２位にアシル基を有するポルフィリン化合物、アルブミン−ポルフィリン複合体および人工酸素運搬体
【課題】より簡便な方法で人工酸素運搬体として有効に作用し得るポルフィリン化合物を提供すること。
【解決手段】２位にアシル基を有するポルフィリン化合物。
【解決手段】２位にアシル基を有するポルフィリン化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素を可逆的に結合解離できる人工酸素運搬体の活性中心として利用できるポルフィリン化合物に係り、特に、２位にアシル基を有するポルフィリン化合物、これを含むアルブミン−ポルフィリン複合体、および人工酸素運搬体に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内で肺から末梢組織へと効率よく酸素を輸送するヘモグロビンや、筋組織に多く分布し、酸素貯蔵の役割を担うミオグロビンの酸素配位活性中心は、ヘムすなわちポルフィリン鉄（II）錯体であり、酸素分子はその中心鉄（II）にエンド−オン（end-on）型で可逆的に結合解離する。このヘムと類似の酸素吸脱着機能を備えたポルフィリン鉄（II）錯体を合成化学的に再現しようとする試みは、１９７０年代後半から活発になり、これまでに多くの誘導体が報告されてきている（例えば、初期の例を挙げると、非特許文献１、２等）。本出願の発明者らの研究グループは、ヘモグロビン内部におけるヘムの周辺分子環境（いわゆるヘムポケット）に着目し、ポルフィリン鉄（II）錯体が安定な酸素錯体を形成するためには、（ｉ）ポルフィリン平面の酸素配位座側に４つの疎水的置換基を配置し、μ−オキソ二量体の形成を阻止するとともに、（ｉｉ）酸素結合能を有効に発揮させるために必要な塩基性軸配位子、例えばイミダゾリルアルキル基をポルフィリン環の２位置に共有結合で導入することが不可欠であると考え、一群の２−イミダゾリルアルキル−５，１０，１５，２０テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミド）フェニルポルフィリン鉄（II）錯体を精密合成した（特許文献１、２、非特許文献３、４）。これらのポルフィリン鉄（II）錯体は、トルエン、ベンゼン、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミドなどの溶媒中、室温下、きわめて安定な酸素錯体を形成できる。しかし、人工酸素運搬体として利用するためには、溶媒（分散媒）として水を用いなければならない。一般に、水中では、配位酸素にプロトンが付加して中心鉄（II）が不可逆酸化を受けるため、安定な酸素配位ポルフィリン金属錯体を得ることは難しい。本発明者らの研究グループは、上記ポルフィリン鉄（II）錯体をリン脂質からなるリポソームの二分子膜中、リピドマイクロスフェアの疎水性液滴中、あるいはヒト血清アルブミンの疎水性ドメインに包接させることにより、生理条件下（水中、ｐＨ７．４、３７℃）でも酸素を可逆的に吸脱着できる人工酸素運搬体の開発に成功した（特許文献２、３、４）。
【０００３】
他方、これらポルフィリン鉄（II）錯体を人工酸素運搬体の活性中心として、医療、医薬、工業分野で広く実用化するためには、簡便な方法で大量生産できる体制の確立が必要であることはいうまでもない。しかし、本化合物の最も重要な合成工程、すなわちポルフィリン環の２−位置にイミダゾリルアルキル基を共有結合で導入する過程は、（ｉ）まずポルフィリンに銅を挿入し、（ii）ビルスマイヤー反応で２位置にホルミル基を１つ構築後、（iii）中心銅を脱離し、（iv）ホルミル基をヒドロキシメチル基に還元し、（ｖ）最後にイミダゾリルアルキルカルボン酸を結合させるという計５段階の煩雑な操作からなる。
【特許文献１】特開平６−２７１５７７号公報
【特許文献２】特開２００３−４０８９３号公報
【特許文献３】特開平８−２０１８７３号公報
【特許文献４】特開２００６−４５１７３号公報
【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】E. Tsuchida, T. Komatsu, S. Kumamoto, K. Ando, H. Nishide, J. Chem. Soc. Perkin. Trans. 2, 747 (1995)
【非特許文献４】T. Komatsu, Y. Matsukawa, E. Tsuchida, Bioconjugate Chem., 13, 397 (2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、より簡便な方法で人工酸素運搬体として有効に作用し得るポルフィリン化合物を提供することを課題とする。つまり、より少ない合成工程数で、ポルフィリン環２位置を活性化し、軸塩基として作用するイミダゾリルアルキル基やヒスチジル基を共有結合で導入する方法の確立を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、置換ポルフィリン化合物の分子設計と機能発現に鋭意研究を重ねた結果、ω−カルボキシルアルカノイル基を５，１０，１５，２０−テトラキス（ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン化合物の２−位置に一段階で直接導入し、その末端カルボニル基とヒスチジル基またはイミダゾリルアルキル基を結合させることにより、従来と同等な化学構造および機能を有し、しかも最小の工程数で合成可能なポルフィリン化合物が提供できることを見いだし、本発明を完成するに至った。従来、ポルフィリン環２位置に軸塩基配位子を導入するためには、計５段階の反応が必要であったが、本発明の方法によれば、計２段階で達成できることになる。
【０００６】
すなわち、本発明によると、２位にアシル基を有するポルフィリン化合物が提供される。
【０００７】
本発明の第１のより具体的な側面によると、一般式［Ｉ］：
【化４】
【０００８】
（ここで、Ｒ1は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ2は、アルキレン基、Ｒ3はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ4は、水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基、Ｒ5は、水素原子またはメチル基、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-は、ハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２のより具体的な側面によると、一般式［II］:
【化５】
【００１０】
（ここで、Ｒ6は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ7は、アルキレン基、Ｒ8は、α−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ9は、水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【００１１】
さらに、本発明の第３のより具体的な側面によると、一般式［III］：
【化６】
【００１２】
（ここで、Ｒ10は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ11はアルキレン基、Ｒ12は、アルキレンアミノ基またはアルキレンオキシ基、Ｒ13は、水素原子、メチル基またはアルキレン基であり、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【００１３】
さらに本発明は、本発明のポルフィリン化合物をアルブミンに包接させてなるアルブミン−ポルフィリン複合体を提供する。
【００１４】
さらにまた、本発明は、本発明のアルブミン−ポルフィリン複合体に、アルブミン１分子当りの平均結合分子数が１〜１５となるようにポリ（エチレングリコール）鎖を共有結合させた表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体を提供する。
【００１５】
加えて、本発明は、本発明のアルブミン−ポルフィリン複合体を含有する人工酸素運搬体を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、簡便に合成可能で、しかも安定な酸素錯体を形成できるポルフィリン化合物が提供される。この化合物は、２位置に塩基性軸配位子として機能するヒスチジル基またはイミダゾリルアルキル基を、アシル結合を介して有し、優れた酸素結合性を示すとともに、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効に作用するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のポルフィリン化合物は、２位にアシル基を有するものであるが、より具体的には、上記式［Ｉ］、［II］または［III］で示されるものが好ましい。
【００１８】
一般式［Ｉ］において、Ｒ1は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ1は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルキル基、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、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基などである。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。
【００１９】
一般式［Ｉ］において、Ｒ2はアルキレン基であり、好ましくはＣ2〜Ｃ4アルキレン基である。
【００２０】
一般式［Ｉ］において、Ｒ3はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドであり、好ましくは疎水性残基を有するα−アミノ酸、または疎水性残基を有するα−アミノ酸２個により構成されるジペプチドである。そのようなα−アミノ酸の例を挙げると、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、バリン、アラニン、グリシン等である。
【００２１】
一般式［Ｉ］において、Ｒ4は水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基である。アルキルオキシ基のアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好適である。
【００２２】
一般式［Ｉ］において、Ｒ5は水素原子またはメチル基である。
【００２３】
一般式［Ｉ］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００２４】
一般式［II］において、Ｒ6は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ6は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルキル基、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、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基などである。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。
【００２５】
一般式［II］において、Ｒ7はアルキレン基であり、好ましくはＣ2〜Ｃ4アルキレン基である。
【００２６】
一般式［II］において、Ｒ8はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドであり、好ましくは疎水性残基を有するα−アミノ酸、または疎水性残基を有するα−アミノ酸２個により構成されるジペプチドである。そのようなα−アミノ酸の例を挙げると、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、バリン、アラニン、グリシン等である。
【００２７】
一般式［II］において、Ｒ9は水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基である。アルキルオキシ基のアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好適である。
【００２８】
一般式［II］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００２９】
一般式［III］において、Ｒ10は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ10は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルキル基、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、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基などである。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。
【００３０】
一般式［III］において、Ｒ11はアルキレン基であり、好ましくはＣ2〜Ｃ4アルキレン基である。
【００３１】
一般式［III］において、Ｒ12はアルキレンアミノ基、またはアルキレンオキシ基であり、好ましくはＣ4〜Ｃ10アルキレンアミド基、またはＣ4〜Ｃ10アルキレンオキシカルボニル基である。
【００３２】
一般式［III］において、Ｒ13は水素原子、メチル基またはアルキレン基であり、アルキレン基のアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好適である。
【００３３】
一般式［III］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００３４】
