JP2008222626A - Porphyrin compound having acyl group at 2-position, albumin-porphyrin composite and artificial oxygen-carrier - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a porphyrin compound that can be used as an active center of an artificial oxygen carrier capable of reversibly binding and dissociating oxygen, and in particular, a porphyrin compound having an acyl group at the 2-position, an albumin-porphyrin complex containing the same, and an artificial It relates to an oxygen carrier.
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)。 Hemoglobin, which efficiently transports oxygen from the lungs to peripheral tissues in vivo, and myoglobin, which is widely distributed in muscle tissue and plays a role in oxygen storage, is heme, a porphyrin iron (II) complex. The oxygen molecule is reversibly bound and dissociated from its central iron (II) in an end-on form. Attempts to synthetically reproduce porphyrin iron (II) complexes having oxygen adsorption / desorption functions similar to heme have been active since the late 1970s, and many derivatives have been reported so far. (For example, non-patent documents 1 and 2 are given as an initial example). The research group of the inventors of the present application pays attention to the surrounding molecular environment of heme (the so-called heme pocket) inside hemoglobin, and in order to form a stable oxygen complex by the porphyrin iron (II) complex, (i) porphyrin Four hydrophobic substituents are arranged on the oxygen coordination seat side of the plane to prevent the formation of μ-oxo dimer, and (ii) a basic axial arrangement necessary for effectively exhibiting oxygen binding ability Considering that it is essential to introduce a ligand, such as an imidazolylalkyl group, into the porphyrin ring at the 2-position by a covalent bond, a group of 2-imidazolylalkyl-5,10,15,20 tetrakis (α, α, α, α -O-Substituted amide) phenylporphyrin iron (II) complex was synthesized precisely (Patent Documents 1 and 2, Non-Patent Documents 3 and 4). These porphyrin iron (II) complexes can form extremely stable oxygen complexes at room temperature in solvents such as toluene, benzene, dichloromethane, dimethylformamide and the like. However, in order to use it as an artificial oxygen carrier, water must be used as a solvent (dispersion medium). In general, in water, protons are added to coordinated oxygen, and central iron (II) undergoes irreversible oxidation, making it difficult to obtain a stable oxygen-coordinated porphyrin metal complex. Our research group encapsulates the above porphyrin iron (II) complex in a liposomal bilayer membrane, in a lipid droplet of lipid microspheres, or in a hydrophobic domain of human serum albumin. As a result, the inventors succeeded in developing an artificial oxygen carrier that can reversibly absorb and desorb oxygen even under physiological conditions (water, pH 7.4, 37 ° C.) (Patent Documents 2, 3, and 4).
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。
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。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, solves the problems of the prior art, and provides a porphyrin compound that can effectively act as an artificial oxygen carrier by a simpler method. And That is, it is an object to establish a method for activating the porphyrin ring 2-position and introducing an imidazolylalkyl group or histidyl group acting as an axial base by a covalent bond with a smaller number of synthesis steps.
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。 As a result of intensive studies on molecular design and functional expression of substituted porphyrin compounds, the present inventors have changed the ω-carboxyl alkanoyl group to 2,10,15,20-tetrakis (o-substituted amidophenyl) porphyrin compound 2- A porphyrin compound having a chemical structure and function equivalent to conventional ones and capable of being synthesized with a minimum number of steps can be obtained by directly introducing a terminal carbonyl group and a histidyl group or an imidazolylalkyl group in one step. The present invention has been found out and can be completed. Conventionally, in order to introduce an axial base ligand at the 2-position of the porphyrin ring, a total of five stages of reaction was necessary, but according to the method of the present invention, it can be achieved in two stages.
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。 That is, according to the present invention, a porphyrin compound having an acyl group at the 2-position is provided.
本発明の第1のより具体的な側面によると、一般式[I]:
(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。 (Here, R 1 is a linear or alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent, R 2 is an alkylene group, R 3 is an α-amino acid, or two α-amino acids. Dipeptide, R 4 is a hydroxyl group, an alkyloxy group, a t-butyloxy group or a benzyloxy group, R 5 is a hydrogen atom or a methyl group, and M is bonded to two pyrrole nitrogens out of four pyrrole nitrogens in the porphyrin ring. 2 hydrogen atoms, or transition metal ions in the 4th to 5th periods, X − represents a halide ion, and n represents the number of X − represents the number obtained by subtracting 2 from the valence of the metal ion M) The porphyrin compounds shown are provided.
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]:
(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。 (Here, R 6 is a linear or alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent, R 7 is an alkylene group, R 8 is an α-amino acid or two α-amino acids. Dipeptide, R 9 is a hydroxyl group, an alkyloxy group, a t-butyloxy group or a benzyloxy group, M is two hydrogen atoms bonded to two pyrrole nitrogens among the four pyrrole nitrogens in the porphyrin ring, or A transition metal ion of five periods, X − represents a halide ion, and n represents the number of X − represents a number obtained by subtracting 2 from the valence of the metal ion.
