JP2011111438A - 有機金属錯体を有効成分として含有する抗がん剤 - Google Patents

Abstract

【課題】シスプラチンなどの従来の抗がん剤と比較して副作用が低減された抗がん剤を提供する。
【解決手段】下記化学式１：

で表される環状フェノール硫化物と金属とからなる有機金属錯体を有効成分として含有することを特徴とする抗がん剤により、上記課題は解決されうる。
【選択図】図４

Description

本発明は、有機金属錯体を有効成分として含有する抗がん剤に関する。

金属錯体を有効成分として含有する抗がん剤として、「白金製剤（プラチナ製剤）」に分類されるシスプラチンが知られている。シスプラチンは、下記化学式で表されるように、白金錯体としての構造を有する。

このシスプラチンは、塩素原子を介して、がん細胞に含まれるＤＮＡの構成塩基であるグアニンやアデニンのＮ−７位に結合する。これによりＤＮＡ鎖内には架橋が形成され、ＤＮＡの複製が阻害される結果、がん細胞の分裂・増殖が抑制され、がん細胞は死滅に至る。

シスプラチンは、１９６５年、アメリカのローゼンバーグ博士によって細菌の増殖を抑制する抗菌薬として発見され、その後、抗腫瘍効果が確認されてがん治療に用いられるようになった。日本におけるシスプラチンの適応症は、睾丸腫瘍、膀胱がん、腎盂・尿管腫瘍、前立腺がん、卵巣がん、頭頸部がん、非小細胞肺がん、食道がん、子宮頸がん、神経芽細胞腫、胃がん、小細胞肺がん、骨肉腫、胚細胞腫瘍、悪性リンパ腫など、非常に広い範囲に及んでいる。

このように、シスプラチンは、高い腫瘍縮小効果を有するものの、激しい副作用を示すという特徴をも有している。最も深刻な副作用は、強い腎毒性による腎不全などの腎臓機能の障害であり、投与上の大きな問題点とされている。かような腎臓障害は尿量が減少したときに発現しやすいことから、点滴によって水分を摂ったり、利尿剤を使用して尿量を増やしたりすることで、腎毒性を軽減するなどの対策が必要とされている。また、多くの患者に見られる悪心・嘔吐や食欲不振などの消化器症状に関しても、他の抗がん剤と比べてかなり強く発現することが知られている。このような消化器症状に対しては、主に制吐剤を併用することによって対応しているのが現状である。

ところで、白金と同様に重金属であるカドミウムは、出生時にはほとんど体内に蓄積されていない。しかし、加齢に伴い徐々に体内に蓄積され、体内蓄積の５０〜７０％が肝臓と腎臓に認められる。濃度としては腎臓への蓄積が最も多く、一定の蓄積量（濃度）を超えると、腎機能への影響が発現する。さらに、最近ではカドミウムが骨粗鬆症の発症要因として関連しているとの報告もなされている。

一方、シスプラチンとは異なるタイプの金属錯体として、ホスト分子に金属が包接されてなる包接錯体が知られている。包接錯体を構成するホスト分子としては、クラウンエーテル、シクロデキストリンなどが古くから知られていたが、近年、フェノールの２，６−位が連結基を介して複数個環状に連結されてなるオリゴマーであるカリックスアレーンが、新たなホスト分子として提案されている。そして、新世代のカリックスアレーンとして、連結基が硫黄原子を含む「チアカリックスアレーン」が開発され、水処理等の種々の用途への適用が検討されている。このチアカリックスアレーンをホスト分子とした包接錯体も提案されている（例えば、特許文献１を参照）。ただし、特許文献１において開示されているのは当該包接錯体のガス貯蔵体としての用途であり、かような包接錯体が抗がん剤としても機能しうることについては、いまだ知られていない。

特開２００８−３０８４７０号公報

本発明は、シスプラチンなどの従来の抗がん剤と比較して副作用が低減された抗がん剤を提供することを目的とする。

本発明者らは、従来の技術における上述したような問題点に鑑み、鋭意検討を行なった。その結果、チアカリックスアレーンをホスト分子とする有機金属錯体が抗がん作用を示し、しかも、正常細胞に対しては毒性を示さないことを確認した。本発明は、かような知見に基づきなされたものである。すなわち、本発明は、下記化学式１：

式中、
Ｘは、それぞれ独立して、水素原子、炭化水素基またはアシル基であり
Ｙは、それぞれ独立して、水素原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、−ＣＯＲ^１、−ＯＲ^２、−ＣＯＯＲ^３、−ＣＮ、−ＣＯＮＨ_２、−ＮＯ_２、−ＮＲ^４Ｒ^５、ハロゲン原子、−ＯＳＯ_３Ｒ^６、または−ＳＯ_３Ｒ^７であり（この際、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、それぞれ独立して、水素原子または炭化水素基である）、
Ｚは、それぞれ独立して、スルフィド基、スルフィニル基、またはスルホニル基であり、
ｎは、３〜２０の整数であり、
ｍは、それぞれ独立して、１〜７の整数である。
で表される環状フェノール硫化物と金属とからなる有機金属錯体を有効成分として含有することを特徴とする、抗がん剤である。