一般式［III］において、ＭがＣｏ、Ｆｅなどの第４〜５周期の遷移金属イオンである場合には、ポルフィリン２位置に導入したヒスチジル基あるいはイミダゾリル基が分子内軸配位できる状態となる。このようなポルフィリン化合物は、当該分子のみで酸素結合能を発揮できるものである。
【００３５】
以上より、本発明のポルフィリン化合物は、酸素配位に必要な軸塩基配位子をポルフィリン環２位置にアシル結合を介して導入され、人工酸素運搬体の活性中心として有効に作用する。
【００３６】
ポルフィリン化合物は、酸化還元反応、酸素酸化反応、酸素添加反応の触媒としても作用するものである。したがって、本発明のポルフィリン化合物は、人工酸素運搬体として利用できるだけでなく、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も利用可能なものである。
【００３７】
以上のとおりのポルフィリン化合物は、どのような方法で製造されてもよいが、例えば、次の一般式［IV］：
【化７】
【００３８】
に示される５，１０，１５，２０−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できる。
【００３９】
具体的には、まず、T. Komatsu et al., Bioconjugate Chem., 13, 397 (2002)に記載の方法に従って得た５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）にω−カルボキシルアルカノイル基を導入する。その導入は、例えば以下の方法により達成できる。
【００４０】
５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）を適当な乾燥有機溶剤（例えばジクロロメタン、クロロホルムなど）に溶解し、ジカルボン酸の環状無水物（例えば、グルタル酸無水物など）、塩化アルミニウムを加え、窒素雰囲気下で、１０〜２４時間沸点環流させる。これを酸性水溶液に滴下し、クロロホルムなどの有機溶媒で抽出、乾燥後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして、２−（カルボキシアルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）を得る。
【００４１】
この２−（カルボキシアルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）を適当な有機溶媒（例えばジクロロメタン）に溶解、濃硫酸を加え、室温で10分間激しく攪拌させると、溶液の色は緑色に変化する。この溶液を、クロロホルムと氷水の二層溶液中へ滴下し、炭酸ナトリウムで中和、クロロホルム層を純水で数回洗浄した後、抽出し、水で洗浄、脱水、乾燥後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして、２−（カルボキシアルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンが得られる。
【００４２】
この２−（カルボキシアルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン、トリエチルアミンを無水ジメチルホルムアミドに溶解させ、１０〜３０分間窒素置換する。カップリング試薬であるベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウム ヘキサフルオロリン酸（ＢＯＰ）を加え、さらに窒素雰囲気下で１０〜３０分間攪拌する。その後、水酸基やアミノ基を有するイミダゾールまたはヒスチジン誘導体を加え、窒素雰囲気下、遮光しながら室温で１０〜１８時間攪拌する。反応の進行をＴＬＣで確認後、これを純水中に滴下し、ポルフィリンを沈殿回収し、適当な有機溶媒（例えばクロロホルム）に溶解して採取する。これを無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を減圧除去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして目的物２−（置換イミダゾリル）アルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンが得られる。
【００４３】
なお、この生成物においては、一重項酸素によりイミダゾール環部位が分解してしまうので、精製操作は暗所にて行うことが好ましい。
【００４４】
こうして得られたポルフィリンへの中心金属の導入は、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化合物として得られる。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。
【００４５】
なお、上記ポルフィリン化合物の内、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、アスコルビン酸など）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。
【００４６】
本発明のポルフィリン化合物の鉄（II）錯体は、リン脂質リポソームの二分子膜層間、リピッドマイクロスフェアの油滴小球内、またはヒト血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、あるいはアルブミン多量体の疎水性ドメインに包接するなどしてもよい。これらの包埋物、複合体においても、ポルフィリン鉄（II）錯体は、酸素分圧に応じて酸素を吸脱着できる。つまり、このような酸素結合解離は可逆的に繰り返し行うことができるものであり、本発明のポルフィリン化合物は、酸素吸脱着剤や人工酸素運搬体として有効に作用するのである。
【００４７】
また、以上のとおりのポルフィリン化合物は、金属に配位できる気体であれば、酸素に限らず、例えば、一酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素などを結合することもできる。したがって、本発明のポルフィリン化合物は、均一系、不均一系での酸化還元反応触媒やガス吸着剤としても応用できるものである。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００４９】
＜例１＞
無水グルタル酸（５５４ｍｇ；４．９ｍｍｏｌ）のクロロホルム溶液（４０ｍＬ）に５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）（３００ｍｇ；０．２４ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下、室温で３０分撹拌した。ここに塩化アルミニウム（６４６ｍｇ；４．９ｍｍｏｌ）を加え、室温で１５分撹拌後、３５℃で２４時間撹拌した。得られた溶液を、氷冷下、２Ｎ ＨＣｌ水溶液３００ｍＬに滴下し、３０分撹拌した。これをクロロホルムで抽出、純水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、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／メタノール：１０／１（容量／容量））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、赤茶色の２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（1-メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）を収量３３ｍｇ（収率１０％）で得た。
【００５０】
得られた２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の分析結果は、以下のとおりであった。
【００５１】
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：０．６２（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：1686（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（カルボン酸））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：421, 543, 581, 649, 688 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1347（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００５２】
＜例２＞
例１で得られた２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）（３０ｍｇ；２２μｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（２ｍＬ）に硫酸１ｍＬを加え、室温で１５分間撹拌した。これを２０ｍＬの氷水に滴下し、炭酸水素ナトリウムを用いて溶液のｐＨを７に調整し、クロロホルムで抽出した。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））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、赤褐色の２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを収量２２ｍｇ（収率75％）で得た。
【００５３】
２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００５４】
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：０．５４（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1682（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（カルボン酸））、3428（νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：425, 520, 555, 595, 653 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1286（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００５５】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））：δ = -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.1-1.0 （m, 52H, １−メチルシクロヘキサノイルアミノ）, 1.6-1.8 （m, 2H, -CH2CH2COOH）, 2.3 （m, 2H, -CH2COOH）, 2.8-3.2 （m, 2H, -CH2(CH2)2COOH）, 7.0 （s, 1H, アミド）, 7.3-8.0 （m, 15H, アミドおよびフェニル）, 8.2 （d, 1H, フェニル）, 8.5-8.7 （d, 3H, フェニル）, 8.7-8.9 （m, 7H, ピロール-β）。
【００５６】
＜例３＞
例２で得られた２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン（２２ｍｇ；１７μｍｏｌ）、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステル（１６ｍｇ；６８μｍｏｌ）、ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウム ヘキサフルオロリン酸（１１３ｍｇ；６８μｍｏｌ）、ジメチルホルムアミド（３ｍＬ）、トリエチルアミン（１０μＬ）を加え、室温で１２時間撹拌した。溶媒を減圧除去後、純水洗浄、クロロホルム抽出した。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、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、赤褐色の２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを収量１１ｍｇ（収率４３％）で得た。
【００５７】
２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００５８】
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：０．４７（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1682（νC=O（アミド、ケトン））、1741（νC=O（エステル））、3426 （νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：426, 520, 555, 595, 653 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1494 （［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００５９】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））： -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.1-1.0 （m, 52H, １−メチルシクロヘキサンアミド）, 1.8-2.0 （m, 2H, -CH2CH2CONH-）, 2.2 （m, 2H, -CH2CONH-）, 2.8-3.2 （m, 2H, -CH2(CH2)2CONH-）, 3.2 （m, 2H, -CH2-イミダゾール））, 3.6 （m, 3H, -OCH3）, 3.9 （m, 2H, -NHCH2CO-）, 4.8 （br, 1H, -NHCH(CH2Im)CO-）, 6.7-6.9 （m, 2H, アミドおよびイミダゾール（以下、Im））, 7.3 （m, 1H, フェニル）, 7.4 （m, 2H, アミドおよびIm）, 7.5 -8.0 （m, 11H, フェニル）, 8.1 （s, 1H, アミド）, 8.3-8.4 （m, 3H, フェニル）, 8.6 （d, 1H, フェニル）, 8.7-8.9 （m, 7H, ピロール-β）。
