JP4446489B2 - 鉄サレン錯体 - Google Patents
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Description
−H
−CO2Me
−CO(OCH2CH2)nOCH3
−NHR1(R1は水酸基を有する置換基である)
る)であり、R2は−H、−NH2、又は−NHR4(R4は水酸基を有する置換基である)である)
本発明の鉄サレン錯体は、磁性を有するため、特定の化合物を結合させた磁性を有する薬剤を提供することができる。
また、薬剤に交流磁場を印加することにより温度を上昇させがん細胞を殺傷することも可能である。
その結果、従来における、経口投与が困難なこと、担体分子が一般的に巨大であること、あるいは薬剤分子との結合強度、親和性に技術的な問題があることを解決することができ、実用化が容易なドラッグ・デリバリ・システムを実現することが出来る。
本発明の鉄サレン錯体は、下記式(I)〜(V)のいずれかで示される。
−H
−CO2Me
−CO(OCH2CH2)nOCH3
−NHR1(R1は水酸基を有する置換基である)
る)であり、R2は−H、−NH2、又は−NHR4(R4は水酸基を有する置換基である)である)
(1):イブプロフェンピコノール、フェニルプロピオン酸系鎮痛・消炎剤
(2):メフェナム酸、アントラニル酸系解熱消炎鎮痛剤
(3):ペフロキサシン:高脂血症治療剤
(4):ゲミフィブロジル:抗菌剤
(5):蛍光色素(ローダミン)
本発明の薬剤は、上記の鉄サレン錯体からなる。
本発明の薬剤の使用例としては、薬剤自体が磁性を有するため、個体に投与した後、当該個体に磁界を加えて、薬剤を目的とする組織又は患部に誘導させることができる。
別の使用例としては、個体の組織内又は患部内に磁力発生手段を適用し、薬剤を当該組織又は患部に誘導させることができる。
別の使用例としては、個体の組織内又は患部内に当該個体の体液を供給する血管等の経路の途中に磁力発生手段を配置して、薬剤を下流の組織又は患部に誘導させることができる。
別の使用例としては、R1がローダミン(蛍光色素)である鉄サレン錯体からなる薬剤に、光を照射して発光させ、これを検出することで、薬剤の体内動態を検知することができる。
別の使用例として、薬剤を磁場により患部へ誘導後、交流磁場を薬に印加して、がん細胞周辺の温度をがん細胞殺傷温度へ上昇させ、がん細胞のみを殺すことができる。
本発明の薬剤は、体内に投与した薬剤を、当該薬剤の磁性を利用して所定の患部に誘導する誘導システムであって、個体の表面、組織、又は患部に対して磁場を発生する手段を配置するようにした、薬剤誘導システム、に適用することができる。
本発明の薬剤は、体内に投与した薬剤を、当該薬剤の磁性を利用して所定の患部に誘導する誘導システムであって、個体に対して磁場を発生する手段と、当該磁場を前記個体の目的とする組織又は患部に誘導する手段と、を備える薬剤誘導システム、に適用することができる。
前記磁場を発生する手段は、2つの磁石を対にして当該二つの磁石の間に前記目的とする組織又は患部を置き、当該組織又は患部に磁束を集中させるように構成されてなる、ことが好ましい。
前記目的とする組織又は患部は、MRI又はCTによって同定される、ことが好ましい。
本発明の薬剤は、体内に投与した当該薬剤の磁性又は発光を検出することにより、当該薬剤の体内動態を検知する、磁気検出装置、に適用することができる。
前記薬剤の磁性は、磁気共鳴誘導または発光によって検出することが好ましい。
本発明の薬剤の別の使用例として、がん組織に誘導された本薬剤に電磁波を当てることにより、局所的に温度を上昇させ、がん細胞を特異的に殺傷することができる。
このように、本発明の鉄サレン錯体を用いれば、一つの薬剤で機能診断、MRI診断装置、がん化学療法、がん温熱療法、磁場誘導ドラッグ・デリバリ・システム、に適用することができる。
本発明の薬剤の別の使用例として、薬剤の分子モデルを設定し、当該分子モデルについて数値計算により求めたスピン電荷密度から前記分子モデルが磁性を有するか否かを判定し、磁性を有すると判定した分子モデルに基づいて薬剤を設計する方法、を提供することができる。
上記薬剤を設計する方法において、数値計算により、両端に結合する化合物(R1)の電子の授受が0.5電子(e)未満となるように、薬剤の設計をすることができる。
上記薬剤を設計する方法において、スピン電荷密度分布に基づいて分子モデルの磁性強度を判定することができる。
鉄サレン錯体の合成を、次のように行った。
得られた化合物は、シリカジェルを使ったフラッシュクロマトグラフィーを2回行うことで、10gのcompound (化合物)6(収率58%)が得られた。
Step 7:
Complex A:複合体A
得られた化合物を、ジエチルエーテルとパラフィンの溶液中で再結晶させ高速液化クロマトグラフィーで測定したところ、純度95%以上のcomplex A(複合体A)(鉄サレン錯体)5.7g(収率62%)を得た。
