α３β置換構造のポルフィリン化合物もしくはその金属錯体、およびそれを含有する酸素輸液
【課題】酸素輸液として有効に作用する安定な酸素錯体をより少ない工程数で効率よく製造し得るポルフィリン化合物を提供する。
【解決手段】下記式［Ｉ］で示されるポルフィリン化合物またはその金属錯体。式［Ｉ］において、Ｒ1は、置換基を有してもよい脂環式炭化水素基、Ｒ2は、下記式［II］または式［III］で示される軸塩基配位基。ここで、Ｒ3はアルキレン基、Ｒ4は周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンＭを配位させたときに、イミダゾリル基の遷移金属イオンＭへの配位を許容する基、Ｒ5は、アミノ酸のカルボキシル基のα位の炭素上の基、Ｒ6は疎水性基、ｘは０または１。
【化１】
【化２】
【化３】
【解決手段】下記式［Ｉ］で示されるポルフィリン化合物またはその金属錯体。式［Ｉ］において、Ｒ1は、置換基を有してもよい脂環式炭化水素基、Ｒ2は、下記式［II］または式［III］で示される軸塩基配位基。ここで、Ｒ3はアルキレン基、Ｒ4は周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンＭを配位させたときに、イミダゾリル基の遷移金属イオンＭへの配位を許容する基、Ｒ5は、アミノ酸のカルボキシル基のα位の炭素上の基、Ｒ6は疎水性基、ｘは０または１。
【化１】
【化２】
【化３】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工酸素運搬体として利用され得るポルフィリン化合物もしくはその金属錯体、およびそれを含有する包接化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内で酸素の運搬・貯蔵の役割を担うヘモグロビンやミオグロビンの活性中心であるヘム、すなわちポルフィリン鉄（II）錯体は、分子状酸素を酸素分圧に応答して可逆的に吸脱着できる。このような天然のヘムと類似の酸素結合解離能を合成のポルフィリン鉄（II）錯体で実現しようとする研究は、古くから数多く報告されてきている。例えば、非特許文献１、非特許文献２等が代表的であり、近年の研究例は非特許文献３や非特許文献４にまとめられている。
【０００３】
特に、室温条件下で安定な酸素錯体を生成できると報告されているポルフィリン鉄（II）錯体としては、テトラキス−ｏ−アミノフェニルポルフィリンのアミノ基にピバイロイル基をポルフィリン平面に対して同じ向きに導入したα4構造の５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−ピバルアミドフェニル）ポルフィリン鉄（II）錯体（以下、FeTpivPP錯体と呼ぶ）（非特許文献５）が知られている。FeTpivPP錯体は過剰の軸塩基、例えば、１−アルキルイミダゾール、１−アルキル−２−メチルイミダゾールなどが共存すると、ベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの有機溶媒中、室温で酸素分子を可逆的に吸脱着できる。また、この錯体をリン脂質から成る二分子膜小胞体に包埋させれば、生理条件下（水相系、ｐＨ７．４、３７℃）でも同様の酸素結合解離能が発揮される（例えば、非特許文献６等）。
【０００４】
しかし、FeTpivPP錯体が酸素を可逆的に結合するためには、上述したように過剰モル数の軸塩基配位子を外部から添加する必要がある。軸塩基配位子として広く用いられているイミダゾール誘導体には薬理作用を持つものがあり、体内毒性の高い場合が多い。また、リン脂質小胞体を利用する場合、過剰に共存させたイミダゾール誘導体がその形態を不安定化させる要因ともなり得る。この軸塩基配位子の添加量を極限的に少なくする方法は、分子内に共有結合でイミダゾール誘導体を導入することに他ならない。
【０００５】
本発明者らは、ポルフィリン鉄（II）錯体の分子内へ、側鎖置換基としてイミダゾール誘導体を共有結合すれば、軸塩基を外部添加することなく安定な酸素運搬体を供給できるものと考え、ポルフィリン環の２位に置換基を有するFeTpivPP類縁体を合成し、さらにこれをリン脂質小胞体中やヒト血清アルブミンに包含させた包接化合物を調製し、酸素の可逆的吸脱着が可能な人工酸素運搬体として提供している（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５）。また、ポルフィリン２位に軸配位配位子ヒスチジン誘導体を導入したポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物は、その酸素錯体の安定度が、イミダゾリルアルキル基の場合に比べ、大きく上昇することも解明している（非特許文献７）。
【０００６】
しかし、このようなポルフィリン鉄（II）錯体を合成するためには、ポルフィリン環の２位置に軸塩基として機能する置換基を構築する必要があり、しかもその際、計５段階の合成過程を経るため、これが調製に時間をかける原因となるばかりでなく、総収率を低下させる最大の要因となっていた。
【０００７】
さらには、テトラキス−ｏ−アミノフェニルポルフィリンのアミノ基の１つに軸塩基配位子となるイミダゾリルアルキル基を結合させ、他の３つのアミノ基に疎水性置換基を結合させたポルフィリン金属錯体の例として、非特許文献８に５−（イミダゾリルアルキレンアミドフェニル）−１０，１５，２０−トリス（ピバルアミドフェニル）ポルフィリナト鉄が記載されている。しかし、これらのポルフィリン誘導体は、テトラキス−ｏ−α，α，α，α-アミノフェニルポルフィリンにまず３つのピバロイル基を結合させた後、残り１つのアミノ基をアトロプ異性化させた後（すなわちα3β構造となる）、イミダゾリル基を順次結合させる方法で合成しており、総収率は５％以下と低い。また、このポルフィリン金属錯体疎水性置換基はピバロイル基であるため、３つだけでは酸素配位座近傍を十分に覆うことができず、そのために少量でも水が共存すると直ちに酸化され、酸素錯体を形成することができない。
【非特許文献１】J. P. Collman, Acc. Chem. Res., 10, 265 （1977）
【非特許文献２】F. Basolo, B. M. Hoffman, J. A. Ibers, Acc. Chem. Res., 8, 384 （1975）
【非特許文献３】Momenteau et al., Chem. Rev., 94, 659 (1994)
【非特許文献４】J. P. Collman et al., Chem. Rev., 104, 561 (2004)
【非特許文献５】J. P. Collman, et al., J. Am. Chem. Soc., 97, 1427 （1975）
【非特許文献６】E. Tsuchida et al., J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1984, 1147 （1984）
【非特許文献７】T. Komatsu, et al., Bioconjugate Chem., 13, 397 （2002）
【非特許文献８】J. P. Collman et al., J. Am. Chem. Soc., 102, 4182 (1980)
【特許文献１】特開昭５９−１６４７９１号公報
【特許文献２】特開昭５９−１６２９２４号公報
【特許文献３】特開平６−２７１５７７号公報
【特許文献４】特開平８−３０１８７３号公報
【特許文献５】特開２００３−０４０８９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、酸素輸液として有効に作用する安定な酸素錯体をより少ない工程数で効率よく製造するため、テトラキス−ｏ−アミノフェニルポルフィリンの１つのアミノ基に軸塩基配位子を、残りの３つのアミノ基に疎水性置換基を導入した新規なα3β置換構造のポルフィリン金属錯体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、安定な酸素錯体を形成するポルフィリン金属錯体をより簡便に得るため、その分子設計と合成工程の改良に鋭意研究を重ねた結果、テトラキス−ｏ−アミノフェニルポルフィリンの１つのアミノ基に軸塩基配位子を、残り３つのアミノ基に脂環式炭化水素基を導入したα3β置換構造のポルフィリン金属錯体は、これまでに比べはるかに短縮された合成工程で、従来通り軸塩基と疎水性置喚基を持つという構造要件を満たしたポルフィリン金属錯体ができることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の第１の側面によれば、式［Ｉ］：
【化４】
（ここで、Ｒ1は、置換基を有してもよい脂環式炭化水素基、Ｒ2は、式［II］：
【化５】
（ここで、Ｒ3はアルキレン基、Ｒ4は周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンＭを配位させたときに、イミダゾリル基の遷移金属イオンＭへの配位を許容する基）または式［III］：
【化６】
（ここで、Ｒ5は、アミノ酸のカルボキシル基のα位の炭素上の基、Ｒ6は、疎水性基、ｘは０または１）で示される軸塩基配位基）で示されるポルフィリン化合物、または第４〜５周期の遷移金属イオンが配位したその金属錯体が提供される。
【００１１】
本発明の第２の側面によれば、本発明のポルフィリン金属錯体をアルブミンに包接させてなるポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物が提供される。
【００１２】
さらに、本発明の第３の側面によれば、本発明のポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物を有効成分として含む人工酸素運搬体が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のポルフィリン金属錯体は、ポルフィリン金属錯体に軸塩基配位子を簡便に導入して、優れた酸素運搬能を持たせたものである。総収率は約２０％であり、従来報告されているα3β構造の軸塩基結合型ポルフィリン金属錯体よりも効率よく目的物を得ることができるようになった。当該ポルフィリン金属錯体をヒト血清アルブミンに包接させたポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物は人工酸素運搬体として生体内投与を考慮した場合、生体適合性に優れた有用な材料となり得る。また、本発明のポルフィリン金属錯体は前記した人工酸素運搬体のほか、ガス吸着剤、酸素吸脱着剤、酸化還元触媒、酸素酸化反応触媒などとしても有用なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のポルフィリン化合物は、上記式［Ｉ］で示される。
【００１５】
式［Ｉ］において、Ｒ1は置換基を有してもよい脂環式炭化水素基である。かかる脂環式炭化水素基としては、比較的嵩高く、ポルフィリン化合物の中心部位を有効に疎水性雰囲気にもたらし得る１位に置換基を有する脂環式炭化水素基であることが好ましい。そのような１位に置換基を有する脂環式炭化水素基の例を挙げると、１−置換シクロプロピル基、１−置換シクロペンチル基、１−置換シクロヘキシル基、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、２−置換ノルボルニル基、１−アダマンチル基であり、１位置換基としては、メチル基、アルキルアミド基（ＲＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（ＲＯＯＣ−）、アルキルエーテル基（ＲＯ−）を例示することができる。ここで、Ｒで表されるアルキル基としては、Ｃ1〜Ｃ6アルキル基が好ましい。
【００１６】
式［Ｉ］において、Ｒ2は上記式［II］または上記式［III］で示される軸塩基配位基である。
