有抗癌活性的選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物的含量為10-9份或更多，優(yōu)選10-8至5份，更優(yōu)選10-7至2份。無論如何，可以食用生理有效量的飲料，同時用于本發(fā)明說明書中的份代表“按重量比的份”。
只要將具有抗癌作用的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類包含、添加和稀釋于其中，對本發(fā)明的食品或飲料的形狀沒有特殊限制。因此其形狀包括口服藥片、顆粒、膠囊、膠體和溶膠。
本發(fā)明的食品或飲料含有選自羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的化合物，并且由于羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的各種生理功能如抗癌作用、抗細菌活性、細胞程序性死亡誘導作用、改善肝功能作用，它是表現預防癌發(fā)生效應、抑制癌癥效應、預防或治療病毒病效應、預防Alzheimer’s病效應和改善肝功能效應的健康食品或飲料，并可用于保持內環(huán)境穩(wěn)定，特別是保持腸胃的良好健康水平。另外由于其抗細菌作用，它是具有良好貯存能力的食品和飲料。
另外，給小鼠口服100mg/kg的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類未觀察到毒性。
實施例本發(fā)明將通過以下實施例得到進一步說明，但是本發(fā)明不限于這些實施例。另外，實施例中所用的％代表“％重量比”。實施例1(1)將D-葡萄糖醛酸(10g)(G5269，Sigma制備)溶于1升水中，于121℃加熱4小時，在真空中濃縮至約10ml。將產物與40ml乙酸丁酯、乙酸和蒸餾水的3∶1∶1混合物的上層液體混合并離心，并將得到的上清液在真空中濃縮至10ml。
將上述提取物加樣到硅膠(BW-300SP；2x28cm；由FujiSilycia制備)上進行柱層析，并用乙酸丁酯、乙酸和蒸餾水的3∶1∶1混合物的上層液體作洗脫液，以約5ml/分鐘的流速和由壓縮機提供的0.2kg/cm2壓力進行分離。采用分級分離法使每個級分的體積為10ml，對每個級分的一部分進行薄層色譜分析，由此在第61至80個級分中含有高純度環(huán)戊酮。收集這些組分，在真空中濃縮，用40ml氯仿提取，并將提取液在真空中濃縮，共得到100mg環(huán)戊酮。
通過使用PALPACK型S柱的正相HPLC法分離組分，用215nm處的紫外吸收進行檢測，發(fā)現純度達到98％。
(2)在實施例1-(1)中制備的環(huán)戊烯酮水溶液(50mg/ml)于4℃保存30天之后，通過HPLC法根據以下條件對其進行分析。
柱Lichrosorb NH2-5(4.6×250mm，由Merck制造)移動相80％乙腈水溶液流速0.8ml/分鐘柱溫25℃檢測差動式折射儀(YPD-880 Midget；由Shimamura Keikiseisaknsho制造)樣品加入100μl 10倍稀釋的溶液。
結果是除了5.7分鐘處環(huán)戊烯酮的峰，也觀察到6.8分鐘處本發(fā)明的羥基環(huán)戊酮的另一峰。其層析圖在圖1中表示。因此，圖是表示保留時間和差動式折射計結果之間關系的圖，其中橫坐標表示保留時間(分鐘)，而縱坐標表示差動式折射計的結果。實施例2
將市售的葡萄糖醛酸內酯(Nacalai Tesque制備；500g)溶解在38升水中并吹入蒸氣以在125℃加熱5小時。冷卻后，溶液在真空中濃縮并用NaOH將濃縮液調節(jié)至pH5.0。將其換在使用水平衡的Diaion SA-10A(由Mitsuibishi chemical制造)的陰離子交換柱中(20升)并用水洗脫以得到24升未吸附組分。
將組分在真空中濃縮至2.8升，向其中加入NaCl以達到終濃度2M，將混合物分兩部分換到已事先用2M NaCl水溶液平衡的合成吸附劑SP-207柱(由Mitsubishi chemical)上。用2M NaCl水溶液洗柱并用0.1M NaCl水溶液洗脫以得到總共78升組分。
將所得組分在真空中濃縮至11升，并對濃縮的液體進行上述相同的SP-207柱層析。但是這次所有樣品只進行一次層析操作，并用水進行洗脫。
