JPS63196586A - バクテリオフエオホ−バイド誘導体 - 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】 （イ）ＩＩ業上の利ｍ分野 本発明は、バクテリオフェオホーバイト誘導体及びその
金属錯体を有効成分とする癌の治療１診断、マーカー並
びにミサイル療法に用いる新規な癌指向性９ＩＩ剤に関
する。

ｃ口）従来の技術 従来から、ポルフィリン誘導体が癌組織に対して１選択
的な集積性を有することはよく知られている。しかしな
がら、現在癌の光化学療法のために研究開発されている
ポルフィリン誘導体は、治療効果が表在性の癌のみに限
られている。しかも強い光毒性を有しているため、これ
を人体に投与した場合、　ＪＪ！者はポルフィリン誘導
体が体外に排泄されるまで長時間にわたって暗所にとど
まることが必要となる。この欠点はポルフィリン誘導体
の紫外線吸収波長が、より長波長側に移動すれば解決す
るものと思われた。

本発明者らは、この欠点を克服するため種々研究を重ね
た結果、可視光線吸収波長が６００ｎｍ〜６５０ｎｍで
あるフェオホーバイト誘導体についても、癌に対する親
和性を維持し、癌の破壊効果が強力なる事実、およびあ
る種の金属をポルフィリン骨格内に導入して得られた金
属ポルフィリン化合物ならびに金属キレート形成能を有
する基を持ったポルフィリン化合物についても癌に対す
る親和性を保持したまま光毒性のみが激減している事実
を見出した。（特公開昭６０−９２２８７号、特公Ｎｌ
ｌＲ６１−７２７９号、特公開ｔ％１（６１−８３１８
５号、特願昭６１−２５３２３１号および特願昭６１−
２５３２３３号） （ハ）発明が解決しようとする問題点 動物由来のポルフィリン化合物の吸収波長は５００〜６
３０ｎｍであるが、上述の如くポルフィリン化合物を植
物由来のフェオホーバイト誘導体となすことによって、
少し長波長側に移動するが移動の度合は必ずしも充分で
はない。

（ニ）問題を解決するための手段 そこで、この長波長側に吸収帯を持つ化合物を求めて更
に研究を重ねた結果、光合成細菌から抽出したバクテリ
オクロロフィルを出発原料としバクテリオフェオホーバ
イト（特公開昭５８−６９８８４号による方法に準する
）に導き、これからバクテリオフェオホーバイトの各種
誘導体を合成せしめると、該ポルフィリン化合物は癌に
対する親和性は保持されたまま長波長側に吸収帯を持つ
ことが明らかとなつた。

すなわち現在、光化学療法のために研究使用されている
ヘマトポルフィリン誘導体の光吸収波長は５００〜６３
０ｎｍにあるが、フェオホーバイト誘導体のそれは６０
０〜６５０ｎｍに、バクテリオフェオホーバイト誘導体
のそれは７００〜８００ｎｍにあった。

それら代表例のスペクトルデータな表１に示す。

表　　１ プロトポルフィリン　　メチル　　　　　　　　メチル
バクテリオジメチルエステル　　　フェオホーバイト　
　　フェオホーバイト八ＣＨＣｌ３　（、ａ、　　λＣ
ＨＣｌ３．．．　　入ＣｌｌＣｌ、　　（、。

■ａＸ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｍＪＩＸ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ａａＸＳＯ８（
Ｉ３，３００）５０８．５（Ｉ０，８００）５４１　　
　　　（Ｉｎ、８００）　　　　　　５３８．５　　　
　　（Ｉ０，４００）　　　　　　５コ３　　　　　　
（Ｉ９，２００）５３０　　　（５，０００）　　　６
１２　　　　（８，９００）６６８．５　　　（４４１
，５００）　　　６８８　　　　（９，１００）７５８
　　　（４１，５００） 従って、バクテリオフェオホーバイト誘導体による光化
学療法についてはより深部到達度の高いものとなり治療
効果が上がり、＃断面においてもバクテリオフェオホー
バイト誘導体が他のポルフィリン化合物よりもより赤色
蛍光を放つのでさらに癌組織と正常組織の鮮明な色別が
でき一層良好な結果が得られる。

