JP2552714B2 - 8−ヒドロキシキノリン単位からなる多座キレート化剤 - Google Patents
8−ヒドロキシキノリン単位からなる多座キレート化剤Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、一般に、配位子と呼ばれる化合物に関す
る。本発明の化合物は、金属と非常に安定に結合する。
さらに詳しくは、本発明は、金属と充分な安定性をもっ
て結合するため、得られた配位子−金属錯体が生体中で
完全なままで残留し得る配位子に関する。かくのごとき
錯体には種々の用途があるが、本発明にとりわけ関連性
があるのは、金属原子が放射線放出または放射線吸収同
位体である場合に放射線医薬として応用するのに使用す
ることである。一実施態様として、本発明は、フェニル
環を有する特異的な基質反応性基により抗体や他のタン
パク質などの基質に金属に結合させることのできる二官
能性配位子分子に関する。該フェニル環は、メタまたは
パラ位において基質反応性残基により置換されている。
抗体−金属イオン結合体は、インビボ診断画像(imagin
g)法および治療法に用いるべく製造することができ、
その際、金属イオンは細胞毒性放射線を放出する。
る。本発明の化合物は、金属と非常に安定に結合する。
さらに詳しくは、本発明は、金属と充分な安定性をもっ
て結合するため、得られた配位子−金属錯体が生体中で
完全なままで残留し得る配位子に関する。かくのごとき
錯体には種々の用途があるが、本発明にとりわけ関連性
があるのは、金属原子が放射線放出または放射線吸収同
位体である場合に放射線医薬として応用するのに使用す
ることである。一実施態様として、本発明は、フェニル
環を有する特異的な基質反応性基により抗体や他のタン
パク質などの基質に金属に結合させることのできる二官
能性配位子分子に関する。該フェニル環は、メタまたは
パラ位において基質反応性残基により置換されている。
抗体−金属イオン結合体は、インビボ診断画像(imagin
g)法および治療法に用いるべく製造することができ、
その際、金属イオンは細胞毒性放射線を放出する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題) 配位子−金属錯体の安定性には多くの因子が影響を与
えるが、この中には金属そのものに内在する特性および
配位子分子の分子構造に関連する特性の両特性が含まれ
る。金属原子の性質は金属の種類により広く変化し得る
ものであるが、錯体の安定性を高めようとして前以て工
夫した操作には一般に影響を受けることはなく、その結
果、当該技術分野において上記錯体の安定性を最大にす
る努力は配位子の構造に絞られてくることになる。当該
技術で知られ本発明に関連する配位子分子は、一般に比
較的低い分子量(100〜2000ダルトン)の有機分子であ
り、天然に存在する化合物または一定の目的に適合させ
た合成物質のいずれであってもよい。
えるが、この中には金属そのものに内在する特性および
配位子分子の分子構造に関連する特性の両特性が含まれ
る。金属原子の性質は金属の種類により広く変化し得る
ものであるが、錯体の安定性を高めようとして前以て工
夫した操作には一般に影響を受けることはなく、その結
果、当該技術分野において上記錯体の安定性を最大にす
る努力は配位子の構造に絞られてくることになる。当該
技術で知られ本発明に関連する配位子分子は、一般に比
較的低い分子量(100〜2000ダルトン)の有機分子であ
り、天然に存在する化合物または一定の目的に適合させ
た合成物質のいずれであってもよい。
有用な合成配位子を製造するための一定の設計基準が
技術分野でよく知られている。配位子と金属との間に形
成される化学結合の性質は、配位子分子上に存在する電
子ペアの供与として、または分子軌道法的に言えば、配
位子上の充填軌道を金属原子上の空の軌道と組み合わせ
ることにより形成された分子軌道として考えることがで
きる。従って、配位子分子中の原子のうち金属原子と化
学結合を形成させるのに直接関与するこれらの分子は供
与原子と呼ばれ、一般に周期表の第V属および第VI属元
素からなり、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子
およびヒ素原子が最も普通に用いられる。
技術分野でよく知られている。配位子と金属との間に形
成される化学結合の性質は、配位子分子上に存在する電
子ペアの供与として、または分子軌道法的に言えば、配
位子上の充填軌道を金属原子上の空の軌道と組み合わせ
ることにより形成された分子軌道として考えることがで
きる。従って、配位子分子中の原子のうち金属原子と化
学結合を形成させるのに直接関与するこれらの分子は供
与原子と呼ばれ、一般に周期表の第V属および第VI属元
素からなり、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子
およびヒ素原子が最も普通に用いられる。
合成配位子分子を設計する上で重要な基準は、同一分
子内に2個の供与原子を含有する配位子で形成した金属
錯体の安定性の方が、それぞれ単一の供与原子のみを含
有する別々の配位子分子で形成された対応する錯体に比
べて、両方の場合で金属および供与原子が同一であるに
もかかわらず、大きいという事実に基づいている。設計
の第二の重要な基準は、配位子分子の立体化学上の問題
として、配位子分子の枠組に重大な立体的ひずみを生じ
させることなく両方の供与原子が金属原子に結合するこ
とができなければならないという制限に基づくものであ
る。
子内に2個の供与原子を含有する配位子で形成した金属
錯体の安定性の方が、それぞれ単一の供与原子のみを含
有する別々の配位子分子で形成された対応する錯体に比
べて、両方の場合で金属および供与原子が同一であるに
もかかわらず、大きいという事実に基づいている。設計
の第二の重要な基準は、配位子分子の立体化学上の問題
として、配位子分子の枠組に重大な立体的ひずみを生じ
させることなく両方の供与原子が金属原子に結合するこ
とができなければならないという制限に基づくものであ
る。
単一の金属原子に結合することのできる2個またはそ
れ以上の供与原子を有する配位子分子はキレート化剤と
呼ばれ、対応する金属錯体はキレートと呼ばれる。同一
の配位子分子中に2個またはそれ以上の供与原子が存在
することにより安定性が高められることの背後にある熱
力学的現象はキレート効化と呼ばれる[詳しくはコット
ン(F.A.Cotton)およびウイルキンスン(G.Wilkinso
n)の「アドバンスト・インオーガニック・ケミストリ
ー(Advanced Inorganic Chemistry)」、第4版、71〜
73頁、1980年出版を参照のこと]。一定のキレート化剤
中に存在する供与原子数はそのキレート化剤の座数(de
nticity)と呼ばれ、2個の供与部位を有する配位子は
2座配位子、3個の供与部位を有する配位子は3座配位
子などと呼ばれる。キレート効化を説明するために上記
例では2座配位子の場合について説明したが、同効化
は、キレート化剤の座数が特定の金属原子により得られ
うる最大の配位子数に合致する時点まで、一層高い座数
の配位子にもあてはまるものである。
れ以上の供与原子を有する配位子分子はキレート化剤と
呼ばれ、対応する金属錯体はキレートと呼ばれる。同一
の配位子分子中に2個またはそれ以上の供与原子が存在
することにより安定性が高められることの背後にある熱
力学的現象はキレート効化と呼ばれる[詳しくはコット
ン(F.A.Cotton)およびウイルキンスン(G.Wilkinso
n)の「アドバンスト・インオーガニック・ケミストリ
ー(Advanced Inorganic Chemistry)」、第4版、71〜
73頁、1980年出版を参照のこと]。一定のキレート化剤
中に存在する供与原子数はそのキレート化剤の座数(de
nticity)と呼ばれ、2個の供与部位を有する配位子は
2座配位子、3個の供与部位を有する配位子は3座配位
子などと呼ばれる。キレート効化を説明するために上記
例では2座配位子の場合について説明したが、同効化
は、キレート化剤の座数が特定の金属原子により得られ
うる最大の配位子数に合致する時点まで、一層高い座数
の配位子にもあてはまるものである。
金属原子の最大配位子数はその原子固有の性質であ
り、その原子の有する空の軌道数、従ってその原子が形
成することのできる化学結合の数に関連する。一定の酸
化状態にある一定の金属原子については、最大の配位数
はほぼ一様であり、規定として配位子の性質を変化させ
ることにより変えることはできない。配位子中の原子を
供与して結合を生成させるために、利用できるすべての
空の軌道を用いたときは、金属原子は配位的に飽和され
たと言われる。従って、一般に金属錯体の最大の安定性
を得ることは、金属原子を配位的に飽和させるに充分な
配位子数を有する多座配位キレート化剤を用いて錯体を
形成させたときに達成することができる。それゆえ本発
明の目的は、放射線医薬的に有用な金属の配位的に飽和
された錯体を得ることのできる多座キレート化剤を提供
することにある。
り、その原子の有する空の軌道数、従ってその原子が形
成することのできる化学結合の数に関連する。一定の酸
化状態にある一定の金属原子については、最大の配位数
はほぼ一様であり、規定として配位子の性質を変化させ
ることにより変えることはできない。配位子中の原子を
供与して結合を生成させるために、利用できるすべての
空の軌道を用いたときは、金属原子は配位的に飽和され
たと言われる。従って、一般に金属錯体の最大の安定性
を得ることは、金属原子を配位的に飽和させるに充分な
配位子数を有する多座配位キレート化剤を用いて錯体を
形成させたときに達成することができる。それゆえ本発
明の目的は、放射線医薬的に有用な金属の配位的に飽和
された錯体を得ることのできる多座キレート化剤を提供
することにある。
本発明に特に関連する第一および第二遷移系列のほと
んどの金属ならびに第III b属の金属の配位的飽和は、
一般に配位子数6で達成される。従って、これらの金属
と最大に安定な錯体を形成し得るキレート化剤を設計し
ようとする技術分野における試みは、6個の供与原子を
有する配位子を開発することに向けられてきた。技術の
分野において、生物学的に重要な金属イオン(III)と
非常に安定な錯体を形成する6座キレート化剤を開発す
ることにとりわけ関心が向けられてきた。現在知られて
いるほとんどの安定なイオン(III)錯体は、微生物が
外界からイオンを摂取する機構の一部として種々の微生
物により産生され天然に存在するキレート化剤により生
成されたものである。それゆえ、上記努力はしばしば生
物模倣的アプローチを含んでいた。かかるキレート化剤
はシデロホアと呼ばれ、技術分野で知られたすべての金
属錯体のうちで最も安定なものはエンテロバクチン(en
terobactin)と称されるシデロホア(siderophore)の
鉄(III)錯体であり、下記構造を有する。
んどの金属ならびに第III b属の金属の配位的飽和は、
一般に配位子数6で達成される。従って、これらの金属
と最大に安定な錯体を形成し得るキレート化剤を設計し
ようとする技術分野における試みは、6個の供与原子を
有する配位子を開発することに向けられてきた。技術の
分野において、生物学的に重要な金属イオン(III)と
非常に安定な錯体を形成する6座キレート化剤を開発す
ることにとりわけ関心が向けられてきた。現在知られて
いるほとんどの安定なイオン(III)錯体は、微生物が
外界からイオンを摂取する機構の一部として種々の微生
物により産生され天然に存在するキレート化剤により生
成されたものである。それゆえ、上記努力はしばしば生
物模倣的アプローチを含んでいた。かかるキレート化剤
はシデロホアと呼ばれ、技術分野で知られたすべての金
属錯体のうちで最も安定なものはエンテロバクチン(en
terobactin)と称されるシデロホア(siderophore)の
鉄(III)錯体であり、下記構造を有する。
鉄−エンテロバクチン錯体の生成定数は、ハリス(Ha
rris)らのJ.Amer.Chem.Soc.,101巻、6097(1979)によ
る報告によれば1052である。エンテロバクチンの鉄への
結合は、3つのカテコール残基上に存在する6個のフェ
ノール性酸素原子を通じて行われる。それゆえ、このキ
レート化剤の全体の構造は3つの同一の2座結合単位か
らなり、各単位は下記構造を有する。
rris)らのJ.Amer.Chem.Soc.,101巻、6097(1979)によ
る報告によれば1052である。エンテロバクチンの鉄への
結合は、3つのカテコール残基上に存在する6個のフェ
ノール性酸素原子を通じて行われる。それゆえ、このキ
レート化剤の全体の構造は3つの同一の2座結合単位か
らなり、各単位は下記構造を有する。
この分子の残りの部分は枠組として機能し、3つのす
べての単位が立体化学的に1個の鉄中心と結合すること
ができるように3つの2座カテコール残基を配置させ
る。
べての単位が立体化学的に1個の鉄中心と結合すること
ができるように3つの2座カテコール残基を配置させ
る。
第二の強力なシデロホアは臨床的に鉄の分泌を引き起
こし、デスフェリオキサミン(desferrioxamine)Bと
呼ばれる。これは下記構造を有する。
こし、デスフェリオキサミン(desferrioxamine)Bと
呼ばれる。これは下記構造を有する。
このキレート化剤の鉄への結合は、3つのヒドロキサ
メート2座結合単位上に存在する6個の一連の酸素原子
を通じて行われる。各結合単位は下記の構造を有する。
メート2座結合単位上に存在する6個の一連の酸素原子
を通じて行われる。各結合単位は下記の構造を有する。
エンテロバクチンの場合と同じく分子の残りの部分は
枠組として働き、3つのすべての2座ヒドロキサメート
残基を同じ鉄原子に結合させるに充分な立体的フレキシ
ビリティーを有する。
枠組として働き、3つのすべての2座ヒドロキサメート
残基を同じ鉄原子に結合させるに充分な立体的フレキシ
ビリティーを有する。
上記シデロホア構造を模倣する技術分野における試み
は、天然のカテコレートおよびヒドロキサメート残基を
6座キレート化剤を生成するのに適当なように配置させ
るための合成枠組を用いた化合物を製造することに向け
られてきた。
は、天然のカテコレートおよびヒドロキサメート残基を
6座キレート化剤を生成するのに適当なように配置させ
るための合成枠組を用いた化合物を製造することに向け
られてきた。
ハリスらは、合成6座キレート化剤化合物である1,3,
5−N,N′,N″−トリス(2,3−ジヒドロキシベンゾイ
ル)トリアモメチルベンゼン(MECAM)を開示してお
り、該化合物において3つのカテコール残基はベンゼン
骨格に連結されている。
5−N,N′,N″−トリス(2,3−ジヒドロキシベンゾイ
ル)トリアモメチルベンゼン(MECAM)を開示してお
り、該化合物において3つのカテコール残基はベンゼン
骨格に連結されている。
ジェイン(Jain)らのJ.Amer.Chem.Soc.,89巻、724
(1967)および同90巻、519(1968)には、銅や亜鉛な
どの金属のための4座キレート化剤として三叉状のテト
ラアミンであるトリス(2−アミノエチル)アミン(TR
EN)を使用することが開示されている。
(1967)および同90巻、519(1968)には、銅や亜鉛な
どの金属のための4座キレート化剤として三叉状のテト
ラアミンであるトリス(2−アミノエチル)アミン(TR
EN)を使用することが開示されている。
ロジャーズ(Rodgers)らのInorg.Chem.,26巻、1622
(1987)およびその中に引用された文献には、エンテロ
バクチンの6座トリカテコール類似体を多数合成するこ
とが開示されており、その中にはTRENを骨格として利用
したものも含まれる。該化合物は、鉄と非常に安定な錯
体を形成する。
(1987)およびその中に引用された文献には、エンテロ
バクチンの6座トリカテコール類似体を多数合成するこ
とが開示されており、その中にはTRENを骨格として利用
したものも含まれる。該化合物は、鉄と非常に安定な錯
体を形成する。
ワイトル(Weitl)らの米国特許第4,181,654号、第4,
309,305号および第4,543,213号各明細書には、4つの2,
3−ジヒドロキシ安息香酸アミド(カテコール)残基が
およそ環状または直線状に配列されたアザアルカン枠組
からなる化合物が開示されている。上記ジヒドロキシベ
ンゾイル基は、ニトロ基、スルホネート基または薬理学
的に許容し得るスルホネート塩で任意に置換されていて
よい。この化合物は、8座錯体を生成することによりア
クチニド(IV)イオンを隔離するのに特に有用であるこ
とが開示されている。ワイトルらの米国特許第4,442,30
5号明細書は、アザアルカン枠組により連結された2つ
の2,3−ジヒドロキシベンゾイル基からなる低座数ポリ
ベンズアミド化合物に関するものである。かかる4座化
合物もまたインビボおよびインビトロの両方の手順にお
いてアクチニド(IV)イオンを隔離するのに有用である
と言及されている。
309,305号および第4,543,213号各明細書には、4つの2,
3−ジヒドロキシ安息香酸アミド(カテコール)残基が
およそ環状または直線状に配列されたアザアルカン枠組
からなる化合物が開示されている。上記ジヒドロキシベ
ンゾイル基は、ニトロ基、スルホネート基または薬理学
的に許容し得るスルホネート塩で任意に置換されていて
よい。この化合物は、8座錯体を生成することによりア
クチニド(IV)イオンを隔離するのに特に有用であるこ
とが開示されている。ワイトルらの米国特許第4,442,30
5号明細書は、アザアルカン枠組により連結された2つ
の2,3−ジヒドロキシベンゾイル基からなる低座数ポリ
ベンズアミド化合物に関するものである。かかる4座化
合物もまたインビボおよびインビトロの両方の手順にお
いてアクチニド(IV)イオンを隔離するのに有用である
と言及されている。
本発明に関連があるのは、電子供与体として酸素以外
の原子を利用したキレート化剤に関する技術である。エ
チレンジアミン四酢酸(EDTA)およびジエチレントリア
ミン五酢酸(DTPA)などのポリアミノポリカルボキシレ
ートキレート化剤は技術分野でよく知られており、広い
範囲の金属と安定な錯体を形成する。その有用性の多く
は、それらが酸素供与体および窒素供与体の両方を組み
合わせることができるという事実に由来する。2官能性
のDTPAおよびEDTA類似体の合成はよく知られている。サ
ンドバーグ(Sundberg)らのJ.Med.Chem.,17巻、1304
(1974)には、2官能性EDTA誘導体の合成が開示されて
おり、該誘導体は、パラアミノフェニルタンパク質反応
性置換基のような独特のタンパク質基質反応性官能基が
ポリアミン骨格のメチレン炭素に付着していることを特
徴としている。
の原子を利用したキレート化剤に関する技術である。エ
チレンジアミン四酢酸(EDTA)およびジエチレントリア
ミン五酢酸(DTPA)などのポリアミノポリカルボキシレ
ートキレート化剤は技術分野でよく知られており、広い
範囲の金属と安定な錯体を形成する。その有用性の多く
は、それらが酸素供与体および窒素供与体の両方を組み
合わせることができるという事実に由来する。2官能性
のDTPAおよびEDTA類似体の合成はよく知られている。サ
ンドバーグ(Sundberg)らのJ.Med.Chem.,17巻、1304
(1974)には、2官能性EDTA誘導体の合成が開示されて
おり、該誘導体は、パラアミノフェニルタンパク質反応
性置換基のような独特のタンパク質基質反応性官能基が
ポリアミン骨格のメチレン炭素に付着していることを特
徴としている。
さらに本発明に関連する開示として、オキシンとして
も知られる8−ヒドロキシキノリンが挙げられ、2座結
合単位は酸素供与原子と窒素供与原子の両者を含んでい
る。このものは、金属原子Mと結合したときに下記式で
示される構造を有する。
も知られる8−ヒドロキシキノリンが挙げられ、2座結
合単位は酸素供与原子と窒素供与原子の両者を含んでい
る。このものは、金属原子Mと結合したときに下記式で
示される構造を有する。
技術分野でよく知られているように、8−ヒドロキシ
キノリンは広い範囲の金属と錯体を形成し、溶液から種
々の金属イオンを抽出するのに用いることでも知られて
