JP2023517791A - 新規な有機電子伝達媒介体およびこれを含む装置 - Google Patents

新規な有機電子伝達媒介体およびこれを含む装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、優れた酸化還元電位を示す新規な有機電子伝達媒介体およびこれを含む向上した性能を有する電気化学バイオセンサーなどの装置に関する。

Description

本発明は、新規な有機電子伝達媒介体およびこれを含む電気化学バイオセンサーに関する。
グルコースセンサーの作動原理は図１の通りである。具体的には、グルコースがグルコース酸化酵素（ｇｌｕｃｏｓｅ ｏｘｉｄａｓｅ）によって酸化されてグルコン酸となり、電子伝達された還元された中間体が電極に電子を伝達することになる。その結果、血液中のブドウ糖と酵素反応で発生する電子の流れが電気的信号に変換されて血液中のブドウ糖の濃度が分かることになる。
血糖測定ストリップに用いられる代表的なグルコース脱水素酵素（ｇｌｕｃｏｓｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）としては、ｇｌｕｃｏｓｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ－ｆｌａｖｉｎ ａｄｅｎｉｎｅ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ（ＦＡＤ－ＧＤＨ）がある。ＦＡＤ－ＧＤＨと電極間の電子移動を助ける電子伝達媒介体を必要とするが、Ｆｅ（ＣＮ）６ －３は水によく溶け、安価かつ高い感度を有するので、適切な化合物として知られている。しかし、活性部位の低い親和性のため、ＦＡＤ－ＧＤＨとＦｅ（ＣＮ）６ －３の速度定数（ｋ２＝ｋｃａｔ／ｋＭ）が１×１０３Ｍ－１ｓ－１程度に低いので、両者の反応性が良くないという限界がある。
一方、高い速度定数を有するオスミウム系錯体が電子伝達媒介体として活用されている。錯体のリガンドを変形すると、適切な電気化学的電位を有するように調節できるので活用性の側面からも非常に有用であるが、オスミウム金属は非常に高いため、使い捨ての血糖測定ストリップに使用するのに適切でない。したがって、安価かつ持続可能な代替剤として有機化合物に対する研究が行われている。現在、ナフトキノン／フェナントレンキノン（ｎａｐｈｔｈｏｑｕｉｎｏｎｅ／ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅｑｕｉｎｏｎｅ）誘導体をはじめとする多様な有機系電子伝達媒介体の特性が報告されているが、依然としてこのような電子伝達媒介体に使用可能な有機系物質に対する開発要求が求められている。
このような背景下で本発明者らは、フェノチアジン有機電子伝達媒介体（ｐｈｅｎｏｔｈｉａｚｉｎｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｅｄｉａｔｏｒ）の酸化還元反応に注目した。下記反応式１のように当該フェノチアジン有機電子伝達媒介体が酸化還元反応が起こると、酸化還元電位は水溶液で測定したとき、Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極に対して－０．１Ｖと知られている（国際公開番号：ＷＯ２００８／０３６５１６参照、米国特許ＵＳ５、５２０、７８６参照）。
グルコースセンサーが低血糖区間（低い感応電流区間）で精度が落ちる重要な要因は、この区間で相対的に高い背景電流があるからである。この背景電流は、電子伝達媒介体が酵素から受ける電子以外に周辺環境から電子を受ける経路があるので発生する。したがって、この背景電流を最小化するためには電子伝達媒介体が周辺環境から電子を受ける経路を遮断しなければならないが、そのため、電子伝達媒介体の標準還元電位の範囲を水溶液で測定したとき、Ａｇ／ＡｇＣｌ標準電極に対して約－０．２～０．１Ｖの値を有することが最適である。有機溶媒（ＣＨ３ＣＮ、ＤＭＳＯなど）で測定した場合、Ａｇ／ＡｇＣｌ標準電極に対して－０．４～０．１Ｖの値を示すことができる。
Figure 2023517791000002
一方、反応式２のようなフラビン（ｆｌａｖｉｎ）（またはイソアロキサジン（ｉｓｏａｌｌｏｘａｚｉｎｅ））誘導体の酸化還元電位は、Ａｇ／ＡｇＣｌ基準電極に対して－０．４６Ｖと知られている。この化合物は、酸化還元の助酵素としてよく知られているＦＡＤ誘導体で、ＦＡＤと類似した酸化還元電位を有するが、グルコースセンサー用電子伝達媒介体として最適な酸化還元電位を示さない。
Figure 2023517791000003
報告されたＦＡＤ－ＦＤＡＨ２誘導体の酸化還元電位値をみると、電子求引基が導入された誘導体の電位がもっと正の方向に移動することが分かる（参考論文Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９８，１２０，２２５１－２２５５、反応式３）この文献によれば、フラビン骨格の７位、８位に電子求引基であるＦ、Ｃｌ、ＣＮなどが置換されると、酸化還元電位がもっと正の方向に移動する。しかし、この文献に記載されたフラビン誘導体中で水溶液で測定したとき、グルコース電子伝達媒介体の最適な酸化還元電位（－０．２～０．１Ｖ）を有する化合物は存在しない。少なくとも７位、８位にいずれもＣＮ基を有するか、これよりもっと電子求引性の性格が強い置換基を導入しなければ所望の酸化還元電位値を有することができない。
Figure 2023517791000004
したがって、血糖センサーで電子伝達のための適切な酸化還元電位が水溶液で－０．２～０．１Ｖであることを考慮して７位、８位に適切な電子求引基を導入する場合、グルコースセンサーの低血糖区間で背景電流を最小化することができる酸化還元電位を有する目標とする酸化還元電位スペックの有機系電子伝達媒介体を製造することができることを確認して本発明を完成した。
上記課題を解決するために、本発明は、グルコースセンサーに最適化された酸化還元電位値を示して電気化学バイオセンサーなどの装置の性能を付与する新規な有機電子伝達媒介体およびその製造方法を提供する。
さらに、本発明は、前記新規な有機電子伝達媒介体を含む装置、好ましくは電気化学バイオセンサーを提供する。
本発明に係る有機電子伝達媒介体を電気化学バイオセンサーなどの装置に用いる場合、優れた酸化還元電位スペックを示すことによって電気化学バイオセンサーの性能を向上させることができる。
グルコースセンサーの原理を図式化した図である。
本発明に係る有機電子伝達媒介体である３－（７，８－ジシアノ－２，４－ジオキソ－３，４－ジヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－１０（２Ｈ）－イル）プロパン－１－スルホン酸（３－（７，８－ｄｉｃｙａｎｏ－２，４－ｄｉｏｘｏ－３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎ－１０（２Ｈ）－ｙｌ）ｐｒｏｐａｎｅ－１－ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（化学式２）、１０－（２－ヒドロキシエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（化学式１６）を使用したサイクリックボルタンメトリー（ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）の測定結果を示すグラフである。
本発明に係る有機電子伝達媒介体（化学式２）を使用してｐＨによるサイクリックボルタンメトリー（ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）を測定した結果を示すグラフである。 本発明に係る有機電子伝達媒介体（化学式２）を使用してｐＨによるサイクリックボルタンメトリー（ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）を測定した結果を示すグラフである。
本発明に係る有機電子伝達媒介体（化学式２）を使用したｐＨ別安定性試験結果を示すグラフである（ｐＨ４での安定性結果を示す）。 本発明に係る有機電子伝達媒介体（化学式２）を使用したｐＨ別安定性試験結果を示すグラフである（ｐＨ５での安定性結果を示す）。 本発明に係る有機電子伝達媒介体（化学式２）を使用したｐＨ別安定性試験結果を示すグラフである（ｐＨ６での安定性結果を示す）。 本発明に係る有機電子伝達媒介体（化学式２）を使用したｐＨ別安定性試験結果を示すグラフである（ｐＨ７での安定性結果を示す）。 本発明に係る有機電子伝達媒介体（化学式２）を使用したｐＨ別安定性試験結果を示すグラフである（ｐＨ８での安定性結果を示す）。 本発明に係る有機電子伝達媒介体（化学式２）を使用したｐＨ別安定性試験結果を示すグラフである（ｐＨ９での安定性結果を示す）。
本発明に係る有機電子伝達媒介体３種のいくつかのバッファー溶液で測定したサイクリックボルタモグラム（ＣＶ）である。化学式２の０．１Ｍ ＰＢＳ ｉｎ Ｈ２Ｏ、０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＣＨ３ＣＮ、０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＤＭＳＯで測定したサイクリックボルタモグラム、およびそのときの酸化還元電位値とＥ１／２を示す図である。 本発明に係る有機電子伝達媒介体３種のいくつかのバッファー溶液で測定したサイクリックボルタモグラム（ＣＶ）である。化学式１４の０．１Ｍ ＰＢＳ ｉｎ Ｈ２Ｏ、０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＣＨ３ＣＮ、０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＤＭＳＯで測定したサイクリックボルタモグラム、およびそのときの酸化還元電位値とＥ１／２を示す図である。 本発明に係る有機電子伝達媒介体３種のいくつかのバッファー溶液で測定したサイクリックボルタモグラム（ＣＶ）である。化学式１５の０．１Ｍ ＰＢＳ ｉｎ Ｈ２Ｏ、０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＣＨ３ＣＮ、０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＤＭＳＯで測定したサイクリックボルタモグラム、およびそのときの酸化還元電位値とＥ１／２を示す図である。
化学式２５の高分子マトリックスが連結された電子伝達媒介体に対して水を溶媒として測定したサイクリックボルタモグラムである。
化学式３による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式４による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式５による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式６による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式７による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式８による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式９による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式１０による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式１１による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式１２による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式１３による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
化学式１４による有機電子伝達媒介体のサイクリックボルタモグラムである。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明で使用されるすべての技術用語は、別途の定義がない限り、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味で使用される。また、本発明においては好ましい方法や試料が記載されているが、これと類似または同等のものなども本発明の範疇に含まれる。また、本明細書に記載されている数値は明記されていない限り「約」の意味を含むとみなされる。本明細書に参考文献として記載されている全ての刊行物の内容は本明細書により参照としてその全体が組み入れられる。
本明細書で使用される残基の定義について詳細に説明される。特に明記しない限り、各残基は下記の定義を有し、当業者によって一般的に理解される意味で使用される。
本発明において「ハロ」または「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素を含む。
本発明において「アルキル」は、脂肪族炭化水素ラジカルを意味し、直鎖状、分枝状または環状（シクロアルキル）の炭化水素ラジカルを全て含む。
本発明において、「アルコキシ（ａｌｋｏｘｙ）」は、－Ｏ－アルキルまたはアルキル－Ｏ－基を示し、ここでアルキル基は上記で定義した通りである。例えば、メトキシ、エトキシ、ｎ－プロポキシ、ｎ－ブトキシ、ｔ－ブトキシなどが含まれるが、これらに限定されない。
本発明において、単独でもしくは他の用語と組み合わせて用いられる「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は－ＯＨを意味する。
本発明において、「シアノ」は－ＣＮを示し；「アミノ」は－ＮＨ２を示し；「ニトロ」は－ＮＯ２を示す。
本発明において「アリール（ａｒｙｌ）」は、親芳香族環系の１個の炭素原子から１個の水素原子を除去することにより誘導される、例えば、６～３０個の炭素原子の１価の芳香族炭化水素をいう。前記アリールは、飽和または部分的に不飽和した環と縮合した芳香族環を含む二重環ラジカルを含むことができる。
本発明において「ヘテロアリール」は、Ｎ、Ｏ、およびＳの中から選択される１個以上、好ましくは１個～３個のヘテロ原子を含有するモノヘテロサイクリックまたはポリヘテロサイクリック芳香族炭化水素に由来する１価または２価の置換基を意味する。別途の定義がない限り、ヘテロアリールは１～１０の炭素環員を有するヘテロアリール、好ましくは３～７の炭素環員を有するヘテロアリール、さらに好ましくは３～５の炭素環員を有するヘテロアリールを意味する。
本発明において「置換」は、別途の定義がない限り、少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子（例えばＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）、シアノ基、ヒドロキシル基、チオール基、ニトロ基、アミノ基、イミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、オキソ基、カルボニル基、カルバミル基、エステル基、エーテル基、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、燐酸またはその塩、炭素数１～６のアルキル基、炭素数１～６のハロアルキル基、炭素数２～６のアルケニル基、炭素数２～６のハロアルケニル基、炭素数２～６のアルキニル基、炭素数２～６のハロアルキニル基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数１～６のハロアルコキシ基、炭素数１～６のアルキルチオ基、１～９の炭素環員を有するヘテロシクロアルキル基、１～９の炭素環員を有するヘテロシクロアルキル基、炭素数６～１０のアリール基、炭素数６～１０のアリールオキシ基、炭素数６～１０のアリールチオ基、１～９の炭素環員を有するヘテロアルキル基、１～９の炭素環員を有するヘテロアリールオキシ基および炭素数１～９の炭素環員を有するヘテロアリールチオ基からなる群より選択される１種～３種であり得る。
一つの様態で、本発明は、下記化学式１の構造で表される新規な有機系電子伝達媒介体に関する：
Figure 2023517791000005
上記式中、Ｒは、－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＯ２、－ＣＮ、－ＣＯ２Ｈ、－ＳＯ３Ｈ、－ＮＨＮＨ２、－ＳＨ、－ＯＨ、－ＮＲ１Ｒ２、非置換または置換の炭素数１～６のアルキル基、非置換または置換の炭素数１～６のアルケニル基、または非置換または置換の炭素数６～１０のアリール基であり、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、Ｈ、炭素数１～３のアルキル、または－ＣＯＯＲ３であり、前記Ｒ３は、炭素数１～６のアルキルであり得る。好ましくは、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、ＨまたはＢｏｃ（ｔ－ブトキシカルボニル）であり得る。
Ｌ（リンカー）は、結合（ｂｏｎｄ）、置換または非置換の炭素数１～２０のアルキル基、（－ＯＣＨ２ＣＨ２－）ｎ（このとき、ｎは２～１０である）、置換または非置換の炭素数２～５０のエチレンアミン基、置換または非置換の炭素数１～３０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数６～３０のアリール基あるいはアリールオキシ基、置換または非置換の炭素数５～３０のヘテロアリール基あるいはヘテロアリールオキシ基からなる群より選択される１種以上であり得る。
好ましくは、前記Ｌ（リンカー）中の非置換の炭素数１～２０のアルキル基は、炭素数１～１０のアルキル基、つまり、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基およびデカン基からなる群より選択される１種以上であり得るが、これらに限定されるものではない。
また、置換または非置換の炭素数２～５０のエチレンオキシド基は、（－ＯＣＨ２ＣＨ２－）ｎでｎが１～２０であるエチレンオキシド基からなる群より選択される１種以上であり得、これに限定されたものではない。
置換または非置換の炭素数２～５０のエチレンアミン基は、（－ＮＨＣＨ２ＣＨ２－）ｎでｎが１～２０であるエチレンアミン基からなる群より選択される１種以上であり得るが、これに限定されたものではない。