なお、動物由来のヘミンおよび植物由来のクロロフィル
の給源および抽出、ならびにそれらからのへ７トポルフ
イリンおよびフェオホーバイト各種誘導体の合成は必ず
しも容易ではない、しかし該ポルフィリン化合物すなわ
ちバクテリオフェオホーバイトの製造はバイオテクノロ
ジー技術により大樋培養された光合成細菌（例尖ば肱■
且二剣ｏｓｏｎａｓ　ｃａ　５ｕｌａＬａ）から抽出さ
れたバクテリオクロロフィルを給源として用いるため容
易となる。

本発明は上記の知見に基いて完成されたものであって、
その要旨は （Ｉ）一般式 （式中 Ｒ１は−Ｃ−ＣＨ，，−Ｃ−ＣＨ３又はＯＣＯＣＲ３ −Ｃ−ＣＲ３ Ｒ２は−０，ＯＨ又はＯＣＯＣＲ３ 町は−Ｈ１−ＣＯＯＨ、ＣＯＯ−ｉ　＆Ｉ７　ル：’ｆ
　）Ｌｔ。

ＣＯＯ−低級アルキレン−〇Ｒ又は ＣＯＯ−低級アルキレン−ｏｃｏ−ｚ へは−Ｈ５−低級アルキル又は−低級アルキレン−０Ｒ Ｒは−Ｈ又は−低級アルキル Ｚは式（Ｉ）の化合物からＲ３を除去した残基）で示さ
れるポルフィリン化合物及びその金属錯体に存する。

上記各記号の意味に関して使用された「低級アルキレン
」なる語は炭素数は５以下、好ましくは炭素数１〜３゛
のアルキレン（たとえばエチレン。

トリメチレン、プロピレン）を意味する。また。

「低級アルキル」なる語は炭素数８以下、好ましくは炭
素数１〜３のアルキル（たとえばメチル。

エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル）を意味する。

本発明のバクテリオフェオホーバイト化合物（Ｉ）およ
びその金属錯体は新規物質であり、自体常法によってこ
れを装造することができる０通常は、前願物質（特公開
昭６１−７２７９号およびＩＩ／（６１−８３１８５号
）の製造工程に準じ、必要に応じこの工程の前後に金属
を結合せしめることによって調製できる。

製造工程は長ら著「ポルフィリンの化学」（八女出版発
行）（Ｉ９８２年）、フォーク（Ｆａｌｋ）著「ポルフ
ィリンズ・アンド・メタロポルフィリンズ（Ｐｏｒｐｂ
ｙｒｉｎｓ　ａｎｄ　１ｌｅｔａｌｌｏｐｏｒｐｈｙｒ
ｉｎｓ）　Ｊ　（エルスピール発行）（Ｉ９７５年）、
ドルフィン（Ｄｏｌｐｈｉｎ）著「ザ・ポルフィリンズ
（Ｔｈｅ　Ｐｏｒｐｈｙｒｉｎｓ）Ｊ（アカデミツク・
プレス発行）（Ｉ９７１１年）などに記載された常套の
方法によつて行うことが出来る。

たとえば式（りに対応するポルフィリン化合物であって
Ｒが水素であるものは特開昭６１−７２７９号や特開昭
６１−８３１８５号に記載された方法に従ってこれを調
装すればよい。

人為的に合成する代りに、他の植物ならびに光合＊ｍｍ
のような天然資源からこれを採取してもよい。

本発明の実施に際しては光合成細菌より得られたバクテ
リオクロロフィルを酸加水分解し、バクテリオフェオホ
ーバイト（以下ｂ−ＰＰＢと云う）およびｌＯ−ハイド
ロオキシバクテリオフェオホーバイト（以下１Ｏ−ＯＨ
ｂ−ＰＰＢと云う）を得る。

本願物質の一方の製法は、ｂ−ＰＰＢをＮａＢＨ等の適
当な還元剤を用いて反応せしめ、２−デスアセチル−２
−（Ｉ−ハイドロオキシエチル）−バクテリオフェオホ
ーバイト（以下２−０Ｈｂ−ＰＰＢと云う）、２−デス
アセチル−２−（ｌ−ハイドロオキシエチル）−９−デ
スオキソ−９−ハイドロオキシバクテリオフェオホーバ
イト（以下２．９−ｄｉＯＨｂ−ＰＰＢと云う）をそれ
ぞれ得る。モノ（以下２−ＯＡｃｂ−ＰＰＢと云う）お
よびジアセチル化物（以下２，９−ｄｉＯＡｃ　　ｂ−
ＰＰＢと云う）は常法により無水酢酸／ピリジン処理に
よりて得られる。