將洗脫液在真空中濃縮至100ml，并使用滲透性膜AC-110-10；由Asahi chemical制造)用電滲析法去鹽以得100ml含有環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮混合物的溶液。
(2)將在實施例2中得到的含有環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮的溶液(10ml)濃縮并在真空中蒸發(fā)至干燥，然后溶解于丁基乙酸鹽、乙酸和水(3∶2∶2)的混合物上層(15ml)中。對溶液進行與實施例1-(1)中相同的硅膠柱層析以得到用500-700ml洗脫液洗脫的含有環(huán)戊烯酮的組分和用950-1700ml洗脫液洗脫的含羥基環(huán)戊酮的組分。另外，柱的大小是2.5×50cm。將含有羥基環(huán)戊酮的組分在真空中濃縮并蒸發(fā)至干燥以得75mg羥基環(huán)戊酮。
(3)進行與實施例2-(2)相同的硅膠柱層析以得到用1070-1240ml洗脫液洗脫的組分1和用1320-1500ml洗脫液洗脫的組分2。
在進行以下條件下的HPLC后，將組分1和2分別在真空中濃縮。
柱CAPCELL PAK C18 SG 300A 5μm(6×250mm；由Shiseido)移動相0.1％TEA水溶液流速1ml/分鐘檢測210mm處測定吸光度分別收集兩組分中其峰保留時間是6.0分鐘的組分。從組分1的HPLC處理產物，得到20mg羥基環(huán)戊酮非對映體A，而從組分2的HPLC處理產物得到27mg羥基環(huán)戊酮非對映體B。實施例3將在實施例2-(2)中得到的羥基環(huán)戊酮溶于水以得到4M濃度，然后使其在4℃、37℃或45℃放置16小時。將每種樣品的1μl點到硅膠60板F254(由Merck制造)上，用丁基乙酸鹽、乙酸和水(3∶2∶2)混合物的上層展開并通過地衣酚硫酸法檢測。于是，將400mg一水合地衣酚(由Nacalai Tesque制備；257-30)溶解于22.8ml硫酸中，加水至200ml，展開并于120℃加熱1-2分鐘后，將溶液噴在薄層上并觀察所得的點。
結果是，在所有樣品中觀察到環(huán)戊烯酮點，并且放置時所處的溫度越高，環(huán)戊烯酮點的顏色越強。實施例4(1)NMR將在實施例2-(1)中得到的環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮的混合物溶液在真空中蒸發(fā)至干燥，溶解于重水中。并使用JNM-A500(由Nippon Denshi制造)測定1H-NMR譜和13C-NMR譜。結果如下1H-NMR(A)δ2.42(1H，dd，J＝2.0，20.0Hz，5-H)，2.53(1H，dd，J＝5.5，20.0Hz，5-H)，3.91(1H，dd，J＝4.0，10.5，3-H)，4.23(1H，dd，J＝2.0，10.5Hz，2-H)，4.27(1H，dd，J＝4.0，5.5Hz，4-H)(B)δ2.13(1H，dd，J＝9.0，20.0Hz，5-H)，2.86(1H，ddd，J＝2.5，8.5，20.0Hz，5-H)，3.76(1H，dd，J＝8.5，10.0，3-H)，4.04(1H，dd，J＝2.5，10.0Hz，2-H)，4.13(1H，ddd，J＝8.5，8.5，9.0Hz，4-H)HOD的化學位移值表示為4.65ppm。
此樣品中所含的羥基環(huán)戊酮是具有由以下化學結構式[III]表示的結構的物質和其對映體以及具有由以下化學結構式[IV]表示的結構的物質和其對映體的混合物。(A)和(B)之一表示化學結構式[III]和其對映體的結構信號，而另一表示化學結構式[IV]和其對映體的結構信號。

1H-NMR譜在圖2中表示，圖2表示環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮混合物的1H-NMR譜，其中橫座標表示化學位移值(ppm)，而縱座標表示信號強度。另外4.1、4.6、6.2和7.4ppm的信號是那些來自環(huán)戊烯酮的信號。13C-NMR(A)δ44.2(5-C)，67.4(4-C)，76.4(3-C)，78.1(2-C)，218.1(1-C)(B)δ43.5(5-C)，69.5(4-C)，80.7(2-C)，80.8(3-C)，214.7(1-C)