【００１７】
式［II］において、Ｒ3はアルキレン基、好ましくは、Ｃ2〜Ｃ18アルキレン基である。Ｒ4は式［Ｉ］のポルフィリン化合物に周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンＭを配位させたときに、イミダゾリル基の中心遷移金属イオンＭへの配位を許容する（配位を阻害しない）基である。かかるＲ4の例を挙げると、水素原子、メチル基、エチル基またはプロピル基である。
【００１８】
式［III］において、Ｒ5は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、フェニルアラニン等のアミノ酸（ＨＯＯＣＣ（Ｒ5）ＮＨ2）のカルボキシル基のα位の炭素上の基である。Ｒ6は疎水性基であり、例えば、水素、アセチル基、ベンジルオキシカルボニル（Ｂｏｃ）基、ｔ−ブチルオキシカルボニル（Ｚ）基である。
【００１９】
本発明は、式［Ｉ］のポルフィリン化合物に周期律表第４〜第５周期の遷移金属イオンＭが配位したポルフィリン金属錯体をも提供する。遷移金属イオンＭとしては、ＦｅまたはＣｏが好ましい。Ｆｅの原子価は＋２または＋３であり得、またＣｏの原子価は＋２であり得る。このポルフィリン金属錯体は、式［IV］で示すことができる。
【００２０】
【化７】
【００２１】
式［IV］において、Ｘ-は、塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数ｎは、遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００２２】
本発明のポルフィリン金属錯体では、中心金属イオンＭが＋２価であると、分子内に結合したイミダゾール基が近位塩基としてポルフィリン中心金属Ｍに配位する。この状態は、下記式［Ｖ］で示すことができる。なお、式［Ｖ］において、中心金属Ｍに配位しているイミダゾール基は、式［II］または式［III］におけるイミダゾール基に相当し、簡便のため、式［II］におけるＲ4基は除いてある。また、フェニルのオルソ位に結合した窒素と当該イミダゾール基を結ぶ波線は、式［II］または式［III］においてイミダゾール環を除いた残基を表す。
【００２３】
【化８】
【００２４】
このイミダゾール基が中心金属Ｍに配位することにより、当該ポルフィリン錯体分子のみで酸素結合能を発揮できる。これにより、軸塩基配位子としてイミダゾール誘導体を過剰に添加する必要がない。さらに、ポルフィリン２位に置換基を導入しなくても、イミダゾール基を分子内に結合することができる。この金属錯体は、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、アルブミン多量体等のアルブミンに包接させると、水中で安定な酸素錯体を形成できることから、人工酸素運搬体としての機能を発現できる。金属錯体のアルブミンへの包接は、前記特許文献４に記載の手法を用いて行うことができる。
【００２５】
加えて、ポルフィリンが例えば第４周期に属する金属イオンの錯体である場合、酸化還元反応、酸素酸化反応または酸素添加反応の触媒としての付加価値も高い。従って、本発明のポルフィリン金属錯体は、人工酸素運搬体のほか、ガス吸着剤、酸化還元触媒、酸素酸化反応触媒、酸素添加反応触媒としての特徴も持つことになる。
【００２６】
人工酸素運搬体の適応は、輸血用血液の代替物の他、術前血液希釈液、人工心肺などの体外循環回路の補充液、移植臓器の灌流液、虚血部位への酸素供給液、慢性貧血治療剤、液体換気の灌流液、がん治療用増感剤、再生組織細胞の培養液、さらに稀少血液型患者への利用、宗教上の理由による輸血拒否患者への対応、動物医療への応用が期待される。人工酸素運搬体は、本発明のポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物が生理食塩水に分散したものである。ポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物の濃度は、その用途によって異なるが、代用血液としてはヘム濃度で９．２ｍＭ／Ｌ程度、その他では、それ以上の濃度を用いることができる。
【００２７】
本発明のポルフィリン化合物の製造方法には特に制限はないが、例えば、下記式［VI］で示されるメソ−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−アミノフェニル）ポルフィリンを出発物質として合成することができる。
【００２８】
【化９】
【００２９】
具体的には、メソ−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−アミノフェニル）ポルフィリンを適当な有機溶媒（例えば、クロロホルム、テトラヒドロフランなど）に溶解し、そこにトリチルブロマイドおよびトリエチルアミンを加え、さらに１０分〜１時間撹拌後、溶媒を減圧除去する。得られたポルフィリンのトルエン溶液を活性アルミナおよびヘプタンの入った容器に加え、９０℃、遮光下にて１２〜２４時間撹拌する。ガラスフィルターでアルミナを濾別し、シリカゲルカラムによりメソ−トリ（α，α，α−ｏ−アミノフェニル）−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリンを分画精製する。得られたポルフィリンと適当な塩基（ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等）を適当な有機溶媒（例えば、クロロホルム、テトラヒドロフラン等）に溶解した溶液を式Ｒ1ＣＯＣｌ（ここで、Ｒ1は、上記定義の通り）で示される酸クロライドに滴下し、窒素雰囲気下、室温で２〜１５時間撹拌する。溶媒を減圧除去後、クロロホルム、水を添加、水層をクロロホルムで洗浄後、有機層を回収し、溶媒を減圧除去する。得られた残渣をシリカゲルカラムで分画精製し、真空乾燥することで、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−（シクロアルカンアミド））−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリンを固体として得る。得られたポルフィリンと適当な塩基（ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等）を適当な有機溶媒（例えば、クロロホルム、テトラヒドロフラン等）に溶解した溶液を下記式［VII］または式［VIII］で示されるω−イミダゾリルカルボン酸（式［VII］または式［VIII］において、Ｒ3〜Ｒ6は、上記定義の通り）の酸クロライドに滴下し、窒素雰囲気下、室温で２〜１５時間撹拌する。
【００３０】
【化１０】
【００３１】
【化１１】
【００３２】
ついで、溶媒を減圧除去後、クロロホルム層を水洗し、溶媒を減圧除去する。得られた残渣をシリカゲルカラムで分画精製し、真空乾燥することで、式［Ｉ］で示されるポルフィリン化合物を得ることができる。
【００３３】
こうして得られたポルフィリン化合物への中心金属導入は、例えば D. Dolphin 編、The Porphyrin、1978年、アカデミック・プレス社などに記載の一般法により達成され、相当のポルフィリン金属錯体として得られる。一般に、鉄錯体の場合にはポルフィリン鉄（III）錯体が、コバルト錯体の場合にはポルフィリンコバルト（II）錯体が得られる。
【００３４】
上記ポルフィリン金属錯体の内、鉄（III）錯体の形を有する場合は、適当な還元剤（亜二チオン酸ナトリウム、アスコルビン酸等）を用い、常法により中心金属を３価から２価へ還元すれば酸素結合活性が付与できる。これらのポルフィリン鉄（II）錯体をヒト血清アルブミンに包接した系、組換えヒト血清アルブミンに包接した系、アルブミン多量体に包接した系、いずれの場合も酸素と接触すると速やかに安定な酸素錯体を生成する。また、これらの錯体は酸素分圧に応じて酸素を吸脱着できる。この酸素結合解離は可逆的に繰り返し行うことができ、酸素吸脱着剤、酸素運搬体として作用する。
【００３５】
酸素以外にも金属に配位性である気体の場合、相当する配位錯体を形成できる（例えば、一酸化炭素、一酸化窒素など）。これらの理由から、本発明のポルフィリン金属錯体は、均一系、不均一系での酸化還元反応触媒およびガス吸着剤としての応用が可能となるばかりでなく、体内毒性の高い遊離イミダゾールの存在を解消し、簡便に合成できることから、鉄（II）またはコバルト（II）錯体の場合、人工酸素運搬体としての特徴を持つ。
【実施例】
【００３６】
以下、この発明をいくつかの例により詳細に説明する。なお、本発明がこれら例のものに限定されないことは、いうまでもない。
【００３７】
例１
本工程はすべて遮光下で行った。５００ｍＬの３つ口フラスコに、メソ−テトラキス−ｏ−アミノフェニル）ポルフィリンのアトロプ異性体混合物（１．９９ｇ、２．９７mmol）、トリエチルアミン（１．２ｍＬ）およびクロロホルム２００ｍＬを加え、窒素雰囲気下で１５分間撹拌した。そこへトリチルブロマイド（１．００ｇ、３．１０mmol）のクロロホルム溶液３０ｍＬを加え、室温で１５時間撹拌後、溶媒を減圧除去した。次に、１Ｌの３つ口フラスコにヘプタン３００ｍＬとアルミナ１１６ｇを添加し、窒素雰囲気下、２時間還流、撹拌した。そこへ、上記トリチルブロマイドと反応させたポルフィリンのトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加し、１４時間還流下に撹拌した。反応終了後、上澄みを除去し、アセトン／メタノール混合溶液（アセトン／メタノール＝１０／１（ｖ／ｖ））でアルミナを洗浄し、吸着したポルフィリンを溶出させて回収し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル＝１／１（ｖ／ｖ））を用いて、低極性の第一、第二成分を除去後、移動相をクロロホルム／アセトン＝７／１（ｖ／ｖ）に変え、溶出してきた成分を真空乾燥し、紫色固体としてメソ−トリ（α，α，α−ｏ−アミノフェニル）−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリンを収量８４０ｍｇ（収率５７％）で得た。
【００３８】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／酢酸エチル＝１／１（容量/容量）：Ｒｆ：０．３３（モノスポット））。
【００３９】
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 420, 517, 550, 590, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）: C63H48N8に対する計算値：916.40；実測値：916.40
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、TMS基準、 δ（ppm）: -2.6 （s, 2H, 内部H）, 5.2 （s, 1H, -NHC(Ph)3）, 6.7-7.3 （m, 12H, Ph）, 8.9 （d, 8H, ピロール-β）。
【００４０】
例２
