JPS58981A - 水溶性ポルフイリン誘導体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な水溶性ポルフィリン誘導体に関するもの
である。

一般にポルフィリン類（プロトポルフイリ／。

ヘマトポルフィリン、ウロポルフィリンなど）を担癌動
物に静注すると、癌細胞はこの物質を正常細胞の約２倍
も多く取り込み、この癌細胞組織に４０５ｎｍの紫外線
を照射すると、６３０および６９０ｎｍの赤色螢光を発
するので、癌組織の検出判定に利用されている。

また、ポルフィリン類は正常細胞よりも癌細胞に対して
親和性が強く、ポルフィリン類を取り込んだ癌細胞に６
３０ｎｍの光照射を施すことによって、癌細胞は３日後
に完全に死滅する。それ故、ポルフィリン類は癌細胞の
撲滅に有用な物質である。

しかしながら、かようなポルフィリン類は一般に固体で
脂溶性の物質であり、経口あるいは非経口で動物に投与
する場合には、水溶性物質に比べて動物の任意の部位へ
の移動率は遅く、取り込まれる量も低レベルである。移
動率を高めるために、エタノール、′）メチルスルホキ
シドなどの有機溶媒でポルフィリン類を可溶化したり、
ＯＭＯ，ショ糖エステル、モノグリセリドなどの乳化剤
を使って分散させることが行なわれているが、可溶化、
乳化２分散に際して特殊技術が必要となる。

そこで本発明者等は、ポルフィリン誘導体をそれ自体水
溶化することを目的として鋭意研究を重ねた結果、新規
な水溶性ポルフィリン誘導体を得ることに成功した。

すなわち本発明の水溶性ポルフィリン誘導体は下記一般
式（１）で表わされる構造を有するものである。

ＥＮ−ＨＣｌ （式中、Ｒ７はＲ２または−０−ＥＮ−Ｈｏｔ　、　Ｒ
２は一０２Ｈ。

！Ｎ　−ＨＯＩ のときＲは一〇）１″−０Ｈ３である。ＥＮはエチレン
ジアミン残基（−ＮＨ−０Ｈ２−ＯＨ２〜ＮＨ２）を表
わす。） 上記一般式ｍで表わされる水溶性ポルフィリン誘導体の
具体例としては次のような化合物が挙げられる。

（１）　　メチルピロフェオフォルバイトエチレンジア
ミン塩酸塩（以下ＭＰＰＥＨと略称する）：！；Ｈ−Ｃ
ＨｆＣＨ，−ＮＨ，−ＨＣＩＬ−〇 ＮＨ−ＣＨよ−ＣＨ，−ＮＨ，・Ｈ，Ｃ１（２１メチル
フェオフォルバイトエチレンジアミン塩酸塩（以下ＭＰ
ＢＨと略称する）：￥Ｉ（−Ｃ，Ｈｌ−ＣＨｚ−ＮＨｚ
・ＨＣＩ（３１メチルメゾビ（７７エオフオルノ（イド
エチレンジアミン塩酸塩（以下ＭＭＰＰＥＨと略称する
）： 上記した本発明の水溶性ポルフィリン誘導体は以下に示
す方法で製造することができる。

まず、出発物質として下記一般式（［１で表わされるク
ロロフィル誘導体を使用する。

（式中、几、はＲ２または一０００ＣＨ３、Ｒ４は−Ｏ
Ｈ＝　ＯＨ２または−０２）１．を表わし、Ｒ３が一０
０００Ｔ（３のときＲ４は一０Ｈ＝ＯＨ２である。） 上記一般式（ｍｌで表わされるクロロフィル誘導体の具
体例としては、次のような化合物が挙げられる。

（１）　メチルピロフエオフオルノ（イド＝（１１）　
　メチルブ・エオフオルノ（イド：Ｃ００ＣＨ。

（ｉｉｉｌ　　メチルメゾビロフェオフォルバイド二上
記のうちメチルフェオフォルバイトは、クロロフィルか
らＭｇを解離し、７位の炭素におけるフィチルエステル
をメチルエステルに置換することにより容易かつ安価に
得られる物質である。このメチルフェオフォルバイトを
製造する方法としては、メタノールと塩酸あるいは硫酸
のごとき鉱酸を高濃度で混合した溶媒を用いて酸触媒エ
ステル交換を行なう方法や、クロロフィラーゼのような
酵素を触媒として含水メタノール中でエステル交換を行
なう方法などが採用できるが、本願発明と同一出願人に
よって既に特許出願された方法（特開昭５５−１４７２
８６　）によって工業的に効率よく製造することができ
る。