本発明によれば、シスプラチンなどの従来の抗がん剤と比較して副作用が低減された抗がん剤が提供されうる。

実施例においてＴＣ４Ａ−Ｃｄの細胞毒性を評価した結果を示すグラフである。具体的には、図１は、Ｊｕａｋａｔ細胞の生存率のグラフである。 実施例においてＴＣ４Ａ−Ｃｄの細胞毒性を評価した結果を示すグラフである。具体的には、図２は、ＦＬＣ−４細胞の生存率のグラフである。 実施例においてＴＣ４Ａ−Ｃｄのマウスでの急性毒性を評価した結果を示すグラフである。具体的には、図３は、投与後２週間の観察におけるマウスの生存曲線を示すグラフである。 ＴＣ４Ａ−Ｃｄ投与群（Ａ−１〜Ａ−４）および生理食塩水投与群（Ｃ−１〜Ｃ−４）のそれぞれのマウスから摘出された腫瘍を撮影した写真である。 ＴＣ４Ａ−Ｃｄ投与群（Ａ−１〜Ａ−４）および生理食塩水投与群（Ｃ−１〜Ｃ−４）のそれぞれのマウスから摘出された腫瘍の重量の平均値を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための具体的な形態について詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は下記の具体的な形態のみに限定されるわけではない。

本発明の一形態は、下記化学式１：

で表される環状フェノール硫化物と金属とからなる有機金属錯体を有効成分として含有することを特徴とする、抗がん剤である。

本形態の抗がん剤は、有効成分として、所定の有機金属錯体を含有する。この有機金属錯体は、化学式１で表される環状フェノール硫化物と金属とからなる。具体的には、この有機金属錯体は、当該環状フェノール硫化物に当該金属が包接されてなる構成を有する。ここではまず、化学式１で表される環状フェノール硫化物の具体的な形態について、詳細に説明する。

化学式１において、Ｘは、それぞれ独立して、水素原子、炭化水素基またはアシル基である。ここで、Ｘについて「それぞれ独立して」とあるのは、後述するようにｎは３以上の整数であることから、化学式１の環状フェノール硫化物は分子中に複数のＸを含むこととなり、この複数のＸが互いに同一であってもよいし、異なっていてもよいことを意味する趣旨である。このことは、後述する符号（Ｙ、Ｚ、ｍ）についても同様である。

Ｘが炭化水素基である場合において、かような炭化水素基の炭素数について特に制限はなく、好ましくは１〜５０であり、より好ましくは１〜２０であり、さらに好ましくは１〜１２であり、いっそう好ましくは１〜８であり、特に好ましくは１〜４であり、最も好ましくは１〜２である。

かような炭化水素基としては、例えば、飽和脂肪族炭化水素基、不飽和脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、脂環式−脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、芳香族−脂肪族炭化水素基などが挙げられる。飽和脂肪族炭化水素基の具体例としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、２−メチルブチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、３−メチルペンチル、エチルブチル、ｎ−ヘプチル、２−メチルヘキシル、ｎ−オクチル、イソオクチル、ｔｅｒｔ−オクチル、２−エチルヘキシル、３−メチルヘプチル、ｎ−ノニル、イソノニル、１−メチルオクチル、エチルヘプチル、ｎ−デシル、１−メチルノニル、ｎ−ウンデシル、１，１−ジメチルノニル、ｎ−ドデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、およびエチレンやプロピレン、ブチレンの重合物またはそれらの共重合物からなる基などが挙げられる。また、不飽和脂肪族炭化水素基の具体例としては、例えば、ビニル、アリル、イソプロペニル、２−ブテニル、２−メチルアリル、１，１−ジメチルアリル、３−メチル−２−ブテニル、３−メチル−３−ブテニル、４−ペンテニル、ヘキセニル、オクテニル、ノネニル、デセニル基、およびアセチレンやブタジエン、イソプレンなどの重合物またはそれらの共重合物からなる基などが挙げられる。さらに、脂環式炭化水素基の具体例としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、３−メチルシクロヘキシル、４−メチルシクロヘキシル、４−エチルシクロヘキシル、２−メチルシクロオクチル、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、シクロオクテニル、４−メチルシクロヘキセニル、４−エチルシクロヘキセニル基などが挙げられる。また、脂環式−脂肪族炭化水素基の具体例としては、例えば、シクロプロピルエチル、シクロブチルエチル、シクロペンチルエチル、シクロヘキシルメチル、シクロヘキシルエチル、シクロヘプチルメチル、シクロオクチルエチル、３−メチルシクロヘキシルプロピル、４−メチルシクロヘキシルエチル、４−エチルシクロヘキシルエチル、２−メチルシクロオクチルエチル、シクロプロペニルブチル、シクロブテニルエチル、シクロペンテニルエチル、シクロヘキセニルメチル、シクロヘプテニルメチル、シクロオクテニルエチル、４−メチルシクロヘキセニルプロピル、４−エチルシクロヘキセニルペンチル基などが挙げられる。さらに、芳香族炭化水素基の具体例としては、例えば、フェニル、ナフチルなどのアリール基；４−メチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，４，５−トリメチルフェニル、２−エチルフェニル、ｎ−ブチルフェニル、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、アミルフェニル、ヘキシルフェニル、ノニルフェニル、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル、シクロヘキシルフェニル、クレジル、オキシエチルクレジル、２−メトキシ−４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、ドデシルフェニルなどのアルキルアリール基などが挙げられる。また、芳香族−脂肪族炭化水素基の具体例としては、例えば、ベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、２−フェニルプロピル、３−フェニルプロピル、４−フェニルブチル、５−フェニルペンチル、６−フェニルヘキシル、１−（４−メチルフェニル）エチル、２−（４−メチルフェニル）エチル、２−メチルベンジル、１，１ージメチルー２ーフエニルエチル基などが挙げられる。