いる。プルーデマン(Plueddemann)の米国特許第4,42
1,654号およびシャー(Scher)の米国特許第4,500,494
号各明細書には、種々の置換オキシンが開示されてい
る。8−ヒドロキシキノリンは、第III b属金属と錯体
を形成するのにとりわけ有用であることが知られてい
る。重い第III b属元素、とりわけガンマ線放射同位元
素であるガリウム−67、インジウム−111およびタリウ
ム−201および陽電子放射金属であるガリウム−68は核
医学において広い用途が見いだされているので、後者の
文献は本発明にとりわけ関連がある。マッカフィー(Mc
Afee)らのJ.Nucl.Med.,17巻、480(1976)には、イン
ジウム−111およびテクネチウム−99mの8−ヒドロキシ
キノリン錯体で血球を標識することが開示されている。
モーレイン(Moerlein)らのInt.J.Nucl.Med.Biol.,8
巻、277(1981)には、エンテロバクチンの種々の直線
状および分枝鎖状2,3−ジヒドロキシベンゾイルアミド
類似体、およびそれらをガリウムおよびインジウムとと
もに放射性医薬として用いることが開示されている。該
文献はまた、インジウム−111標識8−ヒドロキシキノ
リンを用いることも開示している。ロバーグ(Loberg)
らの米国特許第4,017,596号明細書には、コバルト−5
7、ガリウム−67、ガリウム−68、テクネチウム−99m、
インジウム−111およびインジウム−113mの8−ヒドロ
キシキノリンとのキレートを放射性医薬外部画像化剤
(external imaging agents)として用いることが開示
されている。ゲーデマンズ(Goedemans)らのヨーロッ
パ特許出願第83,129号明細書には、8−ヒドロキシキノ
リンを含む2官能性キレート化剤により放射性核種で標
識した抗体および抗体断片が開示されている。該文献の
キレート化剤は、3つの8−ヒドロキシキノリン配位子
が各金属原子に結合した形で錯体を形成する。
キノリンは広い範囲の金属と錯体を形成し、溶液から種
々の金属イオンを抽出するのに用いることでも知られて
いる。プルーデマン(Plueddemann)の米国特許第4,42
1,654号およびシャー(Scher)の米国特許第4,500,494
号各明細書には、種々の置換オキシンが開示されてい
る。8−ヒドロキシキノリンは、第III b属金属と錯体
を形成するのにとりわけ有用であることが知られてい
る。重い第III b属元素、とりわけガンマ線放射同位元
素であるガリウム−67、インジウム−111およびタリウ
ム−201および陽電子放射金属であるガリウム−68は核
医学において広い用途が見いだされているので、後者の
文献は本発明にとりわけ関連がある。マッカフィー(Mc
Afee)らのJ.Nucl.Med.,17巻、480(1976)には、イン
ジウム−111およびテクネチウム−99mの8−ヒドロキシ
キノリン錯体で血球を標識することが開示されている。
モーレイン(Moerlein)らのInt.J.Nucl.Med.Biol.,8
巻、277(1981)には、エンテロバクチンの種々の直線
状および分枝鎖状2,3−ジヒドロキシベンゾイルアミド
類似体、およびそれらをガリウムおよびインジウムとと
もに放射性医薬として用いることが開示されている。該
文献はまた、インジウム−111標識8−ヒドロキシキノ
リンを用いることも開示している。ロバーグ(Loberg)
らの米国特許第4,017,596号明細書には、コバルト−5
7、ガリウム−67、ガリウム−68、テクネチウム−99m、
インジウム−111およびインジウム−113mの8−ヒドロ
キシキノリンとのキレートを放射性医薬外部画像化剤
(external imaging agents)として用いることが開示
されている。ゲーデマンズ(Goedemans)らのヨーロッ
パ特許出願第83,129号明細書には、8−ヒドロキシキノ
リンを含む2官能性キレート化剤により放射性核種で標
識した抗体および抗体断片が開示されている。該文献の
キレート化剤は、3つの8−ヒドロキシキノリン配位子
が各金属原子に結合した形で錯体を形成する。
トリス(8−ヒドロキシキノリン)錯体は上記応用に
用いるに満足できるものであるが、インビボで放射性医
薬として使用するにはその有用性に限界がある。という
のは、2座8−ヒドロキシキノリン配位子は、たとえば
ガリウムに対してわずかに1014.5の生成定数を有するに
過ぎないが、一方、血清タンパク質のトランスフェリン
の生成定数は1023.7であるからである。その結果、一旦
血流の中に入ると上記錯体は分解して放射性金属をトラ
ンスフェリンに放出する傾向があるため、血液の放射能
のバックグラウンドレベルが望ましくないほど高く永続
性のあるものとなる。
用いるに満足できるものであるが、インビボで放射性医
薬として使用するにはその有用性に限界がある。という
のは、2座8−ヒドロキシキノリン配位子は、たとえば
ガリウムに対してわずかに1014.5の生成定数を有するに
過ぎないが、一方、血清タンパク質のトランスフェリン
の生成定数は1023.7であるからである。その結果、一旦
血流の中に入ると上記錯体は分解して放射性金属をトラ
ンスフェリンに放出する傾向があるため、血液の放射能
のバックグラウンドレベルが望ましくないほど高く永続
性のあるものとなる。
ハタ(Hata)らのBull.Chem.Soc.Japan、45巻、477
(1972)には、8−ヒドロキシキノリン−2−カルボア
ルデヒドのアゾメチルおよびアゾメチン誘導体が開示さ
れている。そのうちの一つの誘導体は、エチレンジアミ
ン骨格に結合した二つの8−ヒドロキシキノリンキレー
ト化残基からなるN,N′−ビス(8−ヒドロキシ−2−
キノリルメチル)エチレンジアミンである。該文献は、
4座キレート化剤の方が高い塩基性を有する結果とし
て、オキシンよりも安定に金属錯体を形成することを示
唆している。
(1972)には、8−ヒドロキシキノリン−2−カルボア
ルデヒドのアゾメチルおよびアゾメチン誘導体が開示さ
れている。そのうちの一つの誘導体は、エチレンジアミ
ン骨格に結合した二つの8−ヒドロキシキノリンキレー
ト化残基からなるN,N′−ビス(8−ヒドロキシ−2−
キノリルメチル)エチレンジアミンである。該文献は、
4座キレート化剤の方が高い塩基性を有する結果とし
て、オキシンよりも安定に金属錯体を形成することを示
唆している。
本発明に関連するものは、診断および治療目的のため
にタンパク質/金属イオン結合体を使用することを示す
開示である。ガンソウ(Gansow)らの米国特許第4,454,
106号明細書には、モノクローナル抗体/金属イオン結
合体をインビボおよびインビトロの放射性画像診断法に
使用することが開示されている。ゴールデンバーグ(Go
ldenberg)らのN.Eng.J.Med.,298巻、1384〜88(1978)
には診断的画像実験法が開示されており、そこでは知ら
れた腫瘍関連抗原である癌胎児抗原(CEA)に対する抗
体を131ヨウ素で標識し癌患者に注入している。48時間
後、ガンマ線シンチレーションカメラで患者をスキャニ
ングし、ガンマ線放射パターンにより腫瘍部位の位置決
めをしている。
にタンパク質/金属イオン結合体を使用することを示す
開示である。ガンソウ(Gansow)らの米国特許第4,454,
106号明細書には、モノクローナル抗体/金属イオン結
合体をインビボおよびインビトロの放射性画像診断法に
使用することが開示されている。ゴールデンバーグ(Go
ldenberg)らのN.Eng.J.Med.,298巻、1384〜88(1978)
には診断的画像実験法が開示されており、そこでは知ら
れた腫瘍関連抗原である癌胎児抗原(CEA)に対する抗
体を131ヨウ素で標識し癌患者に注入している。48時間
後、ガンマ線シンチレーションカメラで患者をスキャニ
ングし、ガンマ線放射パターンにより腫瘍部位の位置決
めをしている。
他の研究者らは、生体内の腫瘍堆積物(deposits)に
細胞毒性の放射性同位体を送り込むために抗体/金属イ
オン結合体を治療学的に用いることを開示している。オ
ーダー(Order)らのInt.J.Radiation Oncology Biol.P
hys.,12巻、277〜81(1986)には、90イットリウムをキ
レート化した抗フェリチンポリクローナル抗体を用いて
肝細胞癌を治療することが記載されている。ブックスバ
ウム(Buchsbaum)らのInt.J.Nucl.Med.Biol.,Vol.12、
No.2、79〜82頁(1985)には、CEAに対するモノクロー
ナル抗体を88イットリウムで放射性標識することが開示
されており、これを用いて結腸直腸癌を位置決めし治療
する可能性が示唆されている。1986年3月19日に公開さ
れたニコロッティ(Nicolotti)のヨーロッパ特許出願
第174,853号明細書には、金属イオンと抗体断片からな
る結合体が開示されている。該文献の開示によれば、サ
ブクラスIgGのモノクローナル抗体を酵素的に処理してF
c断片を除き、抗体のH鎖を結合しているジスルフィド
結合を開裂している。ついでFab′断片を、放射性核種
金属イオンに結合したキレート化剤に連結させ、インビ
ボでの診断および治療目的に使用している。さらに本発
明に関連があるものとしてワング(Wang)らのJ.Nucl.M
ed.,28巻、723(1987)の開示があり、これは天然に存
在する8−ヒドロキシキノリン誘導体であるキサンツレ
ン酸から誘導された2官能性2座キレート化剤に関する
ものである。このキレート化剤は、下記構造を有する。
細胞毒性の放射性同位体を送り込むために抗体/金属イ
オン結合体を治療学的に用いることを開示している。オ
ーダー(Order)らのInt.J.Radiation Oncology Biol.P
hys.,12巻、277〜81(1986)には、90イットリウムをキ
レート化した抗フェリチンポリクローナル抗体を用いて
肝細胞癌を治療することが記載されている。ブックスバ
ウム(Buchsbaum)らのInt.J.Nucl.Med.Biol.,Vol.12、
No.2、79〜82頁(1985)には、CEAに対するモノクロー
ナル抗体を88イットリウムで放射性標識することが開示
されており、これを用いて結腸直腸癌を位置決めし治療
する可能性が示唆されている。1986年3月19日に公開さ
れたニコロッティ(Nicolotti)のヨーロッパ特許出願
第174,853号明細書には、金属イオンと抗体断片からな
る結合体が開示されている。該文献の開示によれば、サ
ブクラスIgGのモノクローナル抗体を酵素的に処理してF
c断片を除き、抗体のH鎖を結合しているジスルフィド
結合を開裂している。ついでFab′断片を、放射性核種
金属イオンに結合したキレート化剤に連結させ、インビ
ボでの診断および治療目的に使用している。さらに本発
明に関連があるものとしてワング(Wang)らのJ.Nucl.M
ed.,28巻、723(1987)の開示があり、これは天然に存
在する8−ヒドロキシキノリン誘導体であるキサンツレ
ン酸から誘導された2官能性2座キレート化剤に関する
ものである。このキレート化剤は、下記構造を有する。
上記カルボキシル基をN−ヒドロキシスクシンイミジ
ルエステルに変換し、これをタンパク質の側鎖アミノ基
と反応させて2座キレート化剤を基質に結合させる。単
一の2座単位の安定性はインビボに応用するには不充分
であり、また3個のキサンツレン酸活性エステル配位子
を含有する錯体を用いると一般にタンパク質間の有害な
架橋反応およびそれと同時にタンパク質基質の変成を生
じることが予想される。
ルエステルに変換し、これをタンパク質の側鎖アミノ基
と反応させて2座キレート化剤を基質に結合させる。単
一の2座単位の安定性はインビボに応用するには不充分
であり、また3個のキサンツレン酸活性エステル配位子
を含有する錯体を用いると一般にタンパク質間の有害な
架橋反応およびそれと同時にタンパク質基質の変成を生
じることが予想される。
(課題を解決するための手段) 本発明は、一般式: (式中、Dは および−CH2−よりなる群から選ばれた基、R1、R2およ
びR3は同じかまたは異なり、水素原子、ハロゲン原子、
C1〜C3のアルキル基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホネ
ート基、スルホネートトリアルキルアンモニウム塩、フ
ェノール基、ホスフェート基、C1〜C3のカルボン酸基、
カルボキサミド基、スルホンアミド基、ホスホン酸基お
よびサルフェート基よりなる群から選ばれた基、nは3
または4の整数、Aは直鎖状、環状または三叉状のトリ
アミンまたはテトラアミンであり、その際、各アミンの
窒素原子は、各アミン基の間に2〜4個の炭素原子を介
してアルカン、シクロアルカンまたはオルト置換フェニ
ル環置換基で連結されており、また存在するすべてのオ
キシン単位がそれぞれ単一の金属中心と結合することが
できるような位置に配置されており、Aはまた式: (式中、Xはメタまたはパラ位にあるニトロ基または基
質反応性残基であり、mは0〜約10の整数である)で示
される基によりメチレン炭素部分で任意に置換されてい
てよい)で示される化合物に関する。
びR3は同じかまたは異なり、水素原子、ハロゲン原子、
C1〜C3のアルキル基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホネ
ート基、スルホネートトリアルキルアンモニウム塩、フ
ェノール基、ホスフェート基、C1〜C3のカルボン酸基、
カルボキサミド基、スルホンアミド基、ホスホン酸基お
よびサルフェート基よりなる群から選ばれた基、nは3
または4の整数、Aは直鎖状、環状または三叉状のトリ
アミンまたはテトラアミンであり、その際、各アミンの
窒素原子は、各アミン基の間に2〜4個の炭素原子を介
してアルカン、シクロアルカンまたはオルト置換フェニ
ル環置換基で連結されており、また存在するすべてのオ
キシン単位がそれぞれ単一の金属中心と結合することが
できるような位置に配置されており、Aはまた式: (式中、Xはメタまたはパラ位にあるニトロ基または基
質反応性残基であり、mは0〜約10の整数である)で示
される基によりメチレン炭素部分で任意に置換されてい
てよい)で示される化合物に関する。
本発明はまた、一般式: (式中、mは0〜約10の整数、pは0または1の整数、
qは0または1の整数、rは0または1の整数、sは
2、3または4の整数、tは2、3または4の整数、u
は0、1、2または3の整数、vは0、1、2または3
の整数、u+vは1、2または3の整数であり、S1、
S2、S3、S4、S5およびS6は同じかまたは異なり、−H、
−OH、−CH2CO2H、−CH2CH2CO2H、 および (式中、yは1〜約5の整数、S7はアリール基またはC1
〜C20のアルキル基である)および下記式 および (式中、S8およびS9は同じかまたは異なりC1〜C20のア
ルキル基またはアリール基である)で示される基から選
ばれた環状置換または非置換芳香族金属結合残基、Xは
メタまたはパラ位にあるニトロ基または基質反応性残基
である)で示される2座キレート化剤をも提供するもの
である。
qは0または1の整数、rは0または1の整数、sは
2、3または4の整数、tは2、3または4の整数、u
は0、1、2または3の整数、vは0、1、2または3
の整数、u+vは1、2または3の整数であり、S1、
S2、S3、S4、S5およびS6は同じかまたは異なり、−H、
−OH、−CH2CO2H、−CH2CH2CO2H、 および (式中、yは1〜約5の整数、S7はアリール基またはC1
〜C20のアルキル基である)および下記式 および (式中、S8およびS9は同じかまたは異なりC1〜C20のア
ルキル基またはアリール基である)で示される基から選
ばれた環状置換または非置換芳香族金属結合残基、Xは
メタまたはパラ位にあるニトロ基または基質反応性残基
である)で示される2座キレート化剤をも提供するもの
である。
本発明は種々の大きさ、形および座数の数多くのキレ
ート化剤を提供するものであって、本発明のキレート化
剤で好ましいものは単一ではない。好ましい化合物は、
結合する金属イオンの特性に従って変わる。
ート化剤を提供するものであって、本発明のキレート化
剤で好ましいものは単一ではない。好ましい化合物は、
結合する金属イオンの特性に従って変わる。
本発明の2官能性キレート化剤は、金属(放射活性金
属イオンを含む)を種々の基質分子(タンパク質、糖タ
ンパク質、ペプチド、ポリアミノ酸、脂質、炭水化物、
多糖類、ヌクレオシド、ヌクレオチド、核酸、医薬、イ
ンヒビターおよび全細胞を含むが、これらに限られるも
のではない)に結合させるのに適している。
属イオンを含む)を種々の基質分子(タンパク質、糖タ
ンパク質、ペプチド、ポリアミノ酸、脂質、炭水化物、
多糖類、ヌクレオシド、ヌクレオチド、核酸、医薬、イ
ンヒビターおよび全細胞を含むが、これらに限られるも
のではない)に結合させるのに適している。
本発明の一実施態様では、2官能性キレート化剤を含
有する抗体結合体および抗体−金属イオン結合体が提供
される。さらに本発明により、放射線放出および放射線
吸収金属イオンを利用したインビボ診断画像法が提供さ
れる。本発明のさらに別の態様に従い、癌などの病気の
治療のために治療学的方法が提供される。その場合、細
胞毒性放射線放出核種は本発明のキレート化剤により抗
腫瘍関連抗原抗体に結合されている。ついで本発明によ
る抗体−放射性核種結合体を患者の体内に導入させる
と、細胞毒性放射性核種は腫瘍関連抗原を有する細胞に
選択的に向けられていく。本発明の化合物はまた、金属
イオン、とりわけ放射性金属イオンを体内から取り除く
ことが望まれる場合、たとえば患者が放射能により汚染
された場合などにインビボの治療学的方法に有用であ
る。
有する抗体結合体および抗体−金属イオン結合体が提供
される。さらに本発明により、放射線放出および放射線
吸収金属イオンを利用したインビボ診断画像法が提供さ
れる。本発明のさらに別の態様に従い、癌などの病気の
治療のために治療学的方法が提供される。その場合、細
胞毒性放射線放出核種は本発明のキレート化剤により抗
腫瘍関連抗原抗体に結合されている。ついで本発明によ
る抗体−放射性核種結合体を患者の体内に導入させる
と、細胞毒性放射性核種は腫瘍関連抗原を有する細胞に
選択的に向けられていく。本発明の化合物はまた、金属
イオン、とりわけ放射性金属イオンを体内から取り除く
ことが望まれる場合、たとえば患者が放射能により汚染
された場合などにインビボの治療学的方法に有用であ
る。
(発明の概要) 以下、本発明をさらに詳しく説明する。
本発明は、8−ヒドロキシキノリン単位に基づく多座
キレート化剤に関する。本発明のキレート化剤は置換さ
れていてもよいし種々の形であってもよく、またキレー
ト化基に加えて基質反応性残基を含む基質反応性基から
なる2官能性であってよい。本発明の2官能性化合物は
抗体や他のタンパク質などと共有結合していてよく、イ
ンビボの診断および治療学的目的にとりわけ有用であ
る。
キレート化剤に関する。本発明のキレート化剤は置換さ
れていてもよいし種々の形であってもよく、またキレー
ト化基に加えて基質反応性残基を含む基質反応性基から
なる2官能性であってよい。本発明の2官能性化合物は
抗体や他のタンパク質などと共有結合していてよく、イ
ンビボの診断および治療学的目的にとりわけ有用であ
る。
本発明はまた、三叉状のテトラアミントリス−(2−
アミノエチル)アミン(TREN)に基づく2官能性多座キ
レート化剤をも提供する。上記テトラアミンは、下記
式: (式中、Xはニトロ基または基質反応性残基、mは0〜
約10の整数である)で示される基質反応性基によりメチ
レン炭素部分で置換されていてよい。ジェインらのJ.Am
er.Chem.Soc.,89巻、724(1967)および同90巻、519(1
968)に記載されているように、もともとのテトラアミ
ンそれ自身も銅や亜鉛などの金属に対し4座キレート化
剤として機能することができる。TRENの2官能性類似体
は、抗体や他のタンパク質を含む基質に基質反応性残基
を介して共有結合していてよい。
アミノエチル)アミン(TREN)に基づく2官能性多座キ
レート化剤をも提供する。上記テトラアミンは、下記
式: (式中、Xはニトロ基または基質反応性残基、mは0〜