置換または非置換の炭素数１～３０のアルコキシ基は、メトキシ（ｍｅｔｈｏｘｙ）、エトキシ（ｅｔｈｏｘｙ）、プロポキシ基（ｐｒｏｐｏｘｙ）、イソプロポキシ（ｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙ）、ブトキシ基（ｂｕｔｏｘｙ）、ｔ－ブトキシ（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｙ）、ペンタノキシ基（ｐｅｎｔａｎｏｘｙ）、ヘキサノキシ基（ｈｅｘａｎｏｘｙ）、ヘプタノキシ（ｈｅｐｔａｎｏｘｙ）、オクタノキシ（ｏｃｔａｎｏｘｙ）、デカノキシ（ｄｅｃａｎｏｘｙ）、アルキル－デカノキシ（２－ｈｅｘｙｌ－１－ｄｅｃａｎｏｘｙ、６－ｅｔｈｙｌ－３－ｄｅｃａｎｏｘｙなど）、ドデカノキシ（ｄｏｄｅｃａｎｏｘｙ）、アルキル－ドデカノキシ、ウンデカノキシ（ｕｎｄｅｃａｎｏｘｙ）、アルキル－ウンデカノキシ基、アリルオキシ基（ａｌｌｙｌｏｘｙ）、シクロアルキルオキシおよびシクロヘキシルオキシ（ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｏｘｙ）からなる群より選択される一つであり得るが、これらに限定されず、前記アルキル－デカノキシ基、アルキル－ドデカノキシ基およびアルキル－ウンデカノキシ基のアルキルは炭素数１～１０のアルキル、炭素数１～８のアルキル、または炭素数１～６のアルキルであるが、これらに限定されるものではない。
置換または非置換の炭素数６～３０のアリール基あるいはアリールオキシ基は、フェニル基、ベンジル基、トリル基、ナフタレン基、フェナントレニル基、その他のアルキルフェニル基、およびフェニルオキシ基、ベンジルオキシ基、トリルオキシ基、ナフタレンオキシ基、フェナントレンオキシ基およびその他のアルコキシフェニル基からなる群より選択される一つであり得るが、これらに限定されるものではない。
置換または非置換の炭素数５～２０のヘテロアリール基あるいはヘテロアリールオキシ基は、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなどの単環式ヘテロアリール、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルなどの多環式ヘテロアリールのうちの一つであり得るが、これらに限定されるものではない。
具体的には、前記Ｒは、－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＯ２、－ＣＮ、－ＣＯ２Ｈ、－ＳＯ３Ｈ、－ＮＨＮＨ２、－ＳＨ、－ＯＨ、－ＮＲ１Ｒ２、非置換または置換の炭素数１～３のアルキル基、非置換または置換の炭素数１～３のアルケニル基、またはフェニル基であり得る。
具体的には、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、ＨまたはＢｏｃ（ｔ－ブトキシカルボニル）であり得る。
具体的には、前記Ｒが炭素数１～６のアルキル基または炭素数６～１０のアリール基の場合、これらは－ＯＨ、炭素数１～３のアルキル基および炭素数１～３のアルコキシ基からなる群より選択される一つ以上、好ましくは１～３、さらに好ましくは１または２で置換され得る。
具体的には、前記Ｌは、結合（ｂｏｎｄ）、置換または非置換の炭素数１～８のアルキレン、置換または非置換の炭素数１～６のアルケニル基、置換または非置換の炭素数２～２０のエチレンオキシド基、置換または非置換の炭素数２～６のエチレンアミン基、置換または非置換の炭素数１～６のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数６～１０のアリール基あるいはアリールオキシ基、置換または非置換の炭素数５～１２のヘテロアリール基あるいはヘテロアリールオキシ基からなる群より選択される１種以上であり得る。具体的には、前記Ｌの炭素数１～８のアルキレン、炭素数１～６のアルケニル基、炭素数２～６のエチレンオキシド基、炭素数２～６のエチレンアミン基、炭素数１～６のアルコキシ基、炭素数６～１０のアリール基あるいはアリールオキシ基、または炭素数５～１２のヘテロアリール基あるいはヘテロアリールオキシ基は、ハロ、ヒドロキシ、シアノ、アミノ、炭素数１～４のアルキル、炭素数２～４のアルケニレンおよび炭素数１～４のアルコキシ基からなる群より選択される一つまたは一つ以上、具体的には１～３、または１または２の置換基で置換され得る。
好ましい一様態で、前記－Ｌ－Ｒは、次の構造から選択される一つであり得るが、これらに限定されるものではない。
Figure 2023517791000006
好ましくは、前記化学式１の構造で表される新規な有機系電子伝達媒介体は、以下の化学式２～１６のいずれか一つの化学式の構造で表される化合物であり得る。
Figure 2023517791000007
Figure 2023517791000008
Figure 2023517791000009
Figure 2023517791000010
Figure 2023517791000011
Figure 2023517791000012
Figure 2023517791000013
Figure 2023517791000014
Figure 2023517791000015
Figure 2023517791000016
Figure 2023517791000017
Figure 2023517791000018
Figure 2023517791000019
Figure 2023517791000020
Figure 2023517791000021
Figure 2023517791000022
さらに他の様態で、本発明は、前記化学式１の有機系電子伝達媒介体の製造方法を提供する。
具体的な一様態で、本発明に係る前記化学式１の有機系電子伝達媒介体中の化学式２の化合物の製造方法は、次の段階を含んでもよい：
ｉ）下記化学式１８の化合物を１，３－プロパンスルトンを反応させて下記化学式１９の化合物を得る段階；
ｉｉ）前記段階ｉ）で得られた化学式１９の化合物とアロキサン一水和物およびホウ酸を反応させて下記化学式２の化合物を得る段階。
Figure 2023517791000023
Figure 2023517791000024
前記製造方法は、下記反応式４のように示すことができる。
Figure 2023517791000025
前記段階ｉ）の反応時、開始物質と結果物質との分離をより容易にするためにアセトニトリルを付加して反応させることができる。また、１，３－プロパンスルトンの使用量は、化学式１８の化合物に対して１．０～２．０当量を使用することができるが、好ましくは１．１～１．２当量である。反応温度は５０～１２０℃、７０～１１０℃または９０～１０５℃であるが、これに限定されるものではなく、反応条件により適切に調節することができる。反応時間は２日～４日である。
前記段階ｉｉ）では酢酸を付加して反応させることができる。また、アロキサン一水和物の使用量は、化学式２０の化合物に対して１．０～１．５当量を使用することができるが、好ましくは１．０～１．２当量であり、ホウ酸の使用量は、化学式１８の化合物に対して０．５～２．０当量を使用することができるが、好ましくは１．０～１．２当量である。反応温度は３０～８０℃、４０～７０℃または５０～６０℃であるが、これらに限定されるものではなく、反応条件により適切に調節することができる。反応時間は、２時間以上４時間以上または１日以上２日～３日である。
他の具体的な一様態で、本発明に係る化学式１の有機系電子伝達媒介体の製造方法は、次の段階を含んでもよい：
ｉ）下記化学式２０の１，２－ジブロモ－４，５－ジフルオロベンゼン（１，２－ｄｉｂｒｏｍｏ－４，５－ｄｉｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）をポリメチルヒドロシロキサンと反応させた後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）{Ｐｄ２（ｄｂａ）３}と１，１’－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロエン（ＤＰＰＦ）下でＺｎ（ＣＮ）２と反応させて下記化学式２０の化合物を得る段階；
ｉｉ）前記段階ｉ）で得られた化学式２１の化合物とアンモニア水を反応させて化学式２２の化合物を得る段階；
ｉｉｉ）前記段階ｉｉ）で得られた化学式２２の化合物と化学式２３の化合物を反応させて化学式２４の化合物を得る段階；および
ｉｖ）前記段階ｉｉｉ）で得られた化学式２４の化合物とアロキサン一水和物およびホウ酸を反応させて化学式１の化合物を得る段階。
Figure 2023517791000026
Figure 2023517791000027
Figure 2023517791000028
Figure 2023517791000029
Figure 2023517791000030
このような製造方法は、下記反応式５で表される。
Figure 2023517791000031
このような製造方法は、４－アミノ－５－フルオロフタロニトリルと鎖状アミンとの芳香族求核置換反応を用いてアミン構造の変化を通じて水溶解性と高分子鎖に対する導入が可能な誘導体を合成するものであって、このような方法による場合、高価の化学式１８の化合物４，５－ジアミノフタロニトリル（４，５－ｄｉａｍｉｎｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）の代わりに化学式２０の１，２－ジブロモ－４，５－ジフルオロベンゼン（１，２－ｄｉｂｒｏｍｏ－４，５－ｄｉｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）を用いるので、経済的かつ高付加価値を有すると同時に、連結部構造に多様な末端基を有するフラビン（Ｆｌａｖｉｎ）誘導体を合成できるという長所を有する。
本発明に係る有機系電子伝達媒介体は、酸化還元酵素が還元（グルコース酸化）されて得られた電子を伝達する役割を果たすものであって、ポリビニルピリジン（Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）：ＰＶＰ）あるいはポリビニルイミダゾール（Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ）：ＰＶＩ）、ポリアリルグリシジルエーテル（Ｐｏｌｙ ａｌｌｙｌ ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ：ＰＡＧＥ）からなる群より選択される１種以上の重合体骨格（ｂａｃｋｂｏｎｅ）に相当する高分子マトリックスと連結された酸化－還元重合体形態で用いることができる。
したがって、本発明の追加の一様態は、前記有機系電子伝達媒介体および重合体骨格を含む酸化－還元重合体に関する。
一例で、前記酸化－還元重合体は、前記重合体骨格と有機系電子伝達媒介体を連結するリンカー構造を含むものであり得る。
一実施形態で、前記酸化－還元重合体は、下記化学式２５の構造で表される。
Figure 2023517791000032
（上記式中、ｘは５～３０である）
一実施形態で、前記化学式２５の酸化－還元重合体は、下記反応式６で図式化される製造方法によって製造される。
Figure 2023517791000033
具体的には、前記製造方法は、末端に離脱基を有する電子伝達媒介体と親核性高分子との反応性を用いた導入方法であって、化学式１６で表される１０－（２－ヒドロキシエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）のジメチルホルムアミドを反応の触媒として用いたアルコールのハロゲン化反応を用いたものである。その後、末端に良い離脱基であるクロライドを有する電子伝達体を酢酸エチルと水を用いた抽出した後、ジクロロメタンを用いた沈殿法を通して化学式１７で表される１０－（２－クロロエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）を合成することができる。その後、合成された化学式１７の物質をポリビニルイミダゾールと共にジメチルスルホキシドに溶かして８０℃で２４時間加熱した後、酢酸エチルおよびジクロロメタンに沈殿させる方法によって最終的に化学式２５の化合物を得ることができる。
このように本発明に係る酸化－還元重合体は、多様な装置、特に挿入可能な連続血糖測定システムに有用である。
また、本発明の追加の一様態は、液体性生体試料を酸化還元させる酵素と前記有機系電子伝達媒介体を含む電気化学バイオセンサー用センシング膜を提供する。
酸化還元酵素は、生体の酸化還元反応を触媒する酵素の総称であって、本発明では測定しようとする対象物質、例えば、バイオセンサーの場合測定しようとする対象物質と反応して還元される酵素を意味する。このように還元された酵素は、電子伝達媒介体と反応し、このとき、発生した電流変化などの信号を測定して対象物質の定量を行う。本発明に使用可能な酸化還元酵素は、各種脱水素酵素（ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）、酸化酵素（ｏｘｉｄａｓｅ）、エステル化酵素（ｅｓｔｅｒａｓｅ）などからなる群より選択される１種以上のものであってもよく、酸化還元または検出対象物質に応じて、前記酵素群に属する酵素の中から前記対象物質を基質とする酵素を選択して使用することができる。
より具体的には、前記酸化還元酵素は、グルコース脱水素酵素（ｇｌｕｃｏｓｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）、グルタミン酸脱水素酵素（ｇｌｕｔａｍａｔｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）、グルコース酸化酵素（ｇｌｕｃｏｓｅ ｏｘｉｄａｓｅ）、コレステロール酸化酵素（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ ｏｘｉｄａｓｅ）、コレステロールエステル化酵素（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ ｅｓｔｅｒａｓｅ）、乳酸酸化酵素（ｌａｃｔａｔｅ ｏｘｉｄａｓｅ）、アスコルビン酸酸化酵素（ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ ｏｘｉｄａｓｅ）、アルコール酸化酵素（ａｌｃｏｈｏｌ ｏｘｉｄａｓｅ）、アルコール脱水素酵素（ａｌｃｏｈｏｌ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）、ビリルビン酸化酵素（ｂｉｌｉｒｕｂｉｎ ｏｘｉｄａｓｅ）などからなる群より選択される１種以上であり得る。
一方、前記酸化還元酵素は、測定しようとする対象物質（例えば、対象物質）から酸化還元酵素が奪った水素を保管する役割を果たす補助因子（ｃｏｆａｃｔｏｒ）を共に含むことができるが、例えば、フラビンアデニンジヌクレオチド（ｆｌａｖｉｎ ａｄｅｎｉｎｅ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ、ＦＡＤ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ｎｉｃｏｔｉｎａｍｉｄｅ ａｄｅｎｉｎｅ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ、ＮＡＤ）、ピロロキノリンキノン（Ｐｙｒｒｏｌｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｑｕｉｎｏｎｅ、ＰＱＱ）などからなる群より選択される１種以上であり得る。
例えば、血中グルコース濃度を測定しようとする場合、前記酸化還元酵素としてグルコース脱水素酵素（ｇｌｕｃｏｓｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ、ＧＤＨ）を使用することができ、前記グルコース脱水素酵素は、補助因子としてＦＡＤを含むフラビンアデニンジヌクレオチド－グルコース脱水素酵素（ｆｌａｖｉｎ ａｄｅｎｉｎｅ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ－ｇｌｕｃｏｓｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ、ＦＡＤ－ＧＤＨ）、および／または補助因子としてＦＡＤ－ＧＤＨを含むニコチンアミドアデニンジヌクレオチド－グルコース脱水素酵素（ｎｉｃｏｔｉｎａｍｉｄｅ ａｄｅｎｉｎｅ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ－ｇｌｕｃｏｓｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）であり得る。
具体例において、前記使用可能な酸化還元酵素は、ＦＡＤ－ＧＤＨ（例えば、ＥＣ１．１．９９．１０など）、ＮＡＤ－ＧＤＨ（例えば、ＥＣ１．１．１．４７など）、ＰＱＱ－ＧＤＨ（例えば、ＥＣ１．１．５．２など）、グルタミン酸脱水素酵素（例えば、ＥＣ１．４．１．２など）、グルコース酸化酵素（例えば、ＥＣ１．１．３．４など）、コレステロール酸化酵素（例えば、ＥＣ１．１．３．６など）、コレステロールエステル化酵素（例えば、ＥＣ３．１．１．１３など）、乳酸酸化酵素（例えば、ＥＣ１．１．３．２など）、アスコルビン酸酸化酵素（例えば、ＥＣ１．１０．３．３など）、アルコール酸化酵素（例えば、ＥＣ１．１．３．１３など）、アルコール脱水素酵素（例えば、ＥＣ１．１．１．１など）、ビリルビン酸化酵素（例えば、ＥＣ１．３．３．５など）などからなる群より選択される１種以上であり得る。
最も好ましくは、前記酸化還元酵素は、３７℃の緩衝溶液で１週間７０％以上の活性度を維持することができるグルコース脱水素酵素である。
本発明に係るセンシング膜は、酸化還元酵素１００重量部を基準として酸化－還元重合体２０～７００重量部、例えば、６０～７００重量部または３０～３４０重量部を含有することができる。前記酸化－還元重合体の含有量は、酸化還元酵素の活性度に応じて適切に調節することができる。
さらに、本発明に係るセンシング膜は、膜性能の増加のためにカーボンナノチューブをさらに含むことができる。具体的には、カーボンナノチューブは、遷移金属錯体、特に、オスミウムと共に使用時、電子伝達速度が増加してセンシング膜の性能をより高めることができる。