この先願方法によれば、クロロフィルａもしくはす、フ
ェオフィチンａもしくはｂｌまたはこれらの誘導体の分
子中にプロビオニルエステルとして結合しているフィト
ールを、多孔質強酸性イオン交換樹脂を触媒としてメタ
ノールとの間でエステル交換することによって、メチル
フェオフォルバイトが製造される。

カくシて得られるメチルフェオフォルバイトを脱炭酸す
ることによってメチルピロフェオフォルバイトを製造す
ることができ、またこのメチルピロフェオフォルバイト
を水素添加することによってメチルメゾピロフェオフォ
ルバイトを製造することができる。これらのクロロフィ
ル誘導体はいずれも固体で脂溶性の物質である。

本発明方法によれば、上記一般式（ｉｔで表りさレルク
ロロフィル誘導体を無水条件下でエチレンジアミンと反
応させる。このとき得られる反応生成物はいずれもその
ままでは水溶性ではなく、塩酸を添加して酸性となし塩
酸塩とすることによって初めて水溶性となる。この場合
、硫酸、リン酸などの無機酸や、シュウ酸、コ・・り酸
、酒石酸などの有機酸などを添加して酸性としても、安
定な水溶性化合物は得られない。

本発明方法における出発物質としてメチルピロフェオフ
ォルバイトを用いることによってＭＰＰＢＨカ、メチル
フェオフォルバイトを用いることによってＭＰＥＨが、
メチルメゾピロフェオフォルバイトを用いることによっ
てＭＭＰＰｇＭが、それぞれ本発明の水溶性ポルフィリ
ン誘導体として得られる。

か（して得られた水溶性ポルフィリン誘導体の各種溶媒
に対する溶解性を調べた結果を矛１表に示す。

オ・１表 ＭＰＰＢＨＭＰＥＨＭＭＰＰＥ）Ｉ 水　　　　　　　　　　丑　　　　　　゛用′　　　　
　　　十メタノール　　　　世　　　　　１廿　　　　
　廿エタノール　　　　＋　　　　　十　　　　　丑ア
セトン　　　　　−− クロロホルム　　　　　−− ピリジン　　　　　丑　　　　　世　　　　　丑１０係
メタノール　　　　＋　　　　　　　世　　　　　　　
丑１０係エタノール　　　　　　　　　　　　　十　　
　　　　　丑註）符号の説明　　　−：不溶 ＋：溶解 ＋：溶解性中 世：溶解性大 本発明による新規な水溶性ポルフィリン誘導体は、前述
したような一般のポルフィリン類と同様に癌組織の検出
判定、および紫外線照射による癌細胞の撲滅に有用な化
合物であり、従来のポルフィリン類が脂溶性であるのに
対して水溶性であるためその使用法も簡単で体内での移
動率も良好になる。また、本発明のポルフィリン誘導体
に導入されたエチレンジアミン塩酸塩の反応性を利用し
て、各種の有用な化合物を得るための中間体としての用
途も期待できる。

さらにまた、本発明の水溶性ポルフィ１ノン誘導体はあ
る種の微生物の発育を阻止する抗菌作用を有しているこ
とが実験の結果判明した。抗菌性の試験方法を下記に示
す。

微生物培養培地組成は次の通りである：肉エキス　　１
　％ ペプトン　　１　％ ＮａＣ！１　　　０．５％ 寒天　　　　１．５％ ｐＨ７，０ 上記培地をシャーレにプレコートし、これに各種微生物
の試験管培養液をシャーレの中ノＢより放射状に塗布し
た。本発明の水溶性ポルフィリン誘導体のＭＰＰ　ＥＨ
とＭＰ　ＢＨにつ（・て番ま０．１Ｍ水溶液を、またＭ
ＭＰＰＥＨにつ℃・て＆’！、０．０１Ｍ水溶液にＴｗ
ｅｅｎ　８００．５　％添加した溶液４をそれぞれ被検
液とし、この被検液を浸み込ませた口紙ディスク（９φ
）を上記のシャーレ中ノド部に置（・て、３０Ｃ、２４
ｈｒ　、　６０ｗ電球照射下で微生物を培養し、ディス
クによる微生物生育阻止力を調べた。結果を下表に示す
。

酵母 Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ　５ａｋｅ　　　　　−８
ａｃｃｈａ、ｒｏｕｘｉｉ　ＩＦＯ０４８７−Ｔｏｒｕ
ｌｏｐｓｉｓ　ｃｏｌｌｉｃｕｌｏｓａ　ＩＦｏ　０３
３１　　　　−０ａｎｄｉｄａ　ａｌｂｉｃａｎｓ　Ｉ
ＦＯ０１９７−−カ　　　ビ Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ　Ｍ−６３−−Ａ
ｓｐｅｒ、　ｆｕｍｉｇａｔｕｓ　ＩＦＯ４０４０−註
）符号　−：抗菌性熱、＋：抗菌性有。