約10の整数である)で示される基質反応性基によりメチ
レン炭素部分で置換されていてよい。ジェインらのJ.Am
er.Chem.Soc.,89巻、724(1967)および同90巻、519(1
968)に記載されているように、もともとのテトラアミ
ンそれ自身も銅や亜鉛などの金属に対し4座キレート化
剤として機能することができる。TRENの2官能性類似体
は、抗体や他のタンパク質を含む基質に基質反応性残基
を介して共有結合していてよい。
座数の一層高い2官能性キレート化剤もまた、TREN骨
格をさらに誘導することによって得ることができる。シ
ン(Sim)らのInorg.Chem.,17巻、1288(1978)および
ウイルスン(Wilson)らのJ.Amer.Chem.Soc.,90巻、604
1(1968)にそれぞれ記載されているように、単官能性T
REN骨格から誘導された化合物の例としては、サリチル
アルデヒドまたはピリジン−2−カルボキシアルデヒド
とのシッフ塩基縮合により生成したイミンが挙げられ
る。他の例として、ロジャーズらのInorg.Chem.,26巻、
1622(1987)に記載の方法に従って、キレート化残基で
第1級アミンをアシル化することによりアミドを生成さ
せることができる。非常に広範囲の金属結合残基をTREN
アーム上に置換させることができる。かくのごとき金属
結合残基には、水素原子、水酸基、カルボキシメチル
基、カルボキシエチル基およびヒドロキサメート基なら
びに芳香族および異項環式金属結合残基が含まれる。上
記芳香族および異項環金属結合残基は未置換であっても
よいし、または8−ヒドロキシキノリンのように環の適
当な位置で水酸基やスルホネート基などの種々の置換基
で置換されていてもよい。TRENのアームは、各アームが
4個ものメチレン炭素を含むように延長してよいが、一
般に結合の安定性の理由から各アームにはわずかに2個
または3個のメチレン炭素のみが含まれることが好まし
い。
格をさらに誘導することによって得ることができる。シ
ン(Sim)らのInorg.Chem.,17巻、1288(1978)および
ウイルスン(Wilson)らのJ.Amer.Chem.Soc.,90巻、604
1(1968)にそれぞれ記載されているように、単官能性T
REN骨格から誘導された化合物の例としては、サリチル
アルデヒドまたはピリジン−2−カルボキシアルデヒド
とのシッフ塩基縮合により生成したイミンが挙げられ
る。他の例として、ロジャーズらのInorg.Chem.,26巻、
1622(1987)に記載の方法に従って、キレート化残基で
第1級アミンをアシル化することによりアミドを生成さ
せることができる。非常に広範囲の金属結合残基をTREN
アーム上に置換させることができる。かくのごとき金属
結合残基には、水素原子、水酸基、カルボキシメチル
基、カルボキシエチル基およびヒドロキサメート基なら
びに芳香族および異項環式金属結合残基が含まれる。上
記芳香族および異項環金属結合残基は未置換であっても
よいし、または8−ヒドロキシキノリンのように環の適
当な位置で水酸基やスルホネート基などの種々の置換基
で置換されていてもよい。TRENのアームは、各アームが
4個ものメチレン炭素を含むように延長してよいが、一
般に結合の安定性の理由から各アームにはわずかに2個
または3個のメチレン炭素のみが含まれることが好まし
い。
本発明のキレート化化合物のある種の置換基および残
基は一般に好ましいものであるが、本発明の化合物の特
定の構造は結合させようとする基質および金属イオンの
性質に従って幅広く変わる。にもかかわらず、本発明の
化合物を特定の使用目的に合わせて調製するのに、ある
一般原理を適用することができる。たとえば、アクチニ
ドおよびランタニド系列の金属などのある種の金属イオ
ンは大きな半径を有するため配位子数が大きいのが好ま
しい。そのようなイオンと結合させるのに好ましいキレ
ート化剤は、大きな座数を有する大きな化合物である。
他の例として、タンパク質の構造における特定のアミノ
酸残基の正確な位置(酵素の活性部位上または近く、ま
たは抗体の認識領域上または近く)には、キレート化剤
上で別の基質反応性残基を選択する必要があるかもしれ
ない。
基は一般に好ましいものであるが、本発明の化合物の特
定の構造は結合させようとする基質および金属イオンの
性質に従って幅広く変わる。にもかかわらず、本発明の
化合物を特定の使用目的に合わせて調製するのに、ある
一般原理を適用することができる。たとえば、アクチニ
ドおよびランタニド系列の金属などのある種の金属イオ
ンは大きな半径を有するため配位子数が大きいのが好ま
しい。そのようなイオンと結合させるのに好ましいキレ
ート化剤は、大きな座数を有する大きな化合物である。
他の例として、タンパク質の構造における特定のアミノ
酸残基の正確な位置(酵素の活性部位上または近く、ま
たは抗体の認識領域上または近く)には、キレート化剤
上で別の基質反応性残基を選択する必要があるかもしれ
ない。
関心の持たれるたいていの金属イオンは6配位子また
はそれ以下であり、それゆえ一般に本発明の6座化合物
(nが3)により適切に結合される。にもかかわらず、
いくつかの金属イオンは一層大きな配位子数を有するこ
とができ、たとえばインジウムは7配位子、イットリウ
ムは8配位子であり得る。その結果、8座キレート化化
合物(nが4)が特に有利になるかもしれない。しかし
ながら、金属イオンの周りに5個またはそれ以上のオキ
シン置換基を配置することに立体的な制限があることか
ら、本発明の教示するところに沿った一層大きな座数を
有する化合物(nが5またはそれ以上)が何か特に利点
をもたらすか否かについては明確ではない。そのような
立体的な制限は、本発明の8座化合物にとって関心の待
たれるところであるが、そのような化合物上のオキシン
環の置換を制限するかもしれない。にもかかわらず、本
発明の化合物2個またはそれ以上を、得られたマクロ構
造が2個またはそれ以上の金属イオンと同時に結合でき
るようなやり方で結合させることにより、特別の利点が
得られるかもしれないと考えられる。
はそれ以下であり、それゆえ一般に本発明の6座化合物
(nが3)により適切に結合される。にもかかわらず、
いくつかの金属イオンは一層大きな配位子数を有するこ
とができ、たとえばインジウムは7配位子、イットリウ
ムは8配位子であり得る。その結果、8座キレート化化
合物(nが4)が特に有利になるかもしれない。しかし
ながら、金属イオンの周りに5個またはそれ以上のオキ
シン置換基を配置することに立体的な制限があることか
ら、本発明の教示するところに沿った一層大きな座数を
有する化合物(nが5またはそれ以上)が何か特に利点
をもたらすか否かについては明確ではない。そのような
立体的な制限は、本発明の8座化合物にとって関心の待
たれるところであるが、そのような化合物上のオキシン
環の置換を制限するかもしれない。にもかかわらず、本
発明の化合物2個またはそれ以上を、得られたマクロ構
造が2個またはそれ以上の金属イオンと同時に結合でき
るようなやり方で結合させることにより、特別の利点が
得られるかもしれないと考えられる。
本発明のキノリン化合物には、8−ヒドロキシキノリ
ン結合官能性を利用するのが好ましい。にもかかわら
ず、8−メルカプトキノリン類似体もまた本発明に従っ
て使用するのに適しているかもしれないと考えられる。
オキシン単位上の窒素原子および酸素(または硫黄)原
子は金属原子との結合機能を果すものであるが、二重環
の他の一方の原子は置換されていてもよい。一般にその
ような置換は、結合を立体的に妨害しない限り化合物の
金属結合特性に影響を与えない。しかし、置換は、本発
明の化合物を種々の応用に利用するのに決定的となる溶
解度のような性質には影響を与える。本発明の未置換化
合物は、水溶液中では比較的低い溶解度を示す傾向があ
る。それゆえ、スルホネートのような親水性残基でオキ
シン単位を置換することが好ましく、そうすることによ
り本発明の化合物の溶解度を容易に高めることができ
る。これらの所見に従い、R1、R2およびR3のうち少なく
とも1つがスルホネートであり、しかもオキシン環上の
4位、最も好ましくは5位で置換されるようにR1、R2お
よびR3を選択するのが好ましい。
ン結合官能性を利用するのが好ましい。にもかかわら
ず、8−メルカプトキノリン類似体もまた本発明に従っ
て使用するのに適しているかもしれないと考えられる。
オキシン単位上の窒素原子および酸素(または硫黄)原
子は金属原子との結合機能を果すものであるが、二重環
の他の一方の原子は置換されていてもよい。一般にその
ような置換は、結合を立体的に妨害しない限り化合物の
金属結合特性に影響を与えない。しかし、置換は、本発
明の化合物を種々の応用に利用するのに決定的となる溶
解度のような性質には影響を与える。本発明の未置換化
合物は、水溶液中では比較的低い溶解度を示す傾向があ
る。それゆえ、スルホネートのような親水性残基でオキ
シン単位を置換することが好ましく、そうすることによ
り本発明の化合物の溶解度を容易に高めることができ
る。これらの所見に従い、R1、R2およびR3のうち少なく
とも1つがスルホネートであり、しかもオキシン環上の
4位、最も好ましくは5位で置換されるようにR1、R2お
よびR3を選択するのが好ましい。
本発明の化合物の骨格Aは、直鎖状、環状または三叉
状のトリアミンまたはテトラアミンであり、その際、各
アミンの窒素原子は、各アミンの窒素原子の間に2〜4
個の炭素原子を介してアルカン、シクロアルカンまたは
オルト置換フェニル環置換基で連結されており、また存
在するすべてのオキシン単位がそれぞれ単一の金属中心
と結合することができるような位置に配置されている。
骨格構造は、アミン基の間に2〜4個の炭素原子を有す
るこれらポリアミンに対する立体的および熱力学的制約
により制限される。小さい骨格は立体的に制限され、従
って金属中心に結合させるためにオキシン単位を配置す
ることができない傾向がある。アミン基の間に4個より
も多い炭素原子を有する骨格は、長いオキシンアーム中
で示される無秩序(エントロピー)の量が大きい結果、
低い金属結合効率を示す傾向がある。それゆえ本発明の
化合物は、アミン基の間に2〜4個の炭素原子、最も好
ましくは2個または3個の炭素原子を有するアルカン置
換基でアミンの窒素原子が連結されているのが好まし
い。特に好ましい骨格構造は、下記式で示されるジエチ
レントリアミン、1,4,7−トリアザシクロノナンおよび
トリス(2−アミノエチル)アミン(TREN)の3つであ
る。
状のトリアミンまたはテトラアミンであり、その際、各
アミンの窒素原子は、各アミンの窒素原子の間に2〜4
個の炭素原子を介してアルカン、シクロアルカンまたは
オルト置換フェニル環置換基で連結されており、また存
在するすべてのオキシン単位がそれぞれ単一の金属中心
と結合することができるような位置に配置されている。
骨格構造は、アミン基の間に2〜4個の炭素原子を有す
るこれらポリアミンに対する立体的および熱力学的制約
により制限される。小さい骨格は立体的に制限され、従
って金属中心に結合させるためにオキシン単位を配置す
ることができない傾向がある。アミン基の間に4個より
も多い炭素原子を有する骨格は、長いオキシンアーム中
で示される無秩序(エントロピー)の量が大きい結果、
低い金属結合効率を示す傾向がある。それゆえ本発明の
化合物は、アミン基の間に2〜4個の炭素原子、最も好
ましくは2個または3個の炭素原子を有するアルカン置
換基でアミンの窒素原子が連結されているのが好まし
い。特に好ましい骨格構造は、下記式で示されるジエチ
レントリアミン、1,4,7−トリアザシクロノナンおよび
トリス(2−アミノエチル)アミン(TREN)の3つであ
る。
および 本発明の特に好ましい化合物には、下記化合物が含ま
れる。
れる。
および 基質反応性残基 本発明の化合物は、下記式: (式中、mは0〜約10、好ましくは1である)で示され
る基質反応性基を任意に含んでいてよい。上記式でXが
ニトロ基であるときは、基質と反応させる前に基質反応
性基をさらに変換する必要があることがわかる。Xの基
質反応性基としては下記群より選択されるものを挙げる
ことができる。
る基質反応性基を任意に含んでいてよい。上記式でXが
ニトロ基であるときは、基質と反応させる前に基質反応
性基をさらに変換する必要があることがわかる。Xの基
質反応性基としては下記群より選択されるものを挙げる
ことができる。
−NH2(アミノ) −NN+(ジアゾニウム) −NCS(イソチオシアネート) −NCO(イソシアネート) −NHNH2(ヒドラジン) −NHCONHNH2(セミカルバジド) −NHCSNHNH2(チオセミアルバジド) −NHCOCH2Cl(クロロアセトアミド) −NHCOCH2Br(ブロモアセトアミド) −NHCOCH2I(ヨードアセトアミド) −N3(アジド) −CO2H(カルボキシレート) −NHCONH(CH2)wNH2(アミノアルキル尿素) −NHCSNH(CH2)wNH2(アミノアルキルチオ尿素) −NHCONH(CH2)wCO2H(カルボキシアルキル尿素) −NHCSNH(CH2)wCO2H(カルボキシアルキルチオ尿素) および (式中、YはCl、BrおよびFよりなる群から選ばれたハ
ロゲン原子、ZはCl、Br、F、OHおよびOCH3よりなる群
から選ばれた基、wは1〜約10の整数である) 特に好ましい基質反応性残基は、Xがパラ位に置換さ
れた−NH2、−NCS,−NHCOCH2Brおよび−NHCSNH(CH2)2
NH2よりなる群から選ばれた基であるものである。タン
パク質基質の側鎖アミノ酸との直接結合を避けることが
望ましい場合には、好ましい基質反応性残基には、いく
つかのタンパク質上に存在する糖鎖と反応することので
きるものが含まれる。そのような糖鎖は一般に不活性で
あるので、誘導体にするかまたは酸化してその反応性を
増加させることがしばしば必要となる。グルコシル化タ
ンパク質との結合に用いるのに好ましい基質反応性残基
には、−NHNH2および−NHCSNHNH2が含まれる。
ロゲン原子、ZはCl、Br、F、OHおよびOCH3よりなる群
から選ばれた基、wは1〜約10の整数である) 特に好ましい基質反応性残基は、Xがパラ位に置換さ
れた−NH2、−NCS,−NHCOCH2Brおよび−NHCSNH(CH2)2
NH2よりなる群から選ばれた基であるものである。タン
パク質基質の側鎖アミノ酸との直接結合を避けることが
望ましい場合には、好ましい基質反応性残基には、いく
つかのタンパク質上に存在する糖鎖と反応することので
きるものが含まれる。そのような糖鎖は一般に不活性で
あるので、誘導体にするかまたは酸化してその反応性を
増加させることがしばしば必要となる。グルコシル化タ
ンパク質との結合に用いるのに好ましい基質反応性残基
には、−NHNH2および−NHCSNHNH2が含まれる。
金属イオン 本発明に従ってキレート化する金属イオンには、診断
用シンチグラフィーに有用なガンマ線放出同位体が含ま
れる。半減期が2.8日の111インジウムが特に有用である
が、他の適したガンマ線放射体には67ガリウム、68ガリ
ウムおよび99mテクネチウムが含まれる。本発明による
化合物は、細胞毒性剤として放射線治療に有用なベータ
放射線放出体にキレート化してもよい。そのような放出
体には46スカンジウム、47スカンジウム、48スカンジウ
ム、67銅、72ガリウム、73ガリウム、90イットリウム、
97ルテニウム、100パラジウム、101mロジウム、109パラ
ジウム、153サマリウム、186レニウム、188レニウム、
189レニウム、198金、212ラジウムおよび212鉛が含まれ
る。
用シンチグラフィーに有用なガンマ線放出同位体が含ま
れる。半減期が2.8日の111インジウムが特に有用である
が、他の適したガンマ線放射体には67ガリウム、68ガリ
ウムおよび99mテクネチウムが含まれる。本発明による
化合物は、細胞毒性剤として放射線治療に有用なベータ
放射線放出体にキレート化してもよい。そのような放出
体には46スカンジウム、47スカンジウム、48スカンジウ
ム、67銅、72ガリウム、73ガリウム、90イットリウム、
97ルテニウム、100パラジウム、101mロジウム、109パラ
ジウム、153サマリウム、186レニウム、188レニウム、
189レニウム、198金、212ラジウムおよび212鉛が含まれ
る。
本発明のキレート化剤はまた212ビスマスのようなア
ルファ放射線放出物質、68ガリウムや89ジルコニウムの
ような陽電子放出体、テルビウムやユウロピウムのよう
なランタニド系列の元素およびルテニウムのような遷移
系列元素の蛍光性元素、およびガドリニウムや鉄のよう
な常磁性物質に結合させるのに用いてもよい。
ルファ放射線放出物質、68ガリウムや89ジルコニウムの
ような陽電子放出体、テルビウムやユウロピウムのよう
なランタニド系列の元素およびルテニウムのような遷移
系列元素の蛍光性元素、およびガドリニウムや鉄のよう
な常磁性物質に結合させるのに用いてもよい。
金属イオンの錯体化 キレート化剤/金属イオン結合体を生成させる方法は
当業者にはよく知られている。一般にキレート化剤と金
属イオンとの錯体は、キレート化剤/基質結合体がその
中で安定なバッファー溶液中で、該結合体を金属イオン
とともにインキュベートすることにより生成させてよ
い。適当なバッファーには、クエン酸バッファー、酢酸
バッファーおよびグリシンのような金属結合特性の弱い
ものが含まれる。適切な濃度、温度およびpHは、当業者
により、金属イオンが基質上の弱い金属結合部位よりも
キレート化官能基に結合するよう選択されてよい。すべ
ての溶液について金属不純物を含んでいないことが特に
望まれる。適当な時間インキュベートした後、未結合金
属イオンは必要ならゲル濾過などの手順により基質/キ
レート化剤/金属イオン結合体から分離してよい。
当業者にはよく知られている。一般にキレート化剤と金
属イオンとの錯体は、キレート化剤/基質結合体がその
中で安定なバッファー溶液中で、該結合体を金属イオン
とともにインキュベートすることにより生成させてよ
い。適当なバッファーには、クエン酸バッファー、酢酸
バッファーおよびグリシンのような金属結合特性の弱い
ものが含まれる。適切な濃度、温度およびpHは、当業者
により、金属イオンが基質上の弱い金属結合部位よりも
キレート化官能基に結合するよう選択されてよい。すべ
ての溶液について金属不純物を含んでいないことが特に
望まれる。適当な時間インキュベートした後、未結合金
属イオンは必要ならゲル濾過などの手順により基質/キ
レート化剤/金属イオン結合体から分離してよい。
基質反応官能性 本発明の基質反応性残基は、基質分子(生物学的に活
性な基質であってよい)中に存在する少なくとも一つの
官能基と特異的に結合することのできる残基からなる。
基質がタンパク質であるときは、そのような残基はポリ
ペプチド骨格を構成しているアミノ酸の側鎖基と反応性
であってよい。そのような側鎖基には、アスパラギン酸
およびグルタミン酸残基のカルボキシル基、リジン残基
のアミノ基、チロシンおよびヒスチジン残基の芳香族基
およびシステイン残基のスルフヒドリル基が含まれる。
性な基質であってよい)中に存在する少なくとも一つの
官能基と特異的に結合することのできる残基からなる。
基質がタンパク質であるときは、そのような残基はポリ
ペプチド骨格を構成しているアミノ酸の側鎖基と反応性
であってよい。そのような側鎖基には、アスパラギン酸
およびグルタミン酸残基のカルボキシル基、リジン残基
のアミノ基、チロシンおよびヒスチジン残基の芳香族基
およびシステイン残基のスルフヒドリル基が含まれる。
ポリペプチド骨格などの基質により与えられる側鎖カ
ルボキシル基は、溶性カルボジイミド反応により本発明
の化合物のアミン基質反応性基と反応させてよい。基質
により与えられる側鎖アミノ基は、本発明のイソチオシ
アネート、イソシアネートまたはハロトリアジン誘導体
と反応させてキレート化剤をポリペプチドに結合させて
よい。別法として、ジアルデヒドやイミドエステルのよ
うな2官能性剤により、基質上に存在する側鎖アミノ基
を、アミン基質反応性基を有する本発明の化合物に結合
させてよい。基質により与えられる芳香族基は、ジアゾ
ニウム誘導体により本発明のキレート化剤に結合させて
よい。基質分子上に存在するスルフヒドリル基は、マレ
イミド、またはヨードアセトアミドのようなハロアルキ