続いて、Ｘがアシル基である場合において、かようなアシル基の炭素数について特に制限はなく、好ましくは１〜５０であり、より好ましくは１〜２０であり、さらに好ましくは１〜１２であり、いっそう好ましくは１〜８であり、特に好ましくは１〜４であり、最も好ましくは１〜２である。アシル基の具体例としては、例えば、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、イソバレリル、オキサリル、サクシニル、ピバロイル、ステアロイル、ベンゾイル、フェニルプロピオニル、トルオイル、ナフトイル、フタロイル、インダンカルボニル、ｐ−メチルベンゾイル、シクロヘキシルカルボニル基などが挙げられる。

化学式１において、Ｘは、好ましくは水素原子または炭化水素基であり、より好ましくは水素原子または炭素数１〜１２の炭化水素基であり、より好ましくは水素原子または炭素数１〜８の炭化水素基であり、いっそう好ましくは水素原子または炭素数１〜４の炭化水素基であり、特に好ましくは水素原子または炭素数１〜２の炭化水素基であり、最も好ましくは水素原子である。つまり、−ＯＸ基はヒドロキシ基（−ＯＨ基）であることが最も好ましい。

化学式１において、Ｙは、それぞれ独立して、水素原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、−ＣＯＲ^１、−ＯＲ^２、−ＣＯＯＲ^３、−ＣＮ、−ＣＯＮＨ_２、−ＮＯ_２、−ＮＲ^４Ｒ^５、ハロゲン原子、−ＯＳＯ_３Ｒ^６、または−ＳＯ_３Ｒ^７である。

ここで、Ｙが炭化水素基である場合、その定義は上述したＸにおける炭化水素基と同様であり、好ましい形態も同様である。また、Ｙが−ＣＯＲ¹基である場合、その定義は上述したＸにおけるアシル基と同様であり、好ましい形態も同様である。また、Ｙがハロゲン化炭化水素基である場合、その定義は上述したＸにおける炭化水素基にハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）が置換したものであり、好ましい形態もＸの具体的な形態に対応する。

Ｙの定義におけるＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、^Ｒ６、およびＲ^７は、それぞれ独立して、水素原子または炭化水素基である。これらの定義における炭化水素基もまた、上述したＸにおける炭化水素基と同様であり、好ましい形態も同様である。なお、当該炭化水素基は、−ＣＯＲ^１、−ＯＲ^２、−ＣＯＯＲ^３、−ＣＮ、−ＣＯＮＨ_２、−ＮＯ_２、−ＮＲ^４Ｒ^５、ハロゲン原子、−ＯＳＯ_３Ｒ^６、または−ＳＯ₃Ｒ^７などの官能基により置換されていてもよい。また、当該炭化水素基が置換される場合において、置換基は、１種でもよいし、２種以上でもよく、また単一でもよいし、２個以上の複数でもよい。また、Ｙがカルボキシ基（−ＣＯＯＨ基）や−ＯＳＯ_３Ｈ基、スルホン酸基（−ＳＯ_３Ｈ）などである場合、これらの基はアニオン形態であってもよい。換言すれば、Ｙは塩の形態をとりうる。

化学式１において、Ｙは、好ましくは−ＣＮ、−ＣＯＮＨ_２、−ＮＯ_２、−ＮＲ^４Ｒ^５、または−ＳＯ₃Ｒ^６もしくはその塩であり、最も好ましくはスルホン酸基（−ＳＯ_３Ｈ）またはその塩である。Ｙがこれらの形態であると、環状フェノール硫化物が水溶性となりうるため、好ましい。

化学式１において、Ｚは、それぞれ独立して、スルフィド基（−Ｓ−）、スルフィニル基（−ＳＯ−）、またはスルホニル基（−ＳＯ_２−）である。中でも好ましくは、スルフィド基またはスルフィニル基であり、最も好ましくはスルフィド基である。

化学式１において、ｍは、それぞれ独立して、１〜７の整数である。ｍは、好ましくは１〜５の整数であり、さらに好ましくは１〜３の整数であり、特に好ましくは１である。最も好ましい形態では、すべてのｍが１である。

化学式１において、ｎは、３〜２０の整数であり、好ましくは４〜１６であり、さらに好ましくは４〜１２であり、いっそう好ましくは４〜８であり、非常に好ましくは４、６、または８であり、特に好ましくは４または６であり、最も好ましくは４である。