【００６０】
＜例４＞
ポルフィリンへの鉄導入反応は、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できる。
【００６１】
４７％臭化水素酸水溶液２ｍＬを十分に脱気し、脱酸素を行った後、素早く電解鉄２１ｍｇを加え、８０℃まで昇温、１時間撹拌した。溶液の色は無色透明から薄緑色へと変化した。電解鉄が完全に溶けたら１３０℃まで昇温し、臭化水素酸、及び水を蒸発させ、白色固体の臭化第一鉄を得た。次に、例３で得た２−（４−（（O-メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン（１１ｍｇ；７．４μｍｏｌ）、２，６−ルチジン（１３μＬ；１１０μｍｏｌ）のテトラヒドラフラン溶液１０ｍＬを調製した臭化第一鉄に窒素雰囲気で滴下し、２時間沸点還流する。溶媒を減圧除去後、これをクロロホルムで抽出し、水で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、また溶媒を減圧除去した。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、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を収量１０ｍｇ（収率８８％）で得た。
【００６２】
得られた２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００６３】
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：０．３８（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1690（νC=O（アミド、ケトン））、1741（νC=O（エステル））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：344, 423, 583 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1547（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００６４】
＜例５＞
例１において、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の代わりに、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）、無水グルタル酸の代わりに無水コハク酸を用いて、２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）を合成した。
【００６５】
得られた２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の分析結果は、以下のとおりであった。
【００６６】
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：０．３（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：1687（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（カルボン酸））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：416, 537, 575, 642, 682 nm）。
【００６７】
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1172（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００６８】
＜例６＞
例２において、２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の代わりに、例５で得た２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）を用いて、２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを合成した。
【００６９】
得られた２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００７０】
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：０．２６（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1683（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（カルボン酸））、3427（νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：418, 513, 548, 588, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1112（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００７１】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））：δ = -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.0-0.3 （m, 36H, ピバロイルアミノ）, 2.3 （m, 2H, -CH2COOH）, 2.9-3.1 （m, 2H, -CH2CH2COOH）, 7.2-7.4 （m, 8H, フェニル, アミド）, 7.8-8.0 （m, 8H, フェニル）, 8.6-8.8 （m, 6H, ピロール-β）, 8.8 （m, 4H, フェニル）, 9.1 （s, 1H, ピロール-β）。
【００７２】
＜例７＞
例３において、２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの代わりに、例６で得た２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、Ｌ−アラニル−グリシル−Ｌ−（１−メチル）ヒスチジンメチルエステルを用いて、２−（３−（（ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを合成した。
【００７３】
得られた２−（３−（（ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は以下の通りであった。
【００７４】
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：０．２４（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1679（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（エステル））、3426 （νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：418, 513, 548, 588, 646 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1405（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００７５】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））：δ = -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.0-0.3 （m, 36H, ピバロイルアミノ）, 1.5 （m, 3H, -CH（CH3）-）, 2.3 （m, 2H, -CH2CH2CONH-）, 3.3-3.5 （m, 4H, -CH2-Im, -CH2CH2CONH-）, 3.6 （3H, s, -OCH3）, 3.7 （3H, s, -N(CH3)-）, 4.2 （m, 2H, -COCH2NH-）, 4.7 （m, 2H, -COCHNH-）, 6.9 （s, 1H, Im）, 7.2-7.4 （m, 8H, フェニル, アミド）, 7.8-8.0 （m, 9H, Im, フェニル）, 8.6-8.8 （m, 6H, ピロール-β）, 8.8 （m, 4H, フェニル）, 9.1 （s, 1H, ピロール-β）。
【００７６】
＜例８＞
例４において、２−（４−（（O-メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの代わりに、２−（３−（（O-メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを用いて、２−（３−（（O-メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を合成した。
【００７７】
得られた２−（３−（（ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は以下の通りであった。
【００７８】
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：０．２２（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1689（νC=O（アミド、ケトン））、1741（νC=O（エステル））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：339, 419, 578 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1457（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００７９】
＜例９＞
例３において、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、H. Nishide et al., Maclomolecules, 20, 1913 （1986）に従って合成したＮ−（５−（２−メチルイミダゾリル−１−イル）ペンチル）アミンを用いて、２−（Ｎ−（５−（２−メチルイミダゾリル−１−イル）ペンチル）アミノ）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを合成した。
【００８０】
得られた２−（（Ｎ−（５−（２−メチルイミダゾリル−１−イル）ペンチル）アミノ）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は以下の通りであった。
【００８１】
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：０．６（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1679（νC=O（アミド、ケトン））、3426 （νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：427, 520, 556, 595, 653 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1435（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００８２】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））： -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.1-1.0 （m, 52H, １−メチルシクロヘキサンアミド）, 1.3 （m, 2H, -NH（CH2)2CH2-）, 1.5-1.7 （m, 4H, -NHCH2CH2CH2CH2-）, 1.8-2.0 （m, 2H, -CH2CH2CONH-）, 2.5 （s, 3H, Im(CH3)）, 2.6-2.8 （m, 4H, -COCH2CH2CH2CO-）, 3.0 （m, 2H, -NHCH2）, 4.0 （m, 2H, -CH2Im）, 6.7-6.9 （m, 2H, Im）, 7.3-7.6 （m, 5H, アミドおよびフェニル）, 7.7-8.0 （m, 8H, フェニル）, 8.1 （s, 1H, アミド）, 8.3-8.4 （m, 3H, フェニル）, 8.6 （d, 1H, フェニル）, 8.7-8.9 （m, 7H, ピロール-β）。
【００８３】
＜例１０＞
例９で得た２−（４−（１−（（２−メチル）イミダゾリル−１−イル）ペンチルアミノ）カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンに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、コバルト錯体である２−（４−（１−（（２−メチル）イミダゾリル−１−イル）ペンチルアミノ）カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンコバルト（II）を定量的に合成した。
【００８４】