二噁烷的化學位移值表示為67.4。
此樣品中所含的羥基環(huán)戊酮是具有由以下化學結構式[III]表示的結構的物質和其對映體以及具有由以下化學結構式[IV]表示的結構的物質和其對映體的混合物。(A)和(B)之一表示化學結構式[III]和其對映體的結構信號，而另一表示化學結構式[IV]和其對映體的結構信號。
13C-NMR譜在圖3中表示。因此，圖3表示環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮混合物的13C-NMR譜，其中橫座標表示化學位移值(ppm)，而縱座標表示信號強度。另外76.9、81.4、132.9、163.2和208.0ppm的信號是那些來自環(huán)戊烯酮的信號。
(2)GC/MS將含有在實施例2-(1)中得到的環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮混合物的溶液(0.5μl)在真空中蒸發(fā)至干燥，溶解于100μl三甲基氯硅烷(由GL Science制備)、N，O-雙(二甲基甲硅烷基)-乙酰胺(由GL Science制備)和無水嘧啶(甲硅烷基化級；由Pierce制備)的4∶1∶4混合物中并于60℃三甲基硅烷化一小時。用如下所述的氣相色譜/質量分析法(GC/MS)分析此樣品(1μl)。
柱TC-1(30m×0.25mm；由GL Science制造)柱溫100℃→160℃(4℃/分鐘)160℃→300℃(16℃/分鐘)300℃(5分鐘)載氣Helium(1.2ml/分鐘)結果在圖4、圖5和圖6中給出。因此，圖4表示三甲基硅烷化的環(huán)戊烯酮和羥基環(huán)戊酮混合物的氣相色譜，其中橫座標表示掃描數，而縱座標表示離子強度。圖5和圖6表示圖4中的峰(1)和峰(2)的質譜，其中橫座標表示M/Z，而縱座標表示相對強度(％)。
結果，圖4的峰(1)和峰(2)表示349[M+H]+的M/E，并與從三甲基硅烷化的羥基環(huán)戊酮計算的數值一致。實施例5(1)NMR將在實施例2-(3)中得到的羥基環(huán)戊酮非對映體A和B的混合物溶解于重水中。并使用JNM-A500(由Nippon Denshi制造)測定1H-NMR譜和13C-NMR譜。結果如下羥基環(huán)戊酮非對映體Aδ2.42(1H，dd，J＝2.0，20.0Hz，5-H)，2.53(1H，dd，J＝5.5，20.0Hz，5-H)，3.91(1H，dd，J＝4.0，10.5，3-H)，4.23(1H，dd，J＝2.0，10.5Hz，2-H)，4.27(1H，dd，J＝4.0，5.5Hz，4-H)羥基環(huán)戊酮非對映體Bδ2.13(1H，dd，J＝9.0，20.0Hz，5-H)，2.86(1H，ddd，J＝2.5，8.5，20.0Hz，5-H)，3.76(1H，dd，J＝8.5，10.0，3-H)，4.04(1H，dd，J＝2.5，10.0Hz，2-H)，4.13(1H，ddd，J＝8.5，8.5，9.0Hz，4-H)HOD的化學位移值表示為4.65ppm。
羥基環(huán)戊酮非對映體A和B之一是具有由化學結構式[III]表示的結構的物質和其對映體，并且另一是具有由化學結構式[IV]表示的結構的物質和其對映體。
圖7和圖8表示1H-NMR譜，因此，圖7表示羥基環(huán)戊酮非對映體A的1H-NMR譜而圖8表示羥基環(huán)戊酮非對映體B的1H-NMR譜，其中橫座標表示化學位移值(ppm)，而縱座標表示信號強度。13C-NMR羥基環(huán)戊酮非對映體Aδ44.2(5-C)，67.4(4-C)，76.4(3-C)，78.1(2-C)，218.1(1-C)羥基環(huán)戊酮非對映體Bδ43.5(5-C)，69.5(4-C)，80.7(2-C)，80.8(3-C)，214.7(1-C)二噁烷的化學位移值表示為67.4。
羥基環(huán)戊酮非對映體A和B之一是具有由化學結構式[III]的結構的物質和其對映體而另一是具有化學結構式[IV]的結構的物質和其對映體。