また、本発明に係るセンシング膜は、架橋剤をさらに含むことができる。
一方、本発明に係るセンシング膜は、界面活性剤、水溶性高分子、第４級アンモニウム塩、脂肪酸、粘増剤などからなる群より選択される１種以上の添加剤を試薬溶解時の分散剤、試薬製造時の粘着剤、長期保管の安定剤などの役割のためにさらに含むことができる。
前記界面活性剤は、組成物を分注するとき、組成物が電極上に均一に拡散して均一な厚さに分注されるようにする役割を果たすものであり得る。前記界面活性剤としては、トリトンＸ－１００（Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００）、ラウリル硫酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｄｏｄｅｃｙｌ ｓｕｌｆａｔｅ）、ペルフルオロオクタンスルホネート（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ステアリン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｓｔｅａｒａｔｅ）などからなる群より選択される１種以上を使用することができる。本発明に係る試薬組成物は、試薬を分注するとき、試薬が電極上に均一に拡散して試薬が均一な厚さに分注されるようにする役割を適切に果たすために、前記界面活性剤を酸化還元酵素１００重量部を基準として３～２５重量部、例えば、１０～２５重量部の量で含むことができる。例えば、活性度が７００Ｕ／ｍｇである酸化還元酵素を使用する場合、酸化還元酵素１００重量部を基準として界面活性剤１０～２５重量部を含むことができ、酸化還元酵素の活性度がこれより高くなると、界面活性剤の含有量をこれよりも低く調節することができる。
前記水溶性高分子は、試薬組成物の高分子支持体であって、酵素の安定化および分散（ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ）を助ける役割を果たすものであり得る。前記水溶性高分子としては、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ；ＰＶＰ）、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）、ポリフルオロスルホネート（ｐｏｌｙｐｅｒｆｌｕｏｒｏ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）、ヒドロキシエチルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＨＰＣ）、カルボキシメチルセルロース（ｃａｒｂｏｘｙ ｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＣＭＣ）、セルロースアセテート（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）などからなる群より選択される１種以上を使用することができる。本発明に係る試薬組成物は、酸化還元酵素の安定化および分散（ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ）を助ける役割を十分かつ適切に発揮するため、前記水溶性高分子を酸化還元酵素１００重量部を基準として１０～７０重量部、例えば、３０～７０重量部の量で含むことができる。例えば、活性度が７００Ｕ／ｍｇである酸化還元酵素を使用する場合、酸化還元酵素１００重量部を基準として水溶性高分子３０～７０重量部を含むことができ、酸化還元酵素の活性度がこれより高くなると、水溶性高分子の含有量をこれよりも低く調節することができる。
前記水溶性高分子は、支持体および酵素の安定化および分散（ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ）を助ける役割を効果的に果たすため、重量平均分子量が２，５００ｇ／ｍｏｌ～３，０００，０００ｇ／ｍｏｌ程度、例えば、５，０００ｇ／ｍｏｌ～１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ程度であり得る。
前記粘増剤は、試薬を電極に堅固に付着する役割を果たす。前記粘増剤としては、ナトロゾール、ジエチルアミノエチル－デキストランヒドロクロリド（ＤＥＡＥ－Ｄｅｘｔｒａｎ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）などからなる群より選択される１種以上を使用することができる。本発明に係る電気化学センサーは、本発明に係る酸化－還元重合体を電極に堅固に付着するため、前記粘増剤を酸化還元酵素１００重量部を基準として１０～９０重量部、例えば３０～９０重量部の量で含むことができる。例えば、活性度が７００Ｕ／ｍｇである酸化還元酵素を使用する場合、酸化還元酵素１００重量部を基準として粘増剤３０～９０重量部を含むことができ、酸化還元酵素の活性度がこれより高くなると、粘増剤の含有量をこれよりも低く調節することができる。
さらに他の様態で、本発明は、このような有機電子伝達媒介体を含む装置、好ましくは、挿入可能な装置であり得る。また、好ましくは前記装置は、電気化学バイオセンサーであり得、より好ましくは電気化学的グルコース（血糖）センサーであり得る。
具体的には、前記電気化学バイオセンサーの種類に制限はないが、好ましくは、連続的な血糖モニタリングセンサーであり得る。
このような連続的な血糖モニタリングセンサーの構成として、本発明は、例えば電極、絶縁体（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、基板、前記酸化－還元重合体および酸化還元酵素を含むセンシング膜（ｓｅｎｓｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、拡散膜（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、保護膜（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）などを含むことができる。電極の場合、作用電極および対向電極などの２種の電極を含むこともでき、作用電極、対向電極および基準電極などの３種の電極を含むこともできる。一実施形態において、本発明に係るバイオセンサーは、少なくとも２つ、好ましくは２つまたは３つの電極を備えた基板に、前記化学式１の有機系電子伝達媒介体を含む酸化－還元重合体と液体性生体試料を酸化還元させる酵素を含む試薬組成物を塗布した後、乾燥して製作した電気化学バイオセンサーであり得る。例えば、電気化学バイオセンサーにおいて作用電極および対向電極が基板の互いに反対面に備えられ、前記作用電極上に本発明に係る有機系電子伝達媒介体を有する酸化－還元重合体が含まれるセンシング膜が積層され、作用電極および対向電極が備えられた基板の両側面に順次絶縁体、拡散膜および保護膜が積層されることを特徴とする平面型電気化学バイオセンサーが提供される。
具体的な様態で、前記基板は、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）およびＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）からなる群より選択される１種以上の素材からなるものであり得る。
また、作用電極は、炭素、金、白金、銀または銀／塩化銀電極を使用することができる。
また、２電極を有する電気化学バイオセンサーの場合、対向電極が基準電極の役割も果たすため、対向電極としては金、白金、銀または銀／塩化銀電極を使用することができ、基準電極も含む３電極の電気化学バイオセンサーの場合、基準電極としては金、白金、銀または銀／塩化銀電極を使用することができ、対向電極としては炭素電極を使用することができる。
拡散膜としては、登録商標ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）、酢酸セルロース（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｃｅｔａｔｅ）、シリコーンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）を使用することができ、保護膜としては、シリコーンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）ベースのコポリマー（ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）などを使用することができるが、これらに限定されるものではない。
さらに他の例として、２電極である場合、対向電極が基準電極の役割も果たすため、塩化銀または銀を使用することができ、３電極である場合、基準電極としては塩化銀または銀を使用することができ、対向電極としては炭素電極を使用することができる。
本発明の実施形態では電気化学バイオセンサーの適用可能な例として、グルコースを測定するためのバイオセンサーが挙げられるが、本発明の試薬組成物に含まれる酵素の種類を異にすることによってコレステロール、乳酸、クレアチニン、過酸化水素、アルコール、アミノ酸、グルタミン酸などの多様な物質の定量のためのバイオセンサーに適用することができる。
発明を実施するための形態
以下、本発明を下記実施例によってさらに詳しく説明する。但し、下記実施例は本発明の例示に過ぎず、本発明の内容は下記実施例によって限定されるものではない。
［実施例］
製造例１：３－［（２－アミノ－４，５－ジシアノ）フェニルアミノ］プロパン－１－スルホン酸（３－［（２－ａｍｉｎｏ－４，５－ｄｉｃｙａｎｏ）ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］ｐｒｏｐａｎｅ－１－ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）の合成［化学式１９］
Figure 2023517791000034
マグネチックスターラーを入れたガラス培養チューブに４，５－ジアミノフタロニトリル（４，５－ｄｉａｍｉｎｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１８］（０．５ｇ、３．１６ｍｍｏｌ）と１，３－プロパンスルトン（１，３－ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｔｏｎｅ）（４６３．３ｍｇ、３．７９ｍｍｏｌ）、およびアセトニトリル（５．０ｍＬ）を常温で入れた。反応混合物を１００℃で２日間攪拌した。常温まで冷却した後、沈殿した固体をろ過した。ろ過した固体を再びメタノールに溶かし、溶けない不純物を除去した後、溶媒を回転蒸発凝縮装置を用いて除去して薄い茶色固体生成物を得た；０．７６８ｇ（８６％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ６．８５（ｓ、１Ｈ）、６．８１（ｓ、１Ｈ）、３．２２（ｔ、２Ｈ）、２．５７（ｔ、２Ｈ）、１．８９（ｍ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１３８．２６、１３８．６３、１１８．１１、１１７．９８、１１４．５０、１１１．２３、１０２．０１、１０１．１０、４９．２３、４２．０３、２４．１４
ＦＴ－ＩＲ（ＫＢｒ ｐｅｌｌｅｔ）：３３２３（ｍ）、３０６２（ｍ）、２９４０（ｍ）、２６１８（ｍ）、２２２８（ｍ）、１６２６（ｓ）、１５１９（ｗ）、１４９２（ｗ）、１３７９（ｗ）、１９５７（ｍ）、１１９８（ｓ）、１１７２（ｓ）、１１４９（ｓ）、１０４４（ｓ）、７２９（ｗ）ｃｍ－１
製造例２：３－（７，８－ジシアノ－２，４－ジオキソ－３，４－ジヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－１０（２Ｈ）－イル）プロパン－１－スルホン酸）（３－（７，８－ｄｉｃｙａｎｏ－２，４－ｄｉｏｘｏ－３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎ－１０（２Ｈ）－ｙｌ）ｐｒｏｐａｎｅ－１－ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ））［化学式２］
Figure 2023517791000035
１００ｍｌ丸底フラスコに３－［（２－アミノ－４，５－ジシアノ）フェニルアミノ］プロパン－１－スルホン酸（３－［（２－ａｍｉｎｏ－４，５－ｄｉｃｙａｎｏ）ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］ｐｒｏｐａｎｅ－１－ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（１９）（１．５ｇ、５．３５ｍｍｏｌ）、アロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（０．９４２ｇ、５．８８５ｍｍｏｌ）とホウ酸（０．３６３ｇ、５．８８５ｍｍｏｌ）を入れて酢酸（１５ｍｌ）を入れた。窒素雰囲気で反応混合物を５０℃で２日間攪拌し、生成された黄色固体をろ過した。ろ過した固体をアセトニトリルに溶かし、溶けない不純物をろ過して黄色固体を得た；１．７３ｇ（８４％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．６７（ｓ、１Ｈ）、８．９６（ｓ、１Ｈ）、８．９２（ｓ、１Ｈ）、３．６１（ｔ、２Ｈ）、２．６５（ｔ、２Ｈ）、２．００（ｍ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．０８、１５５．５５、１５１．２０、１４２．８３、１３７．５０、１３５．７２、１３５．６５、１２３．４８、１１７．７４、１１５．５０、１１５．３９、１０９．９４、４７．８４、４４．０７、２２．７１
ＦＴ－ＩＲ（ＫＢｒ ｐｅｌｌｅｔ）：３４３０（ｍ）、３０５５（ｍ）、２２３９（ｗ）、１７２２（ｍ）、１６８０（ｍ）、１５８９（ｍ）、１５５１（ｓ）、１５２５（ｍ）、１４０４（ｍ）、１１７５（ｍ）、１０４３（ｍ）ｃｍ－１
製造例３：４，５－ジフルオロフタロニトリル（４，５－ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式２１］
Figure 2023517791000036
マグネチックスターラーを入れた５０ｍＬガラス培養チューブに１，２－ジブロモ－４，５－ジフルオロベンゼン（１，２－ｄｉｂｒｏｍｏ－４，５－ｄｉｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）（２．０ｇ、７．４０ｍｍｏｌ）をジメチルアセトアミド５．０ｍＬに溶かした。常温でポリヒドロメチルシロキサン（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）を入れた後、その温度でＰｄ２（ｄｂａ）３（１４４ｍｇ、０．１５８ｍｍｏｌ）とｄｐｐｆ（１２０ｍｇ、０．２１６ｍｍｏｌ）を入れた。Ｚｎ（ＣＮ）２（１．８７ｇ、１４．８ｍｍｏｌ）を入れた後、５．０ｍＬのジメチルアセトアミドで壁面の反応物を洗浄した。反応混合物を１００℃で４時間攪拌した後、常温まで冷却した。反応混合物をジクロロメタンで希釈した後、固体沈殿物をろ過した後、水とジクロロメタンを用いて抽出した。有機層を集めて飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄した後、無水Ｎａ－２ＳＯ４を入れて残った水を除去した。ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。Ｈｅｘａｎｅ：ＥｔＯＡｃ＝４：１（Ｒｆ＝０．３４）の組成を有する展開液を用いてカラムクロマトグラフィーで精製した後、ヘキサンで再結晶して白い固体を得た；１．０４ｇ（８６％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ７．６９（ｔ、２Ｈ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ１５４．３０（ｄ）、１５１．６６（ｄ）、１２３．８３－１２３．３５（ｓｅｘｔｅｔ）、１１３．７１（ｔ）
１９Ｆ ＮＭＲ（３７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ１２３．４５
製造例４：４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式２２］
Figure 2023517791000037
マグネチックスターラーを入れた５０ｍＬガラス培養チューブに４，５－ｄｉｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ（１．０ｇ、６．０９ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（３．０ｍＬ）に溶かした後、常温で２８ｗｔ％アンモニア水（３．０ｍＬ）を入れて攪拌した。５０℃で８時間攪拌し、Ｈｅｘ：ＥＡ＝１：１の展開液を用いた薄層クロマトグラフィー（Ｒｆ開始物＝０．６６、Ｒｆ結果物＝０．３４）で反応終結の有無を確認した。反応混合物に水を注いで希釈した後、酢酸エチルを用いて３回抽出した。有機層を集めて飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄した後、無水Ｎａ２ＳＯ４を入れて残った水を除去した。ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を除去して白い固体を得た；０．９５ｇ（９７％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ７．８６（ｄ、Ｊ＝１１．２、１Ｈ）、７．２３（ｄ、Ｊ＝８．０、１Ｈ）、６．８３（ｓ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５０．５９、１４２．２７、１４２．２７、１２０．５５、１１９．５１，１１６．４７、１１５．９５、１１２．１６、９８．６８
１９Ｆ ＮＭＲ（３７５ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ－１２５．３２
ＦＴ－ＩＲ（ＫＢｒ ｐｅｌｌｅｔ）：３５６２（ｍ）、３４２５（ｍ）、３３４２（ｍ）、３２３０（ｍ）、３０６０（ｍ）、２２２９（ｍ）、１６５４（ｍ）、１６０５（ｍ）、１６５８（ｍ）、１４３９（ｍ）、１３６２（ｍ）、１２５８（ｍ）、１２３２（ｍ）８９４（ｍ）