５００ｍＬの３つ口フラスコに１−メチルシクロヘキサン酸（１．４０ｇ、９．８８mmol）、クロロホルム５ｍＬを加え、室温、窒素雰囲気下で２０分撹拌後、塩化オキサリル４ｍＬを加え、２時間撹拌した。赤外吸収スペクトルから酸塩化物の生成を確認後、クロロホルム、塩化オキサリルを減圧除去し、１−メチルシクロヘキサン酸クロライドを得た。そこに、例１で合成したメソ−トリ（α，α，α−ｏ−アミノフェニル）−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリン（８４０ｍｇ、１４mmol）、４−ジメチルアミノピリジン（１．７ｇ、１４mmol）のクロロホルム溶液５０ｍＬを滴下漏斗を用いてゆっくりと滴下し、室温、窒素雰囲気下で１５時間撹拌した。そこにメタノール１５ｍＬを添加し、１５分撹拌後、溶液を減圧除去し、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をシリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル＝２０／１）で分画精製し、真空乾燥して、紫色固体としてメソ−トリ（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキンアミド））−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリンを収量７８７ｍｇ（収率６７％）で得た。
【００４１】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／酢酸エチル＝２０／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．５５（モノスポット））。
【００４２】
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1688 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 416, 513, 546, 587, 642 nm）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、δ（ppm））: -2.8 （s, 2H, 内部H）, 0.0 （s, 9H, -Me）, 0.0-0.5 （m, 24H, シクロヘキシル） 4.8 （s, 1H, -NH-C(Ph)3）, 6.6 （m, 17H, Ph）, 7.0-8.8 （m, 24H, フェニル, ピロール-β, アミド）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C87H84N8O3に対する計算値：1289.7；実測値：1289.7。
【００４３】
例３
５０ｍＬの３つ口フラスコに６−ブロモヘキサン酸（１．０ｇ、５．３５mmol）とオキサリルクロライド（0.7 ｍＬ）を加え、室温で３時間撹拌後、オキサリルクロライドを減圧除去した。そこに、ビフェニルカルビノール（１．２９ｇ、７．０２mmol）とトリエチルアミン（１ｍＬ）のクロロホルム（５ｍＬ）溶液を滴下し、窒素雰囲気下、６０℃で２時間撹拌した。溶媒を減圧除去後、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（ＣＨＣｌ3）で分画後、真空乾燥し、薄黄色液体として６−ブロモヘキサン酸ジフェニルメチルエステルを収量１．５７ｇ（収率８０％）で得た。
【００４４】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム）：Ｒｆ：０．７１（モノスポット））。
【００４５】
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1730 （νC=O, エステル）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、TMS基準、δ（ppm））: 1.3 （m, 2H, - CH2CH2-C(=O)-）, 1.6 （m, 2H, Br-(CH2)2CH2-）, 1.8 （m, 2H, BrCH2CH2-）, 2.3 （t, 2H, Br-CH2-）, 3.2 （t, 2H, -CH2-C(=O)-）, 6.9 （s, 1H, -CH(Ph)2）, 7.2-7.4 （m, 10H, -フェニル）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C19H21O2Brに対する計算値：360.08；実測値：360.07。
【００４６】
例４
ベンゼンから再結晶精製した２−メチルイミダゾール（２３６ｍｇ、２．８７mmol）をジメチルホルムアミド１０ｍＬに溶解し、例３で合成した６−ブロモヘキサン酸ジフェニルメチルエステル（３３３ｍｇ、０．９２１mmol）を添加して、窒素雰囲気下１００℃で１２時間撹拌した。溶媒を減圧除去後、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール：１０／１（容量/容量））で分画し、得られた成分を真空乾燥して、６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸ジフェニルメチルエステルを薄茶色粘稠液体として収量１９５ｍｇ（収率５８％）で得た。
【００４７】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝１０／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．４９（モノスポット））。
【００４８】
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1730 （νC=O, エステル）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、TMS基準、δ（ppm））: 1.3 （m, 2H, -CH2-CH2-C(=O)-）, 1.7 （m, 4H, -(CH2)2(CH2)2C(=O)-）, 2.3 （s, 3H, -CH3）, 2.4 （t, 2H, N-CH2-）, 3.7 （t, 2H, -CH2-C(=O)-）, 6.7 （s, 1H, -CH(Ph)2）, 6.9 （2H, br, イミダゾール）, 7.2-7.3 （m, 10H, -フェニル）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C23H26N2O2に対する計算値：362.47；実測値：363.41 [M+H]+。
【００４９】
例５
例４で得た６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸ジフェニルメチルエステル（１９５ｍｇ、０．５４mmol）を酢酸３ｍＬに溶解させ、塩化水素ガスを通気しながら、２時間撹拌する。塩酸と酢酸を減圧除去後、残留物を水に溶解させエーテル洗浄した。水層を凍結乾燥して、薄茶色固体として６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸を収量１０３ｍｇ（収率８７％）で得た。
【００５０】
＜分析結果＞
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1722 （νC=O, カルボン酸）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CD3OD、TMS基準、δ（ppm））: 1.3-1.4 （m, 2H, -CH2CH2-C(=O)-）, 1.7 （m, 2H, -CH2(CH2)2-C(=O)-）, 1.9 （m, 2H, N-CH2CH2-）, 2.4 （t, 2H, N-CH2-）, 2.7 （s, 3H, -CH3）, 4.2 （t, 2H, -CH2-COOH）, 7.5 （1H, m, イミダゾール）, 7.6 （1H, m, イミダゾール）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C10H16N2O2に対する計算値：196.25；実測値：197.37 [M+H]+。
【００５１】
例６
５０ｍＬの３つ口フラスコに例５で得た６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸（１０３ｍｇ、０．６３mmol）および二塩化オキサリル６ｍＬを加え、窒素雰囲気下で８時間室温撹拌後、減圧乾燥により白色固体を得た。もう一方の５０ｍＬの３つ口フラスコに例２で得たメソ−トリ（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキンアミド））−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリン（２００ｍｇ、０．１５５mmol）およびクロロホルム３０ｍＬを加え、塩化水素ガスを吹き込みながら１５分間撹拌した。このとき溶液の色は赤紫色から緑色に変化した。純水および炭酸水素ナトリウムを添加して、ｐＨを７に調整後、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去して、紫色固体を得た。これにアセトニトリル２０ｍＬ、ベンゼン２ｍＬおよびジメチルアミノピリジン（７３２ｍｇ）を加え、先に調製した６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸クロライドに滴下し、窒素雰囲気下室温で１５時間撹拌した。溶媒を減圧除去後、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル＝１０／１（容量／容量））で分画精製して、紫色粉末としてメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリンを収量１５８ｍｇ（収率８３％）で得た。
【００５２】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝８／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．４６（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1686 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 420, 514, 544, 588, 643 nm）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、δ（ppm））: -2.8 （s, 2H, 内部H）, -0.2 （s, 9H, メチル シクロヘキシル）, -0.1-1.0 （m, 30H, シクロヘキシル）, 1.2 （t, 2H, -N-CH2-CH2-）, 1.4 （s, 3H, N=C(CH3)N）, 1.9 （m, 4H, -N-CH2-(CH2)2-）, 2.6 （m, 2H, CH2-CH2-CH2-CO-NH）, 5.7 （s, 1H, イミダゾール-H）, 6.0 （s, 1H, イミダゾール-H）, 7.0-8.5 （m, 22H, N-H（アミド）, フェニル）, 8.5-8.8 （m, 8H, ピロール-β）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C78H84N10O4に対する計算値：1225.5662；実測値：1225.6794。
【００５３】
例７
５０ｍＬの３つ口フラスコに４７％臭化水素酸水溶液（２ｍＬ）を加え、窒素雰囲気下で３０分撹拌後、電解鉄（２６ｍｇ）を加え、窒素雰囲気下８０℃にて２時間撹拌して、薄緑色透明溶液を得た。この溶液を１３０℃まで昇温し、臭化水素酸および水を蒸発除去後、オイルバスの温度が７０℃になるまで放冷し、薄黄色粉末の臭化鉄（II）を得た。ここに例６で得たメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン（３４ｍｇ、０．０３mmol）および２，６−ルチジン（４８μＬ、０．４１mmol）のテトラヒドロフラン溶液４ｍＬを滴下し、窒素雰囲気下、６０℃で２時間攪拌した。蛍光（ex. 420 nm, em. 650, 750 nm）の消失を確認後、溶液を室温まで放冷し、氷水に滴下し、遠心分離（７０００ｇ、２０分）して、沈殿物を回収した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール＝８／１（容量/容量））で分画精製し、真空乾燥して、茶色粉末としてメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン鉄を収量２４ｍｇ（収率６６％）で得た。