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]:
(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。 (Where R 10 is a linear or alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent, R 11 is an alkylene group, R 12 is an alkyleneamino group or alkyleneoxy group, and R 13 is a hydrogen atom. M is a methyl group or an alkylene group, M is two hydrogen atoms bonded to two pyrrole nitrogens among the four pyrrole nitrogens in the porphyrin ring, or a transition metal ion in the 4th to 5th periods, and X − is a halide ion. Wherein n represents the number of X − represents a number obtained by subtracting 2 from the valence of the metal ion.
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。 Furthermore, the present invention provides an albumin-porphyrin complex formed by inclusion of the porphyrin compound of the present invention in albumin.
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。 Furthermore, the present invention provides a surface-modified albumin-porphyrin obtained by covalently bonding a poly (ethylene glycol) chain to the albumin-porphyrin complex of the present invention so that the average number of binding molecules per albumin molecule is 1-15. Provide a complex.
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。 In addition, the present invention provides an artificial oxygen carrier containing the albumin-porphyrin complex of the present invention.
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。 According to the present invention, a porphyrin compound that can be easily synthesized and can form a stable oxygen complex is provided. This compound has a histidyl group or imidazolylalkyl group functioning as a basic axial ligand at the 2-position via an acyl bond, and exhibits excellent oxygen binding properties, as well as an artificial oxygen carrier, gas adsorption It effectively acts as an agent, an oxygen adsorption / desorption agent, a redox catalyst, an oxygen oxidation reaction catalyst, and the like.
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。 The porphyrin compound of the present invention has an acyl group at the 2-position, and more specifically, those represented by the above formula [I], [II] or [III] are preferred.
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。 In the general formula [I], R 1 is a linear or alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent. R 1 is preferably a linear or alicyclic hydrocarbon group having a substituent at the 1-position. Examples of such linear or alicyclic hydrocarbon groups include 1,1-disubstituted C 1 -C 10 alkyl groups, 1-substituted cyclopropyl groups, 1-substituted cyclopentyl groups, 1-substituted cyclohexyl groups. , 2-substituted norbornyl groups (the substituents in these groups are methyl group, alkylamide group (R′CONH—), alkyl ester group (R′OOC—) or alkyl ether group (R′O—)), 1- A methyl-2-cyclohexenyl group, or a 1-adamantyl group. Here, the alkyl group represented by R ′ is preferably a C 1 to C 6 alkyl group.
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。 In the general formula [I], R 2 is an alkylene group, preferably a C 2 to C 4 alkylene group.
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。 In the general formula [I], R 3 is an α-amino acid or a dipeptide composed of two α-amino acids, preferably an α-amino acid having a hydrophobic residue or an α-amino acid having a hydrophobic residue It is a dipeptide composed of two. Examples of such α-amino acids are isoleucine, leucine, phenylalanine, valine, alanine, glycine and the like.
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。 In the general formula [I], R 4 is a hydroxyl group, an alkyloxy group, a t-butyloxy group, or a benzyloxy group. The alkyl chain length of the alkyloxy group is preferably C 1 to C 10 .
一般式[I]において、R5は水素原子またはメチル基である。 In the general formula [I], R 5 is a hydrogen atom or a methyl group.
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。 In the general formula [I], M is two hydrogen atoms bonded to two pyrrole nitrogens among the four pyrrole nitrogens in the porphyrin ring, or a central transition metal ion (a transition metal ion in the fourth to fifth periods of the periodic table). is there. X − represents a halide ion such as a chloride ion or a bromide ion, and the number n of X − is a value obtained by subtracting 2 from the valence of the transition metal ion M.
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。 In the general formula [II], R 6 is a linear or alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent. R 6 is preferably a linear or alicyclic hydrocarbon group having a substituent at the 1-position. Examples of such linear or alicyclic hydrocarbon groups include 1,1-disubstituted C 1 -C 10 alkyl groups, 1-substituted cyclopropyl groups, 1-substituted cyclopentyl groups, 1-substituted cyclohexyl groups. , 2-substituted norbornyl groups (the substituents in these groups are methyl group, alkylamide group (R′CONH—), alkyl ester group (R′OOC—) or alkyl ether group (R′O—)), 1- A methyl-2-cyclohexenyl group, or a 1-adamantyl group. Here, the alkyl group represented by R ′ is preferably a C 1 to C 6 alkyl group.
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。 In the general formula [II], R 7 is an alkylene group, preferably a C 2 to C 4 alkylene group.
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。 In the general formula [II], R 8 is an α-amino acid or a dipeptide composed of two α-amino acids, preferably an α-amino acid having a hydrophobic residue or an α-amino acid having a hydrophobic residue It is a dipeptide composed of two. Examples of such α-amino acids are isoleucine, leucine, phenylalanine, valine, alanine, glycine and the like.