13C-NMR譜在圖9和10中表示。因此，圖9表示羥基環(huán)戊酮非對映體A的13C-NMR譜而圖10表示羥基環(huán)戊酮非對映體B的1H-NMR譜，其中橫座標表示化學位移值(ppm)，而縱座標表示信號強度。
(2)GC/MS將在實施例2-(3)中得到的羥基環(huán)戊酮非對映體A的20mM水溶液和羥基環(huán)戊酮非對映體B的40mM水溶液各0.5μl在真空中蒸發(fā)至干燥，溶解于100μl的三甲基氯硅烷(由GL Science制備)、N，O-雙(二甲基甲硅烷基)-乙酰胺(由GL Science制備)和無水嘧啶(甲硅烷基化級；由Pierce制備)的4∶1∶4混合物中并于室溫三甲基硅烷化20分鐘。用如下所述的氣相色譜/質量分析法(GC/MS)分析此樣品(2μl)。
柱TC-1(30m×0.25mm；由GL Science制造)柱溫100℃→160℃(4℃/分鐘)160℃→300℃(16℃/分鐘)300℃(5分鐘)載氣Helium(1.2ml/分鐘)結果在圖11-圖14中給出。因此，圖11表示三甲基硅烷化的羥基環(huán)戊酮非對映體A的氣相色譜而圖12是三甲基硅烷化的羥基環(huán)戊酮非對映體B的氣相色譜，其中橫座標表示掃描數，而縱座標表示離子強度。圖1 3和圖14表示圖11中的峰(1)和圖12的峰(2)的質譜，其中橫座標表示M/Z，而縱座標表示相對強度(％)。
結果，圖11的峰(1)和圖12峰(2)表示349[M+H]+的M/E，并與從三甲基硅烷化的羥基環(huán)戊酮計算的數值一致。實施例6將150、110、70或40μM的羥基環(huán)戊酮非對映體A的水溶液，200、150、100或60μM的羥基環(huán)戊酮非對映體B的水溶液或作為對照的水各10μl加入96孔微量培養(yǎng)板的每一孔中。將前髓細胞白血病細胞系HL-60(ATCC CCL240)懸浮于含10％胎牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)液中至5×104細胞/ml含量，并且各加90μl到上述微量滴定板的各個加樣孔中，并在存在5％CO2的情況下于37℃溫育48小時。向其中加入10μl含有5mg/ml的3-(4，5-二甲基噻唑-2-基)-2，5-二苯基四唑溴化物(MTT；由Sigma制備)的磷酸緩沖鹽溶液之后，繼續(xù)溫育4小時，然后在顯微鏡下觀察細胞生長狀態(tài)。另外，向其中加入100μl含0.04N HCl的2-丙醇，然后充分攪拌，并測定590nm處的吸光度。
結果是，在加入110μM或更多羥基環(huán)戊酮非對映體A(終濃度11μM)的切片中和加入100μM或更多羥基環(huán)戊酮非對映體B(終濃度10μM)的切片中未觀察到細胞的生長。因此，目前很清楚，羥基環(huán)戊酮非對映體A和羥基環(huán)戊酮非對映體B分別在11μM和10μM濃度抑制HL-60細胞的生長。
本發(fā)明的價值本發(fā)明提供具有高度安全性的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類，它們表現生理活性如抗癌作用，抑制癌細胞生長作用，誘導癌細胞分化作用，細胞程序性死亡誘導作用，抗細菌作用、抗病毒作用和改進肝功能作用。本發(fā)明也提供具有這些生理活性功能含有所述化合物的醫(yī)藥制劑、食品和飲料。
根據本發(fā)明，現在有可能容易和有效地從自然來源的物質生產羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類。
由于本發(fā)明所提供的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的生理作用如抗癌作用、抗細菌作用、細胞程序死亡誘導作用、抗病毒作用和改進肝功能作用，目前有可能使用所述化合物作為具有預防癌發(fā)生效應、抑制癌癥效應、預防或治療病毒病效應、預防Alzheimer’s病效應和改善肝功能效應的醫(yī)藥制劑，并且所述醫(yī)藥制劑對于保持活體內環(huán)境穩(wěn)定，尤其對于保持胃腸良好健康有用。
