JP2681369B2 - ベンゾトリアゾール誘導体およびそれを含有するカルボン酸類分析用試薬 - Google Patents

ベンゾトリアゾール誘導体およびそれを含有するカルボン酸類分析用試薬

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 カルボン酸類は炭水化物、脂質、蛋白質の代謝産物と
して広く生体内に存在し、それぞれ重要な役割を果たし
ている。本発明は、これらのカルボン酸類の微量分析に
適した化合物およびそれを含有する螢光ラベル化剤に関
するものである。
従来の技術 最近では、広範な生理活性を有するプロスタグランジ
ンやコレステロールより生成される胆汁酸、あるい先天
性代謝異常の診断・治療に重要と考えられるオキシ酸や
ケト酸等が注目されており、これらの簡便、迅速かつ高
感度な測定法の開発が望まれている。
二村らは9−アンスリルジアゾメタンを開示している
(N.Nimura,T.Kinosita:Anal.Lett.,13,191(198
0))。9−アンスリルジアゾメタンは室温でカルボン
酸類と反応するという利点があるが、比較的不安定で使
用時の試薬由来の妨害がしばしば問題になっている。
土屋らは、7−アセトキシ−4−ブロモメチルクマリ
ン(ABMC)を用いてカルボン酸をラベルし、逆相HPLCで
分離後、溶出液にアルカリを加え、加水分解して生成す
る7−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルクマリンを螢
光検出する方法を開示している(H.Tsuchiya et al:J.C
hroma−togr.,234,121(1982))。この方法は移動相溶
媒の影響を受けず、検出限界が高い(数+fmol)という
利点があるが、カルボン酸類とABMCの反応に加熱を要し
たり、分離後のアルカリ加水分解等、操作が繁雑になる
等の欠点もある。
発明が解決しようとする課題 本発明者らは以上の点に鑑み、緩和な条件下で反応
し、かつ高感度で試薬自体による分析への妨害のないラ
ベル化剤の開発を意図し、本発明を完成した。
課題を解決する手段 本発明が提供する次式: [式中、R1はC1〜C5アルキレンを意味し、R2およびR3
互いに同一または異なって、水素、C1〜C5アルキル、C1
〜C5アルキルオキシ、アミノ、モノ−もしくはジ−C1
C5アルキルアミノ(但し、同時に水素である場合を除
く。)を意味するか、または一緒になってC1〜C5アルキ
レンジオキシを形成し、R4は水素またはC1〜C5アルキル
を意味する。]で表わされる化合物またはその塩(以
下、単に本発明化合物という)は、縮合剤の存在下、室
温でカルボン酸類と短時間に反応する。反応物は強い螢
光を有するアミド体であり、過剰の試薬は容易に除去さ
れる。このように、本発明化合物はカルボン酸類の簡
便、迅速かつ高感度な測定法を可能にした有用な化合物
である。
本発明化合物は非プロトン性溶媒中、縮合剤および塩
基、またはそれに代わる酸捕捉剤の存在下、室温にて約
30分でカルボン酸類と反応し、対応する強い螢光を有す
るアミド体を生成する。また、過剰の試薬は前処理用シ
リカカラムに反応液と通すことにより容易に除去できる
ものである。本発明化合物は脂肪族、芳香族を問わず広
範囲なカルボン酸類と反応する。置換基R2およびR3は電
子供与性が強ければ、化合物の螢光性が強くなり、好ま
しい。
本発明化合物は有機化学の公知の反応を用いて容易に
製造可能である。例えば、以下に示すように、置換−ア
ニリン(a)と適当な保護基で保護されたアミノアルキ
ル基を有するジアゾ化合物(b)とを公知のジアゾカッ
プリング反応(第1工程)、酸化的閉環反応(第2工
程)、続いて脱保護(第3工程)に付して本発明化合物
(I)を得る事ができる。
(式中、R1、R2、R3およびR4は前記と同意義であり、R5
は保護基を表わす。) 以下に各工程の説明をする。
(第1工程) 本反応は通常、氷冷下〜15℃にて水溶液中で行なう。
ジアゾ化合物(b)に対応するアニリン誘導体を無機酸
に溶解または懸濁し、亜硝酸ナトリウム等の亜硝酸と反