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。 In the general formula [II], R 9 is a hydroxyl group, an alkyloxy group, a t-butyloxy group, or a benzyloxy group. The alkyl chain length of the alkyloxy group is preferably C 1 to C 10 .
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。 In the general formula [II], M is two hydrogen atoms bonded to two pyrrole nitrogens among the four pyrrole nitrogens in the porphyrin ring, or a central transition metal ion (a transition metal ion in the fourth to fifth periods of the periodic table). is there. X − represents a halide ion such as a chloride ion or a bromide ion, and the number n of X − is a value obtained by subtracting 2 from the valence of the transition metal ion M.
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。 In the general formula [III], R 10 is a linear or alicyclic hydrocarbon group which may have a substituent. R 10 is preferably a linear or alicyclic hydrocarbon group having a substituent at the 1-position. Examples of such linear or alicyclic hydrocarbon groups include 1,1-disubstituted C 1 -C 10 alkyl groups, 1-substituted cyclopropyl groups, 1-substituted cyclopentyl groups, 1-substituted cyclohexyl groups. , 2-substituted norbornyl groups (the substituents in these groups are methyl group, alkylamide group (R′CONH—), alkyl ester group (R′OOC—) or alkyl ether group (R′O—)), 1- A methyl-2-cyclohexenyl group, or a 1-adamantyl group. Here, the alkyl group represented by R ′ is preferably a C 1 to C 6 alkyl group.
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。 In the general formula [III], R 11 is an alkylene group, preferably a C 2 -C 4 alkylene group.
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。 In the general formula [III], R 12 is alkylene amino group or alkyleneoxy group, preferably a C 4 -C 10 alkylene amide or C 4 -C 10 alkylene oxycarbonyl group.
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。 In the general formula [III], R 13 is a hydrogen atom, a methyl group or an alkylene group, and the alkyl chain length of the alkylene group is preferably C 1 to C 10 .
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。 In the general formula [III], M is two hydrogen atoms bonded to two pyrrole nitrogens among the four pyrrole nitrogens in the porphyrin ring, or a central transition metal ion (a transition metal ion in the fourth to fifth periods of the periodic table). is there. X − represents a halide ion such as a chloride ion or a bromide ion, and the number n of X − is a value obtained by subtracting 2 from the valence of the transition metal ion M.
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。 In the general formula [III], when M is a transition metal ion of the 4th to 5th periods such as Co and Fe, the histidyl group or the imidazolyl group introduced into the porphyrin 2 position can be coordinated in the molecule. . Such a porphyrin compound can exhibit an oxygen binding ability only by the molecule.
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。 From the above, the porphyrin compound of the present invention effectively introduces an axial base ligand necessary for oxygen coordination into the porphyrin ring 2 position via an acyl bond and acts effectively as an active center of the artificial oxygen carrier.
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。 The porphyrin compound also acts as a catalyst for redox reaction, oxygen oxidation reaction, and oxygen addition reaction. Therefore, the porphyrin compound of the present invention can be used not only as an artificial oxygen carrier but also as a gas adsorbent, a redox catalyst, an oxygen oxidation reaction catalyst, and an oxygen addition reaction catalyst.
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]:
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。 5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o-aminophenyl) porphyrin can be synthesized as a starting material.
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。 Specifically, first, 5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o) obtained according to the method described in T. Komatsu et al., Bioconjugate Chem., 13, 397 (2002). -Substituted amidophenyl) porphyrin A ω-carboxylalkanoyl group is introduced into copper (II). The introduction can be achieved, for example, by the following method.
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。 5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o-substituted amidophenyl) porphyrin copper (II) is dissolved in a suitable dry organic solvent (for example, dichloromethane, chloroform, etc.) to form a cyclic dicarboxylic acid. An anhydride (for example, glutaric anhydride, etc.) and aluminum chloride are added and refluxed at the boiling point for 10 to 24 hours under a nitrogen atmosphere. This is dropped into an acidic aqueous solution, extracted with an organic solvent such as chloroform, dried, and then fractionally purified by silica gel column chromatography. In this way, 2- (carboxyalkanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o-substituted amidophenyl) porphyrin copper (II) is obtained.
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。 The 2- (carboxyalkanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o-substituted amidophenyl) porphyrin copper (II) is dissolved in a suitable organic solvent (for example, dichloromethane), concentrated. When sulfuric acid is added and vigorously stirred at room temperature for 10 minutes, the color of the solution turns green. This solution is dropped into a two-layer solution of chloroform and ice water, neutralized with sodium carbonate, the chloroform layer is washed several times with pure water, extracted, washed with water, dehydrated, dried, and then subjected to silica gel column chromatography. To fractionate and purify. Thus, 2- (carboxyalkanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o-substituted amidophenyl) porphyrin is obtained.