ル基質反応性基と反応させてよい。そのような反応に適
した遊離のスルフヒドリル基は、免疫グロブリンタンパ
クのジスルフィド結合から得るか、または化学的に誘導
することにより導入してよい。免疫グロブリンのH鎖領
域内で生じたスルフヒドリル基に結合させることは免疫
グロブリンの抗体結合部位を妨害するものではないが、
抗体が補体を活性化できなくなるようにするかもしれな
い。
ルボキシル基は、溶性カルボジイミド反応により本発明
の化合物のアミン基質反応性基と反応させてよい。基質
により与えられる側鎖アミノ基は、本発明のイソチオシ
アネート、イソシアネートまたはハロトリアジン誘導体
と反応させてキレート化剤をポリペプチドに結合させて
よい。別法として、ジアルデヒドやイミドエステルのよ
うな2官能性剤により、基質上に存在する側鎖アミノ基
を、アミン基質反応性基を有する本発明の化合物に結合
させてよい。基質により与えられる芳香族基は、ジアゾ
ニウム誘導体により本発明のキレート化剤に結合させて
よい。基質分子上に存在するスルフヒドリル基は、マレ
イミド、またはヨードアセトアミドのようなハロアルキ
ル基質反応性基と反応させてよい。そのような反応に適
した遊離のスルフヒドリル基は、免疫グロブリンタンパ
クのジスルフィド結合から得るか、または化学的に誘導
することにより導入してよい。免疫グロブリンのH鎖領
域内で生じたスルフヒドリル基に結合させることは免疫
グロブリンの抗体結合部位を妨害するものではないが、
抗体が補体を活性化できなくなるようにするかもしれな
い。
基質がグリコシル化タンパク質である場合は、ポリペ
プチド骨格を介して本発明の化合物に結合を生成させる
ことに代わるやり方は、ロッドウエル(Rodwell)らの
米国特許第4,671,958号明細書などに記載の方法に従っ
て、糖タンパク質の側鎖炭水化物と共有結合を生じさせ
ることである。それゆえ、抗体の側鎖炭水化物はこれを
選択的に酸化させてアルデヒドを生成させ、ついでこの
アルデヒドをアミン基質反応性基と反応させてシッフ塩
基を生成させるか、またはヒドラジン、セミカルバジド
もしくはチオセミカルバジド基質反応性基と反応させて
対応するヒドラゾン、セミカルバゾンまたはチオセミカ
ルバゾン結合を生成させる。これら同方法はまた、炭水
化物や多糖類のような非タンパク性基質に本発明の2官
能性キレート化剤を結合させるのに用いてもよい。
プチド骨格を介して本発明の化合物に結合を生成させる
ことに代わるやり方は、ロッドウエル(Rodwell)らの
米国特許第4,671,958号明細書などに記載の方法に従っ
て、糖タンパク質の側鎖炭水化物と共有結合を生じさせ
ることである。それゆえ、抗体の側鎖炭水化物はこれを
選択的に酸化させてアルデヒドを生成させ、ついでこの
アルデヒドをアミン基質反応性基と反応させてシッフ塩
基を生成させるか、またはヒドラジン、セミカルバジド
もしくはチオセミカルバジド基質反応性基と反応させて
対応するヒドラゾン、セミカルバゾンまたはチオセミカ
ルバゾン結合を生成させる。これら同方法はまた、炭水
化物や多糖類のような非タンパク性基質に本発明の2官
能性キレート化剤を結合させるのに用いてもよい。
前以て酸化させる必要もなく炭水化物や多糖類に結合
させるのに有用な別の基質反応性残基は、本発明のメタ
−(ジヒドロキシボリル)フェニルチオ尿素誘導体中に
存在するもののようなジヒドロキシボリル残基である。
この残基は1,2−シス−ジオールを含有する基質と反応
して5員環のホウ酸エステルを生成する。それゆえ、こ
の基を含有する炭水化物、多糖類および糖タンパク質に
有用である。ジヒドロキシボリル誘導体はまた本発明の
キレート化剤をリボヌクレオシド、リボヌクレオチドお
よびリボ核酸に結合させるのに用いることもできる。と
いうのは、ローゼンバーグ(Rosenberg)らのBiochemis
try、11巻、3623〜28(1972)に開示されているよう
に、リボースは2′,3′位に1,2−シス−ジオールを含
有しているからである。デオキシリボヌクレオチドおよ
びDNAは3′水酸基が存在しないので、この方法では本
発明のキレート化剤に結合させることはできない。しか
し、これらの基質は、エンゲルハルト(Engelhardt)ら
のヨーロッパ特許出願第97,373号明細書に開示されてい
るように、まずデオキシリボヌクレオチドのアリルアミ
ン誘導体を生成させることによってキレート化剤のイソ
チオシアネート誘導体に結合させることができる。
させるのに有用な別の基質反応性残基は、本発明のメタ
−(ジヒドロキシボリル)フェニルチオ尿素誘導体中に
存在するもののようなジヒドロキシボリル残基である。
この残基は1,2−シス−ジオールを含有する基質と反応
して5員環のホウ酸エステルを生成する。それゆえ、こ
の基を含有する炭水化物、多糖類および糖タンパク質に
有用である。ジヒドロキシボリル誘導体はまた本発明の
キレート化剤をリボヌクレオシド、リボヌクレオチドお
よびリボ核酸に結合させるのに用いることもできる。と
いうのは、ローゼンバーグ(Rosenberg)らのBiochemis
try、11巻、3623〜28(1972)に開示されているよう
に、リボースは2′,3′位に1,2−シス−ジオールを含
有しているからである。デオキシリボヌクレオチドおよ
びDNAは3′水酸基が存在しないので、この方法では本
発明のキレート化剤に結合させることはできない。しか
し、これらの基質は、エンゲルハルト(Engelhardt)ら
のヨーロッパ特許出願第97,373号明細書に開示されてい
るように、まずデオキシリボヌクレオチドのアリルアミ
ン誘導体を生成させることによってキレート化剤のイソ
チオシアネート誘導体に結合させることができる。
本発明のキレート化剤に結合させようとする基質が全
細胞である場合は、ポリペプチド反応性残基または炭水
化物反応性残基を用いることができる。フワング(Hwan
g)およびウエイス(Wase)のBiochim.Biophys.Acta、5
12巻、54〜71(1978)には、サンドバーグ(Sundberg)
らのJ.Med.Chem.,17巻、1304(1974)による2官能性ED
TAキレート化剤のジアゾニウム誘導体を、赤血球および
血小板のインジウム−111標識に用いることが開示され
ている。ジヒドロキシボリル残基は種々の細菌、ウイル
スおよび微生物に対し反応性である[ジットル(Zittl
e)のAdvan.Enzyme.,12巻、493(1951)およびバーネッ
ト(Burnett)らのBiochem.Biophys.Res.Comm.,96巻、1
57〜62(1980)参照]。
細胞である場合は、ポリペプチド反応性残基または炭水
化物反応性残基を用いることができる。フワング(Hwan
g)およびウエイス(Wase)のBiochim.Biophys.Acta、5
12巻、54〜71(1978)には、サンドバーグ(Sundberg)
らのJ.Med.Chem.,17巻、1304(1974)による2官能性ED
TAキレート化剤のジアゾニウム誘導体を、赤血球および
血小板のインジウム−111標識に用いることが開示され
ている。ジヒドロキシボリル残基は種々の細菌、ウイル
スおよび微生物に対し反応性である[ジットル(Zittl
e)のAdvan.Enzyme.,12巻、493(1951)およびバーネッ
ト(Burnett)らのBiochem.Biophys.Res.Comm.,96巻、1
57〜62(1980)参照]。
本発明によれば、基質反応性残基にはアミノ基(−NH
2)、ジアゾニウム基(−NH+)、イソチオシアネート基
(−NCS)、イソシアネート基(−NCO)、ヒドラジン基
(−NHNH2)、セミカルバジド基(−NHCONHNH2)、チオ
セミカルバジド基(−NHCSNHNH2)、ハロアセトアミド
基(−NHCOCH2X)(クロロアセトアミド、ブロモアセト
アミドおよびヨードアセトアミドを含む)、アジド基
(−N3)、カルボキシレート基(−CO2H)、アミノアル
キル尿素(−NHCONH(CH2)wNH2)、アミノアルキルチ
オ尿素(−NHCSNH(CH2)wNH2)、カルボキシアルキル
尿素(−NHCONH(CH2)wCO2H)およびカルボキシアルキ
ルチオ尿素(−NHCSNH(CH2)wCO2H)(式中、wは約1
〜約10の整数)、マレイミド、ハロトリアジン(クロロ
トリアジン、ブロモトリアジンおよびヨードトリアジン
を含む)およびメタ−(ジヒドロキシボリ)フェニルチ
オ尿素(−NHCSNHC6H4B(OH)2)が含まれる。キレー
ト化剤を基質に結合させるのに適した他の反応性残基に
はジスルフィド、ニトレン、スルホンアミド、カルボジ
イミド、スルホニルクロリド、ベンズイミデート、−CO
CH3および−SO3Hが含まれる。本発明の特定の応用にと
って好ましい基質反応性残基は、その基質の性質、およ
び一定の結合を形成する結果として生物学的活性を失う
ことへの感受性により決定されるであろう。一定の結合
の形成には基質反応性残基Xの共役形(以下、Xの残基
と称する)への化学的変化が関与する。
2)、ジアゾニウム基(−NH+)、イソチオシアネート基
(−NCS)、イソシアネート基(−NCO)、ヒドラジン基
(−NHNH2)、セミカルバジド基(−NHCONHNH2)、チオ
セミカルバジド基(−NHCSNHNH2)、ハロアセトアミド
基(−NHCOCH2X)(クロロアセトアミド、ブロモアセト
アミドおよびヨードアセトアミドを含む)、アジド基
(−N3)、カルボキシレート基(−CO2H)、アミノアル
キル尿素(−NHCONH(CH2)wNH2)、アミノアルキルチ
オ尿素(−NHCSNH(CH2)wNH2)、カルボキシアルキル
尿素(−NHCONH(CH2)wCO2H)およびカルボキシアルキ
ルチオ尿素(−NHCSNH(CH2)wCO2H)(式中、wは約1
〜約10の整数)、マレイミド、ハロトリアジン(クロロ
トリアジン、ブロモトリアジンおよびヨードトリアジン
を含む)およびメタ−(ジヒドロキシボリ)フェニルチ
オ尿素(−NHCSNHC6H4B(OH)2)が含まれる。キレー
ト化剤を基質に結合させるのに適した他の反応性残基に
はジスルフィド、ニトレン、スルホンアミド、カルボジ
イミド、スルホニルクロリド、ベンズイミデート、−CO
CH3および−SO3Hが含まれる。本発明の特定の応用にと
って好ましい基質反応性残基は、その基質の性質、およ
び一定の結合を形成する結果として生物学的活性を失う
ことへの感受性により決定されるであろう。一定の結合
の形成には基質反応性残基Xの共役形(以下、Xの残基
と称する)への化学的変化が関与する。
本発明の反応性残基はフェニル基上でメタ位、好まし
くはパラ位に配向しており、該フェニル基は脂肪族スペ
ーサー基により本発明のキレート化剤骨格に結合してい
る。上記スペーサー基は1個から約10個の炭素原子から
なっていてよく、直鎖状または分枝鎖状アルキル基また
は置換アルキル基であってよいが、そのような分枝鎖ま
たは置換基は金属結合部位または基質反応性基を妨害す
るものであってはならない。にもかかわらず、直鎖アル
キルリンカーが好ましく、C1アルキルリンカーが特に好
ましい。
くはパラ位に配向しており、該フェニル基は脂肪族スペ
ーサー基により本発明のキレート化剤骨格に結合してい
る。上記スペーサー基は1個から約10個の炭素原子から
なっていてよく、直鎖状または分枝鎖状アルキル基また
は置換アルキル基であってよいが、そのような分枝鎖ま
たは置換基は金属結合部位または基質反応性基を妨害す
るものであってはならない。にもかかわらず、直鎖アル
キルリンカーが好ましく、C1アルキルリンカーが特に好
ましい。
本発明に有用な基質 本発明のキレート化剤と反応させてよい基質分子に
は、タンパク質、糖タンパク質、ペプチド、ポリアミノ
酸、脂質、炭水化物、多糖類、ヌクレオシド、ヌクレオ
チド、核酸、医薬、インヒビターおよび全細胞が含まれ
る。適当なタンパク質には、免疫グロブリン、抗原、酵
素、血液凝固/抗凝固システムの成分および種々の生化
学的に活性な分子およびレセプターが含まれる。そのよ
うなタンパク質は、たとえば遺伝子的に操作された細胞
に由来するものであってもよい。本発明の一実施態様に
よれば、IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgMを含む種々のタ
イプの抗体に結合させるのに2官能性キレート化剤を用
いてよい。抗体は、腫瘍、組織適合性および他の細胞表
面抗原、細菌、カビ類、ウイルス、酵素、毒素、医薬お
よび他の生物学的に活性な分子に関連する種々の抗原決
定基に対して向けられてよい。抗体が特異的に反応する
ことのできる腫瘍関連抗原には、ザルクバーグ(Zalcbe
rg)およびマッケンジー(McKenzie)らのJ.Clin.Oncol
ogy、Vol.3、876〜82頁(1985)に記載された抗原が含
まれ、たとえば癌胎児抗原(CEA)、TAG−72のようなム
チン、ヒト乳脂肪球状抗原(human milk fat globular
antigens)、およびIL−2レセプターやトランスフェリ
ンレセプターのようなレセプターが挙げられる。そのよ
うな抗体は、モノクローナルかまたはポリクローナルで
あってよく、またモリソン(Morrison)らのProc.Nat.A
cad.Sci.U.S.A.、81巻、6851〜55(1984)に記載されて
いるような組み替え技術により作られたものであってよ
い。
は、タンパク質、糖タンパク質、ペプチド、ポリアミノ
酸、脂質、炭水化物、多糖類、ヌクレオシド、ヌクレオ
チド、核酸、医薬、インヒビターおよび全細胞が含まれ
る。適当なタンパク質には、免疫グロブリン、抗原、酵
素、血液凝固/抗凝固システムの成分および種々の生化
学的に活性な分子およびレセプターが含まれる。そのよ
うなタンパク質は、たとえば遺伝子的に操作された細胞
に由来するものであってもよい。本発明の一実施態様に
よれば、IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgMを含む種々のタ
イプの抗体に結合させるのに2官能性キレート化剤を用
いてよい。抗体は、腫瘍、組織適合性および他の細胞表
面抗原、細菌、カビ類、ウイルス、酵素、毒素、医薬お
よび他の生物学的に活性な分子に関連する種々の抗原決
定基に対して向けられてよい。抗体が特異的に反応する
ことのできる腫瘍関連抗原には、ザルクバーグ(Zalcbe
rg)およびマッケンジー(McKenzie)らのJ.Clin.Oncol
ogy、Vol.3、876〜82頁(1985)に記載された抗原が含
まれ、たとえば癌胎児抗原(CEA)、TAG−72のようなム
チン、ヒト乳脂肪球状抗原(human milk fat globular
antigens)、およびIL−2レセプターやトランスフェリ
ンレセプターのようなレセプターが挙げられる。そのよ
うな抗体は、モノクローナルかまたはポリクローナルで
あってよく、またモリソン(Morrison)らのProc.Nat.A
cad.Sci.U.S.A.、81巻、6851〜55(1984)に記載されて
いるような組み替え技術により作られたものであってよ
い。
抗体分子の断片も結合させてよく、これにはFab、Fa
b′、F(ab′)2断片が含まれる。1986年3月19日に
公開されたニコロッティのヨーロッパ特許出願第174,85
3号明細書には、全抗体を処理して2本のH鎖の部位特
異的開裂を行い、H鎖のカルボキシル末端でFc部分を除
く方法が開示されている。
b′、F(ab′)2断片が含まれる。1986年3月19日に
公開されたニコロッティのヨーロッパ特許出願第174,85
3号明細書には、全抗体を処理して2本のH鎖の部位特
異的開裂を行い、H鎖のカルボキシル末端でFc部分を除
く方法が開示されている。
基質を上記本発明によるキレート化剤の基質反応性部
位と反応させる。各基質は所望により2以上のキレート
化剤と結合させてよい。しかしながら、タンパク質のよ
うな基質の上での置換の最大限は、タンパク質の糖鎖の
性質またはタンパク質分子上の反応性側鎖アミノ酸の数
および位置により制限される。抗体の場合のように結合
タンパク質がその生物学的活性を保持していることが望
ましい場合には、置換の程度は、タンパク質の一次およ
び3次の両配列における標的糖鎖またはアミノ酸残基の
性質および位置ならびにそれらが抗原結合部位に関与す
る程度により制限される。
位と反応させる。各基質は所望により2以上のキレート
化剤と結合させてよい。しかしながら、タンパク質のよ
うな基質の上での置換の最大限は、タンパク質の糖鎖の
性質またはタンパク質分子上の反応性側鎖アミノ酸の数
および位置により制限される。抗体の場合のように結合
タンパク質がその生物学的活性を保持していることが望
ましい場合には、置換の程度は、タンパク質の一次およ
び3次の両配列における標的糖鎖またはアミノ酸残基の
性質および位置ならびにそれらが抗原結合部位に関与す
る程度により制限される。
本発明に用いることのできる他の基質には多糖類マト
リックスが含まれ、このものは本発明のキレート化剤で
誘導体にされたときに、金属タンパク質や他の金属含有
物質から金属を抽出するための手段、およびポラート
(Porath)およびオリン(Olin)のBiochemistry、22
巻、1621〜30(1983)の方法によるタンパク質のアフィ
ニティークロマトグラフィーを行うための手段を提供す
る。本発明のキレート化剤と結合させた核酸は、エンゲ
ルハルトらのヨーロッパ特許出願第97,373号明細書に記
載されているように、あらゆる核酸ハイブリダイゼーシ
ョン反応をモニターするために用いることができる。医
薬と結合させた2官能性キレート化剤は組織への該医薬
の取り込みを追跡するのに用いることができ、その例
は、腫瘍を画像化するために、サンドバーグらのJ.Med.
Chem.,17巻、1304(1974)に記載の2官能性EDTA誘導体
に抗生物質医薬であるブレオマイシンを結合させたもの
を用いたものである[デリーマー(DeRiemer)らのJ.Me
d.Chem.,22巻、1019〜23(1979);グッドウイン(Good
win)らのJ.Nucl.Med.,22巻、787〜92(1981)参照]。
赤血球や血小板のような全細胞は、フアングおよびウエ
イスのBiochim.Biophys.Acta、512巻、54〜71(1978)
に記載されているように、2官能性キレート化剤に結合
させることにより放射性同位体金属で標識される。その
ような標識細胞は、体内における異常蓄積の領域を検出
するのに用いることができる。本発明の化合物を、それ
自身高分子の生物学的分子と特異的結合反応を行う低分
子量の物質に結合させることもまた考えられる。ヘイナ
ー(Haner)らのArch.Biochem.Biophys.,231巻、477〜8
6(1984)にはp−アミノベンズアミドにEDTAを結合さ
せる方法が開示されている。このp−アミノベンズアミ
ドはトリプシンの特異的なインヒビターであって、トリ
プシンは活性部位において強力に結合し、該部位をプロ
ーブするのに用いるアフィニティー標識が提供される。
シュルツ(Schultz)およびダーバン(Dervan)のJ.Ame
r.Chem.Soc.,105巻、7748〜50(1983)には、N−メチ
ルピロールトリペプチドであるジスタマイシン(distam
ycin)にEDTAを結合させることにより得られた結合体の
鉄錯体によるDNAの配列特異的2本鎖開裂が開示されて
おり、上記トリペプチドは配列特異的なやり方でDNAと
結合する。
リックスが含まれ、このものは本発明のキレート化剤で
誘導体にされたときに、金属タンパク質や他の金属含有
物質から金属を抽出するための手段、およびポラート
(Porath)およびオリン(Olin)のBiochemistry、22
巻、1621〜30(1983)の方法によるタンパク質のアフィ
ニティークロマトグラフィーを行うための手段を提供す
る。本発明のキレート化剤と結合させた核酸は、エンゲ
ルハルトらのヨーロッパ特許出願第97,373号明細書に記
載されているように、あらゆる核酸ハイブリダイゼーシ
ョン反応をモニターするために用いることができる。医
薬と結合させた2官能性キレート化剤は組織への該医薬
の取り込みを追跡するのに用いることができ、その例
は、腫瘍を画像化するために、サンドバーグらのJ.Med.