その後、両端に、−NHR1、水素結合を多く有する置換基−CO2Me、−CO(OCH2CH2)nOCH3又は
をアシル化、Et3N等の反応ステップを経て、結合させた。
鉄サレン錯体の合成を、次のように行った。
Step 7:
Complex A:複合体A
鉄サレン錯体の合成を、次のように行った。
式(I)〜(IV)の化合物とそれに結合する化合物の電子の移動は第一原理計算で求めることができる。
このコンピュータシミュレーションを実現するシステムは。コンピュータとしての公知のハードウエア資源を備えるものであって、すなわち、メモリと、CPUなどの演算回路を備える演算装置と、演算結果を出力する表示手段を備えている。メモリは、既存の有機化合物または3次元構造を特定するデータと、コンピュータシミュレーションを実現するソフトウエア・プログラムを備えている。このソフトウエアは、各化合物の側鎖を追加・変更・削除し、所定の側鎖間で架橋し、記述のスピン電荷密度の高い領域を計算し、構造全体としてのスピン電荷密度を決定可能なものである。このプログラムとして、例えば、市販品(Dmol3、アクセルリス社)を利用することができる。
ユーザーは化合物について、側鎖を追加する位置を入力し、または側鎖を変更し、あるいは削除するものを選択し、さらに、架橋を形成すべき箇所をメモリの支援プログラムを利用して演算装置に指定する。演算装置はこの入力値を受けて、スピン電荷密度を演算してその結果を表示画面に出力する。また、ユーザが既存の化合物の構造データをコンピュータシステムに追加することによって、既知の化合物についてのスピン電荷密度を得ることが出来る。
表1に電荷移動の計算結果を示す。表1においては、鉄サレン錯体(化学式(I))とそのR1部分に結合する電荷移動を示した。マイナスは電子が増加していることを示す。プラスは電子が減っていることを示す。
ラットL6細胞が30%のコンフルエントの状態の時に上記式で示される鉄サレン錯体粉末を磁石に引き寄せられるのが目視できる程度の量を培地にふりかけて48時間後に培地の状態を写真撮影した。
図1はラットL6細胞の培地がある角型フラスコに棒磁石を接触させた状態を示している。次いで、48時間後角型フラスコ底面の一端から他端までを撮影し、細胞数を算出した結果を図2に示す。図2において磁石から近位とは、角型フラスコ底面における磁石端面の投影面積内を示し、磁石から遠位とは、角型フラスコ底面において磁石端面と反対側にある領域を示す。
次に本発明に係る誘導装置の他の例について説明する。この誘導装置は、図3に示すように重力方向に互いに向き合う一対の磁石230,232がスタンド234とクランプ235によって支持されており、磁石の間には金属板236が置かれている。一対の磁石間に金属板、特に鉄板をおくことにより、局所的に一様で強力な磁界を作り出すことができる。
この磁界の領域に固体の組織を置くことにより、この組織に薬剤を集中させることができる。体重約30グラムのマウスに既述の金属錯体(薬剤濃度5mg/ml(15mM))を静注して開腹し、右の腎臓を前記一対の磁石の間に来るようにマウスを鉄板の上に置く。
使用した磁石は、信越化学工業株式会社製 品番:N50(ネオジウム系永久磁石) 残留磁束密度:1.39-1.44 Tである。このとき、右側の腎臓に与えられた磁場は約0.3(T)で左側の腎臓に与えられる磁場はその約1/10である。左の腎臓及び磁界を適用しない腎臓(コントロール)と共に、マウスの右腎に磁界を加えて10分後MRIでSNRをT1モード及びT2モードで測定した。その結果、図4に示すように、磁界を加えた右腎(RT)が左腎(LT)及びコントロールに比較して薬剤を組織内に留め置くことができることが確認された。
図6に示すように、サレン錯体の代わりに、塩水を注入した塩水グループ(saline)では、メラノーマ増大は最大であった(100±17.2%)。一方、磁場を適用せずにサレン錯体を注入したSCグループでは、メラノーマ増大は緩やかに減少した(63.68±16.3%)。これに対して、磁場を適用しつつ(n=7〜10)サレン錯体を注入したSC+Magグループでは、ほとんどのメラノーマが消失した(9.05±3.42%)。
図7に示すように、組織学的検討を、腫瘍増殖マーカーであるanti-Ki-67抗体及びanti-Cyclin D1抗体を用いて、ヘマトキシリン−エオジン染色及び免疫組織染色により行った。その結果、サレン錯体を注入した場合(SC)においてメラノーマの腫瘍増大が減少し、さらにサレン錯体に磁場の適用が組み合わされた場合にはほとんどが消失することが分かった。
Claims (1)
- 下記式(I)で示される鉄サレン錯体分子からなり、当該分子自体が、磁性担体を利用することなく、個体に投与された後、当該個体に外部から0.3Tの磁場を加えると、前記分子が前記磁場を加えた領域に誘導される磁性を有する磁性体からなる抗腫瘍薬剤。
式(I)において、「X」は「H」である。
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