Ａｎａｌ．Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ８Ｈ４ＦＮ３：Ｃ、５９．６３；Ｈ、２．５０；Ｆ、１１．７９；Ｎ、２６．０８。Ｆｏｕｎｄ：Ｃ、５９．５９；Ｈ、２．６１；Ｎ、２６．１０
製造例５：４－アミノ－５－ベンジルアミノフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（３ａ）
Figure 2023517791000038
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（２００ｍｇ、１．２４ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、減圧蒸留装置を用いて精製したベンジルアミン（ｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｅ）（０．１３６ｍＬ、１．２４ｍｍｏｌ、１．０ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を窒素雰囲気で１２０℃で２４時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水ＭｇＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。ヘキサン：ＥｔＯＡｃ＝１：１（Ｒｆ＝０．３０）の組成を有する展開液を用いてカラムクロマトグラフィーで精製した後、トルエンで再結晶して薄い黄色固体を得た；２１０ｍｇ（６８％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ７．３５（ｍ、４Ｈ）、７．２７（ｍ、１Ｈ）、６．９０（ｓ、１Ｈ）、６．７７（ｓ、１Ｈ）、６．４６（ｔ、１Ｈ、Ｊ＝５．４Ｈｚ）、６．０９（ｓ、２Ｈ）、４．４４（ｄ、Ｊ＝５．４Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１４０．１６、１３８．８４、１３８．５８、１２８．９４、１２７．７８、１２７．５８０、１１８．４５、１１８．２０、１１５．１６、１１２．３４、１０２．２０、１０１．９８、４６．３９
製造例６：１０－ベンジル－７，８－ジシアノイソアロキサジン（１０－ｂｅｎｚｙｌ－７，８－ｄｉｃｙａｎｏｉｓｏａｌｌｏｘａｚｉｎｅ）［化学式３］
Figure 2023517791000039
１０ｍｌ丸底フラスコに４－アミノ－５－ベンジルアミノフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（３ａ）（１００ｍｇ、０．４０３ｍｍｏｌ）、アロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（７０．９ｍｇ、０．４４３ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（２８ｍｇ、０．４５１ｍｍｏｌ、１．１２ｅｑｕｉｖ．）を入れて酢酸（６ｍｌ）を入れた。反応混合物を常温で２時間攪拌し、生成された黄色固体をろ過した。ろ過した固体を水とエチルエーテル、ヘキサンで洗浄して黄色固体を得た；１２４ｍｇ（８７％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．７３（ｓ、１Ｈ）、８．９３（ｓ、１Ｈ）、８．４４（ｓ、１Ｈ）、７．３１（ｍ、５Ｈ）、５．８３（ｓ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．４３、１５５．８４、１５２．０２、１４３．８７、１３７．８４、１３６．０３、１３５．８９、１３４．２８、１２９．０７、１２８．１２、１２７．３４、１２３．４１、１１７．９３、１１５．７７、１１５．６０、１１０．７３、４７．６９
製造例７：ｔ－ブチル（５－（（２－アミノ－４，５－ジシアノフェニル）アミノ）ペンチル）カルバミン酸エステル（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ（５－（（２－ａｍｉｎｏ－４，５－ｄｉｃｙａｎｏｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ）ｐｅｎｔｙｌ）ｃａｒｂａｍａｔｅ）（４ａ）
Figure 2023517791000040
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（１００ｍｇ、０．６２０ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、Ｎ－１，５－ジアミノペンタン（Ｎ－１，５－ｄｉａｍｉｎｏｐｅｎｔａｎｅ）（１２５ｍｇ、０．６２０ｍｍｏｌ、１．０ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を窒素雰囲気で１００℃で４８時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水ＭｇＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。ヘキサン：ＥｔＯＡｃ＝１：１（Ｒｆ＝０．１１）の組成を有する展開液を用いてカラムクロマトグラフィーで精製した後、透明な泡状固体を得た；３７ｍｇ（１７％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ６．９０（ｓ、１Ｈ）、６．７４（ｓ、１Ｈ）、４．６９（ｓ、１Ｈ）、４．２５（ｓ、１Ｈ）、４．２２（ｓ、２Ｈ）、３．１５（ｄｄ、Ｊ＝１１．８、６．２Ｈｚ、４Ｈ）、１．７９－１．６４（ｍ、２Ｈ）、１．６２－１．４７（ｍ、４Ｈ）、１．４５（ｄ、Ｊ＝１２．４Ｈｚ、９Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ１５６．４３、１４０．３３、１３７．６４９、１１７．６１，１１７．３４、１１７．２８８、１１２．９９、１０６．６１、１０３．５４、７９．３８、４３．４７、３９．９１、３０．００、２８．４２、２８．２２、２４．０２
製造例８：ｔ－ブチル（５－（７，８－ジシアノ－２，４－ジオキソ－３，４－ジヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－１０（２Ｈ）－イル）ペンチル）カルバミン酸エステル（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ（５－（７，８－ｄｉｃｙａｎｏ－２，４－ｄｉｏｘｏ－３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎ－１０（２Ｈ）－ｙｌ）ｐｅｎｔｙｌ）ｃａｒｂａｍａｔｅ）［化学式４］
Figure 2023517791000041
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（１ｍＬ）に溶かしたｔ－ブチル－Ｎ－［５－（２－アミノ－４，５－ジシアノフェニルアミノ）－ペンチル］カルバミン酸エステル（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ－Ｎ－［５－（２－Ａｍｉｎｏ－４，５－ｄｉｃｙａｎｏｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｅｎｔｙｌ］ｃａｒｂａｍａｔｅ）（３７ｍｇ、０．１１ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（１９．４ｍｇ、０．１２１ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（７．５ｍｇ、０．１２１ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（２ｍｌ）に溶かして入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、０℃に温度を下げた後、生成された黄色固体をろ過した。ろ過した固体を水と０℃のエチルエーテルで洗浄して黄色固体を得た；２９ｍｇ（５９％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．６７（ｓ、１Ｈ）、８．９３（ｓ、１Ｈ）、８．７９（ｓ、１Ｈ）、６．８０（ｔ、１Ｈ、Ｊ＝２．０Ｈｚ）、４．４９（ｔ、２Ｈ）、２．９２８（ｄ、２Ｈ、Ｊ＝５．６Ｈｚ）、１．６７１（ｓ、２Ｈ）、１．３６８（ｍ、４Ｈ）
ＥＳＩ－ＭＳ：４５０．２５０
製造例９：ｔ－ブチル（６－（（２－アミノ－４，５－ジシアノフェニル）アミノ）ヘキシル）カルバミン酸エステル（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ（６－（（２－ａｍｉｎｏ－４，５－ｄｉｃｙａｎｏｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ）ｈｅｘｙｌ）ｃａｒｂａｍａｔｅ）（５ａ）
Figure 2023517791000042
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（１００ｍｇ、０．６２ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、Ｎ－１，６－ジアミノヘキサン（Ｎ－１，６－ｄｉａｍｉｎｏｈｅｘａｎｅ）（１６０．９ｍｇ、０．７４４ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１００℃で３６時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水ＭｇＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。ヘキサン：ＥｔＯＡｃ＝１：２（Ｒｆ＝０．５０）の組成を有する展開液を用いてカラムクロマトグラフィーで精製した後、透明な泡状固体を得た；１４０ｍｇ（６３％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ６．７４（ｓ、１Ｈ）、６．７１（ｓ、１Ｈ）、４．６８（ｓ、１Ｈ）、４．４９（ｓ、１Ｈ）、４．３６（ｓ、２Ｈ）、３．１４（ｓ、４Ｈ）、１．６６（ｔ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ）、１．４９－１．３４（ｍ、１５Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ１５６．４５５、１４０．０４８、１３７．８９５、１１７．５４９、１１７．５０４、１１７．２７３、１１２．６３３、１０６．０８７、１０３．０５６、７９．３５８、４２．８１３、３９．５６６、２９．９０６、２８．４２４、２８．２２３、２５．６３９、２５．４００
製造例１０：ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ（６－（７，８－ジシアノ－２，４－ジオキソ－３，４－ジヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－１０（２Ｈ）－イル）ｈｅｘｙｌ）カルバミン酸エステル（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ（６－（７，８－ｄｉｃｙａｎｏ－２，４－ｄｉｏｘｏ－３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎ－１０（２Ｈ）－ｙｌ）ｈｅｘｙｌ）ｃａｒｂａｍａｔｅ）［化学式５］
Figure 2023517791000043
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（１ｍＬ）に溶かしたｔ－ブチル（６－（（２－アミノ－４，５－ジシアノフェニル）アミノ）ヘキシル）カルバミン酸エステル（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ（６－（（２－ａｍｉｎｏ－４，５－ｄｉｃｙａｎｏｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ）ｈｅｘｙｌ）ｃａｒｂａｍａｔｅ）（５ａ）（１００ｍｇ、０．２８０ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（４９．３ｍｇ、０．３０８ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（１９．４ｍｇ、０．３１４ｍｍｏｌ、１．１２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（３ｍｌ）に溶かして入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、０℃に温度を下げた後、生成された黄色固体をろ過した。ろ過した固体を水と０℃のエチルエーテル、ヘキサンで洗浄して黄色固体を得た；１０２ｍｇ（７９％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．６８（ｓ、１Ｈ）、８．９３（ｓ、１Ｈ）、８．７８（ｓ、１Ｈ）、７．７８（ｔ、１Ｈ、Ｊ＝５．２Ｈｚ）、４．５０（ｓ、２Ｈ）、２．８９（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝１２．７、６．５Ｈｚ）、１．６７（ｂｒ、２Ｈ）１．５１－１．１８（ｍ、１５Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．４１，１５６．００、１５５．８７、１５１．４５、１４３．２３、１３７．９０、１３５．９３、１３５．８８、１２３．７３、１１８．０６、１１５．９２、１１５．７１、１１０．２５、７７．７４２、４５．０５、２９．８４、２８．７１、２６．７８、２６．５５、２６．１０、２１．５１
製造例１１：４－アミノ－５－（５－ヒドロキシフェニル）フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（５－ｈｙｄｒｏｘｙｐｅｎｔｙｌ）ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（６ａ）
Figure 2023517791000044
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（５００ｍｇ、３．１０ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド５．０ｍｌに溶かした後、５－アミノ－ペンタン－１－オール（５－ａｍｉｎｏ－ｐｅｎｔａｎ－１－ｏｌ）（０．４０５ｍＬ、３．７２ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１００℃で４８時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水ＭｇＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物を少量のメチルアルコールに溶かした後、ヘキサンを少しずつ入れながら沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、象牙色固体を得た；６１２ｍｇ（８１％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ６．８４（ｓ、１Ｈ）、６．７９（ｓ、１Ｈ）、５．９８（ｓ、２Ｈ）、５．７０（ｔ、Ｊ＝４．８Ｈｚ、１Ｈ）、４．３７（ｔ、Ｊ＝５．２Ｈｚ、１Ｈ）、３．３８（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝１１．５、６．２Ｈｚ）、３．１０（ｄｄ、Ｊ＝１２．２、６．８Ｈｚ、２Ｈ）、１．４７－１．３２（ｍ、４Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１３９．７６、１３８．９７、１３１．１１、１１８．５５、１１４．７１、１１１．５７、１０２．２９、１０１．５４、６１．０９、４３．２４、３２．５９、２８．４０、２３．６６
Ａｎａｌ．Ｃａｌｃｄ ｆｏｒ Ｃ１３Ｈ１６Ｎ４Ｏ：Ｃ、６３．９１；Ｈ、６．６０；Ｎ、２２．９３；Ｏ、６．５５。Ｆｏｕｎｄ：Ｃ、６３．９４；Ｈ、２２．９７；Ｎ、２２．９７
製造例１２：１０－（５－ヒドロキシペンチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（５－ｈｙｄｒｏｘｙｐｅｎｔｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式６］
Figure 2023517791000045
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（１ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－（５－ヒドロキシフェニル）フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（５－ｈｙｄｒｏｘｙｐｅｎｔｙｌ）ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（６ａ）（１００ｍｇ、０．４０９ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（６６．８ｍｇ、０．４１７ｍｍｏｌ、１．０２ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（２５．８ｍｇ、０．４１７ｍｍｏｌ、１．０２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（３ｍｌ）に混濁液状態で入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、沈殿した黄色固体をろ過した。ろ過した固体をエチルエーテル、クロロホルム、ヘキサンで洗浄して黄色固体を得た；１２３ｍｇ（８６％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．６７（ｓ、１Ｈ）、８．９１（ｓ、１Ｈ）、８．７８（ｓ、１Ｈ）、４．４９（ｂｒ、２Ｈ）、４．４３（ｔ、１Ｈ、Ｊ＝５．０Ｈｚ）、３．４０（ｓ、２Ｈ）、１．６６（ｓ、２Ｈ）、１．４６（ｓ、４Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．４０、１５５．８７、１５１．３９、１４３．１７、１３７．８８、１３５．８６、１２３．７７、１１８．０５、１１５．９１、１１５．６９、１１０．２６、６０．９７、４０．４９、４５．１７、３２．６５、２６．６６、２３．１１