廿：抗菌性強 表かられかるように、本発明のポルフィリン誘導体は、
酵母、カビに対しては抗菌性を示さず、細菌に対して選
択的に抗菌性を示す。また細菌の中でもグラ７ム陰性菌
とグラム陽性菌との間で抗菌性に差が認められ、グラム
陽性菌に対してより強い抗菌性を有し、特にＭＭＰＰ］
３Ｈはグラム陰性菌には抗菌性を示さず、グラム陽性菌
にのみ作用するという特異性を有している。

以下本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発
明はその要旨を超えない限りこれら実施例によって限定
されるものではない。

実施例１゜ ジャケット付ガラス製カラムに多孔質強酸性イオン交換
樹脂「レパチツ）　５Ｐ１２０Ｊ　（バイエル社製商品
名）５０ｄを充填し、溶媒をアセトンに置換しておく。

これに原料として、スピルリナより得られたクロロフィ
ルペース）５Ｉｉのアセトン溶液を通液する。吸着、洗
滌を十分に行なった後、溶媒をメタノールに置換し再び
洗浄を溶出液が無色になるまで行なう。次にジャケット
内に６０Ｃの温水を通じて樹脂槽を保温し、そのままで
数時間放置する。反応終了後樹脂槽を室温まで冷却しメ
タノール２００　ｍｌを用〜・て洗浄を行なう。ここへ
溶離溶媒として３％ＭｇＯ１２−メタノール溶液をｓ、
ｖ、＝＋〜２で３００　ｍ１通液し、メチルフェオフォ
ルレノ（イドな回収する。

得られた溶出液に＋　５０１１１７加水し、エーテル２
０Ｑｍｌを用（・て液々分離することでメチルフェオフ
ォルバイトと無機物を分離し、エーテル相を数回５０　
ｍｌの水で洗浄した後、蒸発乾固させる。

次いで有機溶剤中で結晶化、カラム処理で精製させるこ
とにより純度９８．５％のメチルフェオフォルバイトを
得た。

かくして得られたメチルフェオフォル〕（イド１１にエ
チレンジアミン５０ｇを加え、窒素気流中で１２０Ｃに
加熱還流し３時間反応させる。次いでエチレンジアミン
を減圧蒸留で留去し、これに３％塩酸水を添加してｐＨ
５，０に調整し可溶化して水溶性ＭＰＥＨの溶液を得る
。このＭＰＥＨ水溶液を多孔性樹脂（三菱化成■製「Ｈ
Ｐ２０Ｊ　）２００　ＩＩ／を充填したカラムに通し、
未反応の塩酸とエチレンジアミンを水洗により除去し、
ＭＰＥＨはカラムに吸着させる。メタノールまたはアセ
トンのいずれかを溶離溶媒としてカラムに通液するとＭ
ＰＥＨが溶出する。溶出液中の溶離溶媒を減圧蒸留で除
去すると、約１１のＭＰＥＨが得られる。

この元素分析値は下記の通りである。

理論値　　　実測値 Ｃ！　　　５７．８０係　　　５６．９５％Ｈ６，，７
４６，７９ Ｎ　　　　　　１６．８６　　　　　　　１６．７３Ｃ
Ｉ　　　　　　＋２．８２　　　　　　　　＋３．１５
０　　　　　　５．７８　　　　　　　　６．２９また
、紫外−可視吸収スペクトルは添付図面に示す通りであ
る。

実施例２゜ メチルフェオフォルバイト（実施例１と同様に調製、精
製したもの）１１をピリジン中で脱炭酸して得たメチル
ピロフェオフォルバイトに、エチレンジアミン５０Ｉを
加え、窒素気流中で１２００に加熱還流し３時間反応さ
せる。以下、実施例１と同様にしてエチレンジアミンの
留去、塩酸添加による塩酸塩の生成、および多孔性樹脂
カラムによる精製を施して、約１１のＭＰＰＥＨを得た
。

この元素分析値は下記の通ｐである。

理論値　　　実測値 ０　　６２．７１％　　　６０．３４％Ｈ６，９２７，
１Ｏ Ｎ　　　　　　１５．８２　　　　　　　１５．！ｌＮ
０１　　　　　ｊ　０．０３　　　　　　　　＋　２．
５０Ｑ　　　　　　　４．５２　　　　　　　　４．５
１また、紫外−可視吸収スペクトルはＭＰ　ＥＨと実質
的に同様であった。