得られた２−（４−（１−（（２−メチル）イミダゾリル−1−イル）ペンチルアミノ）カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンコバルト（II）の分析結果は、以下のとおりであった。
【００８５】
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：０．５５（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：1688（νC=O（アミド、ケトン））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：407, 524, 559nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1491（［Ｍ］+）。
【００８６】
＜例１１＞
例３において、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、Ｌ−フェニルアラニル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルを用いた以外は、例３、例４と同様な方法で、２−（４−（（Ｏ−メチル）ヒスチジルフェニルアラニル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を得た。
【００８７】
得られた２−（４−（（Ｏ−メチル）フェニルアラニルヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００８８】
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：0.31（モノスポット））
赤外吸収スペクトル(ｃｍ-1)：1692（νc=o（アミド、ケトン））、1741（υc=o（エステル））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3、λmax：349, 423, 585 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1637（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００８９】
＜例１２＞
例３において、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、グリシル−Ｌ−（３−メチル）ヒスチジンメチルエステルを用いた以外は、例３、例４と同様な方法で、２−（４−（（Ｏ−メチル）（３−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を得た。
【００９０】
得られた２−（４−（（Ｏ−メチル）（３−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００９１】
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：0.31（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：1690（νc=o（アミド、ケトン））、1740（νc=o（エステル））
紫外可視吸取スペクトル（ＣＨＣｌ3、λmax：346, 421, 581 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1561（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００９２】
＜例１３＞
例１において、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の代わりに、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−アダマンタノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）を用い、例３においてグリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、Ｌ−ロイシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルを用いた以外は、例１〜４と同様な方法で、２−（４−（（Ｏ−メチル）ヒスチジルロイシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（アダマンタノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（II）臭化物を得た。
【００９３】
得られた２−（４−（（Ｏ−メチル）ヒスチジルロイシル）カルボニルプタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（アダマンタノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００９４】
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：0.51（モノスポット））
赤外吸収スペクトル(cm-1)：1692（νc=o（アミド、ケトン））、1739（νc=o（エステル））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3、λmax＝345, 420, 579 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）＝1755（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００９５】
＜応用例１＞
例４で合成した２−（４−（（O-メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物０．１μｍｏｌを１０ｍＬの無水トルエン溶液とし、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、トルエン層だけを抽出し、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、２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（II）錯体のトルエン溶液を得た。
【００９６】
この溶液の可視吸収スペクトルはλmaxが４４０ｎｍ、５２０ｎｍ、５４４ｎｍであり、当該錯体はヒスチジンが１つ配位した５配位デオキシ型に相当するものであった。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＝４２９ｎｍ、５５１ｎｍのスペクトルが得られた。これより、錯体が酸素化錯体になっていることがわかった。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を確認した。さらに、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返したところ、酸素吸脱着が連続して行えることも明らかとなった。
【００９７】
＜応用例２＞
例４で合成した２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物（２０μＭ）を特開平８−２０１８７３号に記載の手法に従ってヒト血清アルブミン（２．５μＭ）に包接し、調製したアルブミン−ヘム複合体（ポルフィリン／アルブミン：８（モル／モル））のリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４；１／３０ｍＭ）３ｍＬを石英製分光測定用セルに移し、窒素雰囲気下で密封した。その可視吸収スペクトルはλmaxが４４５ｎｍ、５４１ｎｍ、５６８ｎｍであり、包接されたポルフィリン鉄（II）錯体は分子内軸塩基が１つ配位したＦｅ（II）高スピン５配位錯体を形成していることが確認された。
【００９８】
この分散液に酸素を通気したところ、その可視吸収スペクトルのλmaxは４３２ｎｍ、５５３ｎｍへ移行し、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と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わかった。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たところ、酸素吸脱着を連続して行えることが明らかとなった。酸素親和性（Ｐ50値）は、２Ｔｏｒｒ（３７℃、ｐＨ７．４）であった。また、酸素錯体の半減期は、３７℃、空気中において、１２〜１４時間であった。
【００９９】
＜応用例３＞
例１２で合成した２−（４−（（Ｏ−メチル）（３−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物（２０μｍ）を特願平０７−１０６３１４号に記載の手法に従ってヒト血清アルブミン（２．５μＭ）に包接し、調製したアルブミン−ヘム複合体（ポルフィリン／アルブミン：８(mol/mol)）のリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４、１／３０ｍＭ）３ｍＬを石英製分光測定用セルに移し、窒素雰囲気下で密封した。その可視吸収スペクトルはλmaxが４４４ｎｍ，５４０ｎｍ，５６８ｎｍであり、包接されたポルフィリン鉄（II）錯体は分子内軸塩基が１つ配位したＦｅ（II）高スピン５配位錯体を形成していることが確認された。
【０１００】
この分散液に酸素を通気したところ、その可視吸収スペクトルのλmaxは４３５ｎｍ，５５０ｎｍへ移行し、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ベクトルヘと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ことがわかった。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たところ、酸素吸脱着を連続して行えることが明らかとなった。酸素親和性（Ｐ50値）は、１．８Ｔｏｒｒ（３７℃，ｐＨ７．４）であった。また、酸素錯体の半減期は、３７℃、空気中において１２〜１４時間であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素を可逆的に結合解離できる人工酸素運搬体の活性中心として利用できるポルフィリン化合物に係り、特に、２位にアシル基を有するポルフィリン化合物、これを含むアルブミン−ポルフィリン複合体、および人工酸素運搬体に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内で肺から末梢組織へと効率よく酸素を輸送するヘモグロビンや、筋組織に多く分布し、酸素貯蔵の役割を担うミオグロビンの酸素配位活性中心は、ヘムすなわちポルフィリン鉄（II）錯体であり、酸素分子はその中心鉄（II）にエンド−オン（end-on）型で可逆的に結合解離する。このヘムと類似の酸素吸脱着機能を備えたポルフィリン鉄（II）錯体を合成化学的に再現しようとする試みは、１９７０年代後半から活発になり、これまでに多くの誘導体が報告されてきている（例えば、初期の例を挙げると、非特許文献１、２等）。本出願の発明者らの研究グループは、ヘモグロビン内部におけるヘムの周辺分子環境（いわゆるヘムポケット）に着目し、ポルフィリン鉄（II）錯体が安定な酸素錯体を形成するためには、（ｉ）ポルフィリン平面の酸素配位座側に４つの疎水的置換基を配置し、μ−オキソ二量体の形成を阻止するとともに、（ｉｉ）酸素結合能を有効に発揮させるために必要な塩基性軸配位子、例えばイミダゾリルアルキル基をポルフィリン環の２位置に共有結合で導入することが不可欠であると考え、一群の２−イミダゾリルアルキル−５，１０，１５，２０テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミド）フェニルポルフィリン鉄（II）錯体を精密合成した（特許文献１、２、非特許文献３、４）。これらのポルフィリン鉄（II）錯体は、トルエン、ベンゼン、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミドなどの溶媒中、室温下、きわめて安定な酸素錯体を形成できる。しかし、人工酸素運搬体として利用するためには、溶媒（分散媒）として水を用いなければならない。一般に、水中では、配位酸素にプロトンが付加して中心鉄（II）が不可逆酸化を受けるため、安定な酸素配位ポルフィリン金属錯体を得ることは難しい。本発明者らの研究グループは、上記ポルフィリン鉄（II）錯体をリン脂質からなるリポソームの二分子膜中、リピドマイクロスフェアの疎水性液滴中、あるいはヒト血清アルブミンの疎水性ドメインに包接させることにより、生理条件下（水中、ｐＨ７．４、３７℃）でも酸素を可逆的に吸脱着できる人工酸素運搬体の開発に成功した（特許文献２、３、４）。
【０００３】
他方、これらポルフィリン鉄（II）錯体を人工酸素運搬体の活性中心として、医療、医薬、工業分野で広く実用化するためには、簡便な方法で大量生産できる体制の確立が必要であることはいうまでもない。しかし、本化合物の最も重要な合成工程、すなわちポルフィリン環の２−位置にイミダゾリルアルキル基を共有結合で導入する過程は、（ｉ）まずポルフィリンに銅を挿入し、（ii）ビルスマイヤー反応で２位置にホルミル基を１つ構築後、（iii）中心銅を脱離し、（iv）ホルミル基をヒドロキシメチル基に還元し、（ｖ）最後にイミダゾリルアルキルカルボン酸を結合させるという計５段階の煩雑な操作からなる。
【特許文献１】特開平６−２７１５７７号公報
【特許文献２】特開２００３−４０８９３号公報
【特許文献３】特開平８−２０１８７３号公報
【特許文献４】特開２００６−４５１７３号公報
【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】E. Tsuchida, T. Komatsu, S. Kumamoto, K. Ando, H. Nishide, J. Chem. Soc. Perkin. Trans. 2, 747 (1995)
