JP2707317B2 - 含フッ素ヘマトポルフィリン誘導体及びその塩 - Google Patents

含フッ素ヘマトポルフィリン誘導体及びその塩

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は制癌剤や癌の治療に有用な含フッ素ヘマトポ
ルフィリン誘導体およびその塩に関する。
〔従来の技術およびその課題〕
ヘマトポルフィリン誘導体が癌組織に集積することが
報告されて以来、より選択的に集積する物質を発見し新
しい制癌剤の開発または新しい治療方法の発見を目的と
した開発研究が活発に行われている。そして、多くのポ
ルフィリン化合物の研究からデュウテロポルフィリンの
誘導体の3位と8位に置換基を有する化合物が本質的に
癌組織と何らかの親和性を有することが判明した。
例えば、デュウテロポルフィリンの誘導体の3位と8
位がビニル基の場合は生体内物質であるプロトポルフィ
リンであるが、この物質は細胞レベルの実験において癌
細胞と強い親和性を示し、これに光を照射すると細胞を
破壊する。
また、プロトポルフィリンの3位のビニル基をメトキ
シエチル基に変換した3−メトキシエチル−8−ビニル
デュウテロポルフィリンはプロトポルフィリンの8位の
ビニル基をメトキシエチル基に変換した3−ビニル−8
−メトキシエチルデュウテロポルフィリンより、ヒト胃
癌を移植したヌードマウスに投与した場合、選択的に癌
組織に集積することが判明している。
さらに、プロトポルフィリンの3位と8位のビニル基
の末端の2個の水素をフッ素に変換した含フッ素プロト
ポルフィリンは、3位又は8位のビニル基のみをフッ素
に変換した場合より癌細胞との親和性が強いものであ
る。これは、フッ素が水素とほぼ同じ原子半径を持つこ
とから、生体内酵素との立体的相互作用が同等と考えら
れる一方、フッ素は水素より炭素との結合が強固なた
め、フッ素に変換した含フッ素プロトポルフィリンは、
プロトポルフィリンより癌細胞との親和性又は集積性が
強く、特に両方のビニル基にフッ素が置換した含フッ素
プロトポルフィリンが片方のみを置換した物より強い親
和性を示すと考えられている。
そこで、肝癌組織との親和性が強いことが知られてい
るヘマトポルフィリンにフッ素を導入すれば、癌細胞と
の親和性又は集積性がより強いポルフィリンが得られる
のではないかと考えた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はかかる知見と発想に基づいてなされたもので
あり、癌組織に特異的に集積する特性を有し、制癌剤や
癌の治療に有用な次の式(I) (式中、R1及びR2は、一方が のとき他方が、−Hであるか又は両方とも である) で表わされる含フッ素ヘマトポルフィリン誘導体及びそ
の塩を提供するものである。
本発明の含フッ素ヘマトポルフィリン誘導体(I)
は、例えばデュウテロポルフィリンジメチルエステルに
2,2,2−トリフルオロ−1−ヒドロキシエチルエチルエ
ーテル(CF3CH(OH)OC2H5)を塩化アルミニウム存在下に
反応させることにより、3位又は8位にトリフルオロヒ
ドロキシエチル基を有する3−(2,2,2−トリフルオロ
−1−ヒドロキシエチル)デュウテロポルフィリンジメ
チルエステル(3−FDPME)、及び8−(2,2,2−トリフ
ルオロ−1−ヒドロキシエチル)デュウテロポルフィリ
ンジメチルエステル(8−FDPME)の混合物が得られ
る。得られた混合物は例えばシリカゲルクロマトグラフ
ィーなどの方法によって分離することにより、3−FDPM
E及び8−FDPMEをそれぞれ単離できる。
また、例えばデュウテロポルフィリンジメチルエステ
ルにトリフルオロアセトアルデヒド(CF3CHO)を塩化ア
ルミニウム存在下に反応させることにより、3位及び8
位にトリフルオロヒドロキシエチル基を有する3,8−ビ
ス(2,2,2−トリフルオロ−1−ヒドロキシエチル)デ
ュウテロポルフィリンジメチルエステル(3,8−FDPME)
が得られる。
さらに、得られた3−FDPME、8−FDPME、3,8−FDPME
などの含フッ素ヘマトポルフィリン誘導体は、例えば水
酸化ナトリウムなどを作用させることにより、それぞれ
の塩とすることができる。
なお、本発明で用いるデュウテロポルフィリンジメチ
ルエステルは、例えばカウゲイの方法(W.S.Caughey,J.