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。 This 2- (carboxyalkanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o-substituted amidophenyl) porphyrin and triethylamine are dissolved in anhydrous dimethylformamide and purged with nitrogen for 10 to 30 minutes. . Add the coupling reagent benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) phosphonium hexafluorophosphoric acid (BOP) and stir for 10-30 minutes under nitrogen atmosphere. Thereafter, an imidazole or histidine derivative having a hydroxyl group or an amino group is added, and the mixture is stirred at room temperature for 10 to 18 hours under light shielding in a nitrogen atmosphere. After confirming the progress of the reaction by TLC, it is dropped into pure water, and the porphyrin is collected by precipitation, dissolved in an appropriate organic solvent (for example, chloroform) and collected. After drying this over anhydrous sodium sulfate, the solvent is removed under reduced pressure and fractionated and purified by silica gel column chromatography. Thus, the desired product 2- (substituted imidazolyl) alkanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o-substituted amidophenyl) porphyrin is obtained.
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。 In this product, since the imidazole ring site is decomposed by singlet oxygen, the purification operation is preferably performed in a dark place.
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。 Introduction of the central metal into the porphyrin thus obtained is achieved by a general method described in, for example, D. Dolphin ed., The Porphyrin, 1978, Academic Press, and is obtained as a corresponding porphyrin compound. Generally, a porphyrin iron (III) complex is obtained in the case of an iron complex, and a porphyrin cobalt (II) complex is obtained in the case of a cobalt complex.
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。 In the case of the iron (III) complex among the above porphyrin compounds, an appropriate reducing agent (sodium dithionite, ascorbic acid, etc.) is used, and the central metal is changed from trivalent to divalent by a conventional method. If reduced, oxygen binding activity can be imparted.
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。 The iron (II) complex of the porphyrin compound of the present invention can be used for the hydrophobic properties of bilayer membranes of phospholipid liposomes, lipid droplets of lipid microspheres, or human serum albumin, recombinant human serum albumin, or albumin multimers. It may be included in a domain. Even in these embedded materials and composites, the porphyrin iron (II) complex can adsorb and desorb oxygen according to the oxygen partial pressure. That is, such oxygen bond dissociation can be repeatedly performed reversibly, and the porphyrin compound of the present invention effectively acts as an oxygen adsorbing / desorbing agent or an artificial oxygen carrier.
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。 In addition, the porphyrin compound as described above is not limited to oxygen as long as it is a gas capable of coordinating to a metal, and, for example, carbon monoxide, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, and the like can be bonded. Therefore, the porphyrin compound of the present invention can also be applied as a redox reaction catalyst or gas adsorbent in homogeneous and heterogeneous systems.
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。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these Examples.
<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。
<Example 1>
5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin copper in chloroform solution (40 mL) of glutaric anhydride (554 mg; 4.9 mmol) (II) (300 mg; 0.24 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Aluminum chloride (646 mg; 4.9 mmol) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes and then stirred at 35 ° C. for 24 hours. The obtained solution was added dropwise to 300 mL of 2N HCl aqueous solution under ice cooling and stirred for 30 minutes. This was extracted with chloroform, washed several times with pure water, dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and then the solvent was removed under reduced pressure. The obtained residue was fractionated and purified by a silica gel column (chloroform / methanol: 10/1 (volume / volume)), and the target product was collected and dried in vacuum. Thus, reddish brown 2- (4-carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin copper (II ) Was obtained in a yield of 33 mg (yield 10%).
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。 Of the obtained 2- (4-carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin copper (II) The analysis results were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 10/1 (volume / volume): Rf: 0.62 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1686 (ν C = O (amide, ketone)), 1728 (ν C = O (carboxylic acid))
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 421, 543, 581, 649, 688 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1347 ([M + H] + ).
<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。
<Example 2>
2- (4-Carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin copper obtained in Example 1 ( II) 1 mL of sulfuric acid was added to a dichloromethane solution (2 mL) of (30 mg; 22 μmol), and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes. This was dropped into 20 mL of ice water, the pH of the solution was adjusted to 7 using sodium hydrogen carbonate, and extracted with chloroform. The product was fractionated and purified using a silica gel column (chloroform / methanol: 10/1 (volume / volume)), and the target product was collected and dried in vacuo. Thus, reddish brown 2- (4-carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin was obtained in a yield of 22 mg ( (Yield 75%).
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。 The analysis results of 2- (4-carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin are as follows: Met.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.54 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1682 (ν C = O (amide, ketone)), 1728 (ν C = O (carboxylic acid)), 3428 (ν NH )
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 425, 520, 555, 595, 653 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1286 ([M + H] + ).