【００５４】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール：８／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．２８（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1686 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル （クロロホルム、λmax = 419, 507, 576, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C78H82N10O4Feに対する計算値：1279.4；実測値：1279.5。
【００５５】
例８
例１において１−メチルシクロヘキサン酸の代わりに、１−メチルシクロペンタン酸を用い、さらに例６において６−（２−メチル−１−イミダゾリル）ヘキサン酸の代わりに４−（１−イミダゾリル）ブタン酸を用いる以外は例１〜７と全く同様な方法に従って、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−（１−メチル）シクロペンタンアミドフェニル）−β−ｏ−４−（Ｎ−１−イミダゾリル）ブタンアミドフェニルポルフィリン鉄を合成した。
【００５６】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝１０／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．５（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1688 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 420, 508, 576, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C72H72N10O4Feに対する計算値：1197.2；実測値：1197.2。
【００５７】
例９
例１において１−メチルシクロヘキサン酸の代わりに、１−アダマンタン酸を用い、さらに例６において６−（２−メチル−１−イミダゾリル）ヘキサン酸の代わりに１０−（２−メチル−１−イミダゾリル）デカン酸を用いる以外は例１〜７と全く同様な方法に従ってメソ−トリ（α，α，α−ｏ−アダマンタンアミドフェニル）−β−ｏ−１０−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））デカンアミドフェニルポルフィリン鉄を合成した。
【００５８】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝２０／１（容量／容量）：Ｒｆ： ０．５５（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1689 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 419, 508, 577, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C94H110N10O4Feに対する計算値：1499.8；実測値：1499.7。
【００５９】
例１０
例１において１−メチルシクロヘキサン酸の代わりに、３−ノルアダマンタンカルボン酸を用い、さらに例７において２，６−ルチジンを含む乾燥テトラヒドロフラン中で、塩化コバルトと反応させる方法で、ポルフィリン中心へコバルトを導入する以外は例１〜７と全く同様な方法に従って、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−３−ノルアダマンタンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリンコバルトを合成した。
【００６０】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝１５／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．４（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1688（νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル （クロロホルム、λmax = 403, 521, 552 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C84H84N10O4Coに対する計算値：1356.6；実測値：1356.6。
【００６１】
例１１
例６において６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）へキサン酸の代わりに、Ｎ−アセチルヒスチジンを用いた以外は例１〜７と全く同様な方法に従って、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−Ｎ−アセチルヒスチジンアミドフェニルポルフィナト鉄を合成した。
【００６２】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝８／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．２（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1686 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル （クロロホルム、λmax = 418, 506, 578, 645 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C76H77N11O5Feに対する計算値：1280.3；実測値：1280.3。
【００６３】
応用例１
例７で合成したメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン鉄（III）０．０３μmolを１０ｍＬの無水トルエン溶液を窒素置換後、亜二チオン酸水溶液と不均一系で約２時間混合攪拌し、鉄（II）へ還元した。窒素雰囲気下、トルエン層のみを抽出、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、濾別し、得られたトルエン溶液を測定セルに移し密閉した。こうして、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン鉄（II）錯体のトルエン溶液を得た。この溶液の可視吸収スペクトルはλmax：427, 532, 559 nmで、当該錯体はイミダゾールが１つ配位した５配位デオキシ型に相当するものであることが明らかとなった。この溶液に、酸素ガスを吹き込むと直ちにスペクトルが変化し、λmax：426, 548 nmのスペクトルが得られた。これより酸素化錯体の形成が明らかとなった。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを１分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルが酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへ可逆的に変化したことから、酸素の吸脱着が可逆的に生起することが明らかとなった。なお、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返すことにより、酸素吸脱着を連続して行うことができた。酸素親和度（全体のポルフィリン鉄の５０％が酸素化する際の酸素分圧（=Ｐ1/2））は、６５Torr（２５℃）であった。
【００６４】
応用例２
例７に従い合成したメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン鉄錯体２０μＭエタノール溶液を前記特許文献４に記載の手法に従って、ヒト血清アルブミン（２．５μＭ）に包接させたアルブミン−ヘム複合体（ポルフィリン／アルブミン：４（mol/mol））のリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．３）３ｍＬを石英製分光測定用セルに移し、酸素を通気したところ、λmaxが426, 550 nm可視吸収スペクトルが得られたことから、酸素化錯体の形成が示された。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを１分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルは酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへ可逆的に変化し、酸素の吸脱着が可逆的に生起することが明らかとなった。なお、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返し、酸素吸脱着を連続して行うことができた。酸素親和度Ｐ1/2は、６０Torrであった。また、この酸素配位錯体は徐々に酸化劣化していったが、その半減期は約２時間以上（３７℃）であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工酸素運搬体として利用され得るポルフィリン化合物もしくはその金属錯体、およびそれを含有する包接化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内で酸素の運搬・貯蔵の役割を担うヘモグロビンやミオグロビンの活性中心であるヘム、すなわちポルフィリン鉄（II）錯体は、分子状酸素を酸素分圧に応答して可逆的に吸脱着できる。このような天然のヘムと類似の酸素結合解離能を合成のポルフィリン鉄（II）錯体で実現しようとする研究は、古くから数多く報告されてきている。例えば、非特許文献１、非特許文献２等が代表的であり、近年の研究例は非特許文献３や非特許文献４にまとめられている。
【０００３】
特に、室温条件下で安定な酸素錯体を生成できると報告されているポルフィリン鉄（II）錯体としては、テトラキス−ｏ−アミノフェニルポルフィリンのアミノ基にピバイロイル基をポルフィリン平面に対して同じ向きに導入したα4構造の５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−ピバルアミドフェニル）ポルフィリン鉄（II）錯体（以下、FeTpivPP錯体と呼ぶ）（非特許文献５）が知られている。FeTpivPP錯体は過剰の軸塩基、例えば、１−アルキルイミダゾール、１−アルキル−２−メチルイミダゾールなどが共存すると、ベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの有機溶媒中、室温で酸素分子を可逆的に吸脱着できる。また、この錯体をリン脂質から成る二分子膜小胞体に包埋させれば、生理条件下（水相系、ｐＨ７．４、３７℃）でも同様の酸素結合解離能が発揮される（例えば、非特許文献６等）。
【０００４】
しかし、FeTpivPP錯体が酸素を可逆的に結合するためには、上述したように過剰モル数の軸塩基配位子を外部から添加する必要がある。軸塩基配位子として広く用いられているイミダゾール誘導体には薬理作用を持つものがあり、体内毒性の高い場合が多い。また、リン脂質小胞体を利用する場合、過剰に共存させたイミダゾール誘導体がその形態を不安定化させる要因ともなり得る。この軸塩基配位子の添加量を極限的に少なくする方法は、分子内に共有結合でイミダゾール誘導体を導入することに他ならない。
