JP2000290278A - Double-stranded dna fragment having electroconductivity and water-soluble fullerene derivative - Google Patents

Double-stranded dna fragment having electroconductivity and water-soluble fullerene derivative

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JP2000290278A
JP2000290278A JP11096831A JP9683199A JP2000290278A JP 2000290278 A JP2000290278 A JP 2000290278A JP 11096831 A JP11096831 A JP 11096831A JP 9683199 A JP9683199 A JP 9683199A JP 2000290278 A JP2000290278 A JP 2000290278A
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group
carbon atoms
fullerene derivative
dna fragment
atom
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Japanese (ja)
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Shigeori Takenaka
繁織 竹中
Kenichi Yamashita
健一 山下
Makoto Takagi
誠 高木
Taizo Hatta
泰三 八田
Otohiko Tsuge
乙彦 柘植
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new water-soluble fullerene derivative having water solubility and capable of imparting electroconductivity to a double-stranded DNA fragment. SOLUTION: This water-soluble fullerene derivative is represented by formula I (R1 and R3 are each a 2-10C heterocyclic group or the like containing 1-4 heteroatoms selected from N, S and P; R2 is H, a 2-7C acyl or the like; X is a counteranion of a cationic group), e.g. a compound represented by formula II. The derivative represented by formula I can be obtained in good yield by carrying out an alkylation, etc., of a precursor of the water-soluble fullerene derivative, e.g. N-methyl-2-(4'-N-pyridyl)-3,4-fulleropyridine with an alkyl triflate, etc., in a solvent such as chlorobenzene or fluorobenzene. The water-soluble fullerene derivative represented by formula I can be brought into contact with a double-stranded DNA fragment to thereby afford the double-stranded DNA fragment having electroconductivity. The resultant double-stranded DNA fragment can be utilized for quantitative determination of a substrate such as glutathione or a cytochrome.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性が付与され
た二本鎖DNA断片、および新規な水溶性フラーレン誘
導体に関する。
[0001] The present invention relates to a double-stranded DNA fragment imparted with conductivity, and a novel water-soluble fullerene derivative.

【0002】[0002]

【従来の技術】生物学、医学等の分野での遺伝子解析に
おいては、特定の配列を有するDNAを検出する方法と
して、ハイブリダイゼーション法が一般的に用いられて
いる。その検出は、蛍光法、発光法、RI(ラジオアイ
ソトープ)法、電気化学的方法等によって行われてい
る。電気化学的方法は、蛍光法等に比較して測定に専用
の測定装置を必要としない点、励起光による褪色が起こ
らない点等で優れている。
2. Description of the Related Art In gene analysis in the fields of biology, medicine and the like, a hybridization method is generally used as a method for detecting DNA having a specific sequence. The detection is performed by a fluorescence method, a luminescence method, an RI (radioisotope) method, an electrochemical method, or the like. The electrochemical method is superior to a fluorescent method or the like in that it does not require a dedicated measuring device for measurement and does not cause fading due to excitation light.

【0003】電気化学的方法としては、電気化学活性分
子の一つである電気化学活性縫い込み型インターカレー
タ(インターカレータは、一般的にDNA塩基対間に平
行挿入する分子を意味する。)をDNAに接触させ、該
インターカレータがDNAに結合した複合体の電気化学
特性を測定する方法が一般的である。例えば、特開平9
−288080号公報には、出力端子を備えた電極であ
って、プローブDNAが固定された電極と試料DNAと
を、フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体の存在下に
反応させ、プローブDNAと試料DNAとで形成される
ハイブリッドDNAに結合したナフタレンジイミド誘導
体に流れる電流量を測定することによって、該試料DN
Aの相補性を検出する方法が開示されている。
[0003] As an electrochemical method, an electrochemically active embroidery type intercalator (an intercalator generally means a molecule inserted in parallel between DNA base pairs), which is one of the electrochemically active molecules, is used. In general, a method of contacting DNA and measuring the electrochemical characteristics of a complex in which the intercalator has bound to the DNA is used. For example, JP-A-9
Japanese Patent No. 288080 discloses an electrode provided with an output terminal, in which an electrode on which probe DNA is immobilized and a sample DNA are reacted in the presence of a ferrocene naphthalenediimide derivative to form the probe DNA and the sample DNA. By measuring the amount of current flowing through the naphthalenediimide derivative bound to the hybrid DNA,
A method for detecting the complementarity of A is disclosed.

【0004】フェロセン化ナフタレンジイミド誘導体と
ハイブリッドDNAとの複合体では、該誘導体の二つの
フェロセン部分が、それぞれハイブリッドDNAの主溝
と副溝に密に並んだ状態をとっており、これは一次元マ
トリックスを支持体とした擬ポリフェロセンポリマー
(フェロセン分子の擬ポリマー)と見なすことができ
る。該ポリフェロセンポリマーに何れかの電気化学的な
手法によって電位をかけると、二価の鉄イオンと三価の
鉄イオンとの間の電子の移動の結果、該ポリフェロセン
ポリマーは導電性を有するポリフェロセンポリマーに変
化する。即ち、ハイブリッドDNAが導電性を有するD
NAに変化したと捉えることができる。
In a complex of a ferrocene-modified naphthalenediimide derivative and a hybrid DNA, the two ferrocene portions of the derivative are closely aligned in the main groove and the minor groove of the hybrid DNA, respectively. It can be considered as a pseudopolyferrocene polymer (a pseudopolymer of ferrocene molecules) with a matrix as a support. When a potential is applied to the polyferrocene polymer by any electrochemical method, the transfer of electrons between divalent iron ions and trivalent iron ions results in the polyferrocene polymer Changes to ferrocene polymer. That is, the hybrid DNA has a conductive D
It can be considered that it has changed to NA.

【0005】しかし、ハイブリッドDNA、生物試料か
ら得られたDNA等に電気化学活性分子を接触させ、該
DNAと電気化学活性分子との複合体を形成させること
によって該DNAに導電性を付与するには、必ずしもフ
ェロセン化ナフタレンジイミド誘導体のような縫い込み
型インターカレータを電気化学活性分子として用いる必
要はない。DNAに結合する性質を有するものであれ
ば、種々の電気化学活性分子(以下、このような性質の
分子を「DNA結合性電気化学活性分子」という。)が
利用できると考えられ、DNAへの安定性、コスト等の
点でより優れた新規なDNA結合性電気化学活性分子を
開発することは重要である。また、そのような新規な分
子には、従来のナフタレンジイミド誘導体とは異なった
電気化学特性やその利用が期待される。
[0005] However, it is difficult to impart conductivity to the DNA by bringing the electrochemically active molecule into contact with hybrid DNA, DNA obtained from a biological sample, or the like to form a complex of the DNA and the electrochemically active molecule. Does not necessarily require the use of a threaded intercalator such as a ferrocene-modified naphthalenediimide derivative as an electrochemically active molecule. As long as it has a property of binding to DNA, various electrochemically active molecules (hereinafter, molecules having such properties are referred to as “DNA-binding electrochemically active molecules”) are considered to be usable. It is important to develop a novel DNA-binding electrochemically active molecule that is superior in stability, cost, and the like. In addition, such novel molecules are expected to have electrochemical properties different from conventional naphthalenediimide derivatives and their use.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、新規なDN
A結合性電気化学活性分子、およびその電気化学活性分
子を用いて作製される導電性を有する二本鎖DNA断片
に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a novel DN
The present invention relates to an A-binding electrochemically active molecule and a conductive double-stranded DNA fragment produced using the electrochemically active molecule.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の研究者により、
下記一般式(1):
Means for Solving the Problems By the researchers of the present invention,
The following general formula (1):

【0008】[0008]