続いて、本形態の抗がん剤の有効成分である有機金属錯体を構成する金属について説明する。この金属は、化学式１で表される環状フェノール硫化物に包接されることができ、がん細胞との接触によって抗がん作用または制がん作用を示すことができるものであれば特に制限されない。かような金属としては、例えば、白金族金属、遷移金属、または希土類金属が挙げられる。なかでも、白金族金属または遷移金属が好ましく、具体的には、カドミウム、白金、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、鉄、セリウム、ランタン、またはチタンが好ましい。高い抗がん作用を発揮しうるという観点からは、より好ましくはカドミウムまたは白金であり、最も好ましくはカドミウムである。これらの金属は１種のみが単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよいが、好ましくは１種のみが単独で用いられる。

本形態の抗がん剤を構成する有機金属錯体において、環状フェノール硫化物と錯体を構成する（当該硫化物に包接される）金属原子のモル数は特に制限されない。この値は、環状フェノール硫化物におけるｎの値や包接される金属原子の種類（価数）などに応じて変動しうるため、一義的には規定しづらいが、一例として、環状フェノール硫化物１モルに対して、金属原子が好ましくは１〜１０モルであり、より好ましくは１〜８モルであり、特に好ましくは１〜６モルであり、最も好ましくは１〜２モルである。

本形態の抗がん剤を構成する有機金属錯体の製造方法について特に制限はなく、従来公知の知見が適宜参照されうる。一例としては、化学式１で表される環状フェノール硫化物（チアカリックスアレーンとして知られている）と上述した金属（例えば、塩化物、炭酸塩、硫酸塩などの塩の形態で提供されうる）とを溶媒中で接触させて、硫化物に金属を包接させることができる。場合によっては、本形態に係る有機金属錯体を構成する金属とは異なる金属が包接されてなる他の錯体と、最終的に包接を希望する金属とを同様に溶媒中で接触させて、所望の有機金属錯体を得ることもできる（後述する実施例を参照）。なお、溶媒中で得られた有機金属錯体については、再結晶−濾過などの常法に従って精製することができる。

有機金属錯体を構成する環状フェノール硫化物の入手経路についても特に制限はなく、市販品が存在する場合には当該市販品を購入することにより用いてもよい。場合によっては、従来公知の知見を参照しつつ、自ら合成することによって入手することも可能である。本形態に係る有機金属錯体を構成する環状フェノール硫化物を自ら合成する手法について特に制限はないが、例えば、対応するフェノール化合物と単体硫黄とを、アルカリ金属試薬またはアルカリ土類金属試薬の存在下反応させることにより、製造が可能である。

ここではまず、化学式１におけるフェノール部位に対応するフェノール化合物（互いにパラ位にヒドロキシ基（−ＯＨ基）とＹ基が結合したものであって、Ｙ基が水素原子または炭化水素基であるもの）を原料として準備する。そして当該フェノール化合物を、単体硫黄と反応させる。

この際、フェノール化合物と単体硫黄との原料仕込比は特に制限されないが、フェノール化合物１グラム当量に対し、単体硫黄が０．１グラム当量以上であるとよく、好ましくは０．３５グラム当量以上である。単体硫黄の原料仕込比の上限についても特に制限はないが、フェノール化合物１グラム当量に対し、２０グラム当量以下が好ましく、１０グラム当量以下がより好ましい。

反応に用いられるアルカリ金属試薬としては、例えば、アルカリ金属単体、水素化アルカリ金属、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属、アルカリ金属アルコキシド、ハロゲン化アルカリ金属などが挙げられる。また、アルカリ土類金属試薬としては、例えば、アルカリ土類金属単体、水素化アルカリ土類金属、水酸化アルカリ土類金属、酸化アルカリ土類金属、炭酸アルカリ土類金属、アルカリ土類金属アルコキシド、ハロゲン化アルカリ土類金属などが挙げられる。これらのうち、アルカリ金属試薬としては、アルカリ金属単体、水素化アルカリ金属、水酸化アルカリ金属、炭酸アルカリ金属、アルカリ金属アルコキシドが好ましく、アルカリ土類金属試薬としては、アルカリ土類金属単体、水素化アルカリ土類金属、水酸化アルカリ土類金属、酸化アルカリ土類金属、炭酸アルカリ土類金属、アルカリ土類金属アルコキシドが好ましい。アルカリ金属試薬の具体例としては、例えば、リチウム金属単体、ナトリウム金属単体、カリウム金属単体、水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウム、リチウムブトキシド、リチウムエトキシド、ナトリウムブトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムブトキシド、カリウムエトキシドなどが挙げられる。また、アルカリ土類金属試薬の具体例としては、例えば、マグネシウム金属単体、カルシウム金属単体、水素化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、マグネシウムブトキシド、マグネシウムエトキシドなどが挙げられる。これらの金属試薬は、１種が単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。金属試薬の使用量は、フェノール化合物１グラム当量に対し０．００５グラム当量以上であるとよく、好ましくは０．０１グラム当量以上である。一方、金属試薬の使用量の上限について特に制限はないが、好ましくは１０グラム当量以下であり、特に好ましくは５グラム当量以下である。