【０００５】
本発明者らは、ポルフィリン鉄（II）錯体の分子内へ、側鎖置換基としてイミダゾール誘導体を共有結合すれば、軸塩基を外部添加することなく安定な酸素運搬体を供給できるものと考え、ポルフィリン環の２位に置換基を有するFeTpivPP類縁体を合成し、さらにこれをリン脂質小胞体中やヒト血清アルブミンに包含させた包接化合物を調製し、酸素の可逆的吸脱着が可能な人工酸素運搬体として提供している（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５）。また、ポルフィリン２位に軸配位配位子ヒスチジン誘導体を導入したポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物は、その酸素錯体の安定度が、イミダゾリルアルキル基の場合に比べ、大きく上昇することも解明している（非特許文献７）。
【０００６】
しかし、このようなポルフィリン鉄（II）錯体を合成するためには、ポルフィリン環の２位置に軸塩基として機能する置換基を構築する必要があり、しかもその際、計５段階の合成過程を経るため、これが調製に時間をかける原因となるばかりでなく、総収率を低下させる最大の要因となっていた。
【０００７】
さらには、テトラキス−ｏ−アミノフェニルポルフィリンのアミノ基の１つに軸塩基配位子となるイミダゾリルアルキル基を結合させ、他の３つのアミノ基に疎水性置換基を結合させたポルフィリン金属錯体の例として、非特許文献８に５−（イミダゾリルアルキレンアミドフェニル）−１０，１５，２０−トリス（ピバルアミドフェニル）ポルフィリナト鉄が記載されている。しかし、これらのポルフィリン誘導体は、テトラキス−ｏ−α，α，α，α-アミノフェニルポルフィリンにまず３つのピバロイル基を結合させた後、残り１つのアミノ基をアトロプ異性化させた後（すなわちα3β構造となる）、イミダゾリル基を順次結合させる方法で合成しており、総収率は５％以下と低い。また、このポルフィリン金属錯体疎水性置換基はピバロイル基であるため、３つだけでは酸素配位座近傍を十分に覆うことができず、そのために少量でも水が共存すると直ちに酸化され、酸素錯体を形成することができない。
【非特許文献１】J. P. Collman, Acc. Chem. Res., 10, 265 （1977）
【非特許文献２】F. Basolo, B. M. Hoffman, J. A. Ibers, Acc. Chem. Res., 8, 384 （1975）
【非特許文献３】Momenteau et al., Chem. Rev., 94, 659 (1994)
【非特許文献４】J. P. Collman et al., Chem. Rev., 104, 561 (2004)
【非特許文献５】J. P. Collman, et al., J. Am. Chem. Soc., 97, 1427 （1975）
【非特許文献６】E. Tsuchida et al., J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1984, 1147 （1984）
【非特許文献７】T. Komatsu, et al., Bioconjugate Chem., 13, 397 （2002）
【非特許文献８】J. P. Collman et al., J. Am. Chem. Soc., 102, 4182 (1980)
【特許文献１】特開昭５９−１６４７９１号公報
【特許文献２】特開昭５９−１６２９２４号公報
【特許文献３】特開平６−２７１５７７号公報
【特許文献４】特開平８−３０１８７３号公報
【特許文献５】特開２００３−０４０８９３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、酸素輸液として有効に作用する安定な酸素錯体をより少ない工程数で効率よく製造するため、テトラキス−ｏ−アミノフェニルポルフィリンの１つのアミノ基に軸塩基配位子を、残りの３つのアミノ基に疎水性置換基を導入した新規なα3β置換構造のポルフィリン金属錯体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、安定な酸素錯体を形成するポルフィリン金属錯体をより簡便に得るため、その分子設計と合成工程の改良に鋭意研究を重ねた結果、テトラキス−ｏ−アミノフェニルポルフィリンの１つのアミノ基に軸塩基配位子を、残り３つのアミノ基に脂環式炭化水素基を導入したα3β置換構造のポルフィリン金属錯体は、これまでに比べはるかに短縮された合成工程で、従来通り軸塩基と疎水性置喚基を持つという構造要件を満たしたポルフィリン金属錯体ができることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の第１の側面によれば、式［Ｉ］：
【化４】
（ここで、Ｒ1は、置換基を有してもよい脂環式炭化水素基、Ｒ2は、式［II］：
【化５】
（ここで、Ｒ3はアルキレン基、Ｒ4は周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンＭを配位させたときに、イミダゾリル基の遷移金属イオンＭへの配位を許容する基）または式［III］：
【化６】
（ここで、Ｒ5は、アミノ酸のカルボキシル基のα位の炭素上の基、Ｒ6は、疎水性基、ｘは０または１）で示される軸塩基配位基）で示されるポルフィリン化合物、または第４〜５周期の遷移金属イオンが配位したその金属錯体が提供される。
【００１１】
本発明の第２の側面によれば、本発明のポルフィリン金属錯体をアルブミンに包接させてなるポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物が提供される。
【００１２】
さらに、本発明の第３の側面によれば、本発明のポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物を有効成分として含む人工酸素運搬体が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のポルフィリン金属錯体は、ポルフィリン金属錯体に軸塩基配位子を簡便に導入して、優れた酸素運搬能を持たせたものである。総収率は約２０％であり、従来報告されているα3β構造の軸塩基結合型ポルフィリン金属錯体よりも効率よく目的物を得ることができるようになった。当該ポルフィリン金属錯体をヒト血清アルブミンに包接させたポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物は人工酸素運搬体として生体内投与を考慮した場合、生体適合性に優れた有用な材料となり得る。また、本発明のポルフィリン金属錯体は前記した人工酸素運搬体のほか、ガス吸着剤、酸素吸脱着剤、酸化還元触媒、酸素酸化反応触媒などとしても有用なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のポルフィリン化合物は、上記式［Ｉ］で示される。
【００１５】
式［Ｉ］において、Ｒ1は置換基を有してもよい脂環式炭化水素基である。かかる脂環式炭化水素基としては、比較的嵩高く、ポルフィリン化合物の中心部位を有効に疎水性雰囲気にもたらし得る１位に置換基を有する脂環式炭化水素基であることが好ましい。そのような１位に置換基を有する脂環式炭化水素基の例を挙げると、１−置換シクロプロピル基、１−置換シクロペンチル基、１−置換シクロヘキシル基、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、２−置換ノルボルニル基、１−アダマンチル基であり、１位置換基としては、メチル基、アルキルアミド基（ＲＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（ＲＯＯＣ−）、アルキルエーテル基（ＲＯ−）を例示することができる。ここで、Ｒで表されるアルキル基としては、Ｃ1〜Ｃ6アルキル基が好ましい。
【００１６】
式［Ｉ］において、Ｒ2は上記式［II］または上記式［III］で示される軸塩基配位基である。
【００１７】
式［II］において、Ｒ3はアルキレン基、好ましくは、Ｃ2〜Ｃ18アルキレン基である。Ｒ4は式［Ｉ］のポルフィリン化合物に周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンＭを配位させたときに、イミダゾリル基の中心遷移金属イオンＭへの配位を許容する（配位を阻害しない）基である。かかるＲ4の例を挙げると、水素原子、メチル基、エチル基またはプロピル基である。
【００１８】
式［III］において、Ｒ5は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、フェニルアラニン等のアミノ酸（ＨＯＯＣＣ（Ｒ5）ＮＨ2）のカルボキシル基のα位の炭素上の基である。Ｒ6は疎水性基であり、例えば、水素、アセチル基、ベンジルオキシカルボニル（Ｂｏｃ）基、ｔ−ブチルオキシカルボニル（Ｚ）基である。
【００１９】
本発明は、式［Ｉ］のポルフィリン化合物に周期律表第４〜第５周期の遷移金属イオンＭが配位したポルフィリン金属錯体をも提供する。遷移金属イオンＭとしては、ＦｅまたはＣｏが好ましい。Ｆｅの原子価は＋２または＋３であり得、またＣｏの原子価は＋２であり得る。このポルフィリン金属錯体は、式［IV］で示すことができる。
【００２０】
【化７】
【００２１】
式［IV］において、Ｘ-は、塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数ｎは、遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００２２】
本発明のポルフィリン金属錯体では、中心金属イオンＭが＋２価であると、分子内に結合したイミダゾール基が近位塩基としてポルフィリン中心金属Ｍに配位する。この状態は、下記式［Ｖ］で示すことができる。なお、式［Ｖ］において、中心金属Ｍに配位しているイミダゾール基は、式［II］または式［III］におけるイミダゾール基に相当し、簡便のため、式［II］におけるＲ4基は除いてある。また、フェニルのオルソ位に結合した窒素と当該イミダゾール基を結ぶ波線は、式［II］または式［III］においてイミダゾール環を除いた残基を表す。
【００２３】
【化８】
【００２４】
このイミダゾール基が中心金属Ｍに配位することにより、当該ポルフィリン錯体分子のみで酸素結合能を発揮できる。これにより、軸塩基配位子としてイミダゾール誘導体を過剰に添加する必要がない。さらに、ポルフィリン２位に置換基を導入しなくても、イミダゾール基を分子内に結合することができる。この金属錯体は、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、アルブミン多量体等のアルブミンに包接させると、水中で安定な酸素錯体を形成できることから、人工酸素運搬体としての機能を発現できる。金属錯体のアルブミンへの包接は、前記特許文献４に記載の手法を用いて行うことができる。
【００２５】
加えて、ポルフィリンが例えば第４周期に属する金属イオンの錯体である場合、酸化還元反応、酸素酸化反応または酸素添加反応の触媒としての付加価値も高い。従って、本発明のポルフィリン金属錯体は、人工酸素運搬体のほか、ガス吸着剤、酸化還元触媒、酸素酸化反応触媒、酸素添加反応触媒としての特徴も持つことになる。
【００２６】