応させて反応性に富んだジアゾ化合物(b)を調製す
る。過剰の亜硝酸を除去するため、スルファミン酸や尿
素を添加してこれを分解する。
次いで、置換−アニリン化合物(a)を添加すれば容
易にジアゾ化合物(b)とカップリングを起こして化合
物(c)を与える。反応は数分〜数時間で完了する。
(第2工程) 化合物(c)のアゾ基は隣接するアミンと容易に酸化
的閉環し、トリアゾール化合物(d)を与える。酸化的
閉環反応は銅・アンモニア錯体の存在下、含水有機溶媒
中で行なえば、室温〜加熱下、数分〜数十時間で完了す
る。
(第3工程) 化合物(d)を酸または塩基の存在下、含水有機溶媒
中で加水分解反応に付して本発明化合物(I)を得る。
反応は室温〜加熱下で数分〜数日間で完了する。
本発明において、C1〜C5アルキレンとは直鎖状C1〜C5
アルキレンを意味し、具体的にはメチレン、エチレン、
プロピレン、ブチレン、ペンチレンであり、とりわけメ
チレンまたはエチレンが好ましい。
C1〜C5アルキルとは直鎖状または分枝状C1〜C5アルキ
ルを意味し、具体的にはメチル、エチル、n−プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−
ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチルま
たはtert−ペンチル等が例示される。
保護基としてはアミンの保護基として公知のもの全て
が使用できるが、中でも酸に安定なものが望ましい。例
えば、アセチル、トリフルオロアセチル、ベンゾイル等
が例示できる。
以下に本発明化合物の代表例を列挙するが、本発明は
これらに限定されるものではない。
(1) 2−(p−アミノメチルフェニル)−N,N−ジ
メチル−2H−ベンゾトリアゾリル−5−アミン、 (2) 2−[p−(2−アミノエチル)フェニル]−
N,N−ジメチル−2H−ベンゾトリアゾリル−5−アミン
・2塩酸塩、 (3) 2−(p−アミノメチルフェニル)−2H−ベン
ゾトリアゾリル−5−アミン、 (4) p−(5,6−ジメトキシ−2H−ベンゾトリアゾ
ール−2−イル)ベンジルアミン、 (5) 2−[p−(5,6−メチレンジオキシ−2H−ベ
ンゾトリアゾール−2−イル)]フェネチルアミン、 (6) 4−[m−(5−プロポキシ−2H−ベンゾトリ
アゾール−2−イル)フェニル]ブチルアミン、 (7) 4−ブトキシ−2−[(3−m−メチルアミノ
プロピル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾリル−5−
アミン、 (8) N−ブチル−5−[o−(5−エトキシ−7−
ブチル−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニ
ル]ペンチルアミン、 (9) N−イソプロピル−2−[m−(5,6−エチレ
ンジオキシ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)]フ
ェネチルアミン、および (10) 2−(o−アミノメチルフェニル)−N,N−ジ
メチル−2H−ベンゾトリアゾリレン−5,6−ジアミン。
以下に実施例および実施例を示し、本発明を更に詳し
く説明するが、これらは本発明を何等限定するものでは
ない。
実施例 以下に示す実施例1〜5で本発明化合物1〜5を製造
した。物理恒数を表1に示す。
実施例1 2−(p−アミノエチルフェニル)−N,N−ジメチル−2
H−ベンゾトリアゾリル−5−アミン(1)の製造 N−(p−アミノベンジル)アセトアミド(6.6g)を
10%塩酸100mlに溶かし、氷冷下、撹拌しながら10%亜
硝酸ナトリウム水溶液(30ml)を加えた。15分後、10%
スルファミン酸アンモニウム水溶液(50ml)を加え、さ
らに15分撹拌した。酢酸ナトリウムにて反応液の液性を
約pH5とした後、N,N−ジメチル−m−フェニレンジアミ
ン2塩酸塩(8.4g)を加え、さらに4時間撹拌した。
1N水酸化ナトリウム水溶液にて反応液の液性を約pH9
とした後、析出物を濾取し、水で十分に洗った。ジメチ