Chem.,17巻、1304(1974)に記載の2官能性EDTA誘導体
に抗生物質医薬であるブレオマイシンを結合させたもの
を用いたものである[デリーマー(DeRiemer)らのJ.Me
d.Chem.,22巻、1019〜23(1979);グッドウイン(Good
win)らのJ.Nucl.Med.,22巻、787〜92(1981)参照]。
赤血球や血小板のような全細胞は、フアングおよびウエ
イスのBiochim.Biophys.Acta、512巻、54〜71(1978)
に記載されているように、2官能性キレート化剤に結合
させることにより放射性同位体金属で標識される。その
ような標識細胞は、体内における異常蓄積の領域を検出
するのに用いることができる。本発明の化合物を、それ
自身高分子の生物学的分子と特異的結合反応を行う低分
子量の物質に結合させることもまた考えられる。ヘイナ
ー(Haner)らのArch.Biochem.Biophys.,231巻、477〜8
6(1984)にはp−アミノベンズアミドにEDTAを結合さ
せる方法が開示されている。このp−アミノベンズアミ
ドはトリプシンの特異的なインヒビターであって、トリ
プシンは活性部位において強力に結合し、該部位をプロ
ーブするのに用いるアフィニティー標識が提供される。
シュルツ(Schultz)およびダーバン(Dervan)のJ.Ame
r.Chem.Soc.,105巻、7748〜50(1983)には、N−メチ
ルピロールトリペプチドであるジスタマイシン(distam
ycin)にEDTAを結合させることにより得られた結合体の
鉄錯体によるDNAの配列特異的2本鎖開裂が開示されて
おり、上記トリペプチドは配列特異的なやり方でDNAと
結合する。
つぎに実施例に基づき本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこれらに限られるものではない。
が、本発明はこれらに限られるものではない。
以下の実施例は、本発明による種々のキレート化剤の
合成法を示すものである。実施例1〜5は、2−カルボ
キシ−8−ヒドロキシキノリンおよびそのスルホネート
類似体である2−カルボキシ−5−スルホネート−8−
ヒドロキシキノリンの合成法を記載するものであり、こ
れらの化合物は本発明の多座キレート化化合物を製造す
るのに用いる。
合成法を示すものである。実施例1〜5は、2−カルボ
キシ−8−ヒドロキシキノリンおよびそのスルホネート
類似体である2−カルボキシ−5−スルホネート−8−
ヒドロキシキノリンの合成法を記載するものであり、こ
れらの化合物は本発明の多座キレート化化合物を製造す
るのに用いる。
実施例6〜8は、本発明による種々の6座キレート化
剤の合成法を記載するものである。実施例6は、三叉状
のキレート化剤であるトリス−N−(2−アミノエチル
−[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミド])
アミンの合成を記載する。実施例7は、環状6座キレー
ト化剤であるN,N′,N″−トリス(ヒドロキシキノリン
−2−カルボキサミド)−1,4,7−トリアザシクロノナ
ンの合成を記載する。実施例8は、本発明の直線状6座
キレート化剤であるN1,N4,N7(トリス−(8−ヒドロキ
シキノリン−2−カルボキサミド))ジエチレントリア
ミンの合成を記載する。
剤の合成法を記載するものである。実施例6は、三叉状
のキレート化剤であるトリス−N−(2−アミノエチル
−[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミド])
アミンの合成を記載する。実施例7は、環状6座キレー
ト化剤であるN,N′,N″−トリス(ヒドロキシキノリン
−2−カルボキサミド)−1,4,7−トリアザシクロノナ
ンの合成を記載する。実施例8は、本発明の直線状6座
キレート化剤であるN1,N4,N7(トリス−(8−ヒドロキ
シキノリン−2−カルボキサミド))ジエチレントリア
ミンの合成を記載する。
実施例9〜13は、2官能性TREN分子の合成を記載す
る。実施例13は、N4−[2−アミノエチル−2−(4−
ニトロベンジル)]ジエチレントリアミン四塩酸塩の合
成を記載するものであり、該塩酸塩は2官能性TRENの四
塩酸塩である。実施例13の2官能性TREN分子は、それ自
身2官能性キレート化剤として用いるか、または種々の
キレート化残基で修飾して他のキレート化剤を生成させ
ることができる。
る。実施例13は、N4−[2−アミノエチル−2−(4−
ニトロベンジル)]ジエチレントリアミン四塩酸塩の合
成を記載するものであり、該塩酸塩は2官能性TRENの四
塩酸塩である。実施例13の2官能性TREN分子は、それ自
身2官能性キレート化剤として用いるか、または種々の
キレート化残基で修飾して他のキレート化剤を生成させ
ることができる。
実施例14〜16は、実施例6の三叉状6座キレート化剤
の種々2官能性類似体の合成を記載する。2官能性類似
体は、実施例13により得られた2官能性TRENの四塩酸塩
から合成する。そのような2官能性キレート化剤は、抗
体や他のタンパク質を含む反応性残基に金属イオンを結
合させることができる。実施例14は、N4−[2−アミノ
エチル−2−(4−ニトロベンジル)]トリス−N−
(8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミド)ジエ
チレントリアミンの合成を記載する。実施例15は、実施
例14の化合物のニトロ残基をアミノ基質反応性基に変換
することによる、N4−[2−アミノエチル−2−(4−
アミノベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノ
リン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミン二塩
酸塩の合成を記載する。実施例16は、実施例15の化合物
のアミノ残基をイソチオシアネート基質反応性基に変換
することによる、N4−[2−アミノエチル−2−(4−
イソチオシアネートベンジル)]トリス−N−(8−ヒ
ドロキシキノリン−2−カルボキサミド)ジエチレント
リアミン塩酸塩の合成を記載する。
の種々2官能性類似体の合成を記載する。2官能性類似
体は、実施例13により得られた2官能性TRENの四塩酸塩
から合成する。そのような2官能性キレート化剤は、抗
体や他のタンパク質を含む反応性残基に金属イオンを結
合させることができる。実施例14は、N4−[2−アミノ
エチル−2−(4−ニトロベンジル)]トリス−N−
(8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミド)ジエ
チレントリアミンの合成を記載する。実施例15は、実施
例14の化合物のニトロ残基をアミノ基質反応性基に変換
することによる、N4−[2−アミノエチル−2−(4−
アミノベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノ
リン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミン二塩
酸塩の合成を記載する。実施例16は、実施例15の化合物
のアミノ残基をイソチオシアネート基質反応性基に変換
することによる、N4−[2−アミノエチル−2−(4−
イソチオシアネートベンジル)]トリス−N−(8−ヒ
ドロキシキノリン−2−カルボキサミド)ジエチレント
リアミン塩酸塩の合成を記載する。
実施例17は、実施例6の三叉状6座キレート化剤のス
ルホネート類似体であるトリス−N−(2−アミノエチ
ル−[8−ヒドロキシキノリン−5−スルホネート−2
−カルボキサミド])アミンを記載する。実施例18は、
実施例6で得たキレート化剤であるトリス−N−(2−
アミノエチル−[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボ
キサミド])アミンのインジウム錯体の合成を記載す
る。実施例19は、実施例16の2官能性キレート化剤とモ
ノクローナル抗体との間の結合体の調製を記載する。実
施例20は、実施例19で得た抗体結合体とのインジウム−
111の放射性金属イオン錯体の調製を記載する。
ルホネート類似体であるトリス−N−(2−アミノエチ
ル−[8−ヒドロキシキノリン−5−スルホネート−2
−カルボキサミド])アミンを記載する。実施例18は、
実施例6で得たキレート化剤であるトリス−N−(2−
アミノエチル−[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボ
キサミド])アミンのインジウム錯体の合成を記載す
る。実施例19は、実施例16の2官能性キレート化剤とモ
ノクローナル抗体との間の結合体の調製を記載する。実
施例20は、実施例19で得た抗体結合体とのインジウム−
111の放射性金属イオン錯体の調製を記載する。
実施例1 (8−ヒドロキシキノリン−N−オキシドの調製) 本実施例では、8−ヒドロキシキノリンから8−ヒド
ロキシキノリン−N−オキシドを製造した。CHCl3(550
ml)中の8−ヒドロキシキノリン(25.00g、172.2ミリ
モル)の攪拌溶液を0℃に冷却し、3−クロロペルオキ
シ安息香酸(40.00g、80%テクニカルグレード×0.23
1ミリモル=0.185ミリモル)を3分かけてゆっくり加
えた。溶液を0℃に保ち、3時間攪拌した。この時間の
間に3−クロロ安息香酸副生成物が沈澱した。この3−
クロロ安息香酸を濾過により除き、オレンジ色の濾液を
濃縮乾固し、残った固体を2%NH4OH(2×200ml)でト
リチュレートした。固体をフリット上に単離し、水で洗
浄した。固体を真空下で乾燥させ、10:1ヘキサン−アセ
トンから2回再結晶させて8−ヒドロキシキノリン−N
−オキシドを薄黄色の針状晶として得た。融点:138〜39
℃(21.36g、132.7ミリモル、収率77%)。1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:7.05(d、J=7.5H
z、1H)、7.22(d、J=10.5Hz、1H)、7.25(t、J
=7.5Hz、1H)、7.48(t、J=7.4Hz、1H)、7.79
(d、J=9Hz、1H)、8.25(d、J=6.0Hz、1H)(フ
ェノールのプロトンは見られなかった)13 C NMR δ:114.67、116.65、120.26、129.54、130.4
0、132.08、134.34、153.79 マススペクトル(C9H7O2N=161.16g/モルとして、m/
e):161(M+、ベースピーク)、116、89、63 IRスペクトル:2248m、1560s、1530m、1470m、1280s、11
89m、1156m、1049m、816s 実施例2 (8−ヒドロキシキノリン−N−メトキシメチルサルフ
ェートの調製) 本実施例では、8−ヒドロキシキノリン−N−メトキ
シメチルサルフェートを調製した。CCl4(750ml)中の
実施例1で得た8−ヒドロキシキノリン−N−オキシド
(37.0g、229.6ミリモル)の攪拌懸濁液を窒素雰囲気下
で還流させた。溶液を還流反応させると8−ヒドロキシ
キノリンの残りは溶液中に移り、黄色の均一溶液を生成
した。混合物が均一でないときは、さらにCCl4を加え
た。ジメチルサルフェート(66.65g、528.4ミリモル)
を還流溶液に加え、還流しながら8時間攪拌した。反応
が進行するにつれて所望の生成物が反応混合物の上部へ
浮き上がってきた。混合物からもはやいかなる物質も分
離されなくなったときに反応は停止した。反応混合物を
室温に冷却し、CCl4層をデカントして除いた。残った暗
赤色のタールを乾燥ジエチルエーテルで洗浄し、真空下
で48時間乾燥させて8−ヒドロキシキノリン−N−メト
キシメチルサルフェートを微結晶暗オレンジ色の固体と
して得た(58.91g、収率89%)。この物質は極めて吸湿
性で、そのためこれ以上精製工程を行わなかった。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:3.45(s、3H)、
4.46(s、3H)、7.67(d、J=9.00Hz、1H)、7.89
(t、J=9.00Hz、1H)、7.94(d、J=6.00Hz、1
H)、8.14(t、J=6.00Hz、1H)、9.24(d、J=9.0
0Hz、1H)、9.76(d、J=6.00Hz、1H) マススペクトル(C10H10O2N+SO4CH3=287.28g/モルとし
て、陽性の速い原子の衝撃、M+、ベースピーク、ペアレ
ントカチオン):176、190、226、256、270、289 実施例3 (2−シアノ−8−ヒドロキシキノリンの調製) 本実施例では、以下の手順に従い、2−シアノ−8−
ヒドロキシキノリンを調製した。シアン化ナトリウム
(30.11g、614.5ミリモル)を水(150ml)に溶解し、氷
/NaCl浴中で0℃に冷却した。実施例2で製造した8−
ヒドロキシキノリン−N−メトキシメチルサルフェート
(58.91g、205.1ミリモル)を水(250ml)中に溶解し、
P5フィルター濾紙中を重力濾過した。ついで8−ヒドロ
キシキノリン−N−メトキシメチルサルフェート溶液を
0℃の攪拌シアナイド溶液へ2時間かけて加えた。混合
物をさらに1時間攪拌した。濃酢酸で溶液のpHを4.5ま
で下げた。この操作により所望の物質が灰色の固体とし
て沈澱した。この物質を粗いフリット上で単離し、水で
充分に洗浄し、真空下で24時間乾燥させた。この物質を
10:1ヘキサン−アセトンから再結晶させて2−シアノ−
8−ヒドロキシキノリン(25.00g、146.9ミリモル、収
率72%)を薄褐色針状晶として得た。融点:132〜43℃。1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:7.28(d、J=6.0H
z、1H)、7.41(d、J=7.0Hz、1H)、7.63(t、J=
6.0Hz、1H)、7.71(d、J=7.0Hz、1H)、7.9(s、1
H)、8.30(d、J=8.0Hz、1H) マススペクトル(C10H6O2N=170.17g/モルとして、m/
e):171(M+H、ベースピーク)、162、146、188(M++N
H3) 実施例4 (2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノリンの調製) 実施例3で得た2−シアノ−8−ヒドロキシキノリン
(25.00g、146.9ミリモル)を3N NaOHの攪拌溶液(水37
5ml中に45.01g)に加えた。溶液を5時間還流した。pH
紙により凝縮器の上部にもはや塩基が検出されなくなっ
たとき、反応は停止し、そのまま室温に冷却した。反応
混合物のpHを5N HClにより4.5まで下げた。ついで所望
の生成物を酢酸エチル(2)中に抽出した。酢酸エチ
ル溶液を凝縮乾固し、メタノール(200ml)中に2gフラ
クションとして集め、セファデックスLH−20カラム(75
0g、メタノール溶出)に加えてさらに精製した。主要な
フラクションをカラムから単離し、水から再結晶させて
2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノリン(20.10g、10
6.3ミリモル、収率72%)を鮮やかな黄色結晶として得
た。融点:215〜216℃。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:7.25(d、J=9.
0Hz、1H)、7.54(d、J=7.50Hz、1H)、7.65(t、
J=7.4Hz、1H)、8.18(d、J=9.0Hz、1H)、8.58
(d、J=9.0Hz、1H)、10.23(broad s、1H)13 C NMR(δ):111.98、117.56、119.92、129.89、130.
42、136.43、138.29、144.23、153.80、165.10 マススペクトル(C10H7O3N=189.17g/モルとして、m/
e、M+H、ベースピーク):190、172、162、143、116、10
4、89 実施例5 (2−カルボキシ−5−スルホネート−8−ヒドロキシ
キノリンの調製) 実施例4で得た2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノ
リン(1.00g、5.3ミリモル)を濃H2SO4(20ml)中に溶
解し、攪拌しながら4.5時間かけて100℃に加熱した。混
合物を放置して室温に冷却し、48時間放置してゆっくり
と反応を完了させた。溶液に水(150ml)をゆっくりと
加え、得られた混合物を5℃に冷却した。続く48時間で
所望の物質が溶液から結晶化して2−カルボキシ−5−
スルホネート−8−ヒドロキシキノリンを暗オレンジ色
の毛髪状結晶として得た(0.99g、3.7ミリモル、収率70
%)。融点:>350℃。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:7.11(d、J=9.
0Hz、1H)、8.01(d、J=7.5Hz、1H)、8.22(d、J
=9.0Hz、1H)、9.42(d、J=9.0Hz、1H)(フェノー
ル性カルボン酸プロトンおよびスルホン酸プロトンは見
られなかった)13 C NMR(δ):110.02、120.02、126.64、128.82、135.
22、136.68、138.52、144.09、154.52、165.33 マススペクトル(C10H7O6NS=269.23g/モル、m/e、M+H
ペアレントイオンピーク):270、226、190、146、130 実施例6 (トリス−N−(2−アミノエチル−[8−ヒドロキシ
キノリン−2−カルボキサミド])アミンの調製) 実施例4で得た2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノ
リン(1.00g、5.3ミリモル)を乾燥テトラヒドロフラン
(THF)(100ml)中に溶解させた。この攪拌溶液にN−
ヒドロキシスクシンイミド(0.66g、5.7ミリモル)およ
び1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(1.16g、5.7
ミリモル)を加えた。反応容器を隔膜でシールし、室温
で24時間攪拌した。沈澱した1,3−ジシクロヘキシル尿
素副生成物を濾過により溶液から除いた。得られた黄色
の溶液に隔膜を通してトリス−(2−アミノエチル)ア
ミン(0.25g、1.8ミリモル)(TREN)を加え、溶液を48
時間攪拌した。溶液を凝固乾固し、酢酸エチル(400m
l)中に集めた。N−ヒドロキシスクシンイミドが薄層
クロマトグラフィー(シリカゲル、CH2Cl2:CH3OH=90:1
0)によりもはや検出されなくなるまで、酢酸エチル層
を水(1)で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾燥さ
せ、濃縮乾固した。得られた固体をCH3OH(175ml)中に
溶解させ、セファデックスLH−20カラム(750g)を加
え、CH3OHで溶出した。72時間後にトリス−N−(2−
アミノエチル−[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボ
キサミド])アミンが適当なフラクション管から極微細
白色毛髪状結晶として結晶化した(0.75g、1.14ミリモ
ル、収率63%)。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:2.96(t、J=6.
62Hz、6H)、3.62(q、J=6.98Hz、6H)、7.19(d、
J=7.72Hz、3H)、7.46(d、J=8.09Hz、3H)、7.57
(t、J=7.72Hz、3H)、8.15(d、J=8.82Hz、3
H)、8.45(d、J=8.45Hz、3H)、9.68(t、J=5.8
8Hz、3H)13 C NMR(δ):37.49、53.69、111.37、117.40、118.6
5、129.16、129.30、136.31、137.46、147.42、153.4
5、163.74 マススペクトル(C36H33N7O6=659.17g/モルとして、M+
H ベースピーク):660、458、244、215、171、144、93 実施例7 (N,N′,N″−トリス(8−ヒドロキシキノリン−2−
カルボキサミド)−1,4,7−トリアザシクロノナンの調
製) DMF(5.5ml)中の実施例4で得た2−カルボキシ−8
−ヒドロキシキノリン(0.38g、1.98ミリモル)および
N−ヒドロキシスクシンイミド(0.23g、1.98ミリモ
ル)からなる混合物を20分間攪拌し、ついで1−(3−
ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド
・HCl(0.38g、1.98ミリモル)を加えた。室温で24時間
後、DMF(2.0ml)中の1,4,7−トリアザシクロノナン
(0.08g、0.62ミリモル)[アトキンス(Atkins)らのO
rganic Synthesis、Vol.58、1978、86〜97頁、ジョン・
ウイリー・アンド・サンズ、ニューヨークに記載の方法
により製造]を加え、反応混合物を7日間攪拌させた。
DMFを真空下で蒸発させて除き、残渣を集めてCH2Cl2(6
0ml)中に溶解させ水(3×60ml)で洗浄した。ついで
有機層をNa2SO4で乾燥させて真空下で蒸発乾固させた。
粗製の残渣をセファデックスLH−20カラム(ベッド550
g)上のクロマトグラフィーにかけ、メタノールで溶出
した。N,N′,N″−トリス(8−ヒドロキシキノリン−
2−カルボキシサミド)−1,4,7−トリアザシクロノナ
ン0.06g(15%)を白色固体として回収した。マススペ
クトル(m/e):643(M+H)+。
ロキシキノリン−N−オキシドを製造した。CHCl3(550
ml)中の8−ヒドロキシキノリン(25.00g、172.2ミリ
モル)の攪拌溶液を0℃に冷却し、3−クロロペルオキ
シ安息香酸(40.00g、80%テクニカルグレード×0.23
1ミリモル=0.185ミリモル)を3分かけてゆっくり加
えた。溶液を0℃に保ち、3時間攪拌した。この時間の
間に3−クロロ安息香酸副生成物が沈澱した。この3−
クロロ安息香酸を濾過により除き、オレンジ色の濾液を
濃縮乾固し、残った固体を2%NH4OH(2×200ml)でト
リチュレートした。固体をフリット上に単離し、水で洗
浄した。固体を真空下で乾燥させ、10:1ヘキサン−アセ
トンから2回再結晶させて8−ヒドロキシキノリン−N
−オキシドを薄黄色の針状晶として得た。融点:138〜39
℃(21.36g、132.7ミリモル、収率77%)。1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:7.05(d、J=7.5H
z、1H)、7.22(d、J=10.5Hz、1H)、7.25(t、J
=7.5Hz、1H)、7.48(t、J=7.4Hz、1H)、7.79
(d、J=9Hz、1H)、8.25(d、J=6.0Hz、1H)(フ
ェノールのプロトンは見られなかった)13 C NMR δ:114.67、116.65、120.26、129.54、130.4
0、132.08、134.34、153.79 マススペクトル(C9H7O2N=161.16g/モルとして、m/
e):161(M+、ベースピーク)、116、89、63 IRスペクトル:2248m、1560s、1530m、1470m、1280s、11
89m、1156m、1049m、816s 実施例2 (8−ヒドロキシキノリン−N−メトキシメチルサルフ
ェートの調製) 本実施例では、8−ヒドロキシキノリン−N−メトキ
シメチルサルフェートを調製した。CCl4(750ml)中の
実施例1で得た8−ヒドロキシキノリン−N−オキシド
(37.0g、229.6ミリモル)の攪拌懸濁液を窒素雰囲気下
で還流させた。溶液を還流反応させると8−ヒドロキシ
キノリンの残りは溶液中に移り、黄色の均一溶液を生成
した。混合物が均一でないときは、さらにCCl4を加え
た。ジメチルサルフェート(66.65g、528.4ミリモル)
を還流溶液に加え、還流しながら8時間攪拌した。反応
が進行するにつれて所望の生成物が反応混合物の上部へ
浮き上がってきた。混合物からもはやいかなる物質も分
離されなくなったときに反応は停止した。反応混合物を
室温に冷却し、CCl4層をデカントして除いた。残った暗
赤色のタールを乾燥ジエチルエーテルで洗浄し、真空下
で48時間乾燥させて8−ヒドロキシキノリン−N−メト
キシメチルサルフェートを微結晶暗オレンジ色の固体と
して得た(58.91g、収率89%)。この物質は極めて吸湿
性で、そのためこれ以上精製工程を行わなかった。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:3.45(s、3H)、
4.46(s、3H)、7.67(d、J=9.00Hz、1H)、7.89
(t、J=9.00Hz、1H)、7.94(d、J=6.00Hz、1
H)、8.14(t、J=6.00Hz、1H)、9.24(d、J=9.0
0Hz、1H)、9.76(d、J=6.00Hz、1H) マススペクトル(C10H10O2N+SO4CH3=287.28g/モルとし
て、陽性の速い原子の衝撃、M+、ベースピーク、ペアレ
ントカチオン):176、190、226、256、270、289 実施例3 (2−シアノ−8−ヒドロキシキノリンの調製) 本実施例では、以下の手順に従い、2−シアノ−8−
ヒドロキシキノリンを調製した。シアン化ナトリウム
(30.11g、614.5ミリモル)を水(150ml)に溶解し、氷
/NaCl浴中で0℃に冷却した。実施例2で製造した8−
ヒドロキシキノリン−N−メトキシメチルサルフェート
(58.91g、205.1ミリモル)を水(250ml)中に溶解し、
P5フィルター濾紙中を重力濾過した。ついで8−ヒドロ
キシキノリン−N−メトキシメチルサルフェート溶液を
0℃の攪拌シアナイド溶液へ2時間かけて加えた。混合
物をさらに1時間攪拌した。濃酢酸で溶液のpHを4.5ま
で下げた。この操作により所望の物質が灰色の固体とし
て沈澱した。この物質を粗いフリット上で単離し、水で
充分に洗浄し、真空下で24時間乾燥させた。この物質を
10:1ヘキサン−アセトンから再結晶させて2−シアノ−
8−ヒドロキシキノリン(25.00g、146.9ミリモル、収
率72%)を薄褐色針状晶として得た。融点:132〜43℃。1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:7.28(d、J=6.0H
z、1H)、7.41(d、J=7.0Hz、1H)、7.63(t、J=
6.0Hz、1H)、7.71(d、J=7.0Hz、1H)、7.9(s、1
H)、8.30(d、J=8.0Hz、1H) マススペクトル(C10H6O2N=170.17g/モルとして、m/
e):171(M+H、ベースピーク)、162、146、188(M++N
H3) 実施例4 (2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノリンの調製) 実施例3で得た2−シアノ−8−ヒドロキシキノリン
(25.00g、146.9ミリモル)を3N NaOHの攪拌溶液(水37
5ml中に45.01g)に加えた。溶液を5時間還流した。pH
紙により凝縮器の上部にもはや塩基が検出されなくなっ
たとき、反応は停止し、そのまま室温に冷却した。反応
混合物のpHを5N HClにより4.5まで下げた。ついで所望
の生成物を酢酸エチル(2)中に抽出した。酢酸エチ
ル溶液を凝縮乾固し、メタノール(200ml)中に2gフラ
クションとして集め、セファデックスLH−20カラム(75
0g、メタノール溶出)に加えてさらに精製した。主要な
フラクションをカラムから単離し、水から再結晶させて
2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノリン(20.10g、10
6.3ミリモル、収率72%)を鮮やかな黄色結晶として得
た。融点:215〜216℃。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:7.25(d、J=9.