人工酸素運搬体の適応は、輸血用血液の代替物の他、術前血液希釈液、人工心肺などの体外循環回路の補充液、移植臓器の灌流液、虚血部位への酸素供給液、慢性貧血治療剤、液体換気の灌流液、がん治療用増感剤、再生組織細胞の培養液、さらに稀少血液型患者への利用、宗教上の理由による輸血拒否患者への対応、動物医療への応用が期待される。人工酸素運搬体は、本発明のポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物が生理食塩水に分散したものである。ポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物の濃度は、その用途によって異なるが、代用血液としてはヘム濃度で９．２ｍＭ／Ｌ程度、その他では、それ以上の濃度を用いることができる。
【００２７】
本発明のポルフィリン化合物の製造方法には特に制限はないが、例えば、下記式［VI］で示されるメソ−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−アミノフェニル）ポルフィリンを出発物質として合成することができる。
【００２８】
【化９】
【００２９】
具体的には、メソ−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−アミノフェニル）ポルフィリンを適当な有機溶媒（例えば、クロロホルム、テトラヒドロフランなど）に溶解し、そこにトリチルブロマイドおよびトリエチルアミンを加え、さらに１０分〜１時間撹拌後、溶媒を減圧除去する。得られたポルフィリンのトルエン溶液を活性アルミナおよびヘプタンの入った容器に加え、９０℃、遮光下にて１２〜２４時間撹拌する。ガラスフィルターでアルミナを濾別し、シリカゲルカラムによりメソ−トリ（α，α，α−ｏ−アミノフェニル）−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリンを分画精製する。得られたポルフィリンと適当な塩基（ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等）を適当な有機溶媒（例えば、クロロホルム、テトラヒドロフラン等）に溶解した溶液を式Ｒ1ＣＯＣｌ（ここで、Ｒ1は、上記定義の通り）で示される酸クロライドに滴下し、窒素雰囲気下、室温で２〜１５時間撹拌する。溶媒を減圧除去後、クロロホルム、水を添加、水層をクロロホルムで洗浄後、有機層を回収し、溶媒を減圧除去する。得られた残渣をシリカゲルカラムで分画精製し、真空乾燥することで、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−（シクロアルカンアミド））−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリンを固体として得る。得られたポルフィリンと適当な塩基（ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、トリエチルアミン等）を適当な有機溶媒（例えば、クロロホルム、テトラヒドロフラン等）に溶解した溶液を下記式［VII］または式［VIII］で示されるω−イミダゾリルカルボン酸（式［VII］または式［VIII］において、Ｒ3〜Ｒ6は、上記定義の通り）の酸クロライドに滴下し、窒素雰囲気下、室温で２〜１５時間撹拌する。
【００３０】
【化１０】
【００３１】
【化１１】
【００３２】
ついで、溶媒を減圧除去後、クロロホルム層を水洗し、溶媒を減圧除去する。得られた残渣をシリカゲルカラムで分画精製し、真空乾燥することで、式［Ｉ］で示されるポルフィリン化合物を得ることができる。
【００３３】
こうして得られたポルフィリン化合物への中心金属導入は、例えば D. Dolphin 編、The Porphyrin、1978年、アカデミック・プレス社などに記載の一般法により達成され、相当のポルフィリン金属錯体として得られる。一般に、鉄錯体の場合にはポルフィリン鉄（III）錯体が、コバルト錯体の場合にはポルフィリンコバルト（II）錯体が得られる。
【００３４】
上記ポルフィリン金属錯体の内、鉄（III）錯体の形を有する場合は、適当な還元剤（亜二チオン酸ナトリウム、アスコルビン酸等）を用い、常法により中心金属を３価から２価へ還元すれば酸素結合活性が付与できる。これらのポルフィリン鉄（II）錯体をヒト血清アルブミンに包接した系、組換えヒト血清アルブミンに包接した系、アルブミン多量体に包接した系、いずれの場合も酸素と接触すると速やかに安定な酸素錯体を生成する。また、これらの錯体は酸素分圧に応じて酸素を吸脱着できる。この酸素結合解離は可逆的に繰り返し行うことができ、酸素吸脱着剤、酸素運搬体として作用する。
【００３５】
酸素以外にも金属に配位性である気体の場合、相当する配位錯体を形成できる（例えば、一酸化炭素、一酸化窒素など）。これらの理由から、本発明のポルフィリン金属錯体は、均一系、不均一系での酸化還元反応触媒およびガス吸着剤としての応用が可能となるばかりでなく、体内毒性の高い遊離イミダゾールの存在を解消し、簡便に合成できることから、鉄（II）またはコバルト（II）錯体の場合、人工酸素運搬体としての特徴を持つ。
【実施例】
【００３６】
以下、この発明をいくつかの例により詳細に説明する。なお、本発明がこれら例のものに限定されないことは、いうまでもない。
【００３７】
例１
本工程はすべて遮光下で行った。５００ｍＬの３つ口フラスコに、メソ−テトラキス−ｏ−アミノフェニル）ポルフィリンのアトロプ異性体混合物（１．９９ｇ、２．９７mmol）、トリエチルアミン（１．２ｍＬ）およびクロロホルム２００ｍＬを加え、窒素雰囲気下で１５分間撹拌した。そこへトリチルブロマイド（１．００ｇ、３．１０mmol）のクロロホルム溶液３０ｍＬを加え、室温で１５時間撹拌後、溶媒を減圧除去した。次に、１Ｌの３つ口フラスコにヘプタン３００ｍＬとアルミナ１１６ｇを添加し、窒素雰囲気下、２時間還流、撹拌した。そこへ、上記トリチルブロマイドと反応させたポルフィリンのトルエン溶液（５０ｍＬ）を添加し、１４時間還流下に撹拌した。反応終了後、上澄みを除去し、アセトン／メタノール混合溶液（アセトン／メタノール＝１０／１（ｖ／ｖ））でアルミナを洗浄し、吸着したポルフィリンを溶出させて回収し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル＝１／１（ｖ／ｖ））を用いて、低極性の第一、第二成分を除去後、移動相をクロロホルム／アセトン＝７／１（ｖ／ｖ）に変え、溶出してきた成分を真空乾燥し、紫色固体としてメソ−トリ（α，α，α−ｏ−アミノフェニル）−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリンを収量８４０ｍｇ（収率５７％）で得た。
【００３８】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／酢酸エチル＝１／１（容量/容量）：Ｒｆ：０．３３（モノスポット））。
【００３９】
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 420, 517, 550, 590, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）: C63H48N8に対する計算値：916.40；実測値：916.40
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、TMS基準、 δ（ppm）: -2.6 （s, 2H, 内部H）, 5.2 （s, 1H, -NHC(Ph)3）, 6.7-7.3 （m, 12H, Ph）, 8.9 （d, 8H, ピロール-β）。
【００４０】
例２
５００ｍＬの３つ口フラスコに１−メチルシクロヘキサン酸（１．４０ｇ、９．８８mmol）、クロロホルム５ｍＬを加え、室温、窒素雰囲気下で２０分撹拌後、塩化オキサリル４ｍＬを加え、２時間撹拌した。赤外吸収スペクトルから酸塩化物の生成を確認後、クロロホルム、塩化オキサリルを減圧除去し、１−メチルシクロヘキサン酸クロライドを得た。そこに、例１で合成したメソ−トリ（α，α，α−ｏ−アミノフェニル）−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリン（８４０ｍｇ、１４mmol）、４−ジメチルアミノピリジン（１．７ｇ、１４mmol）のクロロホルム溶液５０ｍＬを滴下漏斗を用いてゆっくりと滴下し、室温、窒素雰囲気下で１５時間撹拌した。そこにメタノール１５ｍＬを添加し、１５分撹拌後、溶液を減圧除去し、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去した。得られた残渣をシリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル＝２０／１）で分画精製し、真空乾燥して、紫色固体としてメソ−トリ（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキンアミド））−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリンを収量７８７ｍｇ（収率６７％）で得た。
【００４１】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／酢酸エチル＝２０／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．５５（モノスポット））。
【００４２】
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1688 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 416, 513, 546, 587, 642 nm）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、δ（ppm））: -2.8 （s, 2H, 内部H）, 0.0 （s, 9H, -Me）, 0.0-0.5 （m, 24H, シクロヘキシル） 4.8 （s, 1H, -NH-C(Ph)3）, 6.6 （m, 17H, Ph）, 7.0-8.8 （m, 24H, フェニル, ピロール-β, アミド）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C87H84N8O3に対する計算値：1289.7；実測値：1289.7。
【００４３】
例３
５０ｍＬの３つ口フラスコに６−ブロモヘキサン酸（１．０ｇ、５．３５mmol）とオキサリルクロライド（0.7 ｍＬ）を加え、室温で３時間撹拌後、オキサリルクロライドを減圧除去した。そこに、ビフェニルカルビノール（１．２９ｇ、７．０２mmol）とトリエチルアミン（１ｍＬ）のクロロホルム（５ｍＬ）溶液を滴下し、窒素雰囲気下、６０℃で２時間撹拌した。溶媒を減圧除去後、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（ＣＨＣｌ3）で分画後、真空乾燥し、薄黄色液体として６−ブロモヘキサン酸ジフェニルメチルエステルを収量１．５７ｇ（収率８０％）で得た。
【００４４】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム）：Ｒｆ：０．７１（モノスポット））。
【００４５】
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1730 （νC=O, エステル）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、TMS基準、δ（ppm））: 1.3 （m, 2H, - CH2CH2-C(=O)-）, 1.6 （m, 2H, Br-(CH2)2CH2-）, 1.8 （m, 2H, BrCH2CH2-）, 2.3 （t, 2H, Br-CH2-）, 3.2 （t, 2H, -CH2-C(=O)-）, 6.9 （s, 1H, -CH(Ph)2）, 7.2-7.4 （m, 10H, -フェニル）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C19H21O2Brに対する計算値：360.08；実測値：360.07。