製造例１３：４－アミノ－５－［２－（２－ヒドロキシ－エトキシ）－エチル］－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－［２－（２－ｈｙｄｒｏｘｙ－ｅｔｈｏｘｙ）－ｅｔｈｙｌ］－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（７ａ）
Figure 2023517791000046
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（１００ｍｇ、ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、２－（２－アミノエトキシ）エタノール（２－（２－ａｍｉｎｏｅｔｈｏｘｙ）ｅｔｈａｎｏｌ）（０．０７５ｍｌ、０．７４４ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１００℃で４８時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水ＭｇＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物を酢酸エチルに溶かした後、ジクロロメタンとヘキサンを入れて沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、象牙色固体を得た；８４ｍｇ（５５％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ６．９０（ｓ、１Ｈ）、６．８８（ｓ、１Ｈ）、６．０３（ｓ、２Ｈ）、５．８１（ｔ、１Ｈ、Ｊ＝４．８Ｈｚ）、４．６５（ｂｒ、１Ｈ）、３．６１（ｔ、２Ｈ、Ｊ＝５．２Ｈｚ）、３．５２（ｍ、２Ｈ）、３．４６（ｔ、２Ｈ、Ｊ＝４．８Ｈｚ）、３．３４（ｍ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１３９．９４、１３８．８８、１１８．５１、１１８．３１、１１４．９９、１１１．９５、１０２．２４、１０１．８９、７２．６４、６８．７７、６０．６３、４３．１３
製造例１４：１０－（２－（２－ヒドロキシエトキシ）エチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｏｘｙ）ｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式７］
Figure 2023517791000047
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（１ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－［２－（２－ヒドロキシエトキシ）－エチル］－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－［２－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｏｘｙ）－ｅｔｈｙｌ］－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（７ａ）（５０ｍｇ、０．２０３ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（３３．１５ｍｇ、０．２０７ｍｍｏｌ、１．０２ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（１２．８ｍｇ、０．２０７ｍｍｏｌ、１．０２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（２ｍｌ）に混濁液状態で入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、沈殿した黄色固体をろ過した。ろ過した固体をエチルエーテル、クロロホルム、ヘキサンで洗浄して黄色固体を得た；６２ｍｇ（８７％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．７０（ｓ、１Ｈ）、８．９０（ｓ、１Ｈ）、８．８１（ｓ、１Ｈ）、６．５５（ｓ、２Ｈ）、４．７８（ｓ、２Ｈ）、４．５２（ｔ、１Ｈ、Ｊ＝５．０Ｈｚ）、３．８２（ｔ、２Ｈ、Ｊ＝５．０Ｈｚ）、３．３８（ｓ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．４０、１５５．７５、１５１．５９、１４３．２３、１３７．５９、１３６．７８、１３５．６７、１２５．１４、１１７．３２、１１５．９２、１１５．７１、１１０．０５、７２．９６、６７．１５、６０．５３、４５．３３
製造例１５：２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式８］
Figure 2023517791000048
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（２ｍＬ）に溶かした１，２－ジアミノ－７，８－フタロニトリル（１，２－ｄｉａｍｉｎｏ－７，８－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１８）（１００ｍｇ、０．６３２ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（１２１．５ｍｇ、０．７５９ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（４６．９ｍｇ、０．７５９ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（２ｍｌ）に混濁液状態で入れた。反応混合物を常温で２時間攪拌し、沈殿した固体をろ過した。ろ過した固体をエチルエーテル、ジクロロメタン、ヘキサンで洗浄してアイボリー色固体を得た；１６５ｍｇ（９９％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１２．４２（ｓ、１Ｈ）、１１．９７（ｓ、１Ｈ）、９．０５（ｓ、１Ｈ）、８．７３（ｓ、１Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．７０、１５０．０２、１４９．４３、１４３．８３、１３９．２４、１３７．９８、１３６．１０、１３５．０２、１１５．７６、１１５．７４、１１５．６５、１１１．０５
製造例１６：４－アミノ－５－（４－メチルベンジルアミノ）－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（４－ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（９ａ）
Figure 2023517791000049
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（１００ｍｇ、ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド０．５ｍｌに溶かした後、４－メチルベンジルアミン（４－ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｅ）（１１２．６９ｍｇ、０．９３０ｍｍｏｌ、１．５ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１００℃で２４時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物をジクロロメタンを入れて沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、象牙色固体を得た；８５ｍｇ（５２％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ７．２３（ｄ、Ｊ＝７．７Ｈｚ、２Ｈ）、７．１５（ｄ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）、６．８９（ｓ、１Ｈ）、６．７４（ｓ、１Ｈ）、６．３９（ｄ、Ｊ＝５．７Ｈｚ、１Ｈ）、６．０６（ｓ、２Ｈ）、４．３８（ｄ、Ｊ＝５．５Ｈｚ、２Ｈ）、２．２８（ｓ、４Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１４０．１２、１３８．５４、１３６．６３、１３５．７０、１２９．４７、１２７．７１、１１８．４５、１１８．１９、１１５．０５、１１２．２９、１０２．０６、１０１．９１、４６．１１、２１．１１
製造例１７：１０－（４－メチルベンジル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（４－ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式９］
Figure 2023517791000050
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（２ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－（４－メチルベンジルアミノ）－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（４－ｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（９ａ）（３０ｍｇ、０．１１４ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（２１．９７ｍｇ、０．１３７ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（８．４７ｍｇ、０．１３７ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（２ｍｌ）に懸濁液状態で入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、沈殿した黄色固体をろ過した。ろ過した固体をエチルエーテル、ジクロロメタン、ヘキサンで洗浄して黄色固体を得た；２３ｍｇ（５５％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．６９（ｓ、１Ｈ）、８．９２（ｓ、１Ｈ）、８．３９（ｓ、１Ｈ）、７．２２（ｄ、Ｊ＝７．８Ｈｚ、２Ｈ）、７．１０（ｄ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）、５．７７（ｓ、２Ｈ）、２．２３（ｓ、４Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．０９、１５５．５１、１５１．６５、１４３．５２、１３７．４３、１３７．０２、１３５．６０、１３５．３９、１３０．９２、１２９．２４、１２６．９８、１２３．０６、１１７．４７、１１５．４２、１１５．２３、１１０．３１、４７．０２、２０．７２
製造例１８：４－アミノ－５－（４－メトキシベンジルアミノ）－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（４－ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１０ａ）
Figure 2023517791000051
マグネチックスターラーを入れた５０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（１．６ｇ、９．９３ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド８．０ｍＬに溶かした後、４－メトキシベンジルアミン（４－ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｅ）（１．６３２ｇ、１．５５ｍＬ、１１．９１５ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１２０℃で２４時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物を少量のジクロロメタンを入れて沈殿物をろ過し、減圧乾燥して、象牙色固体を得た；２．７１ｇ（９８％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ７．２８（ｄ、Ｊ＝８．１Ｈｚ、２Ｈ）、６．９５－６．９０（ｍ、２Ｈ）、６．８９（ｓ、１Ｈ）、６．７８（ｓ、１Ｈ）、６．３７（ｔ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、１Ｈ）、６．０７（ｓ、２Ｈ）、４．３５（ｄ、Ｊ＝５．４Ｈｚ、２Ｈ）、３．７３（ｓ、３Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５８．８５、１４０．１１、１３８．５３、１３０．５２、１２９．１２、１１８．４７、１１８．２１、１１５．０３、１１４．３０、１１２．２９、１０２．０３、１０１．９３、５５．４７、４５．８６
製造例１９：１０－（４－メトキシベンジル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（４－ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１０］
Figure 2023517791000052
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（２ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－（４－メトキシベンジルアミノ）－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（４－ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１０ａ）（３０ｍｇ、０．１０８ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（２０．７ｍｇ、０．１２９ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（７．９９ｍｇ、０．１２９ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（２ｍｌ）に懸濁液状態で入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、沈殿した樺色固体をろ過した。ろ過した固体をジクロロメタン、ｎ－ヘキサンで洗浄して樺色固体を得た；３２ｍｇ（７７％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．７４（ｓ、１Ｈ）、８．９５（ｓ、１Ｈ）、８．４７（ｓ、１Ｈ）、７．３３（ｄ、２Ｈ）、６．８９（ｄ、２Ｈ）、５．８５（ｂｒ、２Ｈ）、３．７２（ｓ、３Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１７２．５０、１５９．４６、１５９．１９、１５５．８９、１５２．０２、１４３．８８、１３７．８１、１３５．９８、１３５．７４、１２８．９７、１２６．１６、１２３．４３、１１７．８３、１１５．８１、１１５．６１、１１４．４３、１１０．６６、５５．５１、４７．０７、２１．４９
製造例２０：４－アミノ－５－（３，４－ジメトキシベンジルアミノ）－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（３，４－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１１ａ）
Figure 2023517791000053
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（４）（２００ｍｇ、１．２４ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、３，４－ジメトキシベンジルアミン（３，４－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｅ）（２４９ｍｇ、０．２２２ｍｌ、１．４９ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１２０℃で２４時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物をジクロロメタンを入れて沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、象牙色固体を得た；２１３ｍｇ（５６％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ６．９９（ｄ、Ｊ＝２．１Ｈｚ、１Ｈ）、６．９２（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、１Ｈ）、６．８９（ｄ、Ｊ＝１．２Ｈｚ、１Ｈ）、６．８６（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、１Ｈ）、６．８０（ｓ、１Ｈ）、６．３５（ｔ、Ｊ＝５．５Ｈｚ、１Ｈ）、６．０８（ｓ、２Ｈ）、４．３４（ｄ、Ｊ＝５．３Ｈｚ、２Ｈ）、３．７４（ｓ、３Ｈ）、３．７３（ｓ、３Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１４８．８０、１４８．０２、１３９．７６、１３８．２５、１３０．６２、１１９．５２、１１８．１２、１１７．８６、１１４．７２、１１２．０２、１１１．７６、１１１．５３、１０１．７２、１０１．６０、５５．５６、５５．５０、４５．９５
製造例２１：１０－（３，４－ジメトキシベンジル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（３，４－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１１］
Figure 2023517791000054