Org Chem.,31,2631(1966))により、合成することが
できる。
〔作用および発明の効果〕
本発明の含フッ素ヘマトポルフィリン誘導体は、癌細
胞に対する親和性が強く、癌組織に選択的に集積するた
め、制癌剤やレーザー照射による癌の治療に有用であ
る。
〔実施例〕
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明す
る。
実施例1 3−FDPMEおよび8−FDPMEの合成: セプタム、ジムロート(三方コック付)を付した二口
フラスコに、塩化アルミニウム668mg、デュウテロポル
フィリンジメチルエステル269mgおよび二硫化炭素5mlを
投入し、アルゴン気流下、145μlのCF3CH(OH)OC2H5を2
mlの塩化メチレンに溶解させた液を15分間で注入し、注
入後50℃で23時間反応をさせた。
反応後、反応液を氷水にあけ、塩化メチレンで抽出
し、抽出液を水洗した後、硫酸マグネシウムで乾燥し減
圧下溶媒を留去した。得られた反応生成物をシリカゲル
クロマトグラフィーで分離した結果、酢酸エチルを2−
5%含む塩化メチレン溶出分画から、3−FDPMEおよび
8−FDPMEの混合物を83mg(26%)得た。
得られた混合物を再度シリカゲルクロマトグラフィー
に付し、3−FDPMEおよび8−FDPMEをそれぞれ単離し
た。また、原料のデュウテロポルフィリンジメチルエス
テルは、177mg(66%)回収した。
3−FDPMEの物性値: 融点:222−224℃(赤色結晶) MS:m/e=636(M+) High MS:C34H35N4O5F3 Calcd,636,2559;Found,636,2563 IR(KBr)cm-1:3404(OH);3340(NH);2952,2920(C
−H);1736,1714(C=O);1162,1128(C−F)1 H−NMR(acetone−d6)ppm:10.89(5−H);10.76(1
5−H);10.61(20−H);10.40(10−H);9.10(s,1
H,8−H);6.66(q,1H,J=7.5Hz);4.39,4.37(t,t,J=
7.8Hz,7.3Hz,13′,17′−CH2−);3.65(s,3H,7−C
H3);3.63(s,3H,2−CH3);3.61(s,3H,18−CH3);3.5
7,3.56(s,6H,−CH3);3.51(s,3H,12−CH3);3.26,3.2
5(t,t,J=7.8Hz,13″,17″−;CH219 F−NMR(CDCl3,CFCl3):76.48(d,3F,J=7.5Hz) 8−FDPMEの物性値: 融点:223−226℃(赤色結晶) MS:m/e=636(M+) High MS:C34H35N4O5F3 Calcd,636,2559;Found,636,2567 IR(KBr)cm-1:3464(O−H);3328(N−H);2952,2
920,2868(C−H);1740(C=O);1166,1130(C−
F)1 H−NMR(acetone−d6)ppm:10.74(10−H);10.30
(5−H);10.29(15−H);10,21(20−H);9.29
(s,1H,3−H);6.99(m,1H);6.66(d,1H,J=4.9Hz,−
OH);4.48,4.37(t,4H,13′,17′−CH2−);3.78(s,3
H,7−CH3);3.75(d,3H,2−CH3);3.69(s,3H,12−C
H3);3.62,3.61(s,6H,−CH3);3.60(s,3H,18−CH3);
3.35,3.30(t,4H,13″,17″−CH2−);3.78(bs,NH)19 F−NMR(acetone−d6,CFCl3)ppm:75.4(d,3F,J=7.
8Hz) 実施例2 二硫化炭素10ml、塩化アルミニウム669mgおよびデュ
ウテロポルフィリンジメチルエステル269mgを投入した
耐圧ガラス管に、CF3CH(OH)2 2.4mlに硫酸4mlを作用さ
せて得られるCF3CHOを−78℃で導入し、導入後50℃で24
時間反応させた。
反応後、反応液を氷水にあけ、塩化メチレンで抽出
し、抽出液を水洗した後、硫酸マグネシウムで乾燥し減
圧下溶媒を留去した。得られた反応生成物をシリカゲル
クロマトグラフィーで分離した結果、3−FDPME及び8
−FDPMEの混合物を111mg(35%)得た。又、原料のデュ
ウテロポルフィリンジメチルエステルを70mg(26%)回
収した。
更に、酢酸エチルを20%含有した塩化メチレン溶出分
画から、3,8−FDPMEを23mg(6%)得た。
3,8−FDPMEの物性値: 融点:230℃以上(赤色結晶) MS:m/e=734(M+) High MS:C36H36N4O6F6 Calcd,734,2538;Found,734,2530 IR(KBr)cm-1:3452(O−H);3324(N−H);2924
(C−H);1736,1706(C=O);1166,1130(C−F)1 H−NMR(acetone−d6)ppm:10.85,10.73,10.30,10.28
(s,4H,meso−H);7.11(m,2H);6.79(d,2H,0H);4.4
3(t,4H,13′,17′−CH2−);3.83(s,6H);3.66(s,3
H);3.62(s,6H);3.61(s,3H);3.33(t,4H,13″,17″
−CH2−);3,64(bs,2H,NH)19 F−NMR(acetone−d6,CFCl3)ppm:75.5(d,J=7.8H