另外，根據本發(fā)明，目前有可能將適當數量的具有生理活性的羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類包含在食品或飲料中。由于羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的各種生理活性如抗癌作用、分化誘導作用、異常細胞生長抑制作用、細胞程序性死亡誘導作用、抗病毒作用、抗細菌作用和改善肝功能作用，本發(fā)明的食物或飲料是具有保持活體內環(huán)境穩(wěn)定功能如防止癌發(fā)生效應、抗癌效應、預防病毒病效應、抗細菌效應和細胞程序性死亡誘導效應的健康食物或飲料。根據本發(fā)明，提供含有用于保持胃腸良好健康的功能性物質的食物或飲料。而且，作為加入羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的結果，食物或飲料的抗細菌作用可以容易地得到強化，并且作為食物或飲料的防腐劑，含有羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的制劑也是十分有用的。
權利要求
1.由以下化學結構式[I]所代表的2，3，4-三羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類。
2.一種制備由以下化學結構式[I]所代表的2，3，4-三羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的方法，其特征在于包括以下步驟(A)一個步驟，其中將至少一種選自以下(a)、(b)和(c)的物質加熱以產生2，3，4-三烴基環(huán)戊酮；(a)糖醛酸和/或糖醛酸衍生物，(b)含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物，和(c)包含含有糖醛酸和/或糖醛酸衍生物的糖類化合物的物質；(B)任選步驟，其中從所得的加熱處理產物分離2，3，4-三烴基環(huán)戊酮。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其中糖醛酸是半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、古羅糖醛酸、甘露糖醛酸和/或艾杜糖醛酸。
4.根據權利要求2所述的制備方法，其中糖醛酸衍生物是糖醛酸鹽，或糖醛酸內酯、糖醛酸酯，糖醛酸酰胺或其鹽類。
5.根據權利要求2所述的制備方法，其中糖類化合物是選自果膠、果膠酸、藻酸、透明質酸、肝素、巖藻聚糖、硫酸軟骨素、軟骨素、硫酸皮膚素和/或其分解產物的糖類化合物。
6.根據權利要求2至5中的任意一項所述的制備方法，其中加熱處理產物通過在60-350℃加熱幾秒至幾天得到。
7.根據權利要求2至6中的任意一項所述的制備方法，其中加熱處理產物通過在酸性至中性條件下加熱得到。
8.一種制備由化學結構式[I]所代表的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的方法，其特征在于包括以下步驟將由以下化學結構式[II]所代表的4，5-二羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮轉化為由以下化學結構式[I]所代表的2，3，4-三烴基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類。
9.一種醫(yī)藥制劑，包含至少一種選自根據權利要求1所述的2，3，4-三羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的物質。
10.根據權利要求9所述的醫(yī)藥制劑，其中試劑是抗癌劑。
11.一種食品或飲料，包含至少一種選自根據權利要求1所述的2，3，4-三羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類的物質。
全文摘要
由以下化學結構式[Ⅰ]所代表的2,3,4－三羥基環(huán)戊酮、其旋光物或其鹽類。
文檔編號C07C45/64GK1257471SQ98805268
公開日2000年6月21日 申請日期1998年6月1日 優(yōu)先權日1997年6月13日
發(fā)明者兒島薰, 豬飼勝重, 榎龍嗣, 小山信人, 加藤郁之進 申請人:寶酒造株式會社