0Hz、1H)、7.54(d、J=7.50Hz、1H)、7.65(t、
J=7.4Hz、1H)、8.18(d、J=9.0Hz、1H)、8.58
(d、J=9.0Hz、1H)、10.23(broad s、1H)13 C NMR(δ):111.98、117.56、119.92、129.89、130.
42、136.43、138.29、144.23、153.80、165.10 マススペクトル(C10H7O3N=189.17g/モルとして、m/
e、M+H、ベースピーク):190、172、162、143、116、10
4、89 実施例5 (2−カルボキシ−5−スルホネート−8−ヒドロキシ
キノリンの調製) 実施例4で得た2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノ
リン(1.00g、5.3ミリモル)を濃H2SO4(20ml)中に溶
解し、攪拌しながら4.5時間かけて100℃に加熱した。混
合物を放置して室温に冷却し、48時間放置してゆっくり
と反応を完了させた。溶液に水(150ml)をゆっくりと
加え、得られた混合物を5℃に冷却した。続く48時間で
所望の物質が溶液から結晶化して2−カルボキシ−5−
スルホネート−8−ヒドロキシキノリンを暗オレンジ色
の毛髪状結晶として得た(0.99g、3.7ミリモル、収率70
%)。融点:>350℃。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:7.11(d、J=9.
0Hz、1H)、8.01(d、J=7.5Hz、1H)、8.22(d、J
=9.0Hz、1H)、9.42(d、J=9.0Hz、1H)(フェノー
ル性カルボン酸プロトンおよびスルホン酸プロトンは見
られなかった)13 C NMR(δ):110.02、120.02、126.64、128.82、135.
22、136.68、138.52、144.09、154.52、165.33 マススペクトル(C10H7O6NS=269.23g/モル、m/e、M+H
ペアレントイオンピーク):270、226、190、146、130 実施例6 (トリス−N−(2−アミノエチル−[8−ヒドロキシ
キノリン−2−カルボキサミド])アミンの調製) 実施例4で得た2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノ
リン(1.00g、5.3ミリモル)を乾燥テトラヒドロフラン
(THF)(100ml)中に溶解させた。この攪拌溶液にN−
ヒドロキシスクシンイミド(0.66g、5.7ミリモル)およ
び1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(1.16g、5.7
ミリモル)を加えた。反応容器を隔膜でシールし、室温
で24時間攪拌した。沈澱した1,3−ジシクロヘキシル尿
素副生成物を濾過により溶液から除いた。得られた黄色
の溶液に隔膜を通してトリス−(2−アミノエチル)ア
ミン(0.25g、1.8ミリモル)(TREN)を加え、溶液を48
時間攪拌した。溶液を凝固乾固し、酢酸エチル(400m
l)中に集めた。N−ヒドロキシスクシンイミドが薄層
クロマトグラフィー(シリカゲル、CH2Cl2:CH3OH=90:1
0)によりもはや検出されなくなるまで、酢酸エチル層
を水(1)で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾燥さ
せ、濃縮乾固した。得られた固体をCH3OH(175ml)中に
溶解させ、セファデックスLH−20カラム(750g)を加
え、CH3OHで溶出した。72時間後にトリス−N−(2−
アミノエチル−[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボ
キサミド])アミンが適当なフラクション管から極微細
白色毛髪状結晶として結晶化した(0.75g、1.14ミリモ
ル、収率63%)。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:2.96(t、J=6.
62Hz、6H)、3.62(q、J=6.98Hz、6H)、7.19(d、
J=7.72Hz、3H)、7.46(d、J=8.09Hz、3H)、7.57
(t、J=7.72Hz、3H)、8.15(d、J=8.82Hz、3
H)、8.45(d、J=8.45Hz、3H)、9.68(t、J=5.8
8Hz、3H)13 C NMR(δ):37.49、53.69、111.37、117.40、118.6
5、129.16、129.30、136.31、137.46、147.42、153.4
5、163.74 マススペクトル(C36H33N7O6=659.17g/モルとして、M+
H ベースピーク):660、458、244、215、171、144、93 実施例7 (N,N′,N″−トリス(8−ヒドロキシキノリン−2−
カルボキサミド)−1,4,7−トリアザシクロノナンの調
製) DMF(5.5ml)中の実施例4で得た2−カルボキシ−8
−ヒドロキシキノリン(0.38g、1.98ミリモル)および
N−ヒドロキシスクシンイミド(0.23g、1.98ミリモ
ル)からなる混合物を20分間攪拌し、ついで1−(3−
ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド
・HCl(0.38g、1.98ミリモル)を加えた。室温で24時間
後、DMF(2.0ml)中の1,4,7−トリアザシクロノナン
(0.08g、0.62ミリモル)[アトキンス(Atkins)らのO
rganic Synthesis、Vol.58、1978、86〜97頁、ジョン・
ウイリー・アンド・サンズ、ニューヨークに記載の方法
により製造]を加え、反応混合物を7日間攪拌させた。
DMFを真空下で蒸発させて除き、残渣を集めてCH2Cl2(6
0ml)中に溶解させ水(3×60ml)で洗浄した。ついで
有機層をNa2SO4で乾燥させて真空下で蒸発乾固させた。
粗製の残渣をセファデックスLH−20カラム(ベッド550
g)上のクロマトグラフィーにかけ、メタノールで溶出
した。N,N′,N″−トリス(8−ヒドロキシキノリン−
2−カルボキシサミド)−1,4,7−トリアザシクロノナ
ン0.06g(15%)を白色固体として回収した。マススペ
クトル(m/e):643(M+H)+。
実施例8 (N1,N4,N7−(トリス−(8−ヒドロキシキノリン−2
−カルボキサミド)ジエチレントリアミン)の調製) 実施例4で得た2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノ
リン(1.00g、5.3ミリモル)を乾燥DMF(100ml)中に溶
解させた。この攪拌溶液にN−ヒドロキシスクシンイミ
ド(0.66g、5.7ミリモル)および1,3−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド(1.16g、5.7ミリモル)を加えた。反
応容器を隔膜でシールし、室温で24時間攪拌した。沈澱
した1,3−ジシクロヘキシル尿素副生成物を濾過により
溶液から除いた。得られた黄色の溶液に隔膜を通してジ
エチレントリアミン(0.18g、1.8ミリモル)を加え、溶
液を48時間攪拌した。溶液を濃縮乾固し、酢酸エチル
(400ml)中に集めた。N−ヒドロキシスクシンイミド
が薄層クロマトグラフィー(シリカゲル、CH2Cl2:CH3OH
=85:15)によりもはや検出されなくなるまで、酢酸エ
チル層を水(1)で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾
燥させ、濃縮乾固した。得られた固体をCH3OH(275ml)
中に溶解させ、セファデックスLH−20カラム(750g)に
加え、CH3OHで溶出した。薄層クロマトグラフィーによ
り評価されるように、適当なフラクション管から溶媒を
除くことにより所望の生成物を単離した(0.45g、0.729
ミリモル、収率41%)。
−カルボキサミド)ジエチレントリアミン)の調製) 実施例4で得た2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノ
リン(1.00g、5.3ミリモル)を乾燥DMF(100ml)中に溶
解させた。この攪拌溶液にN−ヒドロキシスクシンイミ
ド(0.66g、5.7ミリモル)および1,3−ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド(1.16g、5.7ミリモル)を加えた。反
応容器を隔膜でシールし、室温で24時間攪拌した。沈澱
した1,3−ジシクロヘキシル尿素副生成物を濾過により
溶液から除いた。得られた黄色の溶液に隔膜を通してジ
エチレントリアミン(0.18g、1.8ミリモル)を加え、溶
液を48時間攪拌した。溶液を濃縮乾固し、酢酸エチル
(400ml)中に集めた。N−ヒドロキシスクシンイミド
が薄層クロマトグラフィー(シリカゲル、CH2Cl2:CH3OH
=85:15)によりもはや検出されなくなるまで、酢酸エ
チル層を水(1)で洗浄した。有機層をMgSO4上で乾
燥させ、濃縮乾固した。得られた固体をCH3OH(275ml)
中に溶解させ、セファデックスLH−20カラム(750g)に
加え、CH3OHで溶出した。薄層クロマトグラフィーによ
り評価されるように、適当なフラクション管から溶媒を
除くことにより所望の生成物を単離した(0.45g、0.729
ミリモル、収率41%)。
実施例9 (N1,N7−ビス(t−ブトキシカルボニル)ジエチレン
トリアミンの調製) 氷浴で冷却したTHFの溶液(100ml)にジエチレントリ
アミン(5.44g、52.73ミリモル)およびトリエチルアミ
ン(15.97g、157.84ミリモル)を加えた。THF(500ml)
中のBOC−ON(2−(t−ブトキシカルボニルオキシイ
ミノ)−2−フェニルアセトニトリル)(26.0g、105.6
ミリモル)の溶液を上記溶液に45分かけて滴下した。氷
浴中で2時間、室温で1時間攪拌した後、溶媒を真空下
で除いた。残留した黄/緑色の油を酢酸エチル(350m
l)中に溶解させ、NaOHの冷(5℃)5%水溶液(5×2
00ml)で抽出した。有機層をMgSO4で乾燥させ、濃縮し
て油にした。この油の容積を20%MeOH/80%CH2Cl2で2
倍にし、シリカゲル上のクロマトグラフィーにかけた。
フラクションを薄層クロマトグラフィー(10%MeOH/90
%CH2Cl2、シリカ、ニンヒドリン)で評価した。生成物
のフラクションを集め、透明なガムになるまで真空下で
乾燥させてN1,N7−ビス(t−ブトキシカルボニル)ジ
エチレントリアミン(11.5g)を得た。上記ガムを長期
間高真空下で処理することにより白色の結晶性固体を得
た。融点:69〜71℃。1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:1.44(s、18H)、1.
65(bs、2H)、2.71〜2.75(t、J=5.75Hz、4H)、3.
19〜3.25(q、J=5.70Hz、4H)、5.07(bs、1H)13 C NMR(δ):28.19、40.21、48.74、79.15、156.13 マススペクトル(C14H29N3O4=303.4008g/モルとして、
直接化学的イオン化、m/e):304(M+、ベースピー
ク)、248、192、173、130 IR(CDCl3):3454m、2980s、2933m、1707s、1505s、145
5m、1392m、1367s、1270m、1249m、1170s、1046m 実施例10 (N−(t−ブトキシカルボニル)−4−ニトロ−L−
フェニルアラニン−N−ヒドロキシスクシンイミジルエ
ステルの調製) N−t−BOC−パラ−ニトロ−L−フェニルアラニン
(4.53g、14.59ミリモル)を酢酸エチル(150ml)に溶
解し、この溶液にN−ヒドロキシスクシンイミド(2.00
g、17.39ミリモル)および1,3−ジシクロヘキシルカル
ボジイミド(3.53g、17.11ミリモル)を加えた。反応フ
ラスコを隔膜でシールし、室温で24時間攪拌した。沈澱
した1,3−ジシクロヘキシル尿素副生成物を濾過して除
き、濾液を濃縮乾固した。この白色固体を2−プロパノ
ール(600ml)から2回再結晶させてN−(t−ブトキ
シカルボニル)−4−ニトロ−L−フェニルアラニン−
N−ヒドロキシスクシンイミジルエステルを白色結晶固
体として得た(4.92g、12.07ミリモル、収率82%)。融
点:178〜79℃。1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:1.44(s、9H)、2.8
9(s、4H)、3.25〜3.50(m、2H)、5.01(bs、1
H)、7.49(d、J=9.00Hz、2H)、8.19(d、J=9.0
0Hz、2H) マススペクトル(C18H21N3O8=407.3792g/モルとして直
接化学的イオン化、m/e):425((M+NH3)+、ベース
ピーク)、408、396、352、308、265、254、163、133 実施例11 (N4−[1−オキソ−(2−アミノエチル−(N−t−
ブトキシカルボニル))−2−(4−ニトロベンジ
ル)]−N1,N7−ビス(t−ブトキシカルボニル)ジエ
チレントリアミンの調製) 実施例10で得たN−(t−ブトキシカルボニル)−4
−ニトロ−L−フェニルアラニン−N−ヒドロキシスク
シンイミジルエステル(3.0g、7.43ミリモル)を乾燥TH
F(150ml)中に溶解し、この溶液に実施例9で得たN1,N
7−ビス(t−ブトキシカルボニル)ジエチレントリア
ミン(1.85g、6.09ミリモル)を加えた。フラスコを隔
膜でシールし、室温で50時間攪拌した。N−ヒドロキシ
スクシンイミド沈澱を濾過して除き、濾液を透明なガム
になるまで真空下で濃縮乾固した。ガムをメタノール
(25ml)中に溶解し、セファデックスLH−20カラム(75
0gベッド重量、100%メタノール、5ml/分)に加えた。
所望の物質は、薄層クロマトグラフィー(シリカ、40%
EtOAc/60%CH2Cl2、Rf=0.2)で観察して分離した。適
当なフラクションを真空下で濃縮乾固して透明なガムを
得た。この物質をCH2Cl2(20ml)中に溶解し、さらに精
製するためにシリカカラム(100gの60メッシュシリカ、
95%CH2Cl2、15&MeOH、10ml/分)に加えた。再び同じ
薄層クロマトグラフィーシステムにより適当なフラクシ
ョンを集めて透明な無定形固体を得た(融点:60〜62
℃、3.0g、5.04ミリモル、収率82%)1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:1.38(s、9H)、1.4
2(s、18H)、3.30(m、4H)、3.28(m、2H)、3.35
(m、4H)、4.98(bs、1H)、7.43(d、J=9.0Hz、2
H)、8.17(d、J=9Hz、2H) マススペクトル(C28H45N5O9=595.6916g/モルとして、
直接化学的イオン化、NH3、m/e):596((M+H)+、
ベースピーク)、540、496、484、440、384 実施例12 (N4−[1−オキソ−2−アミノエチル−2−(4−ニ
トロベンジル)]−ジエチレントリアミン三トリフルオ
ロ酢酸塩の調製) 実施例11で得たN4−[1−オキソ−2−アミノエチル
−(N−t−ブトキシカルボニル))−2−(4−ニト
ロベンジル)]−N1,N7−ビス(t−ブトキシカルボニ
ル)ジエチレントリアミン(1.0g、1.67ミリモル)をア
ルゴン雰囲気下でトリフルオロ酢酸(15ml)に溶解させ
た。この溶液を室温で1時間攪拌し、薄黄色の無定形固
体となるまで真空下で濃縮した。この固体をトリフルオ
ロ酢酸に再び溶解させ、上記手順を繰り返してt−ブト
キシカルボニル保護基を完全に除いた。固体を水(20m
l)中に溶解し、凍結乾燥させて薄黄色の固体を得た
(1.21g、1.61ミリモル、収率95%)。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:3.10〜3.70(m、
10H)、4.63(s、1H)、7.57(d、J=9.0Hz、2H)、
7.98(bs、1H)、8.07(bs、1H)、8.22(d、J=9.0H
z、2H)、8.42(bs、1H) マススペクトル(C21H25N5O11F12=751.436、フリーの
アミン295.1332、m/e):296(M+、フリーのカチオン、
ベースピーク)、278、266、223、182、140、104 実施例13 (N4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベンジ
ル)]ジエチレントリアミン四塩酸塩の調製) 本実施例では、2官能性TRENの四塩酸塩(N4−[2−
アミノエチル−2−(4−ニトロベンジル)]ジエチレ
ントリアミン四塩酸塩)を製造した。実施例12で得たN4
−[1−オキソ−2−アミノエチル−2−(4−ニトロ
ベンジル)]ジエチレントリアミン三トリフルオロ酢酸
塩(1.15g、1.53ミリモル)乾燥THF(25ml)中に溶解さ
せ、アルゴン雰囲気下で凝縮器を備え氷浴で冷却したフ
ラスコに移した。溶液の温度が氷浴の温度に達したと
き、1.0Mボラン−THF(22ml、0.304g、36.8ミリモル)
溶液を隔膜を通して加え、0℃で1時間攪拌した。つい
で溶液を5.5時間還流し、再び0℃に冷却した。この溶
液に乾燥メタノール(20ml)を加えた。この工程では大
量のガスが発生するため、注意して工程を行った。溶液
からのガスの発生が停止したとき、隔膜を通して1分間
無水HClを溶液内に通し、ついで溶液を1時間還流し
た。フラスコを放置して室温に冷却し、真空下で薄黄色
の固体になるまで濃縮した。この物質をメタノールの最
少量に溶解し、セファデックスLH−20(750g、100%メ
タノール、3ml/分)に加えた。所望の物質は最初に溶出
され、フラクションは薄層クロマトグラフィー(シリ
カ、40%NH4OH/60%無水エタノール、ニンヒドリン)に
て評価した。適当なフラクションを集め、真空下で濃縮
乾固してN4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベ
ンジル)]ジエチレントリアミン四塩酸塩を薄黄色の無
定形固体として得た(0.45g、1.05ミリモル、収率65
%)。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:2.21〜2.46(m、
2H)、2.78〜3.01(m、8H)、3.15〜3.25(m、2H)、
4.03(bs、1H)、7.66(d、J=9.0Hz、2H)、8.20
(d、J=9.0Hz、2H) マススペクトル(C13H23N5O2・4HCl=427.20、フリーの
アミン281.15、m/e):282(M+、フリーのベース、ベー
スピーク)、265、252、239、146、126、114、104 実施例14 (N4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベンジ
ル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノリン−2−カ
ルボキサミド)ジエチレントリアミンの調製) 実施例4で得た2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノ
リン(0.985g、5.21ミリモル)を乾燥THF(100ml)中に
溶解した。この攪拌溶液にN−ヒドロキシスクシンイミ
ド(0.650g、5.65ミリモル)および1,3−ジシクロヘキ
シルカルボジイミド(1.150g、5.57ミリモル)を加え
た。反応容器を隔膜でシールし、室温で24時間攪拌し
た。沈澱した1,3−ジシクロヘキシル尿素副生成物を濾
過により溶液から除いた。得られた黄色の溶液に実施例
13で得たN4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベ
ンジル)ジエチレントリアミン四塩酸塩(0.250g、0.58
ミリモル)およびトリエチルアミン(1ml)を加え、溶
液を48時間攪拌した。溶液を濃縮乾固し、酢酸エチル
(400ml)中に集めた。N−ヒドロキシスクシンイミド
が薄層クロマトグラフィー(シリカ、90%CH2Cl2/10%
メタノール)によりもはや検出されなくなるまで、酢酸
エチル層を水(1)で洗浄した。有機層をMgSO4上で
乾燥させ、濃縮乾固した。得られた固体をメタノール
(175ml)中に溶解させ、セファデックスLH−20カラム
(750g、ベッド重量、100%メタノール、3ml/分)に加
えた。フラクションを上記薄層クロマトグラフィーシス
テムで分析し、適当なフラクションを集めて真空下で濃
縮乾固しN4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベ
ンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノリン−2
−カルボキサミド)ジエチレントリアミンを薄黄色の無
定形粉末として得た(0.300g、0.37ミリモル、収率64
%)。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準、70℃)δ:2.98〜3.12
(m、2H)、3.28〜3.37(dd、J=15.0Hz(双子)、J
=3.0Hz Ia〜b、2H)、3.49〜3.63(m、4H)、3.64〜
3.75(m、4H)、4.50(s、1H)、7.13(d、J=7.5H
z、3H)、7.30(d、J=9.0Hz、2H)、7.38(d、J=
9Hz、1H)、7.39(d、J=9Hz、2H)、7.52(t、J=
8.0Hz、3H)、7.72(d、J=9.0Hz、2H)、7.98(d、
J=9Hz、1H)、8.12(d、J=9.0Hz、2H)、8.34
(d、J=8.5Hz、1H)、8.39(d、J=9.0Hz、2H)、
9.29(d、J=10.5Hz、1H)、9.60(t、J=6.0Hz、2
H) マススペクトル(C42H38N7O6NO2=794.8220g/モル、直
接化学的イオン化、NH3、m/e):795((M+H)+、ベ
ースピーク)、765、721、706、607、581、458、446、3
3613 C NMR(ロートマーバリヤー(rotomer barrier)のた
め多くのピークで非常に近接した二重線が見られた):3
7.152、37.412、48.996、53.673、59.218、111.090、11
6.985、118.37、122.237、128.798、128.87、129.099、
129.296、136.125、136.214、137.061、145.364、146.9
52、147.301、147.362、153.344、163.230、163.627 実施例15 (N4−[2−アミノエチル−2−(4−アミノベンジ
ル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノリン−2−カ
ルボキサミド)ジエチレントリアミン二塩酸塩の調製) 実施例14で得たN4−[2−アミノエチル−2−(4−
ニトロベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノ
リン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミンの二
塩酸塩(0.030g、0.03ミリモル)をCH3CN(25ml)中に
溶解した。この溶液にトリエチルアミン(250μ、18
1.5mg、1.78ミリモル)および乾燥ギ酸(100μ、122.