この反応は、不活性ガス雰囲気下で行なうことが好ましい。この際、不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムなどが挙げられる。また、この反応は、反応時に生成する水および硫化水素を除去しつつ行なうことが好ましい。なお、反応時に生成する硫化水素を除去するためには、不活性ガス気流下で反応を行なうことが好ましい。この反応の反応温度は特に制限されないが、８０℃以上が好ましく、１００℃以上がより好ましい。また、反応温度の上限についても特に制限はなく、好ましくは３００℃以下であり、より好ましくは２８０℃以下である。なお、この反応の反応時間は、通常１〜２４時間程度である。

反応には、必要に応じて溶媒を使用することが好ましい。溶媒は特に制限されないが、例えば、ヘキサデカン等の脂肪族炭化水素類；シメンやプソイドクメンなどの芳香族炭化水素；ジフェニルエーテル、ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；ジフェニルスルフィドなどのスルフィド類；エチレングリコール、ジエチレングリコールなどの二価アルコール類；これらの混合物などが挙げられる。なお、反応原料を均一化するために、反応当初に水を加えてもよい。反応の反応混合物を硫酸水溶液や塩酸水溶液などの酸性水溶液で加水分解することにより、反応生成物が得られる。反応生成物が２種以上の環状フェノール硫化物の混合物である場合には、通常の分離手段（例えば、カラムクロマトグラフィー、再結晶法など）によって、分離・精製することができる。

上述した反応によって、化学式１において、Ｘが水素原子であり、Ｙが水素原子または炭化水素基である環状フェノール硫化物が得られる。その他の符号（Ｚ、ｍ、ｎ）については、上述したとおりである。このＺ、ｍ、およびｎについては、上述した反応の反応条件を適宜調整することによって、制御可能である。

上記で生成した環状フェノール硫化物におけるヒドロキシ基を構成する水素原子を、化学式１における−ＯＸ基を構成するＸ（水素原子以外のもの）へと変換させることができる。例えば、当該ヒドロキシ基の水素原子を、アセチルクロライドや無水酢酸などのアシル化剤によって、アシル基へと変換させることができる。また、当該ヒドロキシ基の水素原子をアルカリ金属に置換し、これをハロゲン化炭化水素と反応させるウイリアムソン反応によって、炭化水素基へと変換させることができる。

一方、上記で生成した環状フェノール硫化物における基Ｙを、化学式１におけるＹ（水素原子または炭化水素基以外のもの）へと変換させることができる。例えば、生成した環状フェノール硫化物における基Ｙがアルキル基である場合には、当該環状フェノール硫化物を塩化アルミニウム、コバルト酸化物触媒などと接触させることにより脱アルキル化し、Ｙを水素原子へと変換することができる。また、この脱アルキル化した環状フェノール硫化物に、ニトロ四フッ化ボロンや硝酸などの適当なニトロ化剤を作用させることにより、Ｙをニトロ基へと変換することができる。さらに、ニトロ基を鉄／塩酸などの適当な還元剤を用いて還元することにより、アミノ基へと変換することができる。また、さらに亜硝酸ナトリウムなどを用いてジアゾ化し、これを塩酸などの存在下、塩化銅などの適当なハロゲン化剤、シアノ化剤または水を作用させることにより、それぞれハロゲン原子、シアノ基またはヒドロキシ基へと変換させることができる。また、このヒドロキシ基は、硫酸などの硫酸エステル化剤の作用により、酸性硫酸エステル基へと変換することができる。さらに、ヒドロキシ基は、ナトリウムなどのアルカリ金属フェノキシドを経由して、ハロゲン化アルキルを作用させることにより、アルキルエーテルへと変換させることができる。

一方、脱アルキル化した環状フェノール硫化物に発煙硫酸などを作用させることにより、スルホン酸基へと変換させることもできる。また、脱アルキル化した環状フェノール硫化物に、必要に応じてルイス酸などの触媒の共存下、酸ハロゲン化物を反応させることにより、アシル基へと変換させることもできる。さらに、環状アルキルフェノール硫化物を、過マンガン酸化合物などの適当な酸化剤を用いて酸化することにより、Ｙをカルボキシル基へと変換させることができる。得られたカルボン酸をアルコールと反応させることによりエステル基へと変換することもできるし、アミンと反応させることによりアミド基へと変換することもできる。

本形態に係る有機金属錯体は、後述するように高い抗がん活性を有することから、抗がん剤として用いられうる。

すなわち、本発明によれば、上述した有機金属錯体を有効成分として含有することを特徴とする抗がん剤が提供されるのである。

本形態の抗がん剤が適用されるがんの種類は、特に限定されず、例えば、白血病、悪性黒色腫、悪性リンパ腫、消化器癌、肺癌、食道癌、胃癌、大腸癌、直腸癌、結腸癌、尿管腫瘍、胆嚢癌、胆管癌、胆道癌、乳癌、肝臓癌、膵臓癌、睾丸腫瘍、上顎癌、舌癌、口唇癌、口腔癌、咽頭癌、喉頭癌、卵巣癌、子宮癌、前立腺癌、甲状腺癌、脳腫瘍、カポジ肉腫、血管腫、真性多血症、神経芽腫、網膜芽腫、骨髄腫、膀胱腫、肉腫、骨肉腫、筋肉腫、皮膚癌、基底細胞癌、皮膚付属器癌、皮膚転移癌、皮膚黒色腫などが挙げられる。なかでも、本形態の抗がん剤は、白血病の治療に特に有用である。また、悪性腫瘍のみならず、良性腫瘍への適用も可能である。また、本形態の抗がん剤は、癌転移を抑制するために使用されることができ、特に、術後の癌転移抑制剤としても有用である。