【００４６】
例４
ベンゼンから再結晶精製した２−メチルイミダゾール（２３６ｍｇ、２．８７mmol）をジメチルホルムアミド１０ｍＬに溶解し、例３で合成した６−ブロモヘキサン酸ジフェニルメチルエステル（３３３ｍｇ、０．９２１mmol）を添加して、窒素雰囲気下１００℃で１２時間撹拌した。溶媒を減圧除去後、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール：１０／１（容量/容量））で分画し、得られた成分を真空乾燥して、６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸ジフェニルメチルエステルを薄茶色粘稠液体として収量１９５ｍｇ（収率５８％）で得た。
【００４７】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝１０／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．４９（モノスポット））。
【００４８】
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1730 （νC=O, エステル）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、TMS基準、δ（ppm））: 1.3 （m, 2H, -CH2-CH2-C(=O)-）, 1.7 （m, 4H, -(CH2)2(CH2)2C(=O)-）, 2.3 （s, 3H, -CH3）, 2.4 （t, 2H, N-CH2-）, 3.7 （t, 2H, -CH2-C(=O)-）, 6.7 （s, 1H, -CH(Ph)2）, 6.9 （2H, br, イミダゾール）, 7.2-7.3 （m, 10H, -フェニル）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C23H26N2O2に対する計算値：362.47；実測値：363.41 [M+H]+。
【００４９】
例５
例４で得た６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸ジフェニルメチルエステル（１９５ｍｇ、０．５４mmol）を酢酸３ｍＬに溶解させ、塩化水素ガスを通気しながら、２時間撹拌する。塩酸と酢酸を減圧除去後、残留物を水に溶解させエーテル洗浄した。水層を凍結乾燥して、薄茶色固体として６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸を収量１０３ｍｇ（収率８７％）で得た。
【００５０】
＜分析結果＞
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1722 （νC=O, カルボン酸）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CD3OD、TMS基準、δ（ppm））: 1.3-1.4 （m, 2H, -CH2CH2-C(=O)-）, 1.7 （m, 2H, -CH2(CH2)2-C(=O)-）, 1.9 （m, 2H, N-CH2CH2-）, 2.4 （t, 2H, N-CH2-）, 2.7 （s, 3H, -CH3）, 4.2 （t, 2H, -CH2-COOH）, 7.5 （1H, m, イミダゾール）, 7.6 （1H, m, イミダゾール）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C10H16N2O2に対する計算値：196.25；実測値：197.37 [M+H]+。
【００５１】
例６
５０ｍＬの３つ口フラスコに例５で得た６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸（１０３ｍｇ、０．６３mmol）および二塩化オキサリル６ｍＬを加え、窒素雰囲気下で８時間室温撹拌後、減圧乾燥により白色固体を得た。もう一方の５０ｍＬの３つ口フラスコに例２で得たメソ−トリ（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキンアミド））−β−ｏ−（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノフェニルポルフィリン（２００ｍｇ、０．１５５mmol）およびクロロホルム３０ｍＬを加え、塩化水素ガスを吹き込みながら１５分間撹拌した。このとき溶液の色は赤紫色から緑色に変化した。純水および炭酸水素ナトリウムを添加して、ｐＨを７に調整後、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去して、紫色固体を得た。これにアセトニトリル２０ｍＬ、ベンゼン２ｍＬおよびジメチルアミノピリジン（７３２ｍｇ）を加え、先に調製した６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）ヘキサン酸クロライドに滴下し、窒素雰囲気下室温で１５時間撹拌した。溶媒を減圧除去後、クロロホルムにて抽出し、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル＝１０／１（容量／容量））で分画精製して、紫色粉末としてメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリンを収量１５８ｍｇ（収率８３％）で得た。
【００５２】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝８／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．４６（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1686 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 420, 514, 544, 588, 643 nm）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（CDCl3、δ（ppm））: -2.8 （s, 2H, 内部H）, -0.2 （s, 9H, メチル シクロヘキシル）, -0.1-1.0 （m, 30H, シクロヘキシル）, 1.2 （t, 2H, -N-CH2-CH2-）, 1.4 （s, 3H, N=C(CH3)N）, 1.9 （m, 4H, -N-CH2-(CH2)2-）, 2.6 （m, 2H, CH2-CH2-CH2-CO-NH）, 5.7 （s, 1H, イミダゾール-H）, 6.0 （s, 1H, イミダゾール-H）, 7.0-8.5 （m, 22H, N-H（アミド）, フェニル）, 8.5-8.8 （m, 8H, ピロール-β）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C78H84N10O4に対する計算値：1225.5662；実測値：1225.6794。
【００５３】
例７
５０ｍＬの３つ口フラスコに４７％臭化水素酸水溶液（２ｍＬ）を加え、窒素雰囲気下で３０分撹拌後、電解鉄（２６ｍｇ）を加え、窒素雰囲気下８０℃にて２時間撹拌して、薄緑色透明溶液を得た。この溶液を１３０℃まで昇温し、臭化水素酸および水を蒸発除去後、オイルバスの温度が７０℃になるまで放冷し、薄黄色粉末の臭化鉄（II）を得た。ここに例６で得たメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン（３４ｍｇ、０．０３mmol）および２，６−ルチジン（４８μＬ、０．４１mmol）のテトラヒドロフラン溶液４ｍＬを滴下し、窒素雰囲気下、６０℃で２時間攪拌した。蛍光（ex. 420 nm, em. 650, 750 nm）の消失を確認後、溶液を室温まで放冷し、氷水に滴下し、遠心分離（７０００ｇ、２０分）して、沈殿物を回収した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール＝８／１（容量/容量））で分画精製し、真空乾燥して、茶色粉末としてメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン鉄を収量２４ｍｇ（収率６６％）で得た。
【００５４】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール：８／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．２８（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1686 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル （クロロホルム、λmax = 419, 507, 576, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C78H82N10O4Feに対する計算値：1279.4；実測値：1279.5。
【００５５】
例８
例１において１−メチルシクロヘキサン酸の代わりに、１−メチルシクロペンタン酸を用い、さらに例６において６−（２−メチル−１−イミダゾリル）ヘキサン酸の代わりに４−（１−イミダゾリル）ブタン酸を用いる以外は例１〜７と全く同様な方法に従って、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−（１−メチル）シクロペンタンアミドフェニル）−β−ｏ−４−（Ｎ−１−イミダゾリル）ブタンアミドフェニルポルフィリン鉄を合成した。
【００５６】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝１０／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．５（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1688 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 420, 508, 576, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C72H72N10O4Feに対する計算値：1197.2；実測値：1197.2。
【００５７】
例９
例１において１−メチルシクロヘキサン酸の代わりに、１−アダマンタン酸を用い、さらに例６において６−（２−メチル−１−イミダゾリル）ヘキサン酸の代わりに１０−（２−メチル−１−イミダゾリル）デカン酸を用いる以外は例１〜７と全く同様な方法に従ってメソ−トリ（α，α，α−ｏ−アダマンタンアミドフェニル）−β−ｏ−１０−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））デカンアミドフェニルポルフィリン鉄を合成した。
【００５８】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝２０／１（容量／容量）：Ｒｆ： ０．５５（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1689 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム、λmax = 419, 508, 577, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C94H110N10O4Feに対する計算値：1499.8；実測値：1499.7。