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, -CH 2CH2COOH), 2.3 (m, 2H, -CH 2COOH), 2.8-3.2 (m, 2H, -CH 2(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)。 1 H-NMR spectrum (CD 2 Cl 2 ; δ (ppm)): δ = −2.6 (s, 2H, inner H), 0.1-1.0 (m, 52H, 1-methylcyclohexanoylamino), 1.6-1.8 ( M , 2H, -C H 2 CH 2 COOH), 2.3 (m, 2H, -C H 2 COOH), 2.8-3.2 (m, 2H, -C H 2 (CH 2 ) 2 COOH), 7.0 (s , 1H, amide), 7.3-8.0 (m, 15H, amide and phenyl), 8.2 (d, 1H, phenyl), 8.5-8.7 (d, 3H, phenyl), 8.7-8.9 (m, 7H, pyrrole-β ).
<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。
<Example 3>
2- (4-Carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin obtained in Example 2 (22 mg 17 μmol), glycyl-L-histidine methyl ester (16 mg; 68 μmol), benzotriazol-1-yl-oxy-tris (dimethylamino) phosphonium hexafluorophosphate (113 mg; 68 μmol), dimethylformamide (3 mL), triethylamine ( 10 μL) was added and stirred at room temperature for 12 hours. The solvent was removed under reduced pressure, washed with pure water, and extracted with chloroform. This was fractionated and purified by a silica gel column (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume)), and the target product was collected and dried in vacuo. Thus, reddish brown 2- (4-((o-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexene). Sanoylamino) phenyl) porphyrin was obtained in a yield of 11 mg (43% yield).
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。 2- (4-((o-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) The analysis results of phenyl) porphyrin were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.47 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1682 (ν C = O (amide, ketone)), 1741 (ν C = O (ester)), 3426 (ν NH )
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 426, 520, 555, 595, 653 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1494 ([M + H] + ).
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, -CH 2CH2CONH-), 2.2 (m, 2H, -CH 2CONH-), 2.8-3.2 (m, 2H, -CH 2(CH2)2CONH-), 3.2 (m, 2H, -CH 2-イミダゾール)), 3.6 (m, 3H, -OCH3), 3.9 (m, 2H, -NHCH 2CO-), 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)。 1 H-NMR spectrum (CD 2 Cl 2 ; δ (ppm)): -2.6 (s, 2H, inner H), 0.1-1.0 (m, 52H, 1-methylcyclohexaneamide), 1.8-2.0 (m, 2H , -C H 2 CH 2 CONH-), 2.2 (m, 2H, -C H 2 CONH-), 2.8-3.2 (m, 2H, -C H 2 (CH 2 ) 2 CONH-), 3.2 (m, 2H, -C H 2 -imidazole)), 3.6 (m, 3H, -OCH 3 ), 3.9 (m, 2H, -NHC H 2 CO-), 4.8 (br, 1H, -NHC H (CH 2 Im) CO-), 6.7-6.9 (m, 2H, amide and imidazole (Im)), 7.3 (m, 1H, phenyl), 7.4 (m, 2H, amide and Im), 7.5 -8.0 (m, 11H, Phenyl), 8.1 (s, 1H, amide), 8.3-8.4 (m, 3H, phenyl), 8.6 (d, 1H, phenyl), 8.7-8.9 (m, 7H, pyrrole-β).
<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。
<Example 4>
The iron introduction reaction to porphyrin can be achieved by a general method described in, for example, D. Dolphin, The Porphyrin, 1978, Academic Press.
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。 2 mL of 47% hydrobromic acid aqueous solution was sufficiently degassed and deoxygenated, then 21 mg of electrolytic iron was quickly added, and the temperature was raised to 80 ° C. and stirred for 1 hour. The color of the solution changed from colorless and transparent to light green. When the electrolytic iron was completely dissolved, the temperature was raised to 130 ° C., and hydrobromic acid and water were evaporated to obtain white solid ferrous bromide. Next, 2- (4-((O-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- ( 1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin (11 mg; 7.4 μmol), 2,6-lutidine (13 μL; 110 μmol) of tetrahydrafuran solution 10 mL prepared was added dropwise to ferrous bromide in a nitrogen atmosphere, Reflux at boiling for 2 hours. After removing the solvent under reduced pressure, this was extracted with chloroform, washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and the solvent was removed under reduced pressure. Fractionation and purification were performed on a silica gel column (chloroform / methanol (8/1) (volume / volume)), and the target product was collected and dried in vacuo. Thus, 2- (4-((o-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoyl) Amino) phenyl) porphyrin iron (III) bromide was obtained in a yield of 10 mg (88% yield).
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。 The resulting 2- (4-((o-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexa) The analysis results of noylamino) phenyl) porphyrin iron (III) bromide were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.38 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1690 (ν C = O (amide, ketone)), 1741 (ν C = O (ester))
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 344, 423, 583 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1547 ([M-Br] + ).