【非特許文献４】T. Komatsu, Y. Matsukawa, E. Tsuchida, Bioconjugate Chem., 13, 397 (2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、より簡便な方法で人工酸素運搬体として有効に作用し得るポルフィリン化合物を提供することを課題とする。つまり、より少ない合成工程数で、ポルフィリン環２位置を活性化し、軸塩基として作用するイミダゾリルアルキル基やヒスチジル基を共有結合で導入する方法の確立を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、置換ポルフィリン化合物の分子設計と機能発現に鋭意研究を重ねた結果、ω−カルボキシルアルカノイル基を５，１０，１５，２０−テトラキス（ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン化合物の２−位置に一段階で直接導入し、その末端カルボニル基とヒスチジル基またはイミダゾリルアルキル基を結合させることにより、従来と同等な化学構造および機能を有し、しかも最小の工程数で合成可能なポルフィリン化合物が提供できることを見いだし、本発明を完成するに至った。従来、ポルフィリン環２位置に軸塩基配位子を導入するためには、計５段階の反応が必要であったが、本発明の方法によれば、計２段階で達成できることになる。
【０００６】
すなわち、本発明によると、２位にアシル基を有するポルフィリン化合物が提供される。
【０００７】
本発明の第１のより具体的な側面によると、一般式［Ｉ］：
【化４】
【０００８】
（ここで、Ｒ1は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ2は、アルキレン基、Ｒ3はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ4は、水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基、Ｒ5は、水素原子またはメチル基、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-は、ハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２のより具体的な側面によると、一般式［II］:
【化５】
【００１０】
（ここで、Ｒ6は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ7は、アルキレン基、Ｒ8は、α−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ9は、水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【００１１】
さらに、本発明の第３のより具体的な側面によると、一般式［III］：
【化６】
【００１２】
（ここで、Ｒ10は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ11はアルキレン基、Ｒ12は、アルキレンアミノ基またはアルキレンオキシ基、Ｒ13は、水素原子、メチル基またはアルキレン基であり、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【００１３】
さらに本発明は、本発明のポルフィリン化合物をアルブミンに包接させてなるアルブミン−ポルフィリン複合体を提供する。
【００１４】
さらにまた、本発明は、本発明のアルブミン−ポルフィリン複合体に、アルブミン１分子当りの平均結合分子数が１〜１５となるようにポリ（エチレングリコール）鎖を共有結合させた表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体を提供する。
【００１５】
加えて、本発明は、本発明のアルブミン−ポルフィリン複合体を含有する人工酸素運搬体を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、簡便に合成可能で、しかも安定な酸素錯体を形成できるポルフィリン化合物が提供される。この化合物は、２位置に塩基性軸配位子として機能するヒスチジル基またはイミダゾリルアルキル基を、アシル結合を介して有し、優れた酸素結合性を示すとともに、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効に作用するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のポルフィリン化合物は、２位にアシル基を有するものであるが、より具体的には、上記式［Ｉ］、［II］または［III］で示されるものが好ましい。
【００１８】
一般式［Ｉ］において、Ｒ1は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ1は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルキル基、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、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基などである。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。
【００１９】
一般式［Ｉ］において、Ｒ2はアルキレン基であり、好ましくはＣ2〜Ｃ4アルキレン基である。
【００２０】
一般式［Ｉ］において、Ｒ3はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドであり、好ましくは疎水性残基を有するα−アミノ酸、または疎水性残基を有するα−アミノ酸２個により構成されるジペプチドである。そのようなα−アミノ酸の例を挙げると、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、バリン、アラニン、グリシン等である。
【００２１】
一般式［Ｉ］において、Ｒ4は水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基である。アルキルオキシ基のアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好適である。
【００２２】
一般式［Ｉ］において、Ｒ5は水素原子またはメチル基である。
【００２３】
一般式［Ｉ］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００２４】
一般式［II］において、Ｒ6は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ6は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルキル基、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、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基などである。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。
【００２５】
一般式［II］において、Ｒ7はアルキレン基であり、好ましくはＣ2〜Ｃ4アルキレン基である。
【００２６】
一般式［II］において、Ｒ8はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドであり、好ましくは疎水性残基を有するα−アミノ酸、または疎水性残基を有するα−アミノ酸２個により構成されるジペプチドである。そのようなα−アミノ酸の例を挙げると、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、バリン、アラニン、グリシン等である。
【００２７】
一般式［II］において、Ｒ9は水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基である。アルキルオキシ基のアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好適である。
【００２８】
一般式［II］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００２９】
一般式［III］において、Ｒ10は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ10は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルキル基、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、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基などである。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。
【００３０】
一般式［III］において、Ｒ11はアルキレン基であり、好ましくはＣ2〜Ｃ4アルキレン基である。
【００３１】
一般式［III］において、Ｒ12はアルキレンアミノ基、またはアルキレンオキシ基であり、好ましくはＣ4〜Ｃ10アルキレンアミド基、またはＣ4〜Ｃ10アルキレンオキシカルボニル基である。
【００３２】
一般式［III］において、Ｒ13は水素原子、メチル基またはアルキレン基であり、アルキレン基のアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好適である。
【００３３】
一般式［III］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００３４】
一般式［III］において、ＭがＣｏ、Ｆｅなどの第４〜５周期の遷移金属イオンである場合には、ポルフィリン２位置に導入したヒスチジル基あるいはイミダゾリル基が分子内軸配位できる状態となる。このようなポルフィリン化合物は、当該分子のみで酸素結合能を発揮できるものである。
【００３５】
以上より、本発明のポルフィリン化合物は、酸素配位に必要な軸塩基配位子をポルフィリン環２位置にアシル結合を介して導入され、人工酸素運搬体の活性中心として有効に作用する。
【００３６】
ポルフィリン化合物は、酸化還元反応、酸素酸化反応、酸素添加反応の触媒としても作用するものである。したがって、本発明のポルフィリン化合物は、人工酸素運搬体として利用できるだけでなく、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も利用可能なものである。
【００３７】
以上のとおりのポルフィリン化合物は、どのような方法で製造されてもよいが、例えば、次の一般式［IV］：
【化７】
【００３８】
に示される５，１０，１５，２０−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できる。
【００３９】
具体的には、まず、T. Komatsu et al., Bioconjugate Chem., 13, 397 (2002)に記載の方法に従って得た５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）にω−カルボキシルアルカノイル基を導入する。その導入は、例えば以下の方法により達成できる。
【００４０】
５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）を適当な乾燥有機溶剤（例えばジクロロメタン、クロロホルムなど）に溶解し、ジカルボン酸の環状無水物（例えば、グルタル酸無水物など）、塩化アルミニウムを加え、窒素雰囲気下で、１０〜２４時間沸点環流させる。これを酸性水溶液に滴下し、クロロホルムなどの有機溶媒で抽出、乾燥後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして、２−（カルボキシアルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）を得る。
【００４１】
この２−（カルボキシアルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）を適当な有機溶媒（例えばジクロロメタン）に溶解、濃硫酸を加え、室温で10分間激しく攪拌させると、溶液の色は緑色に変化する。この溶液を、クロロホルムと氷水の二層溶液中へ滴下し、炭酸ナトリウムで中和、クロロホルム層を純水で数回洗浄した後、抽出し、水で洗浄、脱水、乾燥後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして、２−（カルボキシアルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンが得られる。
【００４２】
この２−（カルボキシアルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン、トリエチルアミンを無水ジメチルホルムアミドに溶解させ、１０〜３０分間窒素置換する。カップリング試薬であるベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウム ヘキサフルオロリン酸（ＢＯＰ）を加え、さらに窒素雰囲気下で１０〜３０分間攪拌する。その後、水酸基やアミノ基を有するイミダゾールまたはヒスチジン誘導体を加え、窒素雰囲気下、遮光しながら室温で１０〜１８時間攪拌する。反応の進行をＴＬＣで確認後、これを純水中に滴下し、ポルフィリンを沈殿回収し、適当な有機溶媒（例えばクロロホルム）に溶解して採取する。これを無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を減圧除去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして目的物２−（置換イミダゾリル）アルカノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンが得られる。