【化3】 Embedded image

【0009】[式中、R1およびR3は、それぞれ独立
に、N、SおよびPからなる群より選ばれるヘテロ原子
を1〜4個含む炭素原子数2〜10の複素環基、あるい
はN、SおよびPからなる群より選ばれるヘテロ原子を
鎖式部分に1〜4個含む炭素原子数1〜12の炭化水素
基であって、N、SおよびPからなる群より選ばれる1
〜4個のヘテロ原子の内の何れか一つが、炭素原子数1
〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルキル基で置
換されていてもよいビニル基、およびベンジル基からな
る群より選ばれる基を有することによってカチオン性と
なっているカチオン性基、水素原子、炭素原子数1〜6
のアルキル基、並びに炭素原子数1〜6のアルコキシ基
からなる群より選ばれる原子もしくは基を表す;ただ
し、R1およびR3の内、少なくとも一つは、当該カチオ
ン性基を表す;R2は、水素原子、炭素原子数2〜7の
アシル基、および−(CH2n−R4からなる群より選
ばれる原子もしくは基を表し、ここでR4は、水素原
子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6
のアルコキシ基、および置換基として炭素原子数1〜6
のアルキル基もしくは炭素原子数1〜6のアルコキシ基
を1〜5個有していてもよい環構成炭素原子の数が6〜
12のアリール基からなる群より選ばれる原子もしくは
基を表し、nは、1〜3の整数を表す;そして、X
-は、当該カチオン性基の対アニオンを表す]で表わさ
れる水溶性フラーレン誘導体を、二本鎖のDNA断片に
接触させてなる導電性を有する二本鎖DNA断片が上記
の課題を解決できることが判明した。
[Wherein R 1 and R 3 are each independently a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P; , A hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P in the chain formula, wherein 1 is selected from the group consisting of N, S and P
Any one of the ~ 4 heteroatoms has 1 carbon atom
A cationic group having a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a benzyl group; Atom, 1 to 6 carbon atoms
Alkyl group, and represents a atom or group selected from the group consisting of an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms in the; however, of R 1 and R 3, at least one represents the cationic group; R 2 Represents an atom or a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, and-(CH 2 ) n -R 4 , wherein R 4 is a hydrogen atom, a carbon atom having 1 carbon atom. To 6 alkyl groups, 1 to 6 carbon atoms
And an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms as a substituent
The number of ring-forming carbon atoms which may have 1 to 5 alkyl groups or 1 to 6 alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms is 6 to
X represents an atom or a group selected from the group consisting of 12 aryl groups, and n represents an integer of 1 to 3;
- it is a water-soluble fullerene derivative represented by a counter anion of the cationic group, the double-stranded DNA fragment having conductivity comprising contacting the DNA fragments of double strand that can solve the aforementioned problems found.

【0010】本発明の導電性を有する二本鎖DNA断片
の好ましい態様は、R1が、窒素原子にメチル基を有す
るカチオン性ピリジニル基を表し、R2が、メチル基を
表し、R3が、水素原子を表し、そしてX-が、トリフル
オロメタンスルホニルアニオンを表すことを特徴とする
二本鎖DNA断片である。
In a preferred embodiment of the conductive double-stranded DNA fragment of the present invention, R 1 represents a cationic pyridinyl group having a methyl group at a nitrogen atom, R 2 represents a methyl group, and R 3 represents a methyl group. , A hydrogen atom and X represents a trifluoromethanesulfonyl anion.

【0011】また、下記一般式(1):Further, the following general formula (1):

【0012】[0012]

【化4】 Embedded image

【0013】[式中、R1およびR3は、それぞれ独立
に、N、SおよびPからなる群より選ばれるヘテロ原子
を1〜4個含む炭素原子数2〜10の複素環基、あるい
はN、SおよびPからなる群より選ばれるヘテロ原子を
鎖式部分に1〜4個含む炭素原子数1〜12の炭化水素
基であって、N、SおよびPからなる群より選ばれる1
〜4個のヘテロ原子の内の何れか一つが、炭素原子数1
〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルキル基で置
換されていてもよいビニル基、およびベンジル基からな
る群より選ばれる基を有することによってカチオン性と
なっているカチオン性基、水素原子、炭素原子数1〜6
のアルキル基、並びに炭素原子数1〜6のアルコキシ基
からなる群より選ばれる原子もしくは基を表す;ただ
し、R1およびR3の内、少なくとも一つは、当該カチオ
ン性基を表す;R2は、水素原子、炭素原子数2〜7の
アシル基、および−(CH2n−R4からなる群より選
ばれる原子もしくは基を表し、ここでR4は、水素原
子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6
のアルコキシ基、および置換基として炭素原子数1〜6
のアルキル基もしくは炭素原子数1〜6のアルコキシ基
を1〜5個有していてもよい環構成炭素原子の数が6〜
12のアリール基からなる群より選ばれる原子もしくは
基を表し、nは、1〜3の整数を表す;そして、X
-は、当該カチオン性基の対アニオンを表す]で表わさ
れる水溶性フラーレン誘導体を、二本鎖のDNA断片に
接触させてなる導電性を有する二本鎖DNA断片で表わ
される水溶性フラーレン誘導体も前記の課題を解決でき
る。
Wherein R 1 and R 3 each independently represent a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P; , A hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P in the chain formula, wherein 1 is selected from the group consisting of N, S and P
Any one of the ~ 4 heteroatoms has 1 carbon atom
A cationic group having a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a benzyl group; Atom, 1 to 6 carbon atoms
Alkyl group, and represents a atom or group selected from the group consisting of an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms in the; however, of R 1 and R 3, at least one represents the cationic group; R 2 Represents an atom or a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, and-(CH 2 ) n -R 4 , wherein R 4 is a hydrogen atom, a carbon atom having 1 carbon atom. To 6 alkyl groups, 1 to 6 carbon atoms
And an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms as a substituent
The number of ring-forming carbon atoms which may have 1 to 5 alkyl groups or 1 to 6 alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms is 6 to
X represents an atom or a group selected from the group consisting of 12 aryl groups, and n represents an integer of 1 to 3;
- is a water-soluble fullerene derivative represented by a counter anion of the cationic groups, also water-soluble fullerene derivative represented by the double-stranded DNA fragment having conductivity comprising contacting the DNA fragments of double-stranded The above problem can be solved.

【0014】本発明の水溶性フラーレン誘導体の好まし
い態様は、R1が、窒素原子にメチル基を有するカチオ
ン性ピリジニル基を表し、R2が、メチル基を表し、R3
が、水素原子を表し、そしてX-が、トリフルオロメタ
ンスルホニルアニオンを表すことを特徴とする水溶性フ
ラーレン誘導体である。
In a preferred embodiment of the water-soluble fullerene derivative of the present invention, R 1 represents a cationic pyridinyl group having a methyl group at a nitrogen atom, R 2 represents a methyl group, and R 3 represents
But represents a hydrogen atom, and wherein X - is a water-soluble fullerene derivative, characterized in that represent a trifluoromethanesulfonyl anion.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の導電性を有する二本鎖D
NA断片は、二本鎖DNA断片に、本発明の水溶性フラ
ーレン誘導体を接触させると、該DNAの溝内(疎水性
領域)にフラーレン誘導体が結合し、フラーレン誘導体
のカチオン性により導電性が付与されて得られるもので
ある。本発明のフラーレン誘導体は、DNA結合性電気
化学活性分子の一つであるが、DNA断片の溝に入り込
んでDNA断片と結合していると考えられるため、特に
「電気化学活性溝結合性分子」と考えることができる。
本発明の導電性を有する二本鎖DNA断片の確認は、二
本鎖DNA断片とフラーレン誘導体との混合溶液を電気
化学的に測定する方法、その混合溶液を電極に塗布し、
その電極を電気化学的に測定する方法、二本鎖DNA断
片を含む溶液を電極に塗布した後、フラーレン誘導体を
含む溶液を接触させ、その電極を電気化学的に測定する
方法、フラーレン誘導体を含む溶液を電極に塗布した
後、二本鎖DNA断片を含む溶液を接触させ、その電極
を電気化学的に測定する方法等の何れの方法を用いるこ
とができるが、二本鎖DNA断片とフラーレン誘導体と
の混合溶液を電極に塗布し、その電極を電気化学的に測
定する方法を用いることが特に好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The conductive double-stranded D of the present invention
When the water-soluble fullerene derivative of the present invention is brought into contact with the double-stranded DNA fragment, the NA fragment binds the fullerene derivative in the groove (hydrophobic region) of the DNA, and imparts conductivity due to the cationic nature of the fullerene derivative. It is obtained by doing. Although the fullerene derivative of the present invention is one of the DNA-binding electrochemically active molecules, it is considered that the fullerene derivative enters the groove of the DNA fragment and binds to the DNA fragment. Can be considered.
Confirmation of the conductive double-stranded DNA fragment of the present invention is a method of electrochemically measuring a mixed solution of a double-stranded DNA fragment and a fullerene derivative, applying the mixed solution to an electrode,
A method of electrochemically measuring the electrode, a method of applying a solution containing a double-stranded DNA fragment to the electrode, and then contacting a solution containing a fullerene derivative to electrochemically measure the electrode, containing the fullerene derivative After applying the solution to the electrode, any method such as a method of contacting a solution containing a double-stranded DNA fragment and electrochemically measuring the electrode can be used, but the double-stranded DNA fragment and the fullerene derivative can be used. It is particularly preferable to use a method of applying a mixed solution of the above to an electrode and electrochemically measuring the electrode.

【0016】電極としては、二本鎖DNA断片を固定で
きるものであれば何れも用いることができ、グラシーカ
ーボン、金、炭素等を用いることが好ましく、グラシー
カーボンを用いることが特に好ましい。
Any electrode can be used as long as it can fix a double-stranded DNA fragment, and it is preferable to use glassy carbon, gold, carbon, or the like, and it is particularly preferable to use glassy carbon.