z) 実施例3 (1)3−FDPMEの加水分解 3−FDPME15.2mgをトルエン10mlに溶解し、これに19m
gの水酸化ナトリウムを溶解したメタノール溶液1mlの内
0.1mlを加え、一時間煮沸還流した後放冷した。析出し
た黒色結晶をろ集し、減圧乾燥して3−(2,2,2−トリ
フルオロ−1−ヒドロキシエチル)デュウテロポルフィ
リンジナトリウム(3−FDPNa)を13.8mg得た。
(2)8−FDPMEの加水分解 8−FDPME10.1mgをトルエン10mlに溶解し、これに19m
gの水酸化ナトリウムを溶解したメタノール溶液1mlの内
0.1mlを加え、一時間煮沸還流した後放冷した。析出し
た黒色結晶をろ集し、減圧乾燥して8−(2,2,2−トリ
フルオロ−1−ヒドロキシエチル)デュウテロポルフィ
リンジナトリウム(8−FDPNa)を9.8mg得た。
(3)3,8−FDPMEの加水分解 3,8−FDPME11.7mgをトルエン10mlに溶解し、これに19
mgの水酸化ナトリウムを溶解したメタノール溶液1mlの
内0.1mlを加え、一時間煮沸還流した後放冷した。析出
した黒色結晶をろ集し、減圧乾燥して3,8−(2,2,2−ト
リフルオロ−1−ヒドロキシエチル)デュウテロポルフ
ィリンジナトリウム(3,8−FDPNa)を9.7mg得た。
実施例4 ヒト肝細胞癌由来の培養細胞(JTC−16)に3−FDPN
a,8−FDPNa及び3,8−FDPNaをそれぞれ2.5、5、15、25
μg添加し、24時間培養した後、遠心分離し、上清を除
去した。除去した液と同量の培養液を加え、よく混合し
た後、再び遠心分離し、上清を除去した。得られた細胞
分画にジイソプロピルアミン2.5%含有メタノールを1ml
加えて抽出し、よく混合した後遠心分離し、その上清0.
1mlを以下に述べる条件で高速液体クロマトグラフによ
り分離し癌細胞に取り込まれた3−FDP,8−FDP及び3,8
−FDPの量を測定した。高速液体クロマトグラフの条件
は、カラムは昭和電工(株)製のポーラスポリマーゲル
(HP−125)を用い、先に述べた抽出液の組成に水を10
%の割合で加えた液を一分間に0.5mlの流速で行った。
その結果、第1図から明らかなように、3−FDPNa添
加群は5マイクログラム以上添加しても細胞中にはほぼ
同じ量しか観察されなかったが、8−FDPNa及び3,8−FD
PNaは添加量を増やせばその添加量に比例して8−FDP及
び3,8−FDPが観察された。更に、3,8−FDPNaは8−FDPN
aより、ほぼ2倍の親和性があることが観察された。
実施例5 実施例4で示したヒト肝細胞癌(JTC−16)をヌード
マウスに移植し、癌が一定の大きさになった時点で、肝
細胞癌由来の培養細胞に最も親和性を示した3,8−FDPNa
を体重1kg当たり10mg投与し、投与72時間後に解剖し
た。摘出した癌、肝臓、胃、腎臓の各組織は即時凍結乾
燥し、乳鉢で粉砕した後、その25mgを秤量しジイソプロ
ピルアミン2.5%含有メタノールを1ml加えて抽出し、よ
く混合した後遠心分離し、その上清0.1mlを実施例4と
同様の条件で高速液体クロマトグラフにより分離し、癌
組織に取り込まれた3,8−FDPNaの量を測定した。
その結果、保持時間20分前後に3,8−FDPNaのピークを
認め(第2図)、その蛍光スペクトルの630nm付近のピ
ーク高さ(第3図)を測定したところ、癌には肝臓の3.
9倍、胃の5.5倍、腎臓の6.1倍の3,8−FDPNaが存在する
事が明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例4におけるポルフィリンの添加量と癌
細胞に取り込まれた量の関係を示す図面、第2図は、実
施例5における626nmでの時間経過と蛍光強度を示す図
面、第3図は、3,8−FDPNaのHPLC保持時間における蛍光
スペクトルを示す図面である。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次の式(I) (式中、R1及びR2は、一方が のとき他方が、−Hであるか又は両方とも である) で表わされる含フッ素ヘマトポルフィリン誘導体及びそ
    の塩。
  2. 【請求項2】R1であり、R2が−Hである請求項1記載の含フッ素ヘマト
    ポルフィリン誘導体及びその塩。
  3. 【請求項3】R1が−Hであり、R2である請求項1記載の含フッ素ヘマトポルフィリン誘導
    体及びその塩。
  4. 【請求項4】R1、R2ともに である請求項1記載の含フッ素ヘマトポルフィリン誘導
    体及びその塩。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013089008A2 (en) 2011-12-15 2013-06-20 Fujifilm Corporation Colored composition and image display structure

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WO2013089008A2 (en) 2011-12-15 2013-06-20 Fujifilm Corporation Colored composition and image display structure

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