【００４３】
なお、この生成物においては、一重項酸素によりイミダゾール環部位が分解してしまうので、精製操作は暗所にて行うことが好ましい。
【００４４】
こうして得られたポルフィリンへの中心金属の導入は、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化合物として得られる。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。
【００４５】
なお、上記ポルフィリン化合物の内、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、アスコルビン酸など）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。
【００４６】
本発明のポルフィリン化合物の鉄（II）錯体は、リン脂質リポソームの二分子膜層間、リピッドマイクロスフェアの油滴小球内、またはヒト血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、あるいはアルブミン多量体の疎水性ドメインに包接するなどしてもよい。これらの包埋物、複合体においても、ポルフィリン鉄（II）錯体は、酸素分圧に応じて酸素を吸脱着できる。つまり、このような酸素結合解離は可逆的に繰り返し行うことができるものであり、本発明のポルフィリン化合物は、酸素吸脱着剤や人工酸素運搬体として有効に作用するのである。
【００４７】
また、以上のとおりのポルフィリン化合物は、金属に配位できる気体であれば、酸素に限らず、例えば、一酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素などを結合することもできる。したがって、本発明のポルフィリン化合物は、均一系、不均一系での酸化還元反応触媒やガス吸着剤としても応用できるものである。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００４９】
＜例１＞
無水グルタル酸（５５４ｍｇ；４．９ｍｍｏｌ）のクロロホルム溶液（４０ｍＬ）に５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）（３００ｍｇ；０．２４ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下、室温で３０分撹拌した。ここに塩化アルミニウム（６４６ｍｇ；４．９ｍｍｏｌ）を加え、室温で１５分撹拌後、３５℃で２４時間撹拌した。得られた溶液を、氷冷下、２Ｎ ＨＣｌ水溶液３００ｍＬに滴下し、３０分撹拌した。これをクロロホルムで抽出、純水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、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／メタノール：１０／１（容量／容量））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、赤茶色の２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（1-メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）を収量３３ｍｇ（収率１０％）で得た。
【００５０】
得られた２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の分析結果は、以下のとおりであった。
【００５１】
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：０．６２（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：1686（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（カルボン酸））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：421, 543, 581, 649, 688 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1347（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００５２】
＜例２＞
例１で得られた２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）（３０ｍｇ；２２μｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（２ｍＬ）に硫酸１ｍＬを加え、室温で１５分間撹拌した。これを２０ｍＬの氷水に滴下し、炭酸水素ナトリウムを用いて溶液のｐＨを７に調整し、クロロホルムで抽出した。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））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、赤褐色の２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを収量２２ｍｇ（収率75％）で得た。
【００５３】
２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００５４】
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：０．５４（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1682（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（カルボン酸））、3428（νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：425, 520, 555, 595, 653 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1286（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００５５】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））：δ = -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.1-1.0 （m, 52H, １−メチルシクロヘキサノイルアミノ）, 1.6-1.8 （m, 2H, -CH2CH2COOH）, 2.3 （m, 2H, -CH2COOH）, 2.8-3.2 （m, 2H, -CH2(CH2)2COOH）, 7.0 （s, 1H, アミド）, 7.3-8.0 （m, 15H, アミドおよびフェニル）, 8.2 （d, 1H, フェニル）, 8.5-8.7 （d, 3H, フェニル）, 8.7-8.9 （m, 7H, ピロール-β）。
【００５６】
＜例３＞
例２で得られた２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン（２２ｍｇ；１７μｍｏｌ）、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステル（１６ｍｇ；６８μｍｏｌ）、ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウム ヘキサフルオロリン酸（１１３ｍｇ；６８μｍｏｌ）、ジメチルホルムアミド（３ｍＬ）、トリエチルアミン（１０μＬ）を加え、室温で１２時間撹拌した。溶媒を減圧除去後、純水洗浄、クロロホルム抽出した。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、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、赤褐色の２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを収量１１ｍｇ（収率４３％）で得た。
【００５７】
２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００５８】
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：０．４７（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1682（νC=O（アミド、ケトン））、1741（νC=O（エステル））、3426 （νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：426, 520, 555, 595, 653 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1494 （［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００５９】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））： -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.1-1.0 （m, 52H, １−メチルシクロヘキサンアミド）, 1.8-2.0 （m, 2H, -CH2CH2CONH-）, 2.2 （m, 2H, -CH2CONH-）, 2.8-3.2 （m, 2H, -CH2(CH2)2CONH-）, 3.2 （m, 2H, -CH2-イミダゾール））, 3.6 （m, 3H, -OCH3）, 3.9 （m, 2H, -NHCH2CO-）, 4.8 （br, 1H, -NHCH(CH2Im)CO-）, 6.7-6.9 （m, 2H, アミドおよびイミダゾール（以下、Im））, 7.3 （m, 1H, フェニル）, 7.4 （m, 2H, アミドおよびIm）, 7.5 -8.0 （m, 11H, フェニル）, 8.1 （s, 1H, アミド）, 8.3-8.4 （m, 3H, フェニル）, 8.6 （d, 1H, フェニル）, 8.7-8.9 （m, 7H, ピロール-β）。
【００６０】
＜例４＞
ポルフィリンへの鉄導入反応は、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できる。
【００６１】
４７％臭化水素酸水溶液２ｍＬを十分に脱気し、脱酸素を行った後、素早く電解鉄２１ｍｇを加え、８０℃まで昇温、１時間撹拌した。溶液の色は無色透明から薄緑色へと変化した。電解鉄が完全に溶けたら１３０℃まで昇温し、臭化水素酸、及び水を蒸発させ、白色固体の臭化第一鉄を得た。次に、例３で得た２−（４−（（O-メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン（１１ｍｇ；７．４μｍｏｌ）、２，６−ルチジン（１３μＬ；１１０μｍｏｌ）のテトラヒドラフラン溶液１０ｍＬを調製した臭化第一鉄に窒素雰囲気で滴下し、２時間沸点還流する。溶媒を減圧除去後、これをクロロホルムで抽出し、水で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、また溶媒を減圧除去した。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、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を収量１０ｍｇ（収率８８％）で得た。
【００６２】
得られた２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００６３】
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：０．３８（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1690（νC=O（アミド、ケトン））、1741（νC=O（エステル））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：344, 423, 583 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1547（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００６４】
＜例５＞
例１において、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の代わりに、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）、無水グルタル酸の代わりに無水コハク酸を用いて、２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）を合成した。
【００６５】
得られた２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の分析結果は、以下のとおりであった。
【００６６】
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：０．３（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：1687（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（カルボン酸））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：416, 537, 575, 642, 682 nm）。
【００６７】