本形態の抗がん剤を使用するにあたっては、種々の形態でヒトまたは動物に（特に好ましくはヒトに）、本形態の抗癌剤を投与することができる。本形態の抗がん剤の投与形態としては、経口投与でもよいし、静脈内、筋肉内、皮下または皮内等への注射、直腸内投与、経粘膜投与などの非経口投与でもよい。経口投与に適する製剤形態としては、例えば、錠剤、丸剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤、液剤、懸濁剤、乳剤、シロップ剤などが挙げられる。また、非経口投与に適する医薬組成物としては、例えば、注射剤、点滴剤、点鼻剤、噴霧剤、吸入剤、坐剤等の外用固形剤、または、軟膏、クリーム、粉状塗布剤、液状塗布剤、貼付剤等の経皮吸収剤などが挙げられる。さらに、本形態の抗がん剤の製剤形態としては、埋め込み用ペレットや公知の技術により調製される持続性製剤が挙げられる。

好ましい投与形態や製剤形態等は、患者の年齢、性別、体質、症状、処置時期等に応じて、医師によって適宜選択される。

本形態の抗がん剤が、錠剤、丸剤、散剤、粉剤、顆粒剤などの固形製剤である場合、これらの固形製剤は、本形態に係る有機金属錯体を、常法に従って適当な添加剤、例えば、乳糖、ショ糖、Ｄ−マンニトール、トウモロコシデンプン、合成もしくは天然ガム、結晶セルロース等の賦形剤、デンプン、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、アラビアゴム、ゼラチン、ポリビニルピロリドン等の結合剤、カルボシキメチルセルロースカルシウム、カルボシキメチルセルロースナトリウム、デンプン、コーンスターチ、アルギン酸ナトリウム等の崩壊剤、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム等の滑沢剤、炭酸カルシウム、炭酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸ナトリウム等の充填剤または希釈剤等と適宜混合することにより、製造されうる。錠剤等には、必要に応じて、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、白糖、ポリエチレングリコール、酸化チタン等のコーティング剤を用いて、糖衣、ゼラチン、腸溶被覆、フイルムコーティングなどが施されてもよい。

本形態の抗がん剤が、注射剤、点眼剤、点鼻剤、吸入剤、噴霧剤、ローション剤、シロップ剤、液剤、懸濁剤、乳剤等の液状製剤である場合、これらの液状製剤は、本形態に係る有機金属錯体に、精製水、リン酸緩衝液等の適当な緩衝液、生理的食塩水、リンゲル溶液、ロック溶液等の生理的塩類溶液、カカオバター、ゴマ油、オリーブ油等の植物油、鉱油、高級アルコール、高級脂肪酸、エタノール等の有機溶媒等に溶解して、必要に応じてコレステロール等の乳化剤、アラビアゴム等の懸濁剤、分散助剤、浸潤剤、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油系、ポリエチレングリコール系等の界面活性剤、リン酸ナトリウム等の溶解補助剤、糖、糖アルコール、アルブミン等の安定化剤、パラベン等の保存剤、塩化ナトリウム、ブドウ糖、グリセリン等の等張化剤、緩衝剤、無痛化剤、吸着防止剤、保湿剤、酸化防止剤、着色剤、甘味料、フレーバー、芳香物質等を適宜添加することにより、滅菌された水溶液、非水溶液、懸濁液、リポソームまたはエマルジョン等として調製されうる。この際、注射剤は、生理学的なｐＨを有することが好ましく、６〜８の範囲内のｐＨを有することが特に好ましい。

本形態の抗がん剤が、ローション剤、クリーム剤、軟膏等の半固形製剤の場合、これらの半固形製剤は、本形態に係る有機金属錯体を脂肪、脂肪油、ラノリン、ワセリン、パラフィン、蝋、硬膏剤、樹脂、プラスチック、グリコール類、高級アルコール、グリセリン、水、乳化剤、懸濁化剤等と適宜混和することにより、製造されうる。

本形態の抗がん剤における、本形態に係る有機金属錯体の含有量は、投与形態、重篤度や所望の投与量などに応じて変動しうるが、一般的には、本形態の抗がん剤の全質量に対して、０．００１〜８０質量％、好ましくは０．１〜５０質量％である。

本形態の抗がん剤の投与量は、例えば患者の年齢、性別、体重、症状、および投与経路などの条件に応じて、医師により適宜決定されうる。一般的には、成人一日あたりの有効成分の量として１μｇ／ｋｇから１，０００ｍｇ／ｋｇ程度の範囲であり、好ましくは１０μｇ／ｋｇから１０ｍｇ／ｋｇ程度の範囲である。かような投与量の抗がん剤は、一日一回で投与されてもよいし、一日数回（例えば、２〜４回程度）に分けて投与されてもよい。