【0017】二本鎖DNA断片としては、予め調製した
二本鎖DNA断片、あるいは電極上で調製したハイブリ
ッドDNAを用いることができる。予め調製した二本鎖
DNA断片としては、生物試料から抽出したDNA断
片、遺伝子操作によって作成したDNA等を制限酵素で
切断し、次いで電気泳動による分離操作等で精製したD
NA断片を用いることが好ましい。また、一本鎖の合成
オルゴヌクレオチドおよび該ヌクレオチドと相補性を示
す一本鎖の合成オリゴヌクレオチドを用いて二本鎖を形
成させたDNA断片を用いてもよい。ハイブリッドDN
Aとしては、一本鎖DNA断片を電極に固定してなるプ
ローブDNAに、一本鎖の試料DNA断片を接触させて
得られるDNA断片であることが好ましい。二本鎖の形
成度は特に制限されない。二本鎖DNA断片は、1〜1
00ピコモルの範囲の濃度で用いることが好ましく、1
0〜50ピコモルの範囲の濃度で用いることが特に好ま
しい。
As the double-stranded DNA fragment, a double-stranded DNA fragment prepared in advance or a hybrid DNA prepared on an electrode can be used. As the previously prepared double-stranded DNA fragment, DNA fragment extracted from a biological sample, DNA prepared by genetic manipulation, etc. is cut with a restriction enzyme, and then purified by electrophoretic separation or the like.
Preferably, an NA fragment is used. Alternatively, a DNA fragment obtained by using a single-stranded synthetic orthonucleotide and a single-stranded synthetic oligonucleotide that is complementary to the nucleotide to form a double strand may be used. Hybrid DN
A is preferably a DNA fragment obtained by bringing a single-stranded sample DNA fragment into contact with a probe DNA obtained by immobilizing a single-stranded DNA fragment on an electrode. The degree of duplex formation is not particularly limited. The double-stranded DNA fragment is 1 to 1
It is preferably used at a concentration in the range of 00 picomolar,
It is particularly preferred to use a concentration in the range from 0 to 50 picomoles.

【0018】本発明の水溶性フラーレン誘導体について
以下説明する。
The water-soluble fullerene derivative of the present invention will be described below.

【0019】フラーレン(C60)は、1970年に発見
された、正20面体の頂点を切り落とした切頭20面体
のサッカーボール型に炭素原子60個が結合した分子で
ある。フラーレンの誘導体については、文献(M.Pr
ato,et al.,Tetrahedron,5
2,5221(1996)等)に種々の化合物の合成が
記載されているが、それらの化合物は何れも疎水性であ
り、これまで親水性のものは知られていない。本発明の
水溶性フラーレン誘導体と類似した構造を有する、下記
式で表されるN−メチル−2−(4’−N−ピリジル)
−3,4−フラーロピロリジンも疎水性である。
Fullerene (C 60 ) is a molecule discovered in 1970, in which 60 carbon atoms are bonded to a truncated icosahedral soccer ball shape obtained by cutting off the apex of a regular icosahedron. For the derivatives of fullerenes, see the literature (M. Pr.
ato, et al. , Tetrahedron, 5
2, 5221 (1996)), the synthesis of various compounds is described, but all of these compounds are hydrophobic, and no hydrophilic compounds have been known so far. N-methyl-2- (4'-N-pyridyl) having a structure similar to the water-soluble fullerene derivative of the present invention and represented by the following formula:
-3,4-Fullopyrrolidine is also hydrophobic.

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】上記のような疎水性のフラーレン誘導体を
水に可溶化させる方法として、ポリマー、シクロデキス
トリン等を利用した例が知られているが、このような方
法によらず、フラーレン誘導体単独で10-5Mレベルの
水溶性を有する点で、本発明のフラーレン誘導体は、初
めての水溶性化合物である。
As a method for solubilizing the above hydrophobic fullerene derivative in water, an example using a polymer, cyclodextrin, or the like is known. The fullerene derivative of the present invention is the first water-soluble compound in that it has a water solubility of -5 M level.

【0022】本発明の水溶性フラーレン誘導体は、下記
一般式(1):
The water-soluble fullerene derivative of the present invention has the following general formula (1):

【0023】[0023]

【化6】 Embedded image

【0024】で表される。## EQU1 ##

【0025】上記式中、R1およびR3は、それぞれ独立
に、カチオン性基、水素原子、炭素原子数1〜6のアル
キル基、および炭素原子数1〜6のアルコキシ基からな
る群より選ばれる原子もしくは基を表す。但し、R1
よびR3の内、少なくとも一つは該カチオン性基を表す
が、R1およびR3の内の何れか一方が該カチオン性基を
表し、他方が水素原子、メチル基、エチル基、プロピル
基、イソプロピル基等の炭素原子数1〜6のアルキル
基、およびメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等の
炭素原子数1〜6のアルコキシ基からなる群より選ばれ
る原子もしくは基を表すことが特に好ましい。
In the above formula, R 1 and R 3 are each independently selected from the group consisting of a cationic group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Represents an atom or group. However, of R 1 and R 3, at least one representative of the cationic group, either one of R 1 and R 3 represent the cationic group, the other is a hydrogen atom, a methyl group, ethyl Represents an atom or group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a group, a propyl group and an isopropyl group, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group and a propoxy group. Is particularly preferred.

【0026】カチオン性基は、N、SおよびPからなる
群より選ばれるヘテロ原子を1〜4個含む炭素原子数2
〜10の複素環基、あるいはN、SおよびPからなる群
より選ばれるヘテロ原子を鎖式部分に1〜4個含む炭素
原子数1〜12の炭化水素基であって、N、SおよびP
からなる群より選ばれる1〜4個のヘテロ原子の内の何
れか一つが、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子
数1〜6のアルキル基で置換されていてもよいビニル
基、およびベンジル基からなる群より選ばれる基を有す
ることによってカチオン性となっているカチオン性基で
ある。
The cationic group has 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P and has 2 carbon atoms.
A heterocyclic group having 1 to 10 carbon atoms or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P in a chain portion, wherein N, S and P
Any one of 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, And a cationic group having a group selected from the group consisting of benzyl and benzyl.

【0027】炭素原子数2〜10の複素環基を構成する
複素環として好ましくは、SもしくはNを、1もしくは
2個含む炭素原子数3〜9の複素環であり、さらに好ま
しくは、チオフェン、ピロール、チアゾール、イミダゾ
ール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、2−ピロリ
ン、ピロリジン、2−イミダゾリン、イミダゾリジン、
ピペリジン、ピペラジン、チオラン、1,3−チアゾー
ル、インドール、ベンゾ[b]チオフェン、キノリン、
イソキノリン、キナゾリン、もしくはキノキサリンであ
り、特に好ましくは、ピリジンである。
The heterocyclic ring constituting the heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms is preferably a heterocyclic ring having 3 or 9 carbon atoms containing 1 or 2 S or N, and more preferably thiophene, Pyrrole, thiazole, imidazole, pyridine, pyrimidine, pyrazine, 2-pyrroline, pyrrolidine, 2-imidazoline, imidazolidin,
Piperidine, piperazine, thiolane, 1,3-thiazole, indole, benzo [b] thiophene, quinoline,
It is isoquinoline, quinazoline or quinoxaline, particularly preferably pyridine.

【0028】前記記載の炭素原子数1〜12の炭化水素
基として好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の
炭素原子数1〜6の炭化水素基であって、かつその炭化
水素基の鎖式構造部分にSもしくはNを1もしくは2個
含む炭化水素基であり、さらに好ましくは、メチルアミ
ノ基、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、メチ
ルチオ基、エチルチオ基、メチルチオメチレン基もしく
はエチルチオメチレン基であり、特に好ましくは、メチ
ルアミノ基もしくはメチルチオ基である。
The above-mentioned hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms is preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, isobutyl group and tert-butyl group. And a hydrocarbon group containing one or two S or N in the chain structure part of the hydrocarbon group, more preferably a methylamino group, a dimethylamino group, a methylethylamino group, a methylthio group , An ethylthio group, a methylthiomethylene group or an ethylthiomethylene group, particularly preferably a methylamino group or a methylthio group.

【0029】SもしくはNが有する基として好ましく
は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル
基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の
炭素原子数1〜6のアルキル基、ビニル基、当該炭素原
子数1〜6のアルキル基で置換されているビニル基およ
びベンジル基からなる群より選ばれる基であり、さらに
好ましくは、メチル基、エチル基であり、特に好ましく
はメチル基である。
The group of S or N is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, vinyl group, It is a group selected from the group consisting of a vinyl group and a benzyl group substituted with the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methyl group and an ethyl group, and particularly preferably a methyl group.