<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。
<Example 5>
In Example 1, instead of 5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin copper (II), 5,10,15, 20-tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin copper (II), succinic anhydride instead of glutaric anhydride, 2- (3-carboxypropanoyl) -5, 10,15,20-Tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin copper (II) was synthesized.
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。 The analysis results of the obtained 2- (3-carboxypropanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin copper (II) are as follows: It was as follows.
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)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.3 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1687 (ν C = O (amide, ketone)), 1728 (ν C = O (carboxylic acid))
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 416, 537, 575, 642, 682 nm).
FAB−MSスペクトル(m/z):1172([M+H]+)。 FAB-MS spectrum (m / z): 1172 ([M + H] + ).
<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。
<Example 6>
In Example 2, 2- (4-carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin copper (II) Instead of 2- (3-carboxypropanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin copper (II) obtained in Example 5. Using this, 2- (3-carboxypropanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin was synthesized.
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。 The analysis results of the obtained 2- (3-carboxypropanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin were as follows. .
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.26 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm −1 ): 1683 (ν C═O (amide, ketone)), 1728 (ν C═O (carboxylic acid)), 3427 (ν NH )
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 418, 513, 548, 588, 647 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1112 ([M + H] + ).
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, -CH 2COOH), 2.9-3.1 (m, 2H, -CH 2CH2COOH), 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)。 1 H-NMR spectrum (CD 2 Cl 2 ; δ (ppm)): δ = −2.6 (s, 2H, inner H), 0.0-0.3 (m, 36H, pivaloylamino), 2.3 (m, 2H, —C H 2 COOH), 2.9-3.1 (m, 2H, -C H 2 CH 2 COOH), 7.2-7.4 (m, 8H, phenyl, amide), 7.8-8.0 (m, 8H, phenyl), 8.6-8.8 (m , 6H, pyrrole-β), 8.8 (m, 4H, phenyl), 9.1 (s, 1H, pyrrole-β).
<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。
<Example 7>
In Example 3, instead of 2- (4-carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin, 2- (3-Carboxypropanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin obtained in Example 6 was converted to glycyl-L-histidine methyl ester. Instead of L-alanyl-glycyl-L- (1-methyl) histidine methyl ester, 2- (3-((o-methyl) (1-methyl) histidylglycylalanyl) carbonylpropanoyl ) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin was synthesized.
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。 Obtained 2- (3-((o-methyl) (1-methyl) histidylglycylalanyl) carbonylpropanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o The analysis results of-(pivaloylamino) phenyl) porphyrin were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.24 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1679 (ν C = O (amide, ketone)), 1728 (ν C = O (ester)), 3426 (ν NH )
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 418, 513, 548, 588, 646 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1405 ([M + H] + ).
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(CH 3)-), 2.3 (m, 2H, -CH2CH 2CONH-), 3.3-3.5 (m, 4H, -CH2-Im, -CH 2CH2CONH-), 3.6 (3H, s, -OCH3), 3.7 (3H, s, -N(CH3)-), 4.2 (m, 2H, -COCH 2NH-), 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)。 1 H-NMR spectrum (CD 2 Cl 2 ; δ (ppm)): δ = −2.6 (s, 2H, inner H), 0.0-0.3 (m, 36H, pivaloylamino), 1.5 (m, 3H, —CH ( C H 3 )-), 2.3 (m, 2H, -CH 2 C H 2 CONH-), 3.3-3.5 (m, 4H, -CH 2 -Im, -C H 2 CH 2 CONH-), 3.6 (3H , s, -OCH 3 ), 3.7 (3H, s, -N (CH 3 )-), 4.2 (m, 2H, -COC H 2 NH-), 4.7 (m, 2H, -COC H NH-), 6.9 (s, 1H, Im), 7.2-7.4 (m, 8H, phenyl, amide), 7.8-8.0 (m, 9H, Im, phenyl), 8.6-8.8 (m, 6H, pyrrole-β), 8.8 ( m, 4H, phenyl), 9.1 (s, 1H, pyrrole-β).
<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。
<Example 8>
In Example 4, 2- (4-((O-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexyl) Instead of sanoylamino) phenyl) porphyrin, 2- (3-((O-methyl) (1-methyl) histidylglycylalanyl) carbonylpropanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α , Α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin, 2- (3-((O-methyl) (1-methyl) histidylglycylalanyl) carbonylpropanoyl) -5,10 , 15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (pivaloylamino) phenyl) porphyrin iron (III) bromide was synthesized.
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。 Obtained 2- (3-((o-methyl) (1-methyl) histidylglycylalanyl) carbonylpropanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o The analysis results of-(pivaloylamino) phenyl) porphyrin iron (III) bromide were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.22 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1689 (ν C = O (amide, ketone)), 1741 (ν C = O (ester))
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 339, 419, 578 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1457 ([M-Br] + ).