実施例３゜ メチルピロフェオフォルバイｌ−”（実施例２と同様に
調製、精製したもの）１ｇをピリジ／中でＰｄ−０触媒
存在下水素添加して得たメチルメゾピロフエオフオルバ
イドに、エチレンジアミン５０１１を加え、窒素気流中
で１２０ｔＺ’に加熱還流し３時間反応させる。以下、
実施例と同様にしてエチレンジアミンの留去、塩酸添加
による塩酸塩の生成、および多孔性樹脂カラムによる精
製を施して、約ＩＩのＭＭＰＰＥＨを得た。

この元素分析値は下記の通りである。

理論値　　　実測値 ０　　　６８．４６％　　６７．２４％Ｈ６，８５６，
９８ Ｎ、　　　１３．６９　　　１３．８５Ｃ１５，７９６
，１９ ０５・２　ｉ　　　　　５．６７ また、紫外−可視吸収スペクトルはＭＰ　ＥＨと実質的
に同様であった。

【図面の簡単な説明】

矛１図はＭＰＥＨの水溶媒中での紫外−可視吸収スペク
トルを示し、矛２図はＭＰＥＨのアルコール溶媒中での
紫外−可視吸収スペクトルを示す。 特許出願人　　　タマ生化学株式会社 同　　　　　　　荒　　　木　　　友　之　助ＩＩＩ図 １ｉｉ２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １一般式 （式中、Ｒ７はＲ２または一〇−ＢＮ−ＨＯＩ　、　Ｒ
   ２ばＥＮ−ＨｏＩ −０２Ｈ，または−ＯＨ企ＣＨ３を表わし、Ｒ１がＥＮ
   はエチレンジアミン残基（−ＮＨ−ＯＨ２−ＯＨ２−Ｎ
   Ｒ２）を表わす。） で表わされる水溶性ポルフィリン誘導体。 ２、一般式（１）が下記式 Ｆ：Ｎ・ＨＣＩ ＥＮ−ＨＣｌ で表わされるメチルピロフエオフオルノ（イドエチレン
   ジアミン塩酸塩である特許請求の範囲才１項記載の化合
   物。 ３、一般式（＋ｌが下記式 すＮ−ＨＣｌ ＥＮ−ＨＣｌ で表わされるメチルフエオフオルバイドエチレンジアミ
   ン塩酸塩である特許請求の範囲矛１項記載の化合物。 ４、・一般式ｒｌｌが下記式 ％式％ でｓｂされるメチルメゾピａ７エオフオルバイドエチレ
   ンジアミン塩酸塩である特許請求の範囲矛１項記載の化
   合物。 ５一般式 ％式％） （式中、Ｒ３はＲ２または一００００Ｈ３，几、は−０
   Ｈ＝ＯＨ２または一０２Ｈ，を表わし、Ｒ３が−Ｃ００
   ＣＨ３のときＲ４は一０Ｈ＝ＯＨ２である。）で表わさ
   れるクロロフィル誘導体をエチレンジアミンと反応させ
   、次いで塩酸と付加物を形成させることを特徴とする 一般式 ％式％ （式中、Ｒ４はＲ２または−０−ＥＮ−ＨＯｌ　、几、
   はＵＮ　−ＨＯＩ ＥＮはエチレンジアミン残基（−ＮＨ−ＯＨ２−ＯＨ２
   −ＮＲ２）を表わす。） で表わされる水溶性ポルフィリン誘導体の製造方法。 ６一般式側）が下記式 で表わされるメチルピロフェオフォルバイトであり、一
   般式１１が下記式 すＮ−ＨＣｌ ＥＮ−ＭＣＩ で表わされるメチルピロフェオフォルバイトエチレンジ
   アミン塩酸塩である特許請求の範囲矛５項記載の製造方
   法。 ７、一般式（ｆｆ）が下記式 で表わされるメチルフェオフォルバイトであり、一般式
   （＋ｌが下記式 Ｆ：Ｎ、ＨＣｌ 罫 ＥＮ・ＨＣＩ で表わされるメチルフェオフォルバイトエチレンジアミ
   ン塩酸塩である特許請求の範囲矛５項記載の製造方法。 ８、一般式（Ｉｌｌが下記式 で表わされるメチルメゾピロフェオフォルバイトであり
   、一般式（■）が下記式 さ＝Ｏ ＥＮ−ＨＣｌ で表わされるメチルメゾピロフェオフォルバイトエチレ
   ンジアミン塩酸塩である特許請求の範囲矛５項記載の製
   造方法。 ９一般式 ％式％ （式中、Ｒ３はＲ２または一♂−ＥＮ−Ｈｏｔ　、、　
   Ｒ２＆ま琴Ｎ−ＨＣ！］ ＥＮはエチレンジアミン残基（−ＮＨ−ａＨ，、−ａＨ
   ２−ＮＲ２）を表わす。） で表わされる水溶性ポルフィリン誘導体を有効成分とす
   る抗菌剤。