0mg、2.65ミリモル)を加えた。活性炭素上のパラジウ
ム(炭素上のパラジウム10重量%、10mg)を溶液に加
え、ついで懸濁液をアルゴン雰囲気下で2.5時間還流し
た。ついで懸濁液を放置して温度を室温に戻した。炭素
上のパラジウム触媒を濾過により除き、濾液を濃縮乾固
した。固体を1N HCl(100ml)中に懸濁させ、5分間振
とうし、懸濁液の容積を5mlまで濃縮し、ついで凍結乾
燥により単離してN4−[2−アミノエチル−2−(4−
アミノベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノ
リン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミン二塩
酸塩を薄褐色の無定形固体として得た(0.024g、0.028
ミリモル、収率95%)。
トリアミンの調製) 氷浴で冷却したTHFの溶液(100ml)にジエチレントリ
アミン(5.44g、52.73ミリモル)およびトリエチルアミ
ン(15.97g、157.84ミリモル)を加えた。THF(500ml)
中のBOC−ON(2−(t−ブトキシカルボニルオキシイ
ミノ)−2−フェニルアセトニトリル)(26.0g、105.6
ミリモル)の溶液を上記溶液に45分かけて滴下した。氷
浴中で2時間、室温で1時間攪拌した後、溶媒を真空下
で除いた。残留した黄/緑色の油を酢酸エチル(350m
l)中に溶解させ、NaOHの冷(5℃)5%水溶液(5×2
00ml)で抽出した。有機層をMgSO4で乾燥させ、濃縮し
て油にした。この油の容積を20%MeOH/80%CH2Cl2で2
倍にし、シリカゲル上のクロマトグラフィーにかけた。
フラクションを薄層クロマトグラフィー(10%MeOH/90
%CH2Cl2、シリカ、ニンヒドリン)で評価した。生成物
のフラクションを集め、透明なガムになるまで真空下で
乾燥させてN1,N7−ビス(t−ブトキシカルボニル)ジ
エチレントリアミン(11.5g)を得た。上記ガムを長期
間高真空下で処理することにより白色の結晶性固体を得
た。融点:69〜71℃。1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:1.44(s、18H)、1.
65(bs、2H)、2.71〜2.75(t、J=5.75Hz、4H)、3.
19〜3.25(q、J=5.70Hz、4H)、5.07(bs、1H)13 C NMR(δ):28.19、40.21、48.74、79.15、156.13 マススペクトル(C14H29N3O4=303.4008g/モルとして、
直接化学的イオン化、m/e):304(M+、ベースピー
ク)、248、192、173、130 IR(CDCl3):3454m、2980s、2933m、1707s、1505s、145
5m、1392m、1367s、1270m、1249m、1170s、1046m 実施例10 (N−(t−ブトキシカルボニル)−4−ニトロ−L−
フェニルアラニン−N−ヒドロキシスクシンイミジルエ
ステルの調製) N−t−BOC−パラ−ニトロ−L−フェニルアラニン
(4.53g、14.59ミリモル)を酢酸エチル(150ml)に溶
解し、この溶液にN−ヒドロキシスクシンイミド(2.00
g、17.39ミリモル)および1,3−ジシクロヘキシルカル
ボジイミド(3.53g、17.11ミリモル)を加えた。反応フ
ラスコを隔膜でシールし、室温で24時間攪拌した。沈澱
した1,3−ジシクロヘキシル尿素副生成物を濾過して除
き、濾液を濃縮乾固した。この白色固体を2−プロパノ
ール(600ml)から2回再結晶させてN−(t−ブトキ
シカルボニル)−4−ニトロ−L−フェニルアラニン−
N−ヒドロキシスクシンイミジルエステルを白色結晶固
体として得た(4.92g、12.07ミリモル、収率82%)。融
点:178〜79℃。1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:1.44(s、9H)、2.8
9(s、4H)、3.25〜3.50(m、2H)、5.01(bs、1
H)、7.49(d、J=9.00Hz、2H)、8.19(d、J=9.0
0Hz、2H) マススペクトル(C18H21N3O8=407.3792g/モルとして直
接化学的イオン化、m/e):425((M+NH3)+、ベース
ピーク)、408、396、352、308、265、254、163、133 実施例11 (N4−[1−オキソ−(2−アミノエチル−(N−t−
ブトキシカルボニル))−2−(4−ニトロベンジ
ル)]−N1,N7−ビス(t−ブトキシカルボニル)ジエ
チレントリアミンの調製) 実施例10で得たN−(t−ブトキシカルボニル)−4
−ニトロ−L−フェニルアラニン−N−ヒドロキシスク
シンイミジルエステル(3.0g、7.43ミリモル)を乾燥TH
F(150ml)中に溶解し、この溶液に実施例9で得たN1,N
7−ビス(t−ブトキシカルボニル)ジエチレントリア
ミン(1.85g、6.09ミリモル)を加えた。フラスコを隔
膜でシールし、室温で50時間攪拌した。N−ヒドロキシ
スクシンイミド沈澱を濾過して除き、濾液を透明なガム
になるまで真空下で濃縮乾固した。ガムをメタノール
(25ml)中に溶解し、セファデックスLH−20カラム(75
0gベッド重量、100%メタノール、5ml/分)に加えた。
所望の物質は、薄層クロマトグラフィー(シリカ、40%
EtOAc/60%CH2Cl2、Rf=0.2)で観察して分離した。適
当なフラクションを真空下で濃縮乾固して透明なガムを
得た。この物質をCH2Cl2(20ml)中に溶解し、さらに精
製するためにシリカカラム(100gの60メッシュシリカ、
95%CH2Cl2、15&MeOH、10ml/分)に加えた。再び同じ
薄層クロマトグラフィーシステムにより適当なフラクシ
ョンを集めて透明な無定形固体を得た(融点:60〜62
℃、3.0g、5.04ミリモル、収率82%)1 H NMR(CDCl3、TMS内部標準)δ:1.38(s、9H)、1.4
2(s、18H)、3.30(m、4H)、3.28(m、2H)、3.35
(m、4H)、4.98(bs、1H)、7.43(d、J=9.0Hz、2
H)、8.17(d、J=9Hz、2H) マススペクトル(C28H45N5O9=595.6916g/モルとして、
直接化学的イオン化、NH3、m/e):596((M+H)+、
ベースピーク)、540、496、484、440、384 実施例12 (N4−[1−オキソ−2−アミノエチル−2−(4−ニ
トロベンジル)]−ジエチレントリアミン三トリフルオ
ロ酢酸塩の調製) 実施例11で得たN4−[1−オキソ−2−アミノエチル
−(N−t−ブトキシカルボニル))−2−(4−ニト
ロベンジル)]−N1,N7−ビス(t−ブトキシカルボニ
ル)ジエチレントリアミン(1.0g、1.67ミリモル)をア
ルゴン雰囲気下でトリフルオロ酢酸(15ml)に溶解させ
た。この溶液を室温で1時間攪拌し、薄黄色の無定形固
体となるまで真空下で濃縮した。この固体をトリフルオ
ロ酢酸に再び溶解させ、上記手順を繰り返してt−ブト
キシカルボニル保護基を完全に除いた。固体を水(20m
l)中に溶解し、凍結乾燥させて薄黄色の固体を得た
(1.21g、1.61ミリモル、収率95%)。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:3.10〜3.70(m、
10H)、4.63(s、1H)、7.57(d、J=9.0Hz、2H)、
7.98(bs、1H)、8.07(bs、1H)、8.22(d、J=9.0H
z、2H)、8.42(bs、1H) マススペクトル(C21H25N5O11F12=751.436、フリーの
アミン295.1332、m/e):296(M+、フリーのカチオン、
ベースピーク)、278、266、223、182、140、104 実施例13 (N4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベンジ
ル)]ジエチレントリアミン四塩酸塩の調製) 本実施例では、2官能性TRENの四塩酸塩(N4−[2−
アミノエチル−2−(4−ニトロベンジル)]ジエチレ
ントリアミン四塩酸塩)を製造した。実施例12で得たN4
−[1−オキソ−2−アミノエチル−2−(4−ニトロ
ベンジル)]ジエチレントリアミン三トリフルオロ酢酸
塩(1.15g、1.53ミリモル)乾燥THF(25ml)中に溶解さ
せ、アルゴン雰囲気下で凝縮器を備え氷浴で冷却したフ
ラスコに移した。溶液の温度が氷浴の温度に達したと
き、1.0Mボラン−THF(22ml、0.304g、36.8ミリモル)
溶液を隔膜を通して加え、0℃で1時間攪拌した。つい
で溶液を5.5時間還流し、再び0℃に冷却した。この溶
液に乾燥メタノール(20ml)を加えた。この工程では大
量のガスが発生するため、注意して工程を行った。溶液
からのガスの発生が停止したとき、隔膜を通して1分間
無水HClを溶液内に通し、ついで溶液を1時間還流し
た。フラスコを放置して室温に冷却し、真空下で薄黄色
の固体になるまで濃縮した。この物質をメタノールの最
少量に溶解し、セファデックスLH−20(750g、100%メ
タノール、3ml/分)に加えた。所望の物質は最初に溶出
され、フラクションは薄層クロマトグラフィー(シリ
カ、40%NH4OH/60%無水エタノール、ニンヒドリン)に
て評価した。適当なフラクションを集め、真空下で濃縮
乾固してN4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベ
ンジル)]ジエチレントリアミン四塩酸塩を薄黄色の無
定形固体として得た(0.45g、1.05ミリモル、収率65
%)。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:2.21〜2.46(m、
2H)、2.78〜3.01(m、8H)、3.15〜3.25(m、2H)、
4.03(bs、1H)、7.66(d、J=9.0Hz、2H)、8.20
(d、J=9.0Hz、2H) マススペクトル(C13H23N5O2・4HCl=427.20、フリーの
アミン281.15、m/e):282(M+、フリーのベース、ベー
スピーク)、265、252、239、146、126、114、104 実施例14 (N4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベンジ
ル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノリン−2−カ
ルボキサミド)ジエチレントリアミンの調製) 実施例4で得た2−カルボキシ−8−ヒドロキシキノ
リン(0.985g、5.21ミリモル)を乾燥THF(100ml)中に
溶解した。この攪拌溶液にN−ヒドロキシスクシンイミ
ド(0.650g、5.65ミリモル)および1,3−ジシクロヘキ
シルカルボジイミド(1.150g、5.57ミリモル)を加え
た。反応容器を隔膜でシールし、室温で24時間攪拌し
た。沈澱した1,3−ジシクロヘキシル尿素副生成物を濾
過により溶液から除いた。得られた黄色の溶液に実施例
13で得たN4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベ
ンジル)ジエチレントリアミン四塩酸塩(0.250g、0.58
ミリモル)およびトリエチルアミン(1ml)を加え、溶
液を48時間攪拌した。溶液を濃縮乾固し、酢酸エチル
(400ml)中に集めた。N−ヒドロキシスクシンイミド
が薄層クロマトグラフィー(シリカ、90%CH2Cl2/10%
メタノール)によりもはや検出されなくなるまで、酢酸
エチル層を水(1)で洗浄した。有機層をMgSO4上で
乾燥させ、濃縮乾固した。得られた固体をメタノール
(175ml)中に溶解させ、セファデックスLH−20カラム
(750g、ベッド重量、100%メタノール、3ml/分)に加
えた。フラクションを上記薄層クロマトグラフィーシス
テムで分析し、適当なフラクションを集めて真空下で濃
縮乾固しN4−[2−アミノエチル−2−(4−ニトロベ
ンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノリン−2
−カルボキサミド)ジエチレントリアミンを薄黄色の無
定形粉末として得た(0.300g、0.37ミリモル、収率64
%)。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準、70℃)δ:2.98〜3.12
(m、2H)、3.28〜3.37(dd、J=15.0Hz(双子)、J
=3.0Hz Ia〜b、2H)、3.49〜3.63(m、4H)、3.64〜
3.75(m、4H)、4.50(s、1H)、7.13(d、J=7.5H
z、3H)、7.30(d、J=9.0Hz、2H)、7.38(d、J=
9Hz、1H)、7.39(d、J=9Hz、2H)、7.52(t、J=
8.0Hz、3H)、7.72(d、J=9.0Hz、2H)、7.98(d、
J=9Hz、1H)、8.12(d、J=9.0Hz、2H)、8.34
(d、J=8.5Hz、1H)、8.39(d、J=9.0Hz、2H)、
9.29(d、J=10.5Hz、1H)、9.60(t、J=6.0Hz、2
H) マススペクトル(C42H38N7O6NO2=794.8220g/モル、直
接化学的イオン化、NH3、m/e):795((M+H)+、ベ
ースピーク)、765、721、706、607、581、458、446、3
3613 C NMR(ロートマーバリヤー(rotomer barrier)のた
め多くのピークで非常に近接した二重線が見られた):3
7.152、37.412、48.996、53.673、59.218、111.090、11
6.985、118.37、122.237、128.798、128.87、129.099、
129.296、136.125、136.214、137.061、145.364、146.9
52、147.301、147.362、153.344、163.230、163.627 実施例15 (N4−[2−アミノエチル−2−(4−アミノベンジ
ル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノリン−2−カ
ルボキサミド)ジエチレントリアミン二塩酸塩の調製) 実施例14で得たN4−[2−アミノエチル−2−(4−
ニトロベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノ
リン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミンの二
塩酸塩(0.030g、0.03ミリモル)をCH3CN(25ml)中に
溶解した。この溶液にトリエチルアミン(250μ、18
1.5mg、1.78ミリモル)および乾燥ギ酸(100μ、122.