【0030】よって、カチオン性基として好ましくは、
N−メチルピリジルカチオン、−メチルイミダゾリルカ
チオン、N−メチルピリミジルカチオン、N−メチルチ
アゾリルカチオン、N−メチル−2−ピロリニルカチオ
ン、N−メチルピロリジニルカチオン、N−メチルピペ
リジニルカチオン、S−チオフィニルカチオンもしくは
S−チオラニルカチオンであり、特に好ましくは、N−
メチルピリジルカチオンである。また、R1およびR3
内、カチオン性基でない他方が表す原子もしくは基とし
て好ましくは、水素原子もしくはメチル基であり、特に
好ましくは、水素原子である。
Therefore, the cationic group is preferably
N-methylpyridyl cation, -methylimidazolyl cation, N-methylpyrimidyl cation, N-methylthiazolyl cation, N-methyl-2-pyrrolinyl cation, N-methylpyrrolidinyl cation, N-methylpiperidi Nyl cation, S-thiofinyl cation or S-thiolanyl cation, particularly preferably N-
It is a methylpyridyl cation. Further, among R 1 and R 3, the atom or group represented by the other group other than the cationic group is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a hydrogen atom.

【0031】R2は、水素原子、アセチル基等の炭素原
子数2〜7のアシル基、および−(CH2n−R4から
なる群より選ばれる原子もしくは基を表す。ここでR4
は、水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、メチル
オキシ基、エチルオキシ基、プロピルオピキシ基等の炭
素原子数1〜6のアルコキシ基、および置換基として炭
素原子数1〜6のアルキル基もしくは炭素原子数1〜6
のアルコキシ基を1〜5個有していてもよいフェニル
基、ナフチル基等の環構成炭素原子の数が6〜12のア
リール基からなる群より選ばれる基を表す。nは、1〜
3の整数を表し、好ましくは、1である。R4として好
ましくは、水素原子、メチル基もしくはフェニル基であ
り、特に好ましくは水素原子である。よって、R2とし
て好ましくは、メチル基、アセチル基もしくはベンジル
基であり、特に好ましくは、メチル基である。
R 2 represents an atom or a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms such as an acetyl group, and-(CH 2 ) n -R 4 . Where R 4
Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyloxy group, an ethyloxy group, a propylopoxy group, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms as a substituent or 1 to 6 carbon atoms
Represents a group selected from the group consisting of aryl groups having 6 to 12 ring carbon atoms, such as a phenyl group and a naphthyl group which may have 1 to 5 alkoxy groups. n is 1 to
Represents an integer of 3, preferably 1. R 4 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a phenyl group, and particularly preferably a hydrogen atom. Therefore, R 2 is preferably a methyl group, an acetyl group or a benzyl group, and particularly preferably a methyl group.

【0032】X-は、前記カチオン性基の対アニオンを
表す。X-は、好ましくは、トリフルオロメタンスルホ
ニルアニオン、メチルスルフェートアニオン、ヘキサフ
ルオロホスフェートアニオン、過塩素酸アニオン、フル
オロアニオン、クロロアニオンもしくはブロモアニオン
であり、特に好ましくは、トリフルオロメタンスルホニ
ルアニオンである。
[0032] X - represents a counter anion of the cationic group. X - is preferably a trifluoromethanesulfonyl anion, a methylsulfate anion, a hexafluorophosphate anion, a perchlorate anion, a fluoroanion, a chloroanion or a bromoanion, and particularly preferably a trifluoromethanesulfonyl anion.

【0033】本発明の代表的な水溶性フラーレン誘導体
1a、1bおよび1cを下記式に順に示す。
Representative water-soluble fullerene derivatives 1a, 1b and 1c of the present invention are shown in the following formula in order.

【0034】[0034]

【化7】 Embedded image

【0035】[0035]

【化8】 Embedded image

【0036】[0036]

【化9】 Embedded image

【0037】前記一般式(1)で表される本発明の新規
な水溶性フラーレン誘導体の前駆体、例えば、N−メチ
ル−2−(4’−N−ピリジル)−3,4−フラーロピ
ロリジン等は、公知の方法(M.Prato,et a
l.,Tetrahedron,52,5221(19
96)等)に準じて合成することができる。この前駆体
に、クロロベンゼン、フルオロベンゼン、ベンゼン、ト
ルエン、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルス
ルホキシド(DMSO)、アセトン、ジクロロメタン等
の溶媒中、アルキルトリフラート等を用いてアルキル化
等の反応を施すことによって、本発明の水溶性フラーレ
ン誘導体を収率良く得ることができる。溶媒としては、
クロロベンゼン、フルオロベンゼン、ベンゼンもしくは
トルエンを用いることが好ましく、クロロベンゼンを用
いることが特に好ましい。アルキルトリフラートとして
は、メチルトリフラート、エチルトリフラート、ビニル
トリフラートもしくはベンジルトリフラートを用いるこ
とが好ましく、メチルトリフラートを用いることが特に
好ましい。
The precursor of the novel water-soluble fullerene derivative of the present invention represented by the general formula (1), for example, N-methyl-2- (4'-N-pyridyl) -3,4-fulleropyrrolidine Are known methods (M. Prato, et a).
l. , Tetrahedron, 52, 5221 (19
96) etc.). By subjecting this precursor to a reaction such as alkylation using an alkyl triflate or the like in a solvent such as chlorobenzene, fluorobenzene, benzene, toluene, dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), acetone, or dichloromethane, The water-soluble fullerene derivative of the present invention can be obtained with high yield. As the solvent,
It is preferable to use chlorobenzene, fluorobenzene, benzene or toluene, and it is particularly preferable to use chlorobenzene. As the alkyl triflate, it is preferable to use methyl triflate, ethyl triflate, vinyl triflate or benzyl triflate, and it is particularly preferable to use methyl triflate.

【0038】水溶性フラーレン誘導体は、0.1〜1m
Mの範囲の濃度で用いることが好ましく、0.1〜0.
5mMの範囲の濃度で用いることが特に好ましい。
The water-soluble fullerene derivative is 0.1 to 1 m
M is preferably used at a concentration in the range of 0.1 to 0.1.
It is particularly preferred to use a concentration in the range of 5 mM.

【0039】本発明の水溶性フラーレン誘導体は、フェ
ロセン化ナフタレンジイミド誘導体(特開平9−288
080号公報および第57回分析化学討論会予稿集、p
137〜138(1996年))と同様に、電気化学活
性分子の一つであるが、前者は、電子を取り込むことに
よって(このことによって、分子全体がカチオン性とな
っている)酸化還元反応を行っているのに対して、後者
では、電子を放出することによって当該反応を行ってい
る。
The water-soluble fullerene derivative of the present invention is a ferrocene-containing naphthalenediimide derivative (JP-A-9-288).
080 and 57th Analytical Chemistry Symposium, p.
137-138 (1996)), which is one of the electrochemically active molecules, but the former is capable of performing a redox reaction by taking in electrons (which makes the whole molecule cationic). In contrast, the latter performs the reaction by emitting electrons.

【0040】二本鎖DNA断片への水溶性フラーレン誘
導体の結合は、DNA断片のリン酸エステル基の荷電
(アニオン)とフラーレン誘導体の荷電(カチオン)と
の静電的相互作用と、DNA断片の溝内におけるフラー
レン誘導体の疎水性相互作用によるものであると考えら
れるが、その結合様式は、フラーレン誘導体の構造によ
って異なる。例えば、フラーレン誘導体が前記記載の化
合物1aの場合には、DNA断片のリン酸エステル基の
荷電に対するフラーレン誘導体の荷電の比は、2であ
り、化合物1bおよび1cの場合には、該比は、何れも
1である。このことから、一分子の化合物1aは、二分
子のリン酸エステル基に結合し、一分子の化合物1bあ
るいは1cは、一分子のリン酸エステル基に結合してい
ると推定される。上記のことは、これらの化合物の分子
構造から容易に理解できる。即ち、化合物1aでは、フ
ラーレン(官能基を有しないフラーレン分子そのもの)
とカチオン性を帯びている窒素原子との距離が、化合物
1bあるいは1cと比較すると短いため、疎水性相互作
用が弱くなる結果、主に静電的相互作用によって結合が
起こり、化合物1bあるいは1cでは、これら二つの相
互作用が何れも結合に大きく寄与しているものと考えら
れる。このように、結合様式は、フラーレン誘導体の構
造によって異なるものの、フラーレン誘導体がDNA断
片に結合したとき、DNA断片の溝に入り込んだ状態で
あることはフラーレン誘導体の構造に依らず同一であ
る。
The binding of the water-soluble fullerene derivative to the double-stranded DNA fragment depends on the electrostatic interaction between the charge (anion) of the phosphate group of the DNA fragment and the charge (cation) of the fullerene derivative, and the binding of the DNA fragment. It is thought to be due to the hydrophobic interaction of the fullerene derivative in the groove, but the binding mode differs depending on the structure of the fullerene derivative. For example, when the fullerene derivative is compound 1a described above, the ratio of the charge of the fullerene derivative to the charge of the phosphate group of the DNA fragment is 2, and in the case of compounds 1b and 1c, the ratio is Each is 1. From this, it is presumed that one molecule of the compound 1a is bonded to two molecules of the phosphate group, and one molecule of the compound 1b or 1c is bonded to one molecule of the phosphate group. The above can be easily understood from the molecular structures of these compounds. That is, in compound 1a, fullerene (fullerene molecule itself having no functional group)
Is shorter than that of the compound 1b or 1c as compared with the compound 1b or 1c, so that the hydrophobic interaction is weakened. As a result, bonding occurs mainly by electrostatic interaction. It is considered that both of these two interactions greatly contribute to the binding. As described above, although the binding mode differs depending on the structure of the fullerene derivative, when the fullerene derivative binds to the DNA fragment, it remains in the state of being inserted into the groove of the DNA fragment regardless of the structure of the fullerene derivative.