ルホルムアミド/メタノール溶液より再結晶することに
より、アゾ化合物を融点138〜139℃の赤色プレート晶と
して得た。
このアゾ化合物(8.7g)をピリジン(100ml)に溶か
し、アンモニア性硫酸銅溶液(硫酸銅・5水和物を14%
アンモニア水150mlに溶かしたもの)を加えた後、4時
間還流した。反応終了後、冷却してから酢酸エチルにて
抽出した。酢酸エチル層を無水硫酸ナトリウムにて乾燥
させた後、減圧下で濃縮した。含水エタノールより再結
晶することにより、化合物(1)のアセチル体を融点19
6〜197℃の黄色針状晶として得た。
このアセチル体(7g)をエタノール(200ml)に溶か
した後、10%塩酸(50ml)を加え、5日間還流した。反
応終了後、全量が約50mlになるまで濃縮した後、濾過し
た。濾液を炭酸水素ナトリウムにて中和した後、析出物
を濾取し、水で十分洗った。メタノールより再結晶する
ことにより、目的化合物(1)を得た。
実施例2 2−[p−(2−アミノエチル)フェニル]−N,N−ジ
メチル−2H−ベンゾトリアゾリル−5−アミン・2塩酸
塩(2)の製造 N−(p−アミノベンジル)アセトアミドをN−(p
−アミノフェネチル)−2,2,2−トリフルオロアセトア
ミド塩酸塩(8.1g)に代える以外は実施例1の製造法に
準じた操作を行なった。ただし、アンモニア性硫酸銅溶
液にて酸化閉環後、抽出した生成物を再結晶することな
く、エタノール(50ml)に溶かし、5N水酸化ナトリウム
水溶液(20ml)を加えて2時間還流した。反応終了後、
水(100ml)を加えた後、酢酸エチルにて抽出した。酢
酸エチル層を減圧下で濃縮し、得られた油状物質をエチ
ルエーテル(20ml)に溶かした。この溶液を濾過した
後、濾液をエタノール性塩酸溶液に加えることにより、
目的化合物(2)を得た。
実施例3 2−(p−アミノメチルフェニル)−2H−ベンゾトリア
ゾリル−5−アミノ(3)の製造 N,N−ジメチル−m−フェニレンジアミン2塩酸塩を
m−フェニレンジアミン2塩酸塩(7.2g)に代える以外
は実施例1の製造法に準じた操作を行ない、目的化合物
(3)を得た。
実施例4 p−(5,6−ジメトキシ−2H−ベンゾトリアゾール−2
−イル)ベンジルアミン(4)の製造 N,N−ジメチル−m−フェニレンジアミン2塩酸塩を
3,4−ジメトキシアニリン(6.4g)に代える以外は実施
例1の製造法に準じた操作を行ない、目的化合物(4)
を得た。
実施例5 2−[p−(5,6−メチレンジオキシ−2H−ベンゾトリ
アゾール−2−イル)]フェネチルアミン(5)の製造 N,N−ジメチル−m−フェニレンジアミン2塩酸塩を
3,4−メチレンジオキシアニリン(5.6g)に代える以外
は実施例2の製造法に準じた操作を行なった。ただし、
加水分解終了後、生成物を酢酸エチルにて抽出し、次い
で減圧下で酢酸エチルを濃縮して得た残渣をメタノール
より再結晶することにより、目的化合物(5)を得た。
実験例 (一般分析法) カルボン酸化合物を含むアセトニトリル溶液0.5mlを1
0mlバイアルにとり、これに2−ブロモ−1−エチルピ
リジニウムテトラフルオロボレート(3.7mM)、9−メ
チル−3,4−ジヒドロ−2H−ピリド[1,2−a]ピリミジ
ン−2−オン(2.7mM)および本発明化合物(3.7mM)の
アセトニトリル溶液各50μlを加え、約10秒間混和す
る。この溶液を室温下で約30分間放置する。
この反応液0.5mlを前処理用シリカカラムに通し、ア
セトニトリル(1.5ml)にて溶出する。全量をアセトニ
トリルにて2.5mlとした後、その20μlをHPLCに付す。
尚、各試薬についてのアセトニトリル溶液中の励起波長
および螢光波長は表2に示す。
実験例1(本発明化合物1を試薬として使用) フルフェナム酸を3、6、15、30または60ng含有する
アセトニトリル溶液の各0.5mlを10mlバイアルにとり、
これに2−ブロモ−1−エチルピリジニウムテトラフル
オロボレート(3.7mM)、9−メチル−3,4−ジヒドロ−
2H−ピリド[1,2−a]ピリミジン−2−オン(2.7mM)
および本発明化合物1(3.7mM)のアセトニトリル溶液