本形態の抗がん剤を使用するにあたっては、既知の化学療法、外科的治療法、放射線療法、温熱療法や免疫療法などと併用されてもよい。

本形態の抗がん剤は、後述する実施例において示されるように、正常機能を有するヒトの細胞に対して細胞死の誘導などの悪影響を及ぼす虞が極めて少ない。このため、本発明によれば、重篤な副作用が問題となっているシスプラチンなどの他の金属含有抗がん剤と比較して、副作用が低減された抗がん剤が提供されうる。

（有機金属錯体の合成）
まず、文献（Ｉｋｉ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９８，ｐ．６２５−６２６）に記載の手法に従って、下記化学式：

で表されるスルホン化チアカリックス［４］アレーン−Ｎａ錯体（ＴＣ４Ａ−Ｎａ：分子量９０４．８３）を合成した。このＴＣ４Ａ−Ｎａは、４つのヒドロキシ基が互いに水素結合を介して固定されることにより、以下に示すようなお椀形の構造を有する。そしてその構造から、金属（Ｍｅ）を包接するためのホスト分子として機能しうる。

上記で合成したＴＣ４Ａ−Ｎａ ０．２００ｇ（０．２２ｍｍｏｌ）と、酢酸カドミウム二水和物（Ｃｄ（ＣＨ_３ＣＯＯ）_２・２Ｈ_２Ｏ）５９ｍｇ（０．２２ｍｍｏｌ）とを、イオン交換水（５ｍＬ）中に溶解させ、３０分間加熱還流させた。次いで、水を減圧下で留去し、１２０℃にて減圧乾燥後、白色の固体を得た（収量：０．１６５ｇ）。得られた化合物の同定については、ＩＲにより行なった（ＩＲ（ＫＢｒ）：３４４９（Ｏ−Ｈ）、２３６０（Ｃ−Ｈ）、１１８６（ＳＯ^３−）、１０４１（ＳＯ^３−））。また、原子吸光光度法により分析したところ、得られた化合物１モル中にはＮａが２モル、Ｃｄが１モル含まれることが判明した。よって、得られた化合物（ＴＣ４Ａ−Ｃｄ）の構造は、下記化学式：

で表されるものと考えられる。なお、上記化学式に示す繰り返し単位は実際にはランダムに位置しており、上記化学式に示す順序に固定されているわけではない。
（細胞内でのＣｄの蓄積）
ヒトＴ細胞白血病由来Ｊｕｒｋａｔ細胞株を培養している培地中にＴＣ４Ａ−Ｃｄを投与した際の細胞内へのＣｄの蓄積を評価した。なお、Ｊｕｒｋａｔ細胞株の培養については、ＲＰＭＩ／１６４０培地を用いて、５％ＣＯ_２下、３７℃で行なった。

蓄積評価は、具体的には、まず、培地中に１０μＭのＴＣ４Ａ−ＣｄまたはＣｄＣｌ_２をそれぞれ投与し、３７℃にて１２時間インキュベートした。その後、細胞内のＣｄ^２＋濃度を原子吸光光度法により測定した。その結果を下記の表１に示す。表１に示すように、いずれの投与群においても、細胞内にＣｄが蓄積していた。

（ＴＣ４Ａ−Ｃｄの細胞毒性）
Ｊｕｒｋａｔ細胞および正常な肝機能を保持しているヒト肝がん由来細胞株であるＦＬＣ−４細胞に対するＴＣ４Ａ−Ｃｄ、ＣｄＣｌ_２、およびＴＣ４Ａ−Ｎａの細胞毒性を測定した。具体的には、それぞれの投与群について０．０１μＭ、０．１μＭ、１μＭ、１０μＭ、１００μＭ、１０００μＭの濃度で投与を行い、ＭＴＴアッセイを用いて測定を行なった。具体的には、上記処理後７２時間さらにインキュベーションを行った後、培地に５．５ｍｇ／ｍＬ濃度のＭＴＴ（３−［４，５−ジメチルチアゾール−２−イル］−２，５−ジフェニルテトラゾリウムブロマイド）を１０μＬ添加し、３７℃にて４時間インキュベートした。その後、抽出溶液（４０％Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、２％酢酸、２０％ＳＤＳ、および０．０３Ｎ ＨＣｌ）９０μＬを添加し、室温にて２時間インキュベートした。そして、マイクロプレートリーダー（モデル５５０、バイオラッド社製）により波長５７０ｎｍにおける吸光度を測定することで、細胞の増殖（生存率）を評価した。

それぞれの投与群についての添加濃度に対するＪｕｒｋａｔ細胞およびＦＬＣ−４細胞の生存率のグラフを、それぞれ図１および図２に示す。また、得られた結果から算出される、それぞれの細胞株の細胞死に対するＴＣ４Ａ−ＣｄおよびＣｄＣｌ_２のＩＣ_５０の値、並びにその特異性を、下記の表２に示す。