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1172（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００６８】
＜例６＞
例２において、２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の代わりに、例５で得た２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）を用いて、２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを合成した。
【００６９】
得られた２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００７０】
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：０．２６（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1683（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（カルボン酸））、3427（νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：418, 513, 548, 588, 647 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1112（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００７１】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））：δ = -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.0-0.3 （m, 36H, ピバロイルアミノ）, 2.3 （m, 2H, -CH2COOH）, 2.9-3.1 （m, 2H, -CH2CH2COOH）, 7.2-7.4 （m, 8H, フェニル, アミド）, 7.8-8.0 （m, 8H, フェニル）, 8.6-8.8 （m, 6H, ピロール-β）, 8.8 （m, 4H, フェニル）, 9.1 （s, 1H, ピロール-β）。
【００７２】
＜例７＞
例３において、２−（４−カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの代わりに、例６で得た２−（３−カルボキシプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、Ｌ−アラニル−グリシル−Ｌ−（１−メチル）ヒスチジンメチルエステルを用いて、２−（３−（（ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを合成した。
【００７３】
得られた２−（３−（（ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は以下の通りであった。
【００７４】
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：０．２４（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1679（νC=O（アミド、ケトン））、1728（νC=O（エステル））、3426 （νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：418, 513, 548, 588, 646 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1405（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００７５】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））：δ = -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.0-0.3 （m, 36H, ピバロイルアミノ）, 1.5 （m, 3H, -CH（CH3）-）, 2.3 （m, 2H, -CH2CH2CONH-）, 3.3-3.5 （m, 4H, -CH2-Im, -CH2CH2CONH-）, 3.6 （3H, s, -OCH3）, 3.7 （3H, s, -N(CH3)-）, 4.2 （m, 2H, -COCH2NH-）, 4.7 （m, 2H, -COCHNH-）, 6.9 （s, 1H, Im）, 7.2-7.4 （m, 8H, フェニル, アミド）, 7.8-8.0 （m, 9H, Im, フェニル）, 8.6-8.8 （m, 6H, ピロール-β）, 8.8 （m, 4H, フェニル）, 9.1 （s, 1H, ピロール-β）。
【００７６】
＜例８＞
例４において、２−（４−（（O-メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの代わりに、２−（３−（（O-メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを用いて、２−（３−（（O-メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を合成した。
【００７７】
得られた２−（３−（（ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジルグリシルアラニル）カルボニルプロパノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバロイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は以下の通りであった。
【００７８】
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：０．２２（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1689（νC=O（アミド、ケトン））、1741（νC=O（エステル））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：339, 419, 578 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1457（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００７９】
＜例９＞
例３において、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、H. Nishide et al., Maclomolecules, 20, 1913 （1986）に従って合成したＮ−（５−（２−メチルイミダゾリル−１−イル）ペンチル）アミンを用いて、２−（Ｎ−（５−（２−メチルイミダゾリル−１−イル）ペンチル）アミノ）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンを合成した。
【００８０】
得られた２−（（Ｎ−（５−（２−メチルイミダゾリル−１−イル）ペンチル）アミノ）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンの分析結果は以下の通りであった。
【００８１】
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：０．６（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）： 1679（νC=O（アミド、ケトン））、3426 （νNH）
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：427, 520, 556, 595, 653 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1435（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００８２】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤ2Ｃｌ2；δ（ｐｐｍ））： -2.6 （s, 2H, inner H）, 0.1-1.0 （m, 52H, １−メチルシクロヘキサンアミド）, 1.3 （m, 2H, -NH（CH2)2CH2-）, 1.5-1.7 （m, 4H, -NHCH2CH2CH2CH2-）, 1.8-2.0 （m, 2H, -CH2CH2CONH-）, 2.5 （s, 3H, Im(CH3)）, 2.6-2.8 （m, 4H, -COCH2CH2CH2CO-）, 3.0 （m, 2H, -NHCH2）, 4.0 （m, 2H, -CH2Im）, 6.7-6.9 （m, 2H, Im）, 7.3-7.6 （m, 5H, アミドおよびフェニル）, 7.7-8.0 （m, 8H, フェニル）, 8.1 （s, 1H, アミド）, 8.3-8.4 （m, 3H, フェニル）, 8.6 （d, 1H, フェニル）, 8.7-8.9 （m, 7H, ピロール-β）。
【００８３】
＜例１０＞
例９で得た２−（４−（１−（（２−メチル）イミダゾリル−１−イル）ペンチルアミノ）カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンに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、コバルト錯体である２−（４−（１−（（２−メチル）イミダゾリル−１−イル）ペンチルアミノ）カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンコバルト（II）を定量的に合成した。
【００８４】
得られた２−（４−（１−（（２−メチル）イミダゾリル−1−イル）ペンチルアミノ）カルボキシブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリンコバルト（II）の分析結果は、以下のとおりであった。
【００８５】
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：０．５５（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：1688（νC=O（アミド、ケトン））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3；λmax：407, 524, 559nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1491（［Ｍ］+）。
【００８６】
＜例１１＞
例３において、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、Ｌ−フェニルアラニル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルを用いた以外は、例３、例４と同様な方法で、２−（４−（（Ｏ−メチル）ヒスチジルフェニルアラニル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を得た。
【００８７】
得られた２−（４−（（Ｏ−メチル）フェニルアラニルヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００８８】
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：0.31（モノスポット））
赤外吸収スペクトル(ｃｍ-1)：1692（νc=o（アミド、ケトン））、1741（υc=o（エステル））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3、λmax：349, 423, 585 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1637（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００８９】
＜例１２＞
例３において、グリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、グリシル−Ｌ−（３−メチル）ヒスチジンメチルエステルを用いた以外は、例３、例４と同様な方法で、２−（４−（（Ｏ−メチル）（３−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を得た。
【００９０】
得られた２−（４−（（Ｏ−メチル）（３−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００９１】
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：0.31（モノスポット））
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：1690（νc=o（アミド、ケトン））、1740（νc=o（エステル））
紫外可視吸取スペクトル（ＣＨＣｌ3、λmax：346, 421, 581 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：1561（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００９２】
＜例１３＞