【0041】上記のDNA断片と水溶性フラーレン誘導
体との複合体の形成は、そのUV/VIS(紫外・可視
分光法)を測定し、極大吸収ピークに現れる淡色効果
(減色効果)によって確認することができる。この淡色
効果は、DNA断片のリン酸エステル基の荷電(アニオ
ン)とフラーレン誘導体の荷電(カチオン)とが釣り合
った(荷電比が1)時に一定となる。
The formation of the complex between the above DNA fragment and the water-soluble fullerene derivative is confirmed by measuring its UV / VIS (ultraviolet / visible spectroscopy) and confirming the pale color effect (color reduction effect) that appears in the maximum absorption peak. Can be. This light-color effect becomes constant when the charge (anion) of the phosphate group of the DNA fragment and the charge (cation) of the fullerene derivative are balanced (charge ratio is 1).

【0042】複合体の電気化学特性は、電位を変化させ
ながら、電極に流れる電流を測定できる方法であれば何
れの電気化学的手法によっても決定できる。その手法と
しては、サイクリックボルタンメトリー(CV)、リニ
アースィープボルタンメトリー(LSV)、デファレン
シャルパルスボルタンメトリー、ポテンショスタット等
を用いることが好ましく、サイクリックボルタンメトリ
ーを用いることが特に好ましい。
The electrochemical characteristics of the composite can be determined by any electrochemical method that can measure the current flowing through the electrode while changing the potential. As the method, it is preferable to use cyclic voltammetry (CV), linear sweep voltammetry (LSV), differential pulse voltammetry, potentiostat, and the like, and it is particularly preferable to use cyclic voltammetry.

【0043】実際の測定は、電解質溶液中ではなく、塩
を含む有機溶媒中に、フラーレン誘導体とDNA断片と
を含む溶液を電極に塗布してなるDNAフィルムを浸積
することによって行うことが好ましい。塩化カリウム等
を含む電解質溶液中では、複数の酸化還元過程の存在を
示すような、ピークが対応する数に分離したCVを得る
ことが難しいからである。本発明の導電性を有する二本
鎖DNA断片は、CVによってその性質を測定できた初
めての例であり、二本鎖DNA断片と化合物1aとの複
合体は、三つの酸化還元過程を有することがそのCV測
定(三対のピークの存在)によって明らかにされてい
る。
The actual measurement is preferably performed by immersing a DNA film obtained by applying a solution containing a fullerene derivative and a DNA fragment to an electrode in an organic solvent containing a salt, not in an electrolyte solution. . This is because, in an electrolyte solution containing potassium chloride or the like, it is difficult to obtain a CV having a plurality of peaks corresponding to each other, which indicates the presence of a plurality of oxidation-reduction processes. The conductive double-stranded DNA fragment of the present invention is the first example whose properties can be measured by CV. The complex of the double-stranded DNA fragment and compound 1a has three redox processes. Is revealed by its CV measurement (the presence of three pairs of peaks).

【0044】測定用の有機溶媒としては、クロロベンゼ
ン、フルオロベンゼン、ベンゼン、トルエン等のベンゼ
ン系の溶媒を用いることが好ましく、クロロベンゼンを
用いることが特に好ましい。
As the organic solvent for measurement, it is preferable to use a benzene-based solvent such as chlorobenzene, fluorobenzene, benzene, and toluene, and it is particularly preferable to use chlorobenzene.

【0045】塩としては、上記有機溶媒に溶解するもの
であれば、何れも用いることができる。テトラメチルア
ンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、
テトラプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアン
モニウムイオン、アンモニウムイオン、カリウムイオ
ン、ナトリウムイオン等の陽イオンと、テトラフルオロ
ボレートイオン、塩素イオン、フッ素イオン等のハロゲ
ン原子のイオン、過塩素酸イオン等の陰イオンとの組み
合わせで得られる塩を用いることが好ましく、テトラブ
チルアンモニウムテトラフルオロボレート(TBAF)
を用いることが特に好ましい。塩は、0.12〜0.9
0Mの範囲の濃度で用いることが好ましく、0.15〜
0.50Mの範囲の濃度で用いることが特に好ましい。
Any salt can be used as long as it can be dissolved in the above-mentioned organic solvent. Tetramethylammonium ion, tetraethylammonium ion,
Cations such as tetrapropylammonium ion, tetrabutylammonium ion, ammonium ion, potassium ion and sodium ion; halogen ions such as tetrafluoroborate ion, chloride ion and fluorine ion; and anions such as perchlorate ion It is preferable to use a salt obtained by a combination of: tetrabutylammonium tetrafluoroborate (TBAF)
It is particularly preferred to use Salt is 0.12-0.9
It is preferably used at a concentration in the range of 0M,
It is particularly preferred to use a concentration in the range of 0.50M.

【0046】DNAと金属化合物との複合体の電気化学
的挙動を、酸化還元電位の値の変化の点で論じている文
献(M.T.Carter,M.Rodriguez,
and A.J.Bard,J.Am.Chem.So
c.,111,8901(1989))が知られている
が、この文献を参照して、本発明の導電性を有する二本
鎖DNA断片の形成に係る相互作用を推論することがで
きる(後述する実施例)。
Literatures discussing the electrochemical behavior of a complex of DNA and a metal compound in terms of changes in the value of redox potential (MT Carter, M. Rodriguez,
and A. J. Bard, J.A. Am. Chem. So
c. , 111, 8901 (1989)), it is possible to deduce the interaction relating to the formation of the conductive double-stranded DNA fragment of the present invention with reference to this document (see below). Example).

【0047】本発明の導電性を有する二本鎖DNA断片
には、以下の利用が考えられる。導電性を有する二本鎖
DNA断片を含む溶液にさらに特定の酸化還元酵素を添
加した混合溶液を電極に塗布してなるDNAフィルムを
作製すれば、その酸化還元酵素に対応する基質の定量を
行うことができる。本発明では、二本鎖DNA断片とフ
ラーレン誘導体との複合体が負の酸化還元電位を有する
ので、これに対応できる酸化還元酵素の利用が可能であ
る。そのような性質の酸化還元酵素としては、グルタチ
オンレダクターゼ、シトクロムレダクターゼ等を挙げる
ことができ、対応するグルタチオン、シトクロム等を定
量することができる。
The conductive double-stranded DNA fragment of the present invention may be used as follows. When a DNA film is prepared by applying a mixed solution obtained by further adding a specific oxidoreductase to a solution containing a double-stranded DNA fragment having conductivity to an electrode, the substrate corresponding to the oxidoreductase is quantified. be able to. In the present invention, since the complex of the double-stranded DNA fragment and the fullerene derivative has a negative oxidation-reduction potential, it is possible to use an oxidoreductase that can cope with this. Examples of oxidoreductases having such properties include glutathione reductase, cytochrome reductase, and the like, and the corresponding glutathione, cytochrome, and the like can be quantified.