図１および表２に示すように、ＴＣ４Ａ−ＣｄのＪｕｒｋａｔ細胞の細胞死に対するＩＣ_５０は、６．９μＭであった。この値は、種々のがん細胞に対するシスプラチンのＩＣ_５０の値（１．９〜８．１μＭ）とほぼ同様であることから、ＴＣ４Ａ−Ｃｄは、がん細胞に対する細胞死の強い促進作用を示すことが示された。ここで、ＴＣ４Ａ−ＣｄのＩＣ_５０はＣｄＣｌ_２のそれとほぼ等しいことから、ＴＣ４Ａ−ＣｄはＪｕｒｋａｔ細胞に効率よく取り込まれた後、細胞内でＣｄを徐放することで細胞死促進作用を発揮するものと思われる。なお、図１および表２に示すように、Ｃｄを包接していないＴＣ４Ａ−ＮａのＩＣ_５０は１ｍＭ以上であり、細胞死促進作用は観察されなかった。

一方、図２および表２に示すように、正常な肝機能を保持しているヒト肝がん由来細胞株であるＦＬＣ−４細胞に対しては、ＴＣ４Ａ−Ｃｄによる細胞死の促進作用は観察されなかった。したがって、ＴＣ４Ａ−Ｃｄは、ヒトの正常細胞に対しては細胞死を引き起こすことなく、がん細胞（特に、白血病細胞）に対して特異的に作用し、抗がん作用を示すものと考えられる。

（マウスでの急性毒性）
７週齢の雄のＣ５７ＢＬ／６Ｎマウス（２１匹）に、ＴＣ４Ａ−Ｃｄ、ＣｄＣｌ_２、および生理食塩水をそれぞれ図３に示す量で１回／週の頻度で腹腔内注射した。その後、２週間観察した。２週間の観察におけるマウスの生存曲線を図３に示す。

図３に示すように、４４μｍｏｌ／ｋｇ体重を投与した場合、ＴＣ４Ａ−Ｃｄ投与群では３例すべてが死亡し、ＣｄＣｌ２投与群でも３例中２例が死亡した。一方、１３μｍｏｌ／ｋｇ体重以下の投与量ではＴＣ４Ａ−Ｃｄ投与群、ＣｄＣｌ２投与群のいずれも全例生存しており、体重の顕著な減少は見られなかった。

以上の結果、上記で観察された腫瘍縮小効果が見られたＴＣ４Ａ−Ｃｄの腹腔内投与量（１３μｍｏｌ／ｋｇ体重）では、安全であることが判明した。

（マウス皮下移植したＪｕｒｋａｔ細胞に対するＴＣ４Ａ−Ｃｄの抗腫瘍効果）
５×１０^８細胞／ｍＬ濃度のＪｕｒｋａｔ細胞の浮遊液１００μＬを、Ｓｃｉｄマウスの背部の皮下に異種移植した。２０日間飼育した後、ＴＣ４Ａ−Ｃｄ、ＣｄＣｌ_２、および生理食塩水のそれぞれを腹腔内注射した。この際、各投与群の投与量は、ＴＣ４Ａ−ＣｄおよびＣｄＣｌ_２が１３μｍｏｌ／ｋｇ体重であり、生理食塩水が１００μＬであった。また、投与は週３回×２週間行ない、初回投与から２週間後にマウスを犠牲死させて、腫瘍のサイズおよび重量を測定した。その結果を図４および図５に示す。図４は、ＴＣ４Ａ−Ｃｄ投与群（Ａ−１〜Ａ−４）および生理食塩水投与群（Ｃ−１〜Ｃ−４）のそれぞれのマウスから摘出された腫瘍を撮影した写真である。また、図５は、それぞれの腫瘍の重量の平均値を示すグラフである。図４および図５に示す結果から、ＴＣ４Ａ−Ｃｄ投与群においては、Ｊｕｒｋａｔ細胞株由来の腫瘍のサイズおよび重量が、ともに明らかに減少していることが示される。

Claims (7)

1. 下記化学式１：
   式中、
   Ｘは、それぞれ独立して、水素原子、炭化水素基またはアシル基であり
   Ｙは、それぞれ独立して、水素原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、−ＣＯＲ^１、−ＯＲ^２、−ＣＯＯＲ^３、−ＣＮ、−ＣＯＮＨ_２、−ＮＯ_２、−ＮＲ^４Ｒ^５、ハロゲン原子、−ＯＳＯ_３Ｒ^６、または−ＳＯ_３Ｒ^７であり（この際、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、それぞれ独立して、水素原子または炭化水素基である）、
   Ｚは、それぞれ独立して、スルフィド基、スルフィニル基、またはスルホニル基であり、
   ｎは、３〜２０の整数であり、
   ｍは、それぞれ独立して、１〜７の整数である。
   で表される環状フェノール硫化物と金属とからなる有機金属錯体を有効成分として含有することを特徴とする、抗がん剤。
2. 前記化学式１において、ｎが４〜８である、請求項１に記載の抗がん剤。
3. 前記金属が、カドミウム、白金、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、鉄、セリウム、ランタン、およびチタンからなる群から選択される、請求項１または２に記載の抗がん剤。
4. 前記化学式１において、Ｘが水素原子である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の抗がん剤。
5. 前記化学式１において、Ｙが−ＳＯ_３Ｈまたはその塩である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の抗がん剤。
6. 前記化学式１において、Ｚがスルフィド基であり、ｍが１である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の抗がん剤。
7. 白血病の治療に用いられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の抗がん剤。