0mg、2.65ミリモル)を加えた。活性炭素上のパラジウ
ム(炭素上のパラジウム10重量%、10mg)を溶液に加
え、ついで懸濁液をアルゴン雰囲気下で2.5時間還流し
た。ついで懸濁液を放置して温度を室温に戻した。炭素
上のパラジウム触媒を濾過により除き、濾液を濃縮乾固
した。固体を1N HCl(100ml)中に懸濁させ、5分間振
とうし、懸濁液の容積を5mlまで濃縮し、ついで凍結乾
燥により単離してN4−[2−アミノエチル−2−(4−
アミノベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノ
リン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミン二塩
酸塩を薄褐色の無定形固体として得た(0.024g、0.028
ミリモル、収率95%)。
マススペクトル(C43H38N7O6NH2=764.8390として、直
接化学的イオン化、NH3、m/e):765((M+H)+、ベ
ースピーク)、563、458、429、383、350、320、305 実施例16 (N4−[2−アミノエチル−2−(4−イソチオシアネ
ートベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノリ
ン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミン塩酸塩
の調製) 実施例15で得たN4−[2−アミノエチル−2−(4−
アミノベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノ
リン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミン塩酸
塩(35.0mg、0.041ミリモル)を無水エタノール(20m
l)中に溶解させた。この溶液にチオホスゲン(6.4μ
、9.6mg、0.082ミリモル)を加えた。反応フラスコを
隔膜でシールし、アルゴン雰囲気下に置いた。溶液を室
温で3.5時間攪拌し、ついで溶媒を真空下で除いた。こ
れにより所望の生成物が薄褐色の無定形固体として得ら
れた(0.030g、0.037ミリモル、収率91%)。
接化学的イオン化、NH3、m/e):765((M+H)+、ベ
ースピーク)、563、458、429、383、350、320、305 実施例16 (N4−[2−アミノエチル−2−(4−イソチオシアネ
ートベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノリ
ン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミン塩酸塩
の調製) 実施例15で得たN4−[2−アミノエチル−2−(4−
アミノベンジル)]トリス−N−(8−ヒドロキシキノ
リン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミン塩酸
塩(35.0mg、0.041ミリモル)を無水エタノール(20m
l)中に溶解させた。この溶液にチオホスゲン(6.4μ
、9.6mg、0.082ミリモル)を加えた。反応フラスコを
隔膜でシールし、アルゴン雰囲気下に置いた。溶液を室
温で3.5時間攪拌し、ついで溶媒を真空下で除いた。こ
れにより所望の生成物が薄褐色の無定形固体として得ら
れた(0.030g、0.037ミリモル、収率91%)。
マススペクトル(C43H38O6N7・NCS・HCl=806.8942g/モ
ル+HCl=843.3551g/モルとして、陽性の速い原子の衝
撃、m/e):807(M+、ベースピーク、ペアレントカチオ
ン)、837、765、718、458、244、215、185、144 実施例17 (トリス−N−(2−アミノエチル−[8−ヒドロキシ
キノリン−5−スルホネート−2−カルボキサミド])
アミンの調製) 2−カルボキシ−5−スルホネート−8−ヒドロキシ
キノリン(0.500g、1.85ミリモル)を乾燥DMF(100ml)
中に溶解させた。この攪拌溶液にN−ヒドロキシスクシ
ンイミド(0.225g、1.95ミリモル)および1,3−ジシク
ロヘキシルカルボジイミド(0.405g、1.96ミリモル)を
加えた。反応容器を隔膜でシールし、室温で24時間攪拌
した。沈澱した1,3−ジシクロヘキシル尿素副生成物を
濾過により溶液から除いた。得られた黄色の溶液に隔膜
を通してトリス(2−アミノエチル)アミン(0.090g、
0.619ミリモル)を加え、溶液を室温で48時間攪拌し
た。溶液を濃縮乾固し、水から2回再結晶させて所望の
生成物を微結晶白色固体として得た(0.365g、0.405ミ
リモル、収率65%)。所望の生成物は水溶液中での溶解
度が向上していた。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:2.63(m、6H)、
2.92(m、6H)、7.15(d、J=9.0Hz、3H)、8.03
(d、J=9.1Hz、3H)、8.24(d、J=9.1Hz、3H) 実施例18 (トリス−N−(2−アミノエチル−[8−ヒドロキシ
キノリン−2−カルボキサミド])アミンのインジウム
錯体の調製) 実施例6で得たトリス−N−(2−アミノエチル−
[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミド])ア
ミン(0.100g、0.151ミリモル)をCH3CN(約225ml)中
に加熱溶解させて還流飽和溶液を生成させ、この溶液に
トリエチルアミン(85μ、0.065g、0.604ミリモル)
を加えた。InCl3(0.035g、0.159ミリモル)をCH3CN(3
5ml)中に溶解させ、ついでトリス−N−(2−アミノ
エチル−[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミ
ド])アミン/トリエチルアミンの還流溶液に滴下し
た。この溶液を放置して室温に戻し、溶媒を真空下で除
いてトリス−N−(2−アミノエチル−[8−ヒドロキ
シキノリン−2−カルボキサミド])アミンのインジウ
ム錯体を鮮やかな黄−オレンジ色の固体として得た。
ル+HCl=843.3551g/モルとして、陽性の速い原子の衝
撃、m/e):807(M+、ベースピーク、ペアレントカチオ
ン)、837、765、718、458、244、215、185、144 実施例17 (トリス−N−(2−アミノエチル−[8−ヒドロキシ
キノリン−5−スルホネート−2−カルボキサミド])
アミンの調製) 2−カルボキシ−5−スルホネート−8−ヒドロキシ
キノリン(0.500g、1.85ミリモル)を乾燥DMF(100ml)
中に溶解させた。この攪拌溶液にN−ヒドロキシスクシ
ンイミド(0.225g、1.95ミリモル)および1,3−ジシク
ロヘキシルカルボジイミド(0.405g、1.96ミリモル)を
加えた。反応容器を隔膜でシールし、室温で24時間攪拌
した。沈澱した1,3−ジシクロヘキシル尿素副生成物を
濾過により溶液から除いた。得られた黄色の溶液に隔膜
を通してトリス(2−アミノエチル)アミン(0.090g、
0.619ミリモル)を加え、溶液を室温で48時間攪拌し
た。溶液を濃縮乾固し、水から2回再結晶させて所望の
生成物を微結晶白色固体として得た(0.365g、0.405ミ
リモル、収率65%)。所望の生成物は水溶液中での溶解
度が向上していた。1 H NMR(d6−DMSO、TMS内部標準)δ:2.63(m、6H)、
2.92(m、6H)、7.15(d、J=9.0Hz、3H)、8.03
(d、J=9.1Hz、3H)、8.24(d、J=9.1Hz、3H) 実施例18 (トリス−N−(2−アミノエチル−[8−ヒドロキシ
キノリン−2−カルボキサミド])アミンのインジウム
錯体の調製) 実施例6で得たトリス−N−(2−アミノエチル−
[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミド])ア
ミン(0.100g、0.151ミリモル)をCH3CN(約225ml)中
に加熱溶解させて還流飽和溶液を生成させ、この溶液に
トリエチルアミン(85μ、0.065g、0.604ミリモル)
を加えた。InCl3(0.035g、0.159ミリモル)をCH3CN(3
5ml)中に溶解させ、ついでトリス−N−(2−アミノ
エチル−[8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミ
ド])アミン/トリエチルアミンの還流溶液に滴下し
た。この溶液を放置して室温に戻し、溶媒を真空下で除
いてトリス−N−(2−アミノエチル−[8−ヒドロキ
シキノリン−2−カルボキサミド])アミンのインジウ
ム錯体を鮮やかな黄−オレンジ色の固体として得た。
マススペクトル(C36H30N7O6In=770.9902g/モルとし
て、陽性の速い原子の衝撃、m/e):722((M+
H)+、ベースピークカチオン)、660、558、458、36
9、329、299 実施例19 (N4−(2−アミノエチル−2−(4−イソチオシアネ
ートベンジル))トリス−N−(8−ヒドロキシキノリ
ン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミンとモノ
クローナル抗体との結合体の調製) 癌胎児抗原(CEA)に特異的なマウスIgG1モノクロー
ナル抗体(アボット・ラボラトリーズ、ノースシカゴ、
IL)を0.1Mリン酸/0.1M炭酸水素塩バッファー(pH8.5)
中に透析した。得られた溶液を3つのアリコートに分け
た。各アリコートに、DMSO中のN4−(2−アミノエチル
−2−(4−イソシアネートベンジル))トリス−N−
(8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミド)ジエ
チレントリアミンの塩酸塩の溶液を加え、キレート化
剤:抗体の比が第一のアリコートは100:1、第二のアリ
コートは40:1、第三のアリコートは5:1になるようにし
た。充分な量のDMSOを加えて均一な溶液とした後、上記
3つのアリコートすべてを37℃で5時間インキュベート
した。得られた溶液を室温に冷却し、遠心分離して沈澱
した物質をすべて除いた。ついで各上澄み液を0.05Mク
エン酸バッファー中の0.05M DTPA溶液に対して48時間、
ついで0.05Mクエン酸バッファーの多数取り替えに対し
て4日間、最後に0.1Mホウ酸/0.1Mクエン酸バッファー
(pH10.5)に対して透析した。
て、陽性の速い原子の衝撃、m/e):722((M+
H)+、ベースピークカチオン)、660、558、458、36
9、329、299 実施例19 (N4−(2−アミノエチル−2−(4−イソチオシアネ
ートベンジル))トリス−N−(8−ヒドロキシキノリ
ン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミンとモノ
クローナル抗体との結合体の調製) 癌胎児抗原(CEA)に特異的なマウスIgG1モノクロー
ナル抗体(アボット・ラボラトリーズ、ノースシカゴ、
IL)を0.1Mリン酸/0.1M炭酸水素塩バッファー(pH8.5)
中に透析した。得られた溶液を3つのアリコートに分け
た。各アリコートに、DMSO中のN4−(2−アミノエチル
−2−(4−イソシアネートベンジル))トリス−N−
(8−ヒドロキシキノリン−2−カルボキサミド)ジエ
チレントリアミンの塩酸塩の溶液を加え、キレート化
剤:抗体の比が第一のアリコートは100:1、第二のアリ
コートは40:1、第三のアリコートは5:1になるようにし
た。充分な量のDMSOを加えて均一な溶液とした後、上記
3つのアリコートすべてを37℃で5時間インキュベート
した。得られた溶液を室温に冷却し、遠心分離して沈澱
した物質をすべて除いた。ついで各上澄み液を0.05Mク
エン酸バッファー中の0.05M DTPA溶液に対して48時間、
ついで0.05Mクエン酸バッファーの多数取り替えに対し
て4日間、最後に0.1Mホウ酸/0.1Mクエン酸バッファー
(pH10.5)に対して透析した。
実施例20 (N4−(2−アミノエチル−2−(4−イソチオシアネ
ートベンジル))トリス−N−(8−ヒドロキシキノリ
ン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミンのイン
ジウム−111錯体とCEA抗体との結合体の調製) 実施例19で得た3つの抗体−キレート化剤調製物がイ
ンジウム−111と特異的に結合することのできる能力
を、ミアレス(Meares)らのAnal.Biochem.,142巻、68
(1984)に記載の方法に従い、即時(instant)薄層ク
ロマトグラフィーのあとDTPA攻撃(challenge)をする
ことにより評価した。塩化インジウム−111(500μCi)
[ニュー・イングランド・ニュークリアー(New Englan
d Nuclear)、ビレリカ(Billerica)、MA]を3つの抗
体−キレート化剤結合体の溶液のそれぞれ(100μ)
に加え、ついで室温で2時間インキュベートした。つい
で各溶液の20μアリコートを除き、DTPAの0.05M溶液
(pH6.0)(5μ)と混合した。この混合物を室温で
5分間インキュベートし、ついでシリカゲル含浸ファイ
バーグラスITLCストリップ[ゲルマン・サイエンシズ
(Gelman Sciences)、アン・アーバー(Ann Arbor)、
MI]上に置き、通常の生理食塩水で展開した。これらの
条件下で、抗体−キレート化剤のキレート化剤部位に特
異的に結合したインジウム−111は最初の位置に止どま
るが、DTPA溶出液によりタンパク質から除かれた未結合
インジウム−111または弱く結合したインジウム−111は
溶媒のフロントに移動する。従って、ITLCストリップの
最初の位置に止どまったインジウム−111の活性は、抗
体結合キレート化剤部位への安定で特異的な結合を示す
指標である。同じ抗−CEA抗体の未処理アリコート、す
なわちキレート化剤に結合させなかったアリコートは、
コントロールとした。得られた結果を第1表に示す。
ートベンジル))トリス−N−(8−ヒドロキシキノリ
ン−2−カルボキサミド)ジエチレントリアミンのイン
ジウム−111錯体とCEA抗体との結合体の調製) 実施例19で得た3つの抗体−キレート化剤調製物がイ
ンジウム−111と特異的に結合することのできる能力
を、ミアレス(Meares)らのAnal.Biochem.,142巻、68
(1984)に記載の方法に従い、即時(instant)薄層ク
ロマトグラフィーのあとDTPA攻撃(challenge)をする
ことにより評価した。塩化インジウム−111(500μCi)
[ニュー・イングランド・ニュークリアー(New Englan
d Nuclear)、ビレリカ(Billerica)、MA]を3つの抗
体−キレート化剤結合体の溶液のそれぞれ(100μ)
に加え、ついで室温で2時間インキュベートした。つい
で各溶液の20μアリコートを除き、DTPAの0.05M溶液
(pH6.0)(5μ)と混合した。この混合物を室温で
5分間インキュベートし、ついでシリカゲル含浸ファイ
バーグラスITLCストリップ[ゲルマン・サイエンシズ
(Gelman Sciences)、アン・アーバー(Ann Arbor)、
MI]上に置き、通常の生理食塩水で展開した。これらの
条件下で、抗体−キレート化剤のキレート化剤部位に特
異的に結合したインジウム−111は最初の位置に止どま
るが、DTPA溶出液によりタンパク質から除かれた未結合
インジウム−111または弱く結合したインジウム−111は
溶媒のフロントに移動する。従って、ITLCストリップの
最初の位置に止どまったインジウム−111の活性は、抗
体結合キレート化剤部位への安定で特異的な結合を示す
指標である。同じ抗−CEA抗体の未処理アリコート、す
なわちキレート化剤に結合させなかったアリコートは、
コントロールとした。得られた結果を第1表に示す。
これらのデータは、本発明のイソチオシアネートキレ
ート化剤と抗−CEA抗体との間で結合体が形成されたこ
と、および置換の程度は結合反応に用いたキレート化
剤:抗体のモル比と関係があることを示している、さら
にこれらのデータは、これらの結合体が大過剰のDTPAの
攻撃のもとでインジウム−111と特異的に結合し得るこ
とを示している。
ート化剤と抗−CEA抗体との間で結合体が形成されたこ
と、および置換の程度は結合反応に用いたキレート化
剤:抗体のモル比と関係があることを示している、さら
にこれらのデータは、これらの結合体が大過剰のDTPAの
攻撃のもとでインジウム−111と特異的に結合し得るこ
とを示している。
以上の実施例より、本発明の結合体および方法が、ゴ
ールデンバーグらにより記載されているような外部フォ
トスキャニングにより抗原の局在濃度を画像化するのに
有用であることが当業者には明らかである。そのような
方法においては、結合体を患者の体内に導入し、結合体
の濃度を調べるために患者をスキャニングにかける。本
発明の結合体がイムノアッセイや核酸ハイブリダイゼー
ションアッセイのようなインビトロの診断法にも用いる
ことができることもまた明らかである。サンドイッチハ
イブリダイゼーション法のような診断法においては、指
示手段を含む本発明の結合体は分析対象物質の存在を示
すのに有用である。本発明の結合体および方法はまた治
療法においても有用であり、この場合は、抗体−金属イ
オン結合体(金属イオンが細胞毒性放射線を放射する)
を患者の体内に導入し、健康な組織に対しては毒性作用
を最少限に押さえるようにしながら細胞毒性放射線を腫
瘍に向けさせる。本発明のキレート化剤はまた、放射性
および非放射性の両金属イオンの投与または除去のため
のインビボ診断法にも有用である。
ールデンバーグらにより記載されているような外部フォ
トスキャニングにより抗原の局在濃度を画像化するのに
有用であることが当業者には明らかである。そのような
方法においては、結合体を患者の体内に導入し、結合体
の濃度を調べるために患者をスキャニングにかける。本
発明の結合体がイムノアッセイや核酸ハイブリダイゼー
ションアッセイのようなインビトロの診断法にも用いる
ことができることもまた明らかである。サンドイッチハ
イブリダイゼーション法のような診断法においては、指
示手段を含む本発明の結合体は分析対象物質の存在を示
すのに有用である。本発明の結合体および方法はまた治
療法においても有用であり、この場合は、抗体−金属イ
オン結合体(金属イオンが細胞毒性放射線を放射する)
を患者の体内に導入し、健康な組織に対しては毒性作用
を最少限に押さえるようにしながら細胞毒性放射線を腫
瘍に向けさせる。本発明のキレート化剤はまた、放射性
および非放射性の両金属イオンの投与または除去のため
のインビボ診断法にも有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07D 213/65 C07D 213/65 215/26 215/26 215/48 215/48 401/14 255 401/14 255 C07K 7/04 8517−4H C07K 7/04 C09K 3/00 108 C09K 3/00 108
Claims (10)
- 【請求項1】一般式: (式中、Dは および−CH2−よりなる群から選ばれた基、R1、R2およ
びR3は同じかまたは異なり、水素原子、ハロゲン原子、
C1〜C3のアルキル基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホネ
ート基、スルホトリアルキルアンモニウム塩、フェノー
ル基、ホスフェート基、C1〜C3のカルボン酸基、カルボ
キサミド基、スルホンアミド基、ホスホン酸基およびサ
ルフェート基よりなる群から選ばれた基、nは3または
4の整数、Aは直鎖状、環状または三叉状のトリアミン
またはテトラアミンであり、その際、各アミンの窒素原
子は、各アミンの窒素原子の間に2〜4個の炭素原子を
介してアルカン、シクロアルカンまたはオルト置換フェ
ニル環置換基で連結されており、また存在するすべての
オキシン単位がそれぞれ単一の金属中心と結合すること
ができるような位置に配置されており、Aはまた式: (式中、Xはメタまたはパラ位にあるニトロ基または基
質反応性残基であり、mは0〜約10の整数である)で示
される基によりメチレン炭素部分で任意に置換されてい
てよい)で示される化合物。 - 【請求項2】上記式中、Aが および よりなる群から選ばれたものである、すなわち、下記
式: および で示される特許請求の範囲第(1)項記載の化合物。 - 【請求項3】一般式: (式中、Dは および−CH2−よりなる群から選ばれた基、R1、R2およ
びR3は同じかまたは異なり、水素原子、ハロゲン原子、
C1〜C3のアルキル基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホネ
ート基、スルホトリアルキルアンモニウム塩、フェノー
ル基、ホスフェート基、C1〜C3のカルボン酸基、カルボ
キサミド基、スルホンアミド基、ホスホン酸基およびサ
ルフェート基よりなる群から選ばれた基、nは3または
4の整数、Aは直鎖状、環状または三叉状のトリアミン
またはテトラアミンであり、その際、各アミンの窒素原
子は、各アミンの窒素原子の間に2〜4個の炭素原子を
介してアルカン、シクロアルカンまたはオルト置換フェ
ニル環置換基で連結されており、また存在するすべての
オキシン単位がそれぞれ単一の金属中心と結合すること
ができるような位置に配置されており、Aはまた式: (式中、Qは基質分子、Xはメタまたはパラ位にあるニ
トロ基または基質反応性残基であり、mは0〜約10の整
数である)で示される基によりメチレン炭素部分で任意
に置換されていてよい)で示される、特許請求の範囲第
(1)項記載の化合物との基質結合体。 - 【請求項4】上記式中、Aが および よりなる群から選ばれたものである特許請求の範囲第
(3)項記載の基質結合体。 - 【請求項5】上記式中、Qがタンパク質、糖タンパク
質、ペプチド、ポリアミノ酸、脂質、炭水化物、多糖
類、ヌクレオシド、ヌクレオチド、核酸、医薬、インヒ
ビターおよび全細胞よりなる群から選ばれたものである
特許請求の範囲第(3)項記載の基質結合体。 - 【請求項6】一般式: (式中、Dは および−CH2−よりなる群から選ばれた基、R1、R2およ
びR3は同じかまたは異なり、水素原子、ハロゲン原子、
C1〜C3のアルキル基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホネ
ート基、スルホトリアルキルアンモニウム塩、フェノー
ル基、ホスフェート基、C1〜C3のカルボン酸基、カルボ
キサミド基、スルホンアミド基、ホスホン酸基およびサ
ルフェート基よりなる群から選ばれた基、nは3または
4の整数、Aは直鎖状、環状または三叉状のトリアミン
またはテトラアミンであり、その際、各アミンの窒素原
子は、各アミンの窒素原子の間に2〜4個の炭素原子を
介してアルカン、シクロアルカンまたはオルト置換フェ
ニル環置換基で連結されており、また存在するすべての
オキシン単位がそれぞれ単一の金属中心と結合すること
ができるような位置に配置されており、Aはまた式: (式中、Qは基質分子、Mは金属イオン、Xはメタまた
はパラ位にあるニトロ基または基質反応性残基であり、
mは0〜約10の整数である)で示される基によりメチレ
ン炭素部分で任意に置換されていてよい)で示される、
特許請求の範囲第(1)項記載の化合物との基質−金属
イオン結合体。 - 【請求項7】上記式中、Aが および よりなる群から選ばれたものである特許請求の範囲第
(6)項記載の基質−金属イオン結合体。 - 【請求項8】一般式: (式中、Dは および−CH2−よりなる群から選ばれた基、R1、R2およ
びR3は同じかまたは異なり、水素原子、ハロゲン原子、
C1〜C3のアルキル基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホネ
ート基、スルホトリアルキルアンモニウム塩、フェノー
ル基、ホスフェート基、C1〜C3のカルボン酸基、カルボ
キサミド基、スルホンアミド基、ホスホン酸基およびサ
ルフェート基よりなる群から選ばれた基、nは3または
4の整数、Aは直鎖状、環状または三叉状のトリアミン
またはテトラアミンであり、その際、各アミンの窒素原
子は、各アミンの窒素原子の間に2〜4個の炭素原子を
介してアルカン、シクロアルカンまたはオルト置換フェ
ニル環置換基で連結されており、また存在するすべての
オキシン単位がそれぞれ単一の金属中心と結合すること
ができるような位置に配置されており、Mは金属イオン
であり、Aはまた式: (式中、Xはメタまたはパラ位にあるニトロ基または基
質反応性残基であり、mは0〜約10の整数である)で示
される基によりメチレン炭素部分で任意に置換されてい
てよい)で示される、特許請求の範囲第(1)項記載の
化合物との金属イオン結合体。 - 【請求項9】一般式: (式中、mは0〜約10の整数、pは0または1の整数、
qは0または1の整数、rは0または1の整数、sは
2、3または4の整数、tは2、3または4の整数、u
は0、1、2または3の整数、vは0、1、2または3
の整数、u+vは1、2または3の整数であり、S1、
S2、S3、S4、S5およびS6は同じかまたは異なり、−H、
−OH、−CH2CO2H、−CH2CH2CO2H、 および (式中、yは1〜約5の整数、S7はアリール基またはC1
〜C20のアルキル基である)および下記式 および (式中、S8およびS9は同じかまたは異なりC1〜C20のア
ルキル基またはアリール基である)で示される基から選
ばれた環状置換または非置換芳香族金属結合残基、Xは
メタまたはパラ位にあるニトロ基または基質反応性残基
である)で示される化合物。 - 【請求項10】一般式: (式中、mは0〜約10の整数、sは2、3または4の整
数、tは2、3または4の整数、uは0、1、2または
3の整数、vは0、1、2または3の整数、u+vは
1、2または3の整数であり、Xはメタまたはパラ位に
あるニトロ基または基質反応性残基である)で示される
特許請求の範囲第(9)項記載の化合物。
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