【0048】[0048]

【実施例】[製造例1]N−メチル−2−(2’−N−
メチルピリジル)−3,4−フラーロピロリジンの合成
(化合物1a) 2−ピリジンカルボキシアルデヒド(75mg、0.7
0ミリモル)、N−メチルグリシン(31mg、0.3
5ミリモル)およびフラーレン(100g、0.14ミ
リモル)にo−クロロベンゼン90mLを加え、3時間
環流を行った。原料の消失を確認した後、o−クロロベ
ンゼンを減圧下で留去し、得られた残渣をフラッシュカ
ラムクロマトグラフィー(トルエンに続いて、ヘキサン
/酢酸エチル=2/1;体積比)にて精製することで、
黄色油状物質であるN−メチル−2−(2’−ピリジ
ル)−3,4−フラーロピロリジン(45mg)を粗体
として得た。収率38%(回収されたフラーレンを除い
て計算すると、62%)。この粗体(45mg)をトル
エン(100mL)に溶解させた後、トリフルオロメタ
ンスルホン酸メチル(6μL、0.05ミリモル)を加
え、6時間還流した後、上記と同様に処理し、続いて精
製を行い、下記式で表される標題化合物38mgを得
た。収率75%。1 H−NMR(270MHz、DMSO−d6)δ; 3.28(3H,s) 4.60、5.15(各1H,d,J=9.7Hz) 4.69(3H,s) 6.28(1H,s) 8.08〜8.20(1H,m) 8.74(1H,dd,J=8.0,7.7Hz) 8.84(1H,d,J=7.6Hz) 9.10(1H,d,J=5.9Hz) MASS:FAB 868(M−TfO)+,720
(C60+
EXAMPLES Production Example 1 N-methyl-2- (2'-N-
Synthesis of methylpyridyl) -3,4-fulleropyrrolidine (Compound 1a) 2-pyridinecarboxaldehyde (75 mg, 0.7
0 mmol), N-methylglycine (31 mg, 0.3
90 mL of o-chlorobenzene was added to 5 mmol) and fullerene (100 g, 0.14 mmol), and the mixture was refluxed for 3 hours. After confirming the disappearance of the raw materials, o-chlorobenzene is distilled off under reduced pressure, and the obtained residue is purified by flash column chromatography (toluene, hexane / ethyl acetate = 2/1; volume ratio). By that
N-methyl-2- (2'-pyridyl) -3,4-fullaropyrrolidine (45 mg) as a yellow oily substance was obtained as a crude product. Yield 38% (62% calculated excluding the recovered fullerene). This crude product (45 mg) was dissolved in toluene (100 mL), methyl trifluoromethanesulfonate (6 μL, 0.05 mmol) was added, and the mixture was refluxed for 6 hours, treated in the same manner as above, and then purified. This gave 38 mg of the title compound represented by the following formula. Yield 75%. 1 H-NMR (270MHz, DMSO -d 6) δ; 3.28 (3H, s) 4.60,5.15 ( each 1H, d, J = 9.7Hz) 4.69 (3H, s) 6 .28 (1H, s) 8.08 to 8.20 (1H, m) 8.74 (1H, dd, J = 8.0, 7.7 Hz) 8.84 (1H, d, J = 7.6 Hz) 9.10 (1H, d, J = 5.9 Hz) MASS: FAB 868 (M-TfO) + , 720
(C 60 ) + .

【0049】[0049]

【化10】 Embedded image

【0050】[製造例2]N−メチル−2−(3’−N
−メチルピリジル)−3,4−フラーロピロリジンの合
成(化合物1b) 3−ピリジンカルボキシアルデヒド(75mg、0.7
0ミリモル)を用いる以外は製造例1と同様にして、N
−メチル−2−(3’−ピリジル)−3,4−フラーロ
ピロリジン(53mg)を得た。収率44%(回収され
たフラーレンを除いて計算すると、71%)。続いてク
ロロベンゼン中、4時間環流する以外は上記と同様にし
て、下記式で表される標題化合物58mgを得た。収率
92%。1 H−NMR(270MHz、DMSO−d6)δ; 2.76(3H,s) 4.43(3H,s) 4.42、5.15(各1H,d,J=10.1Hz) 5.43(1H,s) 8.25(1H,dd,J=8.0,6.3Hz) 9.00〜9.10(2H,m) 9.53(1H,d,J=7.6Hz) MASS:FAB 868(M−TfO)+,720
(C60+
[Production Example 2] N-methyl-2- (3'-N
-Methylpyridyl) -3,4-fulleropyrrolidine (Compound 1b) 3-pyridinecarboxaldehyde (75 mg, 0.7
0 mmol) in the same manner as in Production Example 1 except that N
-Methyl-2- (3'-pyridyl) -3,4-fulleropyrrolidine (53 mg) was obtained. Yield 44% (calculated excluding recovered fullerene, 71%). Subsequently, 58 mg of the title compound represented by the following formula was obtained in the same manner as described above except that the mixture was refluxed in chlorobenzene for 4 hours. Yield 92%. 1 H-NMR (270MHz, DMSO -d 6) δ; 2.76 (3H, s) 4.43 (3H, s) 4.42,5.15 ( each 1H, d, J = 10.1Hz) 5 .43 (1H, s) 8.25 (1H, dd, J = 8.0, 6.3 Hz) 9.00 to 9.10 (2H, m) 9.53 (1H, d, J = 7.6 Hz) ) MASS: FAB 868 (M-TfO) + , 720
(C 60 ) + .

【0051】[0051]

【化11】 Embedded image

【0052】[製造例3]N−メチル−2−(4’−N
−メチルピリジル)−3,4−フラーロピロリジンの合
成(化合物1c) 文献(M.Prato,et al.,Tetrahe
dron,52,5221(1996))に従って、N
−メチル−2−(4’−ピリジル)−3,4−フラーロ
ピロリジンを得、続いて製造例1と同様にして、下記式
で表される標題化合物70mgを得た。収率92%。1 H−NMR(270MHz、DMSO−d6)δ; 2.76(3H,s) 4.35(3H,s) 4.44、5.16(各1H,d,J=10.1Hz) 5.55(1H,s) 8.59(2H,d,J=6.3Hz) 9.04(2H,d,J=6.3Hz) MASS:FAB 868(M−TfO)+,720
(C60+
[Production Example 3] N-methyl-2- (4'-N
-Methylpyridyl) -3,4-fulleropyrrolidine (Compound 1c) Reference (M. Prato, et al., Tetrahe)
dr., 52, 5221 (1996)).
-Methyl-2- (4'-pyridyl) -3,4-fullaropyrrolidine was obtained, and then in the same manner as in Production Example 1, 70 mg of the title compound represented by the following formula was obtained. Yield 92%. 1 H-NMR (270MHz, DMSO -d 6) δ; 2.76 (3H, s) 4.35 (3H, s) 4.44,5.16 ( each 1H, d, J = 10.1Hz) 5 .55 (1H, s) 8.59 (2H, d, J = 6.3 Hz) 9.04 (2H, d, J = 6.3 Hz) MASS: FAB 868 (M-TfO) + , 720
(C 60 ) + .

【0053】[0053]

【化12】 Embedded image

【0054】[実施例1]DNAの導電性の確認 (1)フラーレン誘導体(化合物1a)の濃度の測定 製造例1の化合物1a(10mg)を蒸留水(10m
L)に懸濁し、遮光下、24時間激しく振とうして、化
合物1aの飽和水溶液を調製した。このものを、150
00rpmで10分間遠心後、その上清(3mL)を減
圧下乾燥し、乾燥したものの適当量をクロロベンゼンに
溶解し、UV/VIS(紫外・可視分光法)によって吸
収スペクトルを測定した。その結果、209、267お
よび335nmにそれぞれ極大吸収が認められた。33
5nmにおける水中のモル吸光係数が、320nmにお
けるクロロベンゼン中のモル吸光係数(ε=3.6×1
4cm-1・M-1)と同じであると仮定すると、化合物
1aの飽和水溶液の濃度は10-5Mとなる。
Example 1 Confirmation of Conductivity of DNA (1) Measurement of Concentration of Fullerene Derivative (Compound 1a) Compound 1a (10 mg) of Production Example 1 was distilled water (10 m
L) and vigorously shaken under light shielding for 24 hours to prepare a saturated aqueous solution of compound 1a. This is 150
After centrifugation at 00 rpm for 10 minutes, the supernatant (3 mL) was dried under reduced pressure, an appropriate amount of the dried product was dissolved in chlorobenzene, and the absorption spectrum was measured by UV / VIS (ultraviolet / visible spectroscopy). As a result, maximum absorption was observed at 209, 267 and 335 nm, respectively. 33
The molar extinction coefficient in water at 5 nm is equal to the molar extinction coefficient in chlorobenzene at 320 nm (ε = 3.6 × 1
Assuming that the concentration is the same as 0 4 cm -1 · M -1 ), the concentration of the saturated aqueous solution of the compound 1a is 10 -5 M.