各50μlを加え、10秒間混和した。この溶液を室温下で
約30分間放置した。
この反応液0.5mlをボンドエルート(シリカ)に通
し、アセトニトリル(1.5ml)にて溶出する。全量をア
セトニトリルにて2.5mlとした後、その20μlをHPLCに
付した。
(測定条件) 測定装置:島津LC−4A(島津製作所製) 島津RF−535螢光検出器(同前) カラム:ノバパックC18(3.9×150mm;ウォーターズ社 製) ガードカラム;ヌクレオジル5C18(4.0×30mm;ナーゲル 社製) 移動相:アセトニトリル/水=2/1 流速:1.2ml/分 測定波長:励起波長395nm、螢光波長510nm (結果) 以上の実験より得たフルフェナム酸濃度とクロマトグ
ラムのピーク面積との関係を第1図に示し、クロマトグ
ラムを第2図に示した。
実験例2(本発明化合物5を試薬として使用) イブプロフェンを0.6、3、6、15、30または60ng含
むアセトニトリル溶液の各0.5mlについて、本発明化合
物5を試薬として使用した以外は、実験例1と同様の操
作を行なった。
(測定条件) 測定装置:実験例1に同じ。
カラム:ヌクレオジル5C18(4.6×150mm;ナーゲル社 製) ガードカラム;実験例1に同じ。
移動相:アセトニトリル/水=5/3 流速:1.0ml/分 測定波長:励起波長333nm、螢光波長375nm (結果) 以上の実験より得たイブプロフェン濃度とクロマトグ
ラムのピーク面積との関係を第3図に示し、クロマトグ
ラムを第4図に示した。
実験例3 本発明化合物(1)〜(5)と安息香酸との反応物で
あるアミド体のアセトニトリル溶液中における励起・螢
光波長は表2に示す通りである。また、各アミド体のHP
LCによる検出限界を合わせて示す。
【図面の簡単な説明】
第1図はフルフェナム酸濃度とクロマトグラムのピーク
面積の関係を示す図であり、縦軸はピーク面積(×1
04)を表わし、横軸はフルフェナム酸濃度(ng/500μ
l)を表わす。 第2図は実験例1で得たクロマトグラムであり、横軸は
保持時間(分)を表わし、図中の矢印で示したピークが
フルフェナム酸(約0.2ng)に相当する。 第3図はイブプロフェン濃度とクロマトグラムのピーク
面積の関係を示す図であり、縦軸はピーク面積(×1
06)を表わし、横軸はイブプロフェン濃度(ng/500μ
l)を表わす。 第4図は実験例2で得たクロマトグラムであり、横軸は
保持時間(分)を表わし、図中の矢印で示したピークが
イブプロフェン(約0.02ng)に相当する。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次式: [式中、R1はC1〜C5アルキレンを意味し、R2およびR3
    互いに同一または異なって、水素、C1〜C5アルキル、C1
    〜C5アルキルオキシ、アミノ、モノ−もしくはジ−C1
    C5アルキルアミノ(但し、同時に水素である場合を除
    く。)を意味するか、または一緒になってC1〜C5アルキ
    レンジオキシを形成し、R4は水素またはC1〜C5アルキル
    を意味する。]で表わされる化合物またはその塩。
  2. 【請求項2】次式: [式中、R1はC1〜C5アルキレンを意味し、R2およびR3
    互いに同一または異なって、水素、C1〜C5アルキル、C1
    〜C5アルキルオキシ、アミノ、モノ−もしくはジ−C1
    C5アルキルアミノ(但し、同時に水素である場合を除
    く。)を意味するか、または一緒になってC1〜C5アルキ
    レンジオキシを形成し、R4は水素またはC1〜C5アルキル
    を意味する。]で表わされる化合物またはその塩を含有
    する事を特徴とするカルボン酸類の分析用試薬。
JP63138039A 1988-06-03 1988-06-03 ベンゾトリアゾール誘導体およびそれを含有するカルボン酸類分析用試薬 Expired - Lifetime JP2681369B2 (ja)

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