【００５９】
例１０
例１において１−メチルシクロヘキサン酸の代わりに、３−ノルアダマンタンカルボン酸を用い、さらに例７において２，６−ルチジンを含む乾燥テトラヒドロフラン中で、塩化コバルトと反応させる方法で、ポルフィリン中心へコバルトを導入する以外は例１〜７と全く同様な方法に従って、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−３−ノルアダマンタンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリンコバルトを合成した。
【００６０】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝１５／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．４（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1688（νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル （クロロホルム、λmax = 403, 521, 552 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C84H84N10O4Coに対する計算値：1356.6；実測値：1356.6。
【００６１】
例１１
例６において６−（２−メチルイミダゾール−１−イル）へキサン酸の代わりに、Ｎ−アセチルヒスチジンを用いた以外は例１〜７と全く同様な方法に従って、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−Ｎ−アセチルヒスチジンアミドフェニルポルフィナト鉄を合成した。
【００６２】
＜分析結果＞
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝８／１（容量／容量）：Ｒｆ：０．２（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（cm-1）：1686 （νC=O, アミド）
紫外可視吸収スペクトル （クロロホルム、λmax = 418, 506, 578, 645 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（m/z）：C76H77N11O5Feに対する計算値：1280.3；実測値：1280.3。
【００６３】
応用例１
例７で合成したメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン鉄（III）０．０３μmolを１０ｍＬの無水トルエン溶液を窒素置換後、亜二チオン酸水溶液と不均一系で約２時間混合攪拌し、鉄（II）へ還元した。窒素雰囲気下、トルエン層のみを抽出、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、濾別し、得られたトルエン溶液を測定セルに移し密閉した。こうして、メソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン鉄（II）錯体のトルエン溶液を得た。この溶液の可視吸収スペクトルはλmax：427, 532, 559 nmで、当該錯体はイミダゾールが１つ配位した５配位デオキシ型に相当するものであることが明らかとなった。この溶液に、酸素ガスを吹き込むと直ちにスペクトルが変化し、λmax：426, 548 nmのスペクトルが得られた。これより酸素化錯体の形成が明らかとなった。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを１分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルが酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへ可逆的に変化したことから、酸素の吸脱着が可逆的に生起することが明らかとなった。なお、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返すことにより、酸素吸脱着を連続して行うことができた。酸素親和度（全体のポルフィリン鉄の５０％が酸素化する際の酸素分圧（=Ｐ1/2））は、６５Torr（２５℃）であった。
【００６４】
応用例２
例７に従い合成したメソ−トリ（α，α，α−ｏ−シクロヘキサンアミドフェニル）−β−ｏ−６−（Ｎ−（２−メチル−１−イミダゾリル））ヘキサンアミドフェニルポルフィリン鉄錯体２０μＭエタノール溶液を前記特許文献４に記載の手法に従って、ヒト血清アルブミン（２．５μＭ）に包接させたアルブミン−ヘム複合体（ポルフィリン／アルブミン：４（mol/mol））のリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．３）３ｍＬを石英製分光測定用セルに移し、酸素を通気したところ、λmaxが426, 550 nm可視吸収スペクトルが得られたことから、酸素化錯体の形成が示された。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを１分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルは酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへ可逆的に変化し、酸素の吸脱着が可逆的に生起することが明らかとなった。なお、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返し、酸素吸脱着を連続して行うことができた。酸素親和度Ｐ1/2は、６０Torrであった。また、この酸素配位錯体は徐々に酸化劣化していったが、その半減期は約２時間以上（３７℃）であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式［Ｉ］：
【化１】
（ここで、Ｒ1は、置換基を有してもよい脂環式炭化水素基、Ｒ2は、式［II］：
【化２】
（ここで、Ｒ3はアルキレン基、周期律表Ｒ4は第４〜５周期の遷移金属イオンＭを配位させたときに、イミダゾリル基の遷移金属イオンＭへの配位を許容する基）または式［III］：
【化３】
（ここで、Ｒ5は、アミノ酸のカルボキシル基のα位の炭素上の基、Ｒ6は疎水性基、ｘは０または１）で示される軸塩基配位基）で示されるポルフィリン化合物、または周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンＭが配位したその金属錯体。
【請求項２】
Ｒ1が、１位に置換基を有する脂環式炭化水素基である請求項１のポルフィリン化合物またはその金属錯体。
【請求項３】
Ｒ3が、Ｃ2〜Ｃ18アルキレン基である請求項１または２に記載のポルフィリン化合物またはその金属錯体。
【請求項４】
Ｒ4が、水素原子またはメチル基、エチル基もしくはプロピル基である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のポルフィリン化合物またはその金属錯体。
【請求項５】
Ｒ6が、水素原子、またはアセチル基、ベンジルオキシカルボニル基もしくはｔ−ブチルオキシカルボニル基である請求項１ないし４のいずれか１項に記載のポルフィリン化合物またはその金属錯体。
【請求項６】
Ｍが、ＦｅまたはＣｏである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属錯体。
【請求項７】
Ｆｅの価数が＋２価または＋３価である請求項６に記載の金属錯体。
【請求項８】
Ｃｏの価数が＋２価である請求項６記載の金属錯体。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の金属錯体をアルブミンに包接させてなるポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物。
【請求項１０】
前記アルブミンが、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、またはアルブミン多量体である請求項９に記載のポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物。
【請求項１１】
請求項１０記載のポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物を有効成分として含む人工酸素運搬体。
【請求項１】
式［Ｉ］：
【化１】
（ここで、Ｒ1は、置換基を有してもよい脂環式炭化水素基、Ｒ2は、式［II］：
【化２】
（ここで、Ｒ3はアルキレン基、周期律表Ｒ4は第４〜５周期の遷移金属イオンＭを配位させたときに、イミダゾリル基の遷移金属イオンＭへの配位を許容する基）または式［III］：
【化３】
（ここで、Ｒ5は、アミノ酸のカルボキシル基のα位の炭素上の基、Ｒ6は疎水性基、ｘは０または１）で示される軸塩基配位基）で示されるポルフィリン化合物、または周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンＭが配位したその金属錯体。
【請求項２】
Ｒ1が、１位に置換基を有する脂環式炭化水素基である請求項１のポルフィリン化合物またはその金属錯体。
【請求項３】
Ｒ3が、Ｃ2〜Ｃ18アルキレン基である請求項１または２に記載のポルフィリン化合物またはその金属錯体。
【請求項４】
Ｒ4が、水素原子またはメチル基、エチル基もしくはプロピル基である請求項１ないし３のいずれか１項に記載のポルフィリン化合物またはその金属錯体。
【請求項５】
Ｒ6が、水素原子、またはアセチル基、ベンジルオキシカルボニル基もしくはｔ−ブチルオキシカルボニル基である請求項１ないし４のいずれか１項に記載のポルフィリン化合物またはその金属錯体。
【請求項６】
Ｍが、ＦｅまたはＣｏである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の金属錯体。
【請求項７】
Ｆｅの価数が＋２価または＋３価である請求項６に記載の金属錯体。
【請求項８】
Ｃｏの価数が＋２価である請求項６記載の金属錯体。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の金属錯体をアルブミンに包接させてなるポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物。
【請求項１０】
前記アルブミンが、ウシ血清アルブミン、ヒト血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、またはアルブミン多量体である請求項９に記載のポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物。
【請求項１１】
請求項１０記載のポルフィリン金属錯体−アルブミン包接化合物を有効成分として含む人工酸素運搬体。
【公開番号】特開２００６−８６２２（Ｐ２００６−８６２２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９０１８９（Ｐ２００４−１９０１８９）
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００２１８７１９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２８日（２００４．６．２８）
【出願人】（０００２１８７１９）
【Ｆターム（参考）】
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