【0055】(2)化合物1aとDNAとの複合体の形
成の確認 上記記載の化合物1aの飽和水溶液から、その5μM水
溶液を得、これに超音波処理した仔牛胸腺DNAを加
え、その混合液の吸収スペクトルを測定した。その結
果、当該DNAを添加しない場合と比べて、335nm
における吸収ピークに約5%の吸収ピークの減少(淡色
効果)が認められ、化合物1aとDNAとの複合体が形
成されたことを確認することができた。尚、209およ
び267nmの吸収ピークは、何れもDNAの吸収ピー
クと重なり、淡色効果を観察することはできなかった。
(2) Confirmation of formation of complex of compound 1a and DNA From a saturated aqueous solution of compound 1a described above, a 5 μM aqueous solution was obtained, and sonicated calf thymus DNA was added thereto. The absorption spectrum was measured. As a result, compared to the case where the DNA was not added, 335 nm
A decrease in the absorption peak by about 5% (light color effect) was observed in the absorption peak of the above, confirming that a complex of the compound 1a and DNA was formed. In addition, the absorption peaks at 209 and 267 nm both overlapped with the absorption peak of DNA, and the light color effect could not be observed.

【0056】(3)電気化学特性の測定 面積2.5mm2のグラシーカーボン電極の表面に、仔
牛胸腺DNA(10pmol)を含む化合物1a(0.
4mM)のクロロベンゼン溶液(10mL)を塗布し、
空気中放置し、DNAフィルムを作成した。次いで、
0.15Mのテトラブチルアンモニウムテトラフルオロ
ボレート(TBAF)を含むクロロベンゼン溶液に、上
記DNAフィルム(作用極)、白金電極(対極)および
銀/塩化銀参照電極を浸積して三電極を形成させ、スキ
ャン速度100mV/秒でサイクリックボルタモグラフ
ィー(CV)を測定した(図1)。
(3) Measurement of Electrochemical Characteristics Compound 1a containing calf thymus DNA (10 pmol) was placed on the surface of a glassy carbon electrode having an area of 2.5 mm 2 (0.
4 mM) chlorobenzene solution (10 mL),
It was left in the air to prepare a DNA film. Then
The DNA film (working electrode), platinum electrode (counter electrode) and silver / silver chloride reference electrode are immersed in a chlorobenzene solution containing 0.15 M tetrabutylammonium tetrafluoroborate (TBAF) to form three electrodes, Cyclic voltammography (CV) was measured at a scan speed of 100 mV / sec (FIG. 1).

【0057】図1より、3対の酸化還元電位(E0/1-
1-/2-およびE3-/4-とする)の存在を示すピークが認
められた。これらのピークを示す応答電位値をアノード
ピーク電位とカソードピーク電位との平均電位値として
求めた(第1表)。表中、E 0/1-、E1-/2-およびE
3-/4-は、それぞれ第一、第二、第四の酸化還元過程に
おける平均電位値を示す。
From FIG. 1, three pairs of oxidation-reduction potentials (E0 / 1-,
E1- / 2-And E3- / 4-The peak indicating the presence of
Was called. The response potential values showing these peaks are
Average potential value between peak potential and cathode peak potential
(Table 1). In the table, E 0 / 1-, E1- / 2-And E
3- / 4-Are the first, second, and fourth redox processes, respectively.
The average potential value is shown.

【0058】[比較例1]化合物1a(0.4mM)を
含む0.15MのTBAFのクロロベンゼン溶液に、面
積2.5mm2のグラシーカーボン電極(作用極)、白
金電極(対極)および銀/塩化銀参照電極を浸積して三
電極を形成させ、スキャン速度100mV/秒で、その
CVを測定した(図2)。
Comparative Example 1 A 0.15 M TBAF chlorobenzene solution containing compound 1a (0.4 mM) was placed in a 2.5 mm 2 area of a glassy carbon electrode (working electrode), a platinum electrode (counter electrode) and A silver chloride reference electrode was immersed to form three electrodes, and its CV was measured at a scan speed of 100 mV / sec (FIG. 2).

【0059】図2より、4対の酸化還元電位(E0/1-
1-/2-、E2-/3-およびE3-/4-とする)の存在を示す
ピークが認められた。これらのピークを示す応答電位値
をアノードピーク電位とカソードピーク電位との平均電
位値として求めた(下記第1表)。表中、E2-/3-は、
第三の酸化還元過程における平均電位値を示す。
FIG. 2 shows that four pairs of oxidation-reduction potentials (E 0 / 1− ,
E 1- / 2- , E 2- / 3- and E 3- / 4- ). The response potential values showing these peaks were determined as the average potential value of the anode peak potential and the cathode peak potential (Table 1 below). In the table, E 2- / 3-
The average potential value in the third oxidation-reduction process is shown.

【0060】[実施例2]製造例2で表される化合物1
bを用いる以外は、実施例1と同様にして、平均電位値
を求めた(下記第1表)。
Example 2 Compound 1 represented by Production Example 2
The average potential value was determined in the same manner as in Example 1 except that b was used (Table 1 below).

【0061】[比較例2]製造例2で表される化合物1
bを用いる以外は、比較例1と同様にして、平均電位値
を求めた(下記第1表)。
[Comparative Example 2] Compound 1 represented by Production Example 2
The average potential value was determined in the same manner as in Comparative Example 1 except that b was used (Table 1 below).

【0062】[実施例3]製造例3で表される化合物1
cを用いる以外は、実施例1と同様にして、平均電位値
を求めた(下記第1表)。
Example 3 Compound 1 represented by Production Example 3
The average potential value was determined in the same manner as in Example 1 except that c was used (Table 1 below).

【0063】[比較例3]製造例3で表される化合物1
cを用いる以外は、比較例1と同様にして、平均電位値
を求めた(下記第1表)。
[Comparative Example 3] Compound 1 represented by Production Example 3
The average potential value was determined in the same manner as in Comparative Example 1 except that c was used (Table 1 below).

【0064】[0064]

【表1】 第1表 ──────────────────────────────────── 平均電位値(mV) ───────────────────────────── E0/1-1-/2- 2-/3- 3-/4- ──────────────────────────────────── 実施例1 −920 −1278 − −1930 比較例1 −808 −1239 −1615 −1941 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 実施例2 −830 −1409 −1863 −2130 比較例2 −927 −1411 −1835 −2122 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 実施例3 −829 −1313 − −2010 比較例3 −846 −1258 −1576 −1927 ────────────────────────────────────[Table 1] Table 1 {Average potential value (mV)} ──────────────────────────── E 0 / 1- E 1- / 2- E 2- / 3- E 3- / 4 - ──────────────────────────────────── example 1 -920 -1,278 - -1,930 Comparative example 1 −808 −1239 −1615 −1941 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ Example 2 −830 −1409 − 1863-2130 Comparative Example 2 -927 -1411 -1835 -2122 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ Example 3-829-1313--2010 Comparative Example 3 -846 -1258 -15 6 -1927 ────────────────────────────────────

【0065】また、下記第2表に、各酸化還元過程にお
ける実施例1(実施例2あるいは3)の平均電位値と比
較例1(実施例2あるいは3である場合には、それぞれ
比較例2あるいは3)の平均電位値との差(△E値)を
それぞれ、A、B、Cとして示す。
Table 2 below shows the average potential value of Example 1 (Example 2 or 3) in each oxidation-reduction process and Comparative Example 1 (Example 2 or 3 in Comparative Example 2). Alternatively, the differences (ΔE values) from the average potential value of 3) are shown as A, B, and C, respectively.

【0066】[0066]

【表2】 第2表 ───────────────────────────────── 平均電位値の差(mV) ──────────────────────────── △E0/1- △E1-/2- △E2-/3- △E3-/4- ───────────────────────────────── A −112 −39 − 11 B 97 9 −28 −8 C 17 −55 − −83 ─────────────────────────────────[Table 2] Table 2 Difference in average potential value (mV) ────────────────────────── △ E 0 / 1- △ E 1- / 2- △ E 2- / 3- △ E 3- / 4- ───────────────────────────────── A-112-39-11B B979-28-8 C 17 -55--83 ─────────────────────────────────