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（２ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－（３，４－ジメトキシベンジルアミノ）－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（３，４－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１１ａ）（１００ｍｇ、０．３２４ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（５７．１ｍｇ、０．３５７ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（２２．１ｍｇ、０．３５７ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（２ｍｌ）に懸濁液状態で入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、沈殿したからし色固体をろ過した。ろ過した固体をジクロロメタン、ヘキサンで洗浄してからし色固体を得た；１１８ｍｇ（８８％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．７５（ｓ、１Ｈ）、８．９４（ｓ、１Ｈ）、８．４８（ｓ、１Ｈ）、７．０９（ｓ、１Ｈ）、６．８４（ｓ、１Ｈ）、５．９２－５．５６（ｍ、２Ｈ）、３．７２（ｓ、３Ｈ）、３．７０（ｓ、３Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．１５、１５５．５３、１５１．６５、１４８．８５、１４８．４７、１４３．５４、１３７．４６、１３５．６３、１３５．４９、１２６．１８、１２３．１４、１１９．２８、１１５．４７、１１５．２７、１１１．７４、１１１．５３、１１０．３０、５５．７０、５５．５４、４７．０６
製造例２２：４－アミノ－５－（２，４－ジメトキシベンジルアミノ）－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（２，４－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１２ａ）
Figure 2023517791000055
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ（２２）（２００ｍｇ、１．２４ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、２，４－ジメトキシベンジルアミン（２，４－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｅ）（２４９ｍｇ、０．２２２ｍｌ、１．４９ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１２０℃で２４時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物をジクロロメタンを入れて沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、象牙色固体を得た；１９８ｍｇ（５２％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ７．０７（ｄ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、１Ｈ）、６．８４（ｄ、Ｊ＝０．９Ｈｚ、１Ｈ）、６．７０（ｓ、１Ｈ）、６．５６（ｄ、Ｊ＝２．４Ｈｚ、１Ｈ）、６．４６（ｄｄ、Ｊ＝８．３、２．４Ｈｚ、１Ｈ）、６．１２（ｔ、Ｊ＝５．４Ｈｚ、１Ｈ）、６．０４（ｓ、２Ｈ）、４．２２（ｄ、Ｊ＝５．３Ｈｚ、２Ｈ）、３．７９（ｓ、３Ｈ）、３．７１（ｓ、３Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１６０．４６、１５８．５４、１３９．９９、１３８．７０、１２９．８２、１１８．５０、１１８．２７、１１７．９４、１１４．９１、１１１．９９、１０５．０１、１０１．９８、１０１．８５、９８．８４、５５．８８、５５．６３、４１．４０
製造例２３：１０－（２，４－ジメトキシベンジル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２，４－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１２］
Figure 2023517791000056
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（１ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－（２，４－ジメトキシベンジルアミノ）－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（２，４－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｙｌａｍｉｎｏ）－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１２ａ）（５０ｍｇ、０．１６２ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（Ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（２８．６ｍｇ、０．１７８ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（１１．０ｍｇ、０．１７８ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（１ｍｌ）に懸濁液状態で入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、沈殿した樺色固体をろ過した。ろ過した固体をジクロロメタン、ヘキサンで洗浄して樺色固体を得た；６８ｍｇ（９７％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．６７（ｓ、１Ｈ）、８．９２（ｓ、１Ｈ）、８．３４（ｓ、１Ｈ）、６．７５（ｄ、Ｊ＝８．８Ｈｚ、１Ｈ）、６．６３（ｄ、Ｊ＝２．０Ｈｚ、１Ｈ）、６．３０（ｄｄ、Ｊ＝８．８、２．０Ｈｚ、１Ｈ）、５．５６（ｓ、２Ｈ）、３．８７（ｓ、３Ｈ）、３．６８（ｓ、３Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１６０．３４、１５９．００、１５７．５４、１５５．３９、１５１．５４、１４３．３２、１３７．３８、１３５．６４、１３５．５１、１２７．９４、１２３．４４、１１７．３５、１１５．４１、１１５．２２、１１３．３７、１１０．０９、１０４．７８、９８．４６、５５．７０、５５．３１
製造例２４：４－アミノ－５－［２－（４－ヒドロキシフェニル）エチルアミノ］－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－［２－（４－ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ］－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１３ａ）
Figure 2023517791000057
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（１００ｍｇ、０．６２０ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、４－（２－アミノエチル）フェノール（４－（２－ａｍｉｎｏｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｏｌ）（１０２ｍｇ、０．７４４ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１００℃で４８時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物をジクロロメタンを入れて溶けない固体をろ過し、減圧乾燥して、固体を得た；１２１ｍｇ（７０％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ９．１９（ｓ、１Ｈ）、７．０４（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、６．８４（ｄ、Ｊ＝２．６Ｈｚ、２Ｈ）、６．６５（ｄ、Ｊ＝８．５Ｈｚ、２Ｈ）、５．９６（ｓ、２Ｈ）、５．８０（ｔ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、１Ｈ）、３．２９（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）２．７４（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５６．１５、１３９．７９、１３８．７５、１３０．０６、１２９．７３、１１８．４９、１１８．３５、１１５．４８、１１４．８５、１１１．８８、１０２．３１、１０１．７２、４５．０１、３３．８０
製造例２５：１０－［２－（４－ヒドロキシフェニル）エチル］－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－［２－（４－ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｅｔｈｙｌ］－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１３］
Figure 2023517791000058
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（２ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－［２－（４－ヒドロキシフェニル）エチルアミノ］－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－［２－（４－ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ］－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１３ａ）（１００ｍｇ、０．３５９ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（Ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（６３．３ｍｇ、０．３９５ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（２４．４ｍｇ、０．３９５ｍｍｏｌ、１．１ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（２ｍｌ）に懸濁液状態で入れた。反応混合物を常温で３時間攪拌し、沈殿した樺色固体をろ過した。ろ過した固体をジクロロメタン、ヘキサンで洗浄して樺色固体を得た；１３１ｍｇ（９５％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．７２（ｓ、１Ｈ）、９．３０（ｓ、１Ｈ）、８．８９（ｓ、１Ｈ）、８．４６（ｓ、１Ｈ）、７．１０（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、６．６３（ｄ、Ｊ＝８．２Ｈｚ、１Ｈ）、４．７２（ｔ、Ｊ＝７．３Ｈｚ、２Ｈ）、２．９０（ｔ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．４７、１５６．６９、１５５．８７、１５１．２４、１４３．２５、１３７．６６、１３５．９４、１３５．４８、１３０．６７、１２７．７８、１２３．９４、１１７．３０、１１５．６３、１１５．４５、１０９．７５、４６．３１、３１．３６
製造例２６：４－アミノ－５－［２－（３，４－ジヒドロキシフェニル）エチルアミノ］－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－［２－（３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ］－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１４ａ）
Figure 2023517791000059
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（２００ｍｇ、１．２４ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド２．０ｍｌに溶かした後、ドーパミン塩酸塩（Ｄｏｐａｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）（４７０．３ｍｇ、２．４８ｍｍｏｌ、２．０ｅｑｕｉｖ．）を入れた。常温でトリエチルアミン（３７６．４ｍｇ、０．５１９ｍＬ、３．７２ｍｍｏｌ、３．０ｅｑｕｉｖ．）をゆっくり滴下した。反応混合物を１００℃で４８時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ－４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物をメタノールとジエチルエーテルを用いて再結晶で沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、レンガ色固体を得た；３４０ｍｇ（９３％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ８．７４（ｂｒ、２Ｈ）、６．８７（ｓ、２Ｈ）、６．７６－６．６０（ｍ、２Ｈ）、６．５２（ｄ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、１Ｈ）、５．９９（ｓ、２Ｈ）、５．８２（ｔ、Ｊ＝４．８Ｈｚ、１Ｈ）、２．７１（ｔ、Ｊ＝７．５Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１４５．４７、１４４．０１、１４０．１１、１３８．８７、１３０．５１、１１９．７２、１１８．５９、１１８．４４、１１６．６７、１１６．００、１１４．６３、１１１．５０、１０１．９７、１０１．４８、４５．１０、３４．０１
製造例２７：１０－［２－（４－ヒドロキシフェニル）エチル］－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－［２－（４－ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｅｔｈｙｌ］－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１４］
Figure 2023517791000060
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（１０．０ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－［２－（３，４－ジヒドロキシフェニル）エチルアミノ］－フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－［２－（３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ］－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１４ａ）（４００ｍｇ、１．３５９ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（Ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（２６１．２ｍｇ、１．６３１ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（１００．８ｍｇ、１．６３１ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（１０ｍｌ）に懸濁液状態で入れた。反応混合物を常温で４時間攪拌し、沈殿した固体をろ過した。ろ過した固体をエチルエーテル、クロロホルム、ヘキサンで洗浄して黒い茶色固体を得た；４９２ｍｇ（９０％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．６９（ｓ、１Ｈ）、８．８６（ｓ、１Ｈ）、８．８１（ｓ、１Ｈ）、８．７３（ｓ、１Ｈ）、８．４７（ｓ、１Ｈ）、６．６６（ｓ、１Ｈ）、６．５７（ｑ、Ｊ＝８．３Ｈｚ、２Ｈ）、４．６６（ｔ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）、２．７９（ｔ、Ｊ＝７．４Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．４７、１５５．８８、１５１．２６、１４５．６２、１４４．５５、１４３．２１，１３７．６９、１３５．９０、１３５．５６、１２８．４９、１２３．９３、１２０．３５、１１７．３９、１１６．９５、１１５．７７、１１５．６６、１０９．８６、４６．３０、３１．５７
製造例２８：４－アリルアミノ－５－アミノ－フタロニトリル（４－ａｌｌｙｌａｍｉｎｏ－５－ａｍｉｎｏ－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１５ａ）
Figure 2023517791000061