<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。
<Example 9>
In Example 3, N- (5- (2-methylimidazolyl-1-yl) pentyl) synthesized according to H. Nishide et al., Maclomolecules, 20, 1913 (1986) instead of glycyl-L-histidine methyl ester Using an amine, 2- (N- (5- (2-methylimidazolyl-1-yl) pentyl) amino) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α- o- (1-Methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin was synthesized.
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。 The resulting 2-((N- (5- (2-methylimidazolyl-1-yl) pentyl) amino) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o The analysis results of-(1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 10/1 (volume / volume): Rf: 0.6 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1679 (ν C = O (amide, ketone)), 3426 (ν NH )
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 427, 520, 556, 595, 653 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1435 ([M + H] + ).
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)2CH 2-), 1.5-1.7 (m, 4H, -NHCH2CH 2CH2CH 2-), 1.8-2.0 (m, 2H, -CH 2CH2CONH-), 2.5 (s, 3H, Im(CH3)), 2.6-2.8 (m, 4H, -COCH 2CH2CH 2CO-), 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)。 1 H-NMR spectrum (CD 2 Cl 2 ; δ (ppm)): -2.6 (s, 2H, inner H), 0.1-1.0 (m, 52H, 1-methylcyclohexaneamide), 1.3 (m, 2H,- NH (CH 2 ) 2 C H 2- ), 1.5-1.7 (m, 4H, -NHCH 2 C H 2 CH 2 C H 2- ), 1.8-2.0 (m, 2H, -C H 2 CH 2 CONH- ), 2.5 (s, 3H, Im (CH 3 )), 2.6-2.8 (m, 4H, -COC H 2 CH 2 C H 2 CO-), 3.0 (m, 2H, -NHCH 2 ), 4.0 (m , 2H, -CH 2 Im), 6.7-6.9 (m, 2H, Im), 7.3-7.6 (m, 5H, amide and phenyl), 7.7-8.0 (m, 8H, phenyl), 8.1 (s, 1H, Amide), 8.3-8.4 (m, 3H, phenyl), 8.6 (d, 1H, phenyl), 8.7-8.9 (m, 7H, pyrrole-β).
<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。
<Example 10>
2- (4- (1-((2-Methyl) imidazolyl-1-yl) pentylamino) carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α obtained in Example 9 -O- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin is reacted with cobalt chloride in dry tetrahydrofuran containing 2,6-lutidine to give a cobalt complex 2- (4- (1-((2- Methyl) imidazolyl-1-yl) pentylamino) carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin cobalt ( II) was synthesized quantitatively.
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。 The resulting 2- (4- (1-((2-methyl) imidazolyl-1-yl) pentylamino) carboxybutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o The analysis results of-(1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin cobalt (II) were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 10/1 (volume / volume): Rf: 0.55 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1688 (ν C = O (amide, ketone))
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 ; λ max : 407, 524, 559 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1491 ([M] + ).
<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。
<Example 11>
In Example 3, in the same manner as in Examples 3 and 4, except that L-phenylalanyl-L-histidine methyl ester was used instead of glycyl-L-histidine methyl ester, 2- (4-(( O-methyl) histidylphenylalanyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin iron ( III) The bromide was obtained.
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。 2- (4-((O-methyl) phenylalanylhistidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1- The analysis results of methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin iron (III) bromide were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.31 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm −1 ): 1692 (ν c = o (amide, ketone)), 1741 (ν c = o (ester))
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 , λ max : 349, 423, 585 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1637 ([M-Br] + ).
<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。
<Example 12>
In Example 3, except that glycyl-L- (3-methyl) histidine methyl ester was used instead of glycyl-L-histidine methyl ester, 2- (4- ( (O-methyl) (3-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl ) Porphyrin iron (III) bromide was obtained.
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。 The obtained 2- (4-((O-methyl) (3-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- ( The analysis results of 1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin iron (III) bromide were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.31 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm −1 ): 1690 (ν c = o (amide, ketone)), 1740 (ν c = o (ester))
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 , λ max : 346, 421, 581 nm)
FAB-MS spectrum (m / z): 1561 ([M-Br] + ).
<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。
<Example 13>
In Example 1, instead of 5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin copper (II), 5,10,15, 20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-adamantanoylamino) phenyl) porphyrin copper (II) was used, and instead of glycyl-L-histidine methyl ester in Example 3, L-Leucyl- 2- (4-((O-methyl) histidylleucyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20- in the same manner as in Examples 1 to 4 except that L-histidine methyl ester was used. Tetrakis (α, α, α, α-o- (adamantanoylamino) phenyl) porphyrin iron (II) bromide was obtained.
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。 Obtained 2- (4-((O-methyl) histidylleucyl) carbonylptanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (adamantanoylamino) Analysis results of phenyl) porphyrin iron (III) bromide were as follows.