例１において、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）の代わりに、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−アダマンタノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン銅（II）を用い、例３においてグリシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルの代わりに、Ｌ−ロイシル−Ｌ−ヒスチジンメチルエステルを用いた以外は、例１〜４と同様な方法で、２−（４−（（Ｏ−メチル）ヒスチジルロイシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（アダマンタノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（II）臭化物を得た。
【００９３】
得られた２−（４−（（Ｏ−メチル）ヒスチジルロイシル）カルボニルプタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（アダマンタノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００９４】
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：0.51（モノスポット））
赤外吸収スペクトル(cm-1)：1692（νc=o（アミド、ケトン））、1739（νc=o（エステル））
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3、λmax＝345, 420, 579 nm）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）＝1755（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００９５】
＜応用例１＞
例４で合成した２−（４−（（O-メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物０．１μｍｏｌを１０ｍＬの無水トルエン溶液とし、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、トルエン層だけを抽出し、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、２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（II）錯体のトルエン溶液を得た。
【００９６】
この溶液の可視吸収スペクトルはλmaxが４４０ｎｍ、５２０ｎｍ、５４４ｎｍであり、当該錯体はヒスチジンが１つ配位した５配位デオキシ型に相当するものであった。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＝４２９ｎｍ、５５１ｎｍのスペクトルが得られた。これより、錯体が酸素化錯体になっていることがわかった。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を確認した。さらに、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返したところ、酸素吸脱着が連続して行えることも明らかとなった。
【００９７】
＜応用例２＞
例４で合成した２−（４−（（ｏ−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物（２０μＭ）を特開平８−２０１８７３号に記載の手法に従ってヒト血清アルブミン（２．５μＭ）に包接し、調製したアルブミン−ヘム複合体（ポルフィリン／アルブミン：８（モル／モル））のリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４；１／３０ｍＭ）３ｍＬを石英製分光測定用セルに移し、窒素雰囲気下で密封した。その可視吸収スペクトルはλmaxが４４５ｎｍ、５４１ｎｍ、５６８ｎｍであり、包接されたポルフィリン鉄（II）錯体は分子内軸塩基が１つ配位したＦｅ（II）高スピン５配位錯体を形成していることが確認された。
【００９８】
この分散液に酸素を通気したところ、その可視吸収スペクトルのλmaxは４３２ｎｍ、５５３ｎｍへ移行し、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と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わかった。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たところ、酸素吸脱着を連続して行えることが明らかとなった。酸素親和性（Ｐ50値）は、２Ｔｏｒｒ（３７℃、ｐＨ７．４）であった。また、酸素錯体の半減期は、３７℃、空気中において、１２〜１４時間であった。
【００９９】
＜応用例３＞
例１２で合成した２−（４−（（Ｏ−メチル）（３−メチル）ヒスチジルグリシル）カルボニルブタノイル）−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサノイルアミノ）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物（２０μｍ）を特願平０７−１０６３１４号に記載の手法に従ってヒト血清アルブミン（２．５μＭ）に包接し、調製したアルブミン−ヘム複合体（ポルフィリン／アルブミン：８(mol/mol)）のリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７．４、１／３０ｍＭ）３ｍＬを石英製分光測定用セルに移し、窒素雰囲気下で密封した。その可視吸収スペクトルはλmaxが４４４ｎｍ，５４０ｎｍ，５６８ｎｍであり、包接されたポルフィリン鉄（II）錯体は分子内軸塩基が１つ配位したＦｅ（II）高スピン５配位錯体を形成していることが確認された。
【０１００】
この分散液に酸素を通気したところ、その可視吸収スペクトルのλmaxは４３５ｎｍ，５５０ｎｍへ移行し、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ベクトルヘと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ことがわかった。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たところ、酸素吸脱着を連続して行えることが明らかとなった。酸素親和性（Ｐ50値）は、１．８Ｔｏｒｒ（３７℃，ｐＨ７．４）であった。また、酸素錯体の半減期は、３７℃、空気中において１２〜１４時間であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２位にアシル基を有するポルフィリン化合物。
【請求項２】
一般式［Ｉ］：
【化１】
（ここで、Ｒ1は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ2は、アルキレン基、Ｒ3はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ4は、水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基、Ｒ5は、水素原子またはメチル基、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-は、ハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項３】
一般式［II］:
【化２】
（ここで、Ｒ6は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ7は、アルキレン基、Ｒ8は、α−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ9は、水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項４】
一般式［III］：
【化３】
（ここで、Ｒ10は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ11はアルキレン基、Ｒ12は、アルキレンアミノ基またはアルキレンオキシ基、Ｒ13は、水素原子、メチル基またはアルキレン基であり、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項５】
Ｍが、ＦｅまたはＣｏであることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のポルフィリン化合物
【請求項６】
Ｆｅの価数が＋２価または＋３価である請求項５記載のポルフィリン化合物
【請求項７】
Ｃｏの価数が＋２価である請求項５記載のポルフィリン化合物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のポルフィリン化合物をアルブミンに包接させてなるアルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項９】
前記アルブミンが、ヒト血清アルブミン、ウシ血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、アルブミン多量体である請求項８に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体に、アルブミン１分子当りの平均結合分子数が１〜１５個となるようにポリ（エチレングリコール）鎖を共有結合させた表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１１】
前記ポリ（エチレングリコール）の数平均分子量が１，０００〜２０，０００である請求項１０に記載の表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体を含有する人工酸素運搬体。
【請求項１】
２位にアシル基を有するポルフィリン化合物。
【請求項２】
一般式［Ｉ］：
【化１】
（ここで、Ｒ1は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ2は、アルキレン基、Ｒ3はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ4は、水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基、Ｒ5は、水素原子またはメチル基、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-は、ハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項３】
一般式［II］:
【化２】
（ここで、Ｒ6は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ7は、アルキレン基、Ｒ8は、α−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ9は、水酸基、アルキルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基またはベンジルオキシ基、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項４】
一般式［III］：
【化３】
（ここで、Ｒ10は、置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ11はアルキレン基、Ｒ12は、アルキレンアミノ基またはアルキレンオキシ基、Ｒ13は、水素原子、メチル基またはアルキレン基であり、Ｍは、ポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲン化物イオンを表し、Ｘ-の個数を表すｎは金属イオンの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項５】
Ｍが、ＦｅまたはＣｏであることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載のポルフィリン化合物
【請求項６】
Ｆｅの価数が＋２価または＋３価である請求項５記載のポルフィリン化合物
【請求項７】
Ｃｏの価数が＋２価である請求項５記載のポルフィリン化合物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のポルフィリン化合物をアルブミンに包接させてなるアルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項９】
前記アルブミンが、ヒト血清アルブミン、ウシ血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、アルブミン多量体である請求項８に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体に、アルブミン１分子当りの平均結合分子数が１〜１５個となるようにポリ（エチレングリコール）鎖を共有結合させた表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１１】
前記ポリ（エチレングリコール）の数平均分子量が１，０００〜２０，０００である請求項１０に記載の表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体を含有する人工酸素運搬体。
【公開番号】特開２００８−２２２６２６（Ｐ２００８−２２２６２６Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６２３０９（Ｐ２００７−６２３０９）
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（０００２１８７１９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（０００２１８７１９）
【Ｆターム（参考）】
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