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（２００ｍｇ、１．２４ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、アリルアミン（Ａｌｌｙｌａｍｉｎｅ）（８４．９６ｍｇ、０．１１２ｍＬ、１．４９ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１２０℃で４８時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ－４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物を少量のジクロロメタンを入れて沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、象牙色固体を得た；２２１ｍｇ（８９％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ６．８９（ｓ、１Ｈ）、６．７７（ｓ、１Ｈ）、６．０８（ｔ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、１Ｈ）、６．０２（ｓ、２Ｈ）、５．８８（ｄｄｔ、Ｊ＝１７．２、１０．２、５．１Ｈｚ、１Ｈ）、５．２０（ｄｑ、Ｊ＝１７．４、１．９Ｈｚ、１Ｈ）、５．１５（ｄｔ、Ｊ＝１０．３、１．７Ｈｚ、１Ｈ）、３．８６（ｔｄ、Ｊ＝５．３、２．６Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１３９．９８、１３８．５８、１３４．９８、１１８．５１、１１８．２７、１１６．５８、１１５．０３、１１２．３２、１０２．０４、１０１．９６、４５．２１
製造例２９：１０－アリル－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－ａｌｌｙｌ－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１５］
Figure 2023517791000062
２５ｍｌ丸底フラスコに酢酸（４ｍＬ）に溶かした４－アリルアミノ－５－アミノ－フタロニトリル（４－ａｌｌｙｌａｍｉｎｏ－５－ａｍｉｎｏ－ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１５ａ）（２００ｍｇ、１．０１ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（Ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（１７７．７ｍｇ、１．１１ｍｍｏｌ、１．１０ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（６９．９ｍｇ、１．１３ｍｍｏｌ、１．１２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（４ｍｌ）に懸濁液状態で入れた。反応混合物を常温で３時間攪拌し、沈殿した黄色固体をろ過した。ろ過した固体をエチルエーテル、ヘキサンで洗浄して黄色固体を得た；２６１ｍｇ（８６％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．７２（ｓ、１Ｈ）、８．９５（ｓ、１Ｈ）、８．５５（ｓ、１Ｈ）、５．９６（ｄｄｄ、Ｊ＝１７．３、１０．２，４．９Ｈｚ、１Ｈ）、５．２２（ｄ、Ｊ＝１１．１Ｈｚ、１Ｈ）、５．１８（ｄ、Ｊ＝１７．３Ｈｚ、１Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．０４、１５５．４７、１５１．１６、１４３．１７、１３７．４６、１３５．５５、１３５．３８、１２９．８３、１２３．４５、１１８．０２、１１７．５１、１１５．４９、１１０．１２、４６．４６
製造例３０：４－アミノ－５－（２－ヒドロキシエチル）フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１６ａ）
Figure 2023517791000063
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）（２００ｍｇ、１．２４ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド１．０ｍｌに溶かした後、エタノールアミン（Ｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ）（９０．４ｍｇ、０．０８９ｍＬ、１．４８ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を入れた。反応混合物を１００℃で２４時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を酢酸エチルを用いて希釈し、有機層を水で洗浄することでジメチルスルホキシドを除去した。集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄し、無水Ｎａ２ＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物をジクロロメタンを入れて沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、象牙色固体を得た；１６１ｍｇ（６４％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ６．８７（ｓ、２Ｈ）、６．００（ｓ、２Ｈ）、５．８１（ｔ、Ｊ＝５．４Ｈｚ、１Ｈ）、４．８０（ｔ、Ｊ＝５．５Ｈｚ、１Ｈ）、３．５８（ｑ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、２Ｈ）、３．２４（ｑ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）δ１６０．４６、１５８．５４、１３９．９９、１３８．７０、１２９．８２、１１８．５０、１１８．２７、１１７．９４、１１４．９１、１１１．９９、１０５．０１、１０１．９８、１０１．８５、９８．８４、５５．８８、５５．６３、４１．４０
製造例３１：１０－（２－ヒドロキシエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１６］
Figure 2023517791000064
１０ｍｌ丸底フラスコに酢酸（５ｍＬ）に溶かした４－アミノ－５－（２－ヒドロキシエチル）フタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１６ａ）（４００ｍｇ、１．９７８ｍｍｏｌ）にアロキサン一水和物（Ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）（３８０．２４ｍｇ、２．３７３ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）とホウ酸（１４６．８ｍｇ、２．３７３ｍｍｏｌ、１．２ｅｑｕｉｖ．）を酢酸（１０ｍｌ）に懸濁液状態で入れた。反応混合物を常温で１２時間攪拌し、沈殿した黄色固体をろ過した。ろ過した固体をエチルエーテル、クロロホルム、ヘキサンで洗浄して黄色固体を得た；５２８ｍｇ（８６％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１１．７１（ｓ、１Ｈ）、８．９２（ｓ、１Ｈ）、８．８２（ｓ、１Ｈ）、４．９４（ｔ、Ｊ＝５．９Ｈｚ、１Ｈ）、４．６９（ｔ、Ｊ＝５．６Ｈｚ、２Ｈ）、３．８１（ｑ、Ｊ＝５．７Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５９．３７、１５５．７４、１５１．６２、１４３．１２、１３７．７０、１３７．０２、１３５．７３、１２５．０１、１１７．３６、１１５．９３、１１５．６７、１０９．９８、５７．９１、４７．４３
製造例３２：１０－（２－クロロエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）［化学式１７］
Figure 2023517791000065
１０ｍｌ丸底フラスコに１０－（２－ヒドロキシエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１６）（３００ｍｇ、０．９７３ｍｍｏｌ）を固体状態で入れ、窒素雰囲気下でＳＯＣｌ２（５．０ｍＬ）を反応物かつ溶媒として入れた。常温でＤＭＦ（２０ｕｌ）を入れた後、還流冷却装置を用いて反応混合物を６５℃で１２時間攪拌した。常温で冷却した反応混合物を氷の入ったビーカーに注いで反応を終了した。氷層を酢酸エチルを用いて３回抽出して集めた有機層を飽和ＮａＣｌ水溶液で洗浄した。無水Ｎａ２ＳＯ４で残った水を除去した後、ガラスフィルターで乾燥剤をろ過し、回転蒸発濃縮装置を用いて溶媒を最大限除去した。固体混合物をジクロロメタンを入れて沈殿した固体をろ過し、減圧乾燥して、ＤＭＦと不純物を除去してからし色固体を得た；２１０ｍｇ（６６％）
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１２．４０（ｓ、１Ｈ）、９．０９（ｓ、１Ｈ）、８．８４（ｓ、１Ｈ）、４．５０（ｔ、Ｊ＝７．１Ｈｚ、２Ｈ）、３．８２（ｄ、Ｊ＝１４．２Ｈｚ、２Ｈ）
１３Ｃ ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＤＭＳＯ）：δ１５８．６６、１４９．７５、１４８．６０、１４２．８７、１３８．７６、１３７．７８、１３６．１６、１３５．４２、１１６．０５、１１５．６４、１１５．４８、１１１．７７、４２．４８
製造例３３：１０－エチル－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－ｅｔｈｙｌ－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）を有するポリビニルイミダゾール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ）［化学式２５］
Figure 2023517791000066
マグネチックスターラーを入れた１０ｍＬガラス培養チューブに１０－（２－クロロエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１７）（２０ｍｇ、０．０６１２ｍｍｏｌ）とポリビニルイミダゾール（２４ｍｇ、０．２４５ｍｍｏｌ）を固体状態で入れた後、常温で窒素雰囲気下でジメチルスルホキシド１．０ｍＬを入れて溶かした。反応混合物を８０℃で２４時間攪拌した。反応終了の有無を核磁気共鳴分析法により確認した後、反応混合物を常温で冷却した。十分に冷却した反応混合物を０℃に冷却した酢酸エチルにゆっくり滴下して溶媒と残った開始物質を除去した。生成された沈殿物を再びジクロロメタンで洗浄した後、減圧乾燥して薄い茶色固体高分子を得た；重量回収率３２ｍｇ
［結果および考察］
実施例１：合成
下記反応式４または反応式５により本発明に係る有機系電子伝達媒介体を合成した。
Figure 2023517791000067
市販の４，５－ジアミノフタロニトリル（４，５－ｄｉａｍｉｎｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１８）と１，３－プロパンスルホン（１，３－ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｅ）を１００℃で２日間反応して３－［（２－アミノ－４，５－ジシアノ）フェニルアミノ］プロパン－１－スルホン酸（３－［（２－ａｍｉｎｏ－４，５－ｄｉｃｙａｎｏ）ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］ｐｒｏｐａｎｅ－１－ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（１９）を茶色固体として得た。その後、アロキサン一水和物（ａｌｌｏｘａｎ ｍｏｎｏｈｙｄｒａｔｅ）とホウ酸と共に酢酸を溶媒として、５０℃で２日間加熱して黄色固体である３－（７，８－ジシアノイソアロキサジニル）－１－プロパンスルホン酸（３－（７，８－ｄｉｃｙａｎｏｉｓｏａｌｌｏｘａｚｉｎｙｌ）－１－ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）（２）を８１％の収率で得られた。この反応で多くの副産物が生成されるが、アセトニトリル溶媒に溶けない物質を分離すると、生成物が比較的きれいに得られた。
また、高価の開始物質である４，５－ジアミノフタロニトリル（４，５－ｄｉａｍｉｎｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（１８）の代わりに１，２－ジブロモ－４，５－ジフルオロベンゼン（１，２－ｄｉｂｒｏｍｏ－４，５－ｄｉｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）（２０）を用いて高付加価値化を図るとともに、連結部構造に多様な末端基を有するフラビン誘導体（Ｆｌａｖｉｎ誘導体）を合成する新たな方法を発見した。反応式５は、４－アミノ－５－フルオロフタロニトリル（４－ａｍｉｎｏ－５－ｆｌｕｏｒｏｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）（２２）と鎖状アミンの間の芳香族求核置換反応を用いてアミンの構造変化により水溶解性と高分子鎖に対する導入が可能な誘導体を合成する新たな方法を示す。
Figure 2023517791000068
実施例２：サイクリックボルタンメトリー法を用いた本発明に係る有機系電子伝達媒介体の電気化学的特性の確認
上記の合成法を用いて合成した多様なフラビンまたはイソアロキサジン（ｆｌａｖｉｎ ｏｒ ｉｓｏａｌｌｏｘａｚｉｎｅ）誘導体の合成収率（ｙｉｅｌｄ）と酸化還元電位（Ｅ１／２）値を確認した。酸化還元電位の測定は以下の方法により行った。
実験方法
有機系電子伝達媒介体は、１５ｍｇをそれぞれの溶解度により０．１Ｍリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ、Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ－Ｂｕｆｆｅｒｅｄ Ｓａｌｉｎｅ）や０．１Ｍのテトラブチルアンモニウムパークロレート（Ｔｅｔｒａｂｕｔｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ）アセトニトリル溶液や０．１Ｍのテトラブチルアンモニウムパークロレートジメチルスルホキシド５ｍＬに溶かす。作用電極、基準電極、対向電極を連結し、電圧の変化による電気的信号変化を測定した。
実験材料／条件
作用電極（ｗｏｒｋｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）：ガラス炭素電極（ｄｉａ：３．０ｍｍ）
基準電極（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）：Ａｇ／ＡｇＣｌ電極
対向電極（Ｃｏｕｎｔｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）：白金ロッド（Ｐｌａｔｉｎｕｍ ｒｏｄ）
試験パラメータ
－装置：ＥｍＳｔａｔ（ＰａｌｍＳｅｎｓ Ｃｏ．）、ＣＨＩ１０４０Ｃ（ＣＨ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｃｏ．）
－測定法（Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）：サイクリックボルタンメトリー（ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）
－電位範囲（Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｒａｎｇｅ）：－１．０～１．０Ｖ
－走査（スキャン）速度（Ｓｃａｎ ｒａｔｅ）：１０ｍＶ／ｓ
上記方法により測定した酸化還元電位および合成収率を以下の表１および表２に示す。
Figure 2023517791000069
Figure 2023517791000070
（ａＥ１／２の値は、サイクリックボルタンメトリー（Ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｏｇｒａｍｓ（ＣＶ））で酸化ピークと還元ピークの平均で決めた。ＣＶは、Ａｇ／ＡｇＣｌを基準電極に使用し、炭素ガラス電極を作用電極に、Ｐｔ電極を対向電極にして測定した。）
その中で水溶液上でＣＶ結果が目標値と合致する物質である３－（７，８－ジシアノ－２，４－ジオキソ－３，４－ジヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－１０（２Ｈ）－イル）プロパン－１－スルホネート（３－（７，８－ｄｉｃｙａｎｏ－２，４－ｄｉｏｘｏ－３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎ－１０（２Ｈ）－ｙｌ）ｐｒｏｐａｎｅ－１－ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）（化学式２）と、１０－（２－ヒドロキシエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（化学式１５）の電気化学的性質をサイクリックボルタンメトリー（ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ）によって調べた。作用電極はガラス炭素（ｇｌａｓｓｙ ｃａｒｂｏｎ）（ｄｉａ．３ｍｍ）を使用し、基準電極はＡｇ／ＡｇＣｌ（ｖｙｃｏｒ ｔｙｐｅ）を使用し、対向電極は白金ロッド（Ｐｔ ｒｏｄ）を使用して測定した結果である。水を溶媒にして２ｍｇ／ｍＬ濃度の溶液を作って測定に使用し、０．１Ｍ ＰＢＳバッファーでｐＨを調節した。ＣＶ測定結果は図２の通りである。
化学式２の場合、ｐＨ７．０でＥｏｘは－０．１３９Ｖ、Ｅｒｅｄは－０．２２９Ｖを有し、化学式１５の場合、Ｅｏｘは－０．１２０Ｖ、Ｅｒｅｄは－０．２１６Ｖであって、可逆的グラフを示して期待した酸化還元電位スペックを満たした。ｐＨ別にＣＶを測定したら、酸性条件であるほど還元電位に比べて酸化電位値がもっと大きく変わることを確認することができた（図３ａ、図３ｂ）。また、ｐＨ別に安定性を調べるために各ｐＨ条件の溶液を一日経過後ＣＶを測定したら、塩基性条件の場合電流値が減少したことを確認することができた（図４ａ～図４ｆ）。この結果から、塩基性環境の場合化合物が変形して既存の酸化還元反応に参加できないとみなされる。