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]+)。
Thin layer chromatography (chloroform / methanol: 8/1 (volume / volume): Rf: 0.51 (monospot))
Infrared absorption spectrum (cm -1 ): 1692 (ν c = o (amide, ketone)), 1739 (ν c = o (ester))
UV-visible absorption spectrum (CHCl 3 , λ max = 345, 420, 579 nm)
FAB-MS spectrum (m / z) = 1755 ([M-Br] + ).
<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。
<Application example 1>
2- (4-((O-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methyl) synthesized in Example 4 Cyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin Iron (III) bromide 0.1 μmol was made into 10 mL anhydrous toluene solution, and after nitrogen substitution, the mixture was stirred and mixed with dithionite aqueous solution in a heterogeneous system for about 2 hours to iron (II). Reduced. Under a nitrogen atmosphere, only the toluene layer was extracted, dehydrated and dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and the resulting toluene solution was transferred to a measurement cell and sealed. Thus, 2- (4-((o-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methylcyclohexanoyl) A toluene solution of amino) phenyl) porphyrin iron (II) complex was obtained.
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。 The visible absorption spectrum of this solution was λ max of 440 nm, 520 nm, and 544 nm, and the complex corresponded to a 5-coordinate deoxy form in which one histidine coordinated. When oxygen gas was blown into this solution, the spectrum immediately changed and spectra of λ max = 429 nm and 551 nm were obtained. From this, it was found that the complex was an oxygenated complex. When nitrogen gas was blown into this oxygenated complex solution for 1 minute, the visible absorption spectrum reversibly changed from the oxygenated spectrum to the deoxy spectrum, and it was confirmed that the adsorption / desorption of oxygen occurred reversibly. Furthermore, when the operation of blowing oxygen and then nitrogen was repeated, it was revealed that oxygen adsorption / desorption can be continuously performed.
<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。
<Application example 2>
2- (4-((o-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o- (1-methyl) synthesized in Example 4 Cyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin iron (III) bromide (20 μM) was included in human serum albumin (2.5 μM) according to the method described in JP-A-8-201873, and the prepared albumin-heme complex (porphyrin / 3 mL of an aqueous phosphate buffer solution (pH 7.4; 1/30 mM) of albumin (8 (mol / mol)) was transferred to a quartz spectroscopic measurement cell and sealed in a nitrogen atmosphere. The visible absorption spectrum is λ max of 445 nm, 541 nm, and 568 nm, and the inclusion porphyrin iron (II) complex forms a Fe (II) high-spin five-coordinate complex with one intramolecular axial base coordinated. It was confirmed that
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。 When oxygen was bubbled through this dispersion, λ max in the visible absorption spectrum shifted to 432 nm and 553 nm, indicating the formation of an oxygenated complex. When nitrogen gas was blown into this oxygenated complex solution for 1 minute, the visible absorption spectrum reversibly changed from the oxygenated spectrum to the deoxytype spectrum, indicating that oxygen adsorption / desorption occurs reversibly. It was. In addition, when the operation of blowing oxygen and then nitrogen was repeated, it was revealed that oxygen adsorption / desorption can be continuously performed. The oxygen affinity (P 50 value) was 2 Torr (37 ° C., pH 7.4). The half-life of the oxygen complex was 12 to 14 hours at 37 ° C. in air.
<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。
<Application example 3>
2- (4-((O-methyl) (3-methyl) histidylglycyl) carbonylbutanoyl) -5,10,15,20-tetrakis (α, α, α, α-o synthesized in Example 12 -(1-methylcyclohexanoylamino) phenyl) porphyrin iron (III) bromide (20 μm) was encapsulated in human serum albumin (2.5 μM) according to the method described in Japanese Patent Application No. 07-106314, 3 mL of a phosphate buffer aqueous solution (pH 7.4, 1/30 mM) of the heme complex (porphyrin / albumin: 8 (mol / mol)) was transferred to a quartz spectroscopic measurement cell and sealed in a nitrogen atmosphere. The visible absorption spectrum is λ max of 444 nm, 540 nm, and 568 nm, and the inclusion porphyrin iron (II) complex forms a Fe (II) high-spin five-coordinate complex in which one intramolecular axial base is coordinated. It was confirmed that
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。 When oxygen was bubbled through this dispersion, λ max in the visible absorption spectrum shifted to 435 nm and 550 nm, indicating the formation of an oxygenated complex. When nitrogen gas was blown into this oxygenated complex solution for 1 minute, the visible absorption spectrum reversibly changed from the oxygenated spectrum to the deoxy-type vector, indicating that the adsorption and desorption of oxygen occurred reversibly. . In addition, when the operation of blowing oxygen and then nitrogen was repeated, it was revealed that oxygen adsorption / desorption can be continuously performed. The oxygen affinity (P 50 value) was 1.8 Torr (37 ° C., pH 7.4). The half-life of the oxygen complex was 12 to 14 hours at 37 ° C. in air.
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