【0067】E0/1-を、一般的にDNAと化合物1a等
に代表される水溶性フラーレン誘導体との複合体の形成
に係る相互作用を判断する基準と考えると、上記第2表
の、第一の酸化還元過程の平均電位値の差(△E0/1-
より、化合物1aとDNAとの複合体の平均電位値は、
化合物1aのみの平均電位値に比べて、負の側へ変化し
ている(△E0/1-:−112mV)のに対して、化合物
1aを1bあるいは1cに変えた場合には、何れの場合
にも正の側に変化している(それぞれ、97、17m
V)ことが分かる。従って、前者の複合体の形成には、
静電気的な相互作用が主に寄与し、後者の複合体の形成
には、静電気的な相互作用のみならず、疎水性相互作用
も大きく寄与していることが考えられる。
Considering that E 0 / 1− is a criterion for judging the interaction related to the formation of a complex between DNA and a water-soluble fullerene derivative represented by compound 1a, etc., Difference in average potential value in the first redox process (過程 E 0 / 1- )
Thus, the average potential value of the complex of compound 1a and DNA is
When the compound 1a is changed to 1b or 1c while the compound is changed to the negative side (ΔE 0 / 1− : −112 mV) as compared with the average potential value of the compound 1a alone, Also changes to the positive side (97, 17m respectively)
V). Therefore, the formation of the former complex requires
It is considered that the electrostatic interaction mainly contributes, and the formation of the latter complex is not only due to the electrostatic interaction but also to the hydrophobic interaction.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明のフラーレン誘導体は、新規であ
って、初めての水溶性を有する化合物である。また、本
発明のフラーレン誘導体を用いて、二本鎖DNA断片に
導電性を付与することができる。さらに、その導電性を
有する二本鎖DNA断片は、グルタチオンレダクター
ゼ、シトクロムレダクターゼ等のマイナスの電子をやり
取りする酸化還元酵素を測定系内に存在させることによ
って、グルタチオン、シトクロム等の基質の定量に利用
することができる。
The fullerene derivative of the present invention is a novel and first water-soluble compound. In addition, conductivity can be imparted to the double-stranded DNA fragment using the fullerene derivative of the present invention. Furthermore, the double-stranded DNA fragment having conductivity is used for the quantification of substrates such as glutathione and cytochrome by causing a redox enzyme that exchanges negative electrons such as glutathione reductase and cytochrome reductase to be present in the measurement system. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】グラシーカーボン電極に、DNAとフラーレン
誘導体(化合物1a)とを含む溶液を塗布してなるDN
Aフィルムのサイクリックボルタモグラフィーである。
FIG. 1 shows a DN obtained by applying a solution containing DNA and a fullerene derivative (compound 1a) to a glassy carbon electrode.
It is a cyclic voltammography of A film.

【図2】グラシーカーボン電極に、フラーレン誘導体
(化合物1a)のみを含む溶液を接触させた場合のサイ
クリックボルタモグラフィーである。
FIG. 2 is a cyclic voltammogram obtained when a solution containing only a fullerene derivative (compound 1a) is brought into contact with a glassy carbon electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柘植 乙彦 福岡県福岡市早良区藤崎2−10−12 Fターム(参考) 4B024 AA11 CA01 HA11 HA12 4B063 QA01 QQ79 QR02 QR32 QR41 QR55 QR81 QR84 QS36 QS39 QS40 QX05 4C063 AA01 BB01 DD08 EE01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Tomohiko Tsuge 2-10-12 Fujisaki, Sawara-ku, Fukuoka Fukuoka F-term (reference) 4B024 AA11 CA01 HA11 HA12 4B063 QA01 QQ79 QR02 QR32 QR41 QR55 QR81 QR84 QS36 QS39 QS40 QX05 4C063 AA01 BB01 DD08 EE01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(1): 【化1】 [式中、 R1およびR3は、それぞれ独立に、N、SおよびPから
なる群より選ばれるヘテロ原子を1〜4個含む炭素原子
数2〜10の複素環基、あるいはN、SおよびPからな
る群より選ばれるヘテロ原子を鎖式部分に1〜4個含む
炭素原子数1〜12の炭化水素基であって、N、Sおよ
びPからなる群より選ばれる1〜4個のヘテロ原子の内
の何れか一つが、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素
原子数1〜6のアルキル基で置換されていてもよいビニ
ル基、およびベンジル基からなる群より選ばれる基を有
することによってカチオン性となっているカチオン性
基、水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、並びに
炭素原子数1〜6のアルコキシ基からなる群より選ばれ
る原子もしくは基を表す;ただし、R1およびR3の内、
少なくとも一つは、当該カチオン性基を表す;R2は、
水素原子、炭素原子数2〜7のアシル基、および−(C
2n−R4からなる群より選ばれる原子もしくは基を
表し、ここでR4は、水素原子、炭素原子数1〜6のア
ルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、および置
換基として炭素原子数1〜6のアルキル基もしくは炭素
原子数1〜6のアルコキシ基を1〜5個有していてもよ
い環構成炭素原子の数が6〜12のアリール基からなる
群より選ばれる原子もしくは基を表し、nは、1〜3の
整数を表す;そして、X-は、当該カチオン性基の対ア
ニオンを表す]で表わされる水溶性フラーレン誘導体
を、二本鎖のDNA断片に接触させてなる導電性を有す
る二本鎖DNA断片。
1. The following general formula (1): [Wherein, R 1 and R 3 each independently represent a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P, or N, S and A hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of P in the chain formula portion, and having 1 to 4 hetero atoms selected from the group consisting of N, S and P; Any one of the atoms has a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a benzyl group. Represents an atom or a group selected from the group consisting of a cationic group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms; 1 and R 3
At least one represents said cationic group; R 2 is
A hydrogen atom, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, and-(C
H 2) n -R represents an atom or a group selected from the group consisting of 4, wherein R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a substituted As a group, the number of ring-constituting carbon atoms which may have 1 to 5 alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or 1 to 5 alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms is selected from the group consisting of 6 to 12 aryl groups. N represents an integer of 1 to 3; and X represents a counter anion of the cationic group.] The water-soluble fullerene derivative represented by the formula A conductive double-stranded DNA fragment that is brought into contact.
【請求項2】 R1が、窒素原子にメチル基を有するカ
チオン性ピリジニル基を表し、R2が、メチル基を表
し、R3が、水素原子を表し、そしてX-が、トリフルオ
ロメタンスルホニルアニオンを表すことを特徴とする請
求項1に記載の二本鎖DNA断片。
2. R 1 represents a cationic pyridinyl group having a methyl group at a nitrogen atom, R 2 represents a methyl group, R 3 represents a hydrogen atom, and X represents a trifluoromethanesulfonyl anion. 2. The double-stranded DNA fragment according to claim 1, wherein
【請求項3】 下記一般式(1): 【化2】 [式中、 R1およびR3は、それぞれ独立に、N、SおよびPから
なる群より選ばれるヘテロ原子を1〜4個含む炭素原子
数2〜10の複素環基、あるいはN、SおよびPからな
る群より選ばれるヘテロ原子を鎖式部分に1〜4個含む
炭素原子数1〜12の炭化水素基であって、N、Sおよ
びPからなる群より選ばれる1〜4個のヘテロ原子の内
の何れか一つが、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素
原子数1〜6のアルキル基で置換されていてもよいビニ
ル基、およびベンジル基からなる群より選ばれる基を有
することによってカチオン性となっているカチオン性
基、水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、並びに
炭素原子数1〜6のアルコキシ基からなる群より選ばれ
る原子もしくは基を表す;ただし、R1およびR3の内、
少なくとも一つは、当該カチオン性基を表す;R2は、
水素原子、炭素原子数2〜7のアシル基、および−(C
2n−R4からなる群より選ばれる原子もしくは基を
表し、ここでR4は、水素原子、炭素原子数1〜6のア
ルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、および置
換基として炭素原子数1〜6のアルキル基もしくは炭素
原子数1〜6のアルコキシ基を1〜5個有していてもよ
い環構成炭素原子の数が6〜12のアリール基からなる
群より選ばれる原子もしくは基を表し、nは、1〜3の
整数を表す;そして、 X-は、当該カチオン性基の対アニオンを表す]で表わ
される水溶性フラーレン誘導体。
3. The following general formula (1): [Wherein, R 1 and R 3 each independently represent a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of N, S and P, or N, S and A hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms containing 1 to 4 heteroatoms selected from the group consisting of P in the chain formula portion, and having 1 to 4 hetero atoms selected from the group consisting of N, S and P; Any one of the atoms has a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group which may be substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a benzyl group. Represents an atom or a group selected from the group consisting of a cationic group, a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms; 1 and R 3
At least one represents said cationic group; R 2 is
A hydrogen atom, an acyl group having 2 to 7 carbon atoms, and-(C
H 2 ) represents an atom or group selected from the group consisting of n- R 4 , wherein R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a substituent As a group, the number of ring-constituting carbon atoms which may have 1 to 5 alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms or 1 to 5 alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms is selected from the group consisting of 6 to 12 aryl groups. represents an atom or group, n represents represents an integer of 1 to 3; and, X - is a water-soluble fullerene derivative represented by a counter anion of the cationic group.
【請求項4】 R1が、窒素原子にメチル基を有するカ
チオン性ピリジニル基を表し、R2が、メチル基を表
し、R3が、水素原子を表し、そしてX-が、トリフルオ
ロメタンスルホニルアニオンを表すことを特徴とする請
求項3に記載の水溶性フラーレン誘導体。
4. R 1 represents a cationic pyridinyl group having a methyl group at a nitrogen atom, R 2 represents a methyl group, R 3 represents a hydrogen atom, and X represents a trifluoromethanesulfonyl anion. The water-soluble fullerene derivative according to claim 3, wherein
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