３－（７，８－ジシアノ－２，４－ジオキソ－３，４－ジヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－１０（２Ｈ）－イル）プロパン－１－スルホネート（３－（７，８－ｄｉｃｙａｎｏ－２，４－ｄｉｏｘｏ－３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎ－１０（２Ｈ）－ｙｌ）ｐｒｏｐａｎｅ－１－ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）（化学式２）と１０－ａｌｌｙｌ－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－ａｌｌｙｌ－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（化学式１５）、１０－（２－ヒドロキシエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（化学式１６）を溶媒に対する酸化還元電位値の変化傾向性を比較した。有機電子伝達媒介体３種のいくつかのバッファー溶液で測定したサイクリックボルタモグラム（ＣＶ）図５ａ：化学式２、図５ｂ：化学式１４、図５ｃ：化学式１５の０．１Ｍ ＰＢＳ ｉｎ Ｈ２Ｏ、０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＣＨ３ＣＮ、０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＤＭＳＯで測定したサイクリックボルタモグラムおよびそのときの酸化還元電位値とＥ１／２を示す図である。測定した３種の物質のうち、測定溶媒により酸化還元電位値の変化が最も大きな構造は、３－（７，８－ジシアノ－２，４－ジオキソ－３，４－ジヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－１０（２Ｈ）－イル）プロパン－１－スルホネート（３－（７，８－ｄｉｃｙａｎｏ－２，４－ｄｉｏｘｏ－３，４－ｄｉｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎ－１０（２Ｈ）－ｙｌ）ｐｒｏｐａｎｅ－１－ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）（化学式２）である。０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＤＭＳＯ溶液で測定したサイクリックボルタモグラムで半波電位（Ｅ１／２）が０．０６１Ｖで右側に大きく移動したことが分かる。これは当該研究で合成した他のフラビン系の有機電子伝達体とは異なる傾向性である。水やアセトニトリルバッファー溶液とは異なり、溶液の色が漸次濃い赤色に変化することから、ＤＭＳＯ下で異なる構造に変化するものと考えられる。図５ｂは、１０－アリル－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－ａｌｌｙｌ－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（化学式１５）の溶媒によるサイクリックボルタモグラムである。溶媒による溶解度の差が存在することから、電流の強さは、溶解度が低いほど小さく、当該溶媒に対する溶解度が良いほど電流量が増加した。水に対する溶解度が非常に低くて０．１Ｍ ＰＢＳ水溶液バッファーで電流の大きさが小さいことを確認することができる。ここで、顕著な特徴は、当該構造の水での半波電位（Ｅ１／２）がＡｇ／ＡｇＣｌ基準電極に対して－０．１９６Ｖで、目標とする血糖測定装置に適した酸化還元電位を有することを確認することができた。しかし、水溶性が非常に低いという使用限界点が存在する。また、同じ電解質を使用したＣＨ３ＣＮとＤＭＳＯでは酸化還元電位値の差が殆どないことを確認した。１０－（２－ヒドロキシエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（化学式１６）誘導体の電気化学的な特性から、当該物質は逆にアセトニトリルに対する溶解度が非常に低くて０．１Ｍ ＴＢＡＰ ｉｎ ＣＨ３ＣＮバッファー溶液での電流値が非常に小さいことが分かる。これに対し、水に対する溶解度に優れ、０．１Ｍ ＰＢＳ ｉｎ Ｈ２Ｏバッファー溶液で測定した半波電位（Ｅ１／２）が所望のポテンシャル範囲内に含まれる－０．１５４Ｖであることを確認できるので、血糖測定センサーに応用できる電気化学的特性を有することを確認することができた。また、前記化学式１５と類似した傾向性によりアセトニトリルとジメチルスルホキシドとの酸化還元電位値の差が非常に小さいことを確認することができた。また、水と有機溶媒の酸化還元電位値の差は約１２０－１５０ｍＶで、類似した傾向性が見られた。したがって、化学式１５と化学式１６のＣＶ分析結果により、水に対する溶解度が低くてアセトニトリルとジメチルスルホキシドでのサイクリックボルタモグラムの結果のみを測定した残りのイソアロキサジン誘導体の水に対する溶解度を確保したら、所望の酸化還元電位値の範囲内に含まれる電気化学的特性を有することが考えられる。
実施例３：本発明に係る有機系電子伝達媒介体を高分子マトリックスに固定した場合サイクリックボルタンメトリーを用いた電気化学的特性の確認
本発明に係る有機系電子伝達媒介体を高分子マトリックスに電子伝達体を固定して連続血糖測定システムで適用の可能性を確認するために次の方法により実験を行った。
末端に離脱基を有する電子伝達体と親核性高分子との反応性を用いた導入方法として、１０－（２－ヒドロキシエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（化学式１６）のジメチルホルムアミドを反応の触媒として使用したアルコールのハロゲン化反応を用いた。そこに、末端に良い離脱基であるクロリドを有する電子伝達体を酢酸エチルと水を用いて抽出した後、ジクロロメタンを用いた沈殿法により、１０－（２－クロロエチル）－２，４－ジオキソ－２，３，４，１０－テトラヒドロベンゾ［ｇ］プテリジン－７，８－ジカルボニトリル（１０－（２－ｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌ）－２，４－ｄｉｏｘｏ－２，３，４，１０－ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｅｎｚｏ［ｇ］ｐｔｅｒｉｄｉｎｅ－７，８－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）（化学式１７）を８５％の収率で合成することができた。図６は、良い離脱基を有する有機系電子伝達媒介体の合成とこれを利用した高分子導入を整理したものである。その後、化学式１７の物質をポリビニルイミダゾールとジメチルスルホキシドに溶かし、８０℃で２４時間加熱した後、酢酸エチルおよびジクロロメタンに沈殿して高分子（化学式２５）を茶色固体として得た。
Figure 2023517791000071
Figure 2023517791000072
化学式２５の化合物は、高分子の水に対する溶解度が比較的低いので塩析（ｓａｌｔｉｎｇ ｏｕｔ）効果によってバッファー溶液を使用するには限界があり、水を溶媒としてサイクリックボルタンメトリーを測定した。その結果を図６に示す。図６から確認できるように、高分子に導入してから、酸化電位（Ｅｏｘ）が－０．１０８Ｖ、還元電位（Ｅｒｅｄ）が－０．２３８Ｖ、半波電位（Ｅ１／２）が－０．１７３Ｖであった。したがって、高分子の導入後にも酸化還元電位値が目標とする酸化還元ポテンシャル範囲に含まれ、連続血糖システムに対する導入も可能であることが考えられる。

Claims (17)

  1. 下記化学式１の構造を有する、有機電子伝達媒介体：
    Figure 2023517791000073
    上記式中、Ｒは、－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＯ２、－ＣＮ、－ＣＯ２Ｈ、－ＳＯ３Ｈ、－ＮＨＮＨ２、－ＳＨ、－ＯＨ、－ＮＲ１Ｒ２、非置換または置換の炭素数１～６のアルキル基、非置換または置換の炭素数１～６のアルケニル基、または非置換または置換の炭素数６～１０のアリール基であり、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、Ｈ、炭素数１～３のアルキル、または－ＣＯＯＲ３であり、前記Ｒ３は、炭素数１～６のアルキルである。好ましくは、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、ＨまたはＢｏｃ（ｔ－ブトキシカルボニル）である。
    Ｌ（リンカー）は、結合（ｂｏｎｄ）、置換または非置換の炭素数１～２０のアルキル基、置換または非置換の炭素数１～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素数２～５０のエチレンオキシド基、置換または非置換の炭素数２～５０のエチレンアミン基、置換または非置換の炭素数１～３０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数６～３０のアリール基あるいはアリールオキシ基、置換または非置換の炭素数５～３０のヘテロアリール基あるいはヘテロアリールオキシ基からなる群より選択される１種以上である。
  2. 前記Ｌ中の非置換の炭素数１～２０のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基およびデカン基からなる群より選択される１種以上であり、
    置換または非置換の炭素数２～５０のエチレンオキシド基は（－ＯＣＨ２ＣＨ２－）ｎでｎが１～２０であるエチレンオキシド基からなる群より選択される１種以上であり、
    置換または非置換の炭素数２～５０のエチレンアミン基は（－ＮＨＣＨ２ＣＨ２－）ｎでｎが１～２０であるエチレンアミン基からなる群より選択される１種以上であり、
    置換または非置換の炭素数１～３０のアルコキシ基は、メトキシ（ｍｅｔｈｏｘｙ）、エトキシ（ｅｔｈｏｘｙ）、プロポキシ基（ｐｒｏｐｏｘｙ）、イソプロポキシ（ｉｓｏｐｒｏｐｏｘｙ）、ブトキシ基（ｂｕｔｏｘｙ）、ｔ－ブトキシ（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｏｘｙ）、ペンタノキシ基（ｐｅｎｔａｎｏｘｙ）、ヘキサノキシ基（ｈｅｘａｎｏｘｙ）、ヘプタノキシ（ｈｅｐｔａｎｏｘｙ）、オクタノキシ（ｏｃｔａｎｏｘｙ）、デカノキシ（ｄｅｃａｎｏｘｙ）、アルキル－デカノキシ（２－ｈｅｘｙｌ－１－ｄｅｃａｎｏｘｙ、６－ｅｔｈｙｌ－３－ｄｅｃａｎｏｘｙなど）、ドデカノキシ（ｄｏｄｅｃａｎｏｘｙ）、アルキル－ドデカノキシ、ウンデカノキシ（ｕｎｄｅｃａｎｏｘｙ）、アルキル－ウンデカノキシ基、アリルオキシ基（ａｌｌｙｌｏｘｙ）、シクロアルキルオキシおよびシクロヘキシルオキシ（ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｏｘｙ）からなる群より選択される一つであり、
    置換または非置換の炭素数６～３０のアリール基あるいはアリールオキシ基は、フェニル基、ベンジル基、トリル基、ナフタレン基、フェナントレニル基、アルキルフェニル基、およびフェニルオキシ基、ベンジルオキシ基、トリルオキシ基、ナフタレンオキシ基、フェナントレンオキシ基およびアルコキシフェニル基からなる群より選択される一つであり、
    置換または非置換の炭素数５～２０のヘテロアリール基あるいはヘテロアリールオキシ基は、フリル、チオフェニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなどの単環式ヘテロアリール、ベンゾフラニル、ベンゾチオフェニル、イソベンゾフラニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾイソチアゾリル、ベンゾイソキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、イソインドリル、インドリル、インダゾリル、ベンゾチアジアゾリル、キノリル、イソキノリル、キノキサリニル、カルバゾリル、フェナントリジニル、ベンゾジオキソリルからなる群より選択される一つである、請求項１に記載の有機電子伝達媒介体。
  3. 前記Ｒは、－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ、－Ｂｒ、－Ｉ、－ＮＯ２、－ＣＮ、－ＣＯ２Ｈ、－ＳＯ３Ｈ、－ＮＨＮＨ２、－ＳＨ、－ＯＨ、－ＮＲ１Ｒ２、非置換または置換の炭素数１～３のアルキル基、非置換または置換の炭素数１～３のアルケニル基、またはフェニル基であり、前記Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、ＨまたはＢｏｃ（ｔ－ブトキシカルボニル）である、請求項１に記載の有機電子伝達媒介体。
  4. 前記Ｌは、結合（ｂｏｎｄ）、置換または非置換の炭素数１～８のアルキレン、置換または非置換の炭素数１～６のアルケニル基、置換または非置換の炭素数２～６のエチレンオキシド基、置換または非置換の炭素数２～６のエチレンアミン基、置換または非置換の炭素数１～６のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数６～１０のアリール基あるいはアリールオキシ基、置換または非置換の炭素数５～１２のヘテロアリール基あるいはヘテロアリールオキシ基からなる群より選択される１種以上である、請求項１に記載の有機電子伝達媒介体。
  5. 前記－Ｌ－Ｒは、次の構造から選択される一つである、請求項１に記載の有機電子伝達媒介体：
    Figure 2023517791000074
  6. 前記化学式１の構造を有する有機電子伝達媒介体は、次の化学式２～１７のうちのいずれか一つの構造で表される、請求項１に記載の有機電子伝達媒介体：
    Figure 2023517791000075
    Figure 2023517791000076
    Figure 2023517791000077
  7. ｉ）下記化学式１８の化合物を１，３－プロパンスルトンを反応させて下記化学式１９の化合物を得る段階；
    ｉｉ）前記段階ｉ）で得られた化学式１９の化合物とアロキサン一水和物およびホウ酸を反応させて下記化学式２の化合物を得る段階、を含む、下記化学式２の有機電子伝達媒介体の製造方法。
    Figure 2023517791000078
  8. 前記１，３－プロパンスルトンの使用量は、化学式１８の化合物に対して１．０～２．０当量であり、前記アロキサン一水和物の使用量は、化学式２０の化合物に対して１．０～１．５当量である、請求項７に記載の製造方法。
  9. 前記段階ｉ）の反応温度は５０～１２０℃、および反応時間は２日～４日であり、前記段階ｉｉ）の反応温度は３０～８０℃であり、反応時間は２時間以上である、請求項７に記載の製造方法。
  10. ｉ）下記化学式２０の１，２－ジブロモ－４，５－ジフルオロベンゼン（１，２－ｄｉｂｒｏｍｏ－４，５－ｄｉｆｌｕｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）をポリメチルヒドロシロキサンと反応させた後、トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム（０）{Ｐｄ２（ｄｂａ）３}と１，１’－ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロエン（ＤＰＰＦ）下でＺｎ（ＣＮ）２と反応させて下記化学式２０の化合物を得る段階；
    ｉｉ）前記段階ｉ）で得られた化学式２１の化合物とアンモニア水を反応させて化学式２２の化合物を得る段階；
    ｉｉｉ）前記段階ｉｉ）で得られた化学式２２の化合物と化学式２３の化合物を反応させて化学式２４の化合物を得る段階；および
    ｉｖ）前記段階ｉｉｉ）で得られた化学式２４の化合物とアロキサン一水和物およびホウ酸を反応させて化学式１の化合物を得る段階、を含む、化学式１による有機電子伝達媒介体の製造方法：
    Figure 2023517791000079
    上記式中、ＬおよびＲは請求項１で定義した通りである。
  11. 請求項１～６のいずれか一項に記載の有機系電子伝達媒介体およびポリビニルピリジン（Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）：ＰＶＰ）あるいはポリビニルイミダゾール（Ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ）：ＰＶＩ）、ポリアリルグリシジルエーテル（Ｐｏｌｙ ａｌｌｙｌ ｇｌｙｃｉｄｙｌ ｅｔｈｅｒ：ＰＡＧＥ）からなる群より選択される１種以上の重合体骨格（ｂａｃｋｂｏｎｅ）を含む、酸化－還元重合体。
  12. 前記化学式２５で表される、請求項１１に記載の酸化－還元重合体：
    Figure 2023517791000080
    上記式中、Ｘは５～３０である。
  13. 請求項１～６のいずれか一項に記載の有機電子伝達媒介体を含む、装置。
  14. 前記装置は、電気化学バイオセンサーである、請求項１３に記載の装置。
  15. 前記装置は挿入可能である、請求項１３に記載の装置。
  16. 液体性生体試料を酸化還元させる酵素；および
    請求項１～６のいずれか一項に記載の有機電子伝達媒介体を含む、電気化学バイオセンサー用センシング膜。
  17. 前記酵素は、
    脱水素酵素（ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ）、酸化酵素（ｏｘｉｄａｓｅ）、およびエステル化酵素（ｅｓｔｅｒａｓｅ）からなる群より選択される１種以上の酸化還元酵素；または、
    脱水素酵素、酸化酵素、およびエステル化酵素からなる群より選択される１種以上の酸化還元酵素と、フラビンアデニンジヌクレオチド（ｆｌａｖｉｎ ａｄｅｎｉｎｅ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ、ＦＡＤ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ｎｉｃｏｔｉｎａｍｉｄｅ ａｄｅｎｉｎｅ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ、ＮＡＤ）、およびピロロキノリンキノン（Ｐｙｒｒｏｌｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｑｕｉｎｏｎｅ、ＰＱＱ）からなる群より選択される１種以上の補助因子を含む、請求項１６に記載の電気化学バイオセンサー用センシング膜。
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