本願物質の他の製法は前願物質の製法の場合と同様にし
て、ｂ−ＰＰＢをエチレングリコールとエステル交換反
応せしめ、エチレングリコール−モノ−１０ｂ−バクテ
リオフェオホーベート（以下１Ｏ−ＥＧ　　ｂ−ＰＰＢ
と云う）を得る。得られた１Ｏ−ＥＣｂ−ＰＰＢをアセ
チル化物（以下１Ｏ−ＥＧＯＡｃ　　ｂ−ＰＰＢと云う
）となす。

また一方、ｂ−ＰＰＢを先に得られたＩ　０−ＥＧ　　
ｂ−ＰＰＢとエステル交換反応せしめ、エチレングリコ
ール−ジー１０ｂ−バクテリオフェオホーベート（以下
ｂ−ＰＰＢ　　ｄｉｍｅｒと云う）を得る。

また本願物質の別の製法としては合成出発物質としてメ
チルバクテリオフェオホーバイトを用いても好ましい結
果を得ることが出来る。

およそ、加水分解反応、水酸化反応およびエステル交換
反応である限りこの組み合わせに限られるものではない
、いずれの場合も溶媒、酸化防止剤１反応促進剤や縮合
剤の使用も考慮されてよい。

次に本願物質のｂ−ＰＰＢおよび１Ｏ−ＯＨｂ−ＰＰＢ
の核磁気共鳴吸収スペクトルのデータを表２に示す。

表　　２ ｂ−ＰＰＢ　　１Ｏ−ＯＨｂ−ＰＰＢ α−Ｈ８，９８８，４８ β−Ｈ８，５０８，５６ ８−Ｈ８，４１９，０８ １−Ｍｅ　　　　３．４３　　３．４７２ａ−Ｍｅ　　
　３．１５　　３．１８３−Ｍｅ　　　　１．７１　　
１．５２３−８　　　　　　　　　　　４．２７　　　
　　　　４．３０４ａ−Ｍｅ　　　１．１０　　１．１
１４−Ｈ４，０２４，０２ ５−Ｍｅ　　　　　　　　　　３．４８　　　　　　３
．５２７−８　　　　　　　　　　４．０２　　　　　
　　’４．０２８−Ｍｅ　　　　　　　　　　１．７８
　　　　　　　１．８０８−Ｈ４，２７４，３０ １０ｂ−Ｍｅ　　　　　　　　３．８２　　　　　　３
．６１１０−８　　　６．１０　　− （ホ）作用 本発明は、既述のごとく原料が大量培養出来る光合成細
菌であるが版に、給源として安価かつ安定しており、し
かも非常にｌ！Ｉ単かつ短時間の操作で単離・合成する
ことが出来る。

本発明に係るポルフィリン化合物（ｒ）およびその全１
ｉｉｊａ体はポルフィリン骨格の３．４位および７，８
位の２ｔｉｉ所が飽和されている点に化学構造上の特徴
を有し、その結果線々の生理学的もしくは薬理学的特性
を発揮する。すなわち、これらバクテリオポルフィリン
調導体は癌細胞に選択的に集積し、かつ癌細胞からの排
泄が遅れ、しかも従来のポルフィリン誘導体より長波長
側の７００−８００ａｍに吸収波長を有するため、光（
例えばレーザー光）等の外部エネルギーにて励起し。

酸化作用の強い一重項階禽を発生し、その作用により癌
細胞を破壊する。この時、より深部到達度の強い長波長
側の光を照射することによって１表在性の癌だけでなく
深部癌も破壊することが出来る。なお、これら誘導体は
正常な臓器や細胞からは速やかに排泄されるため、それ
らに損傷を与えることはない。

これらの特性（バイオテクノロジー技術を利用した大量
培養による原料安定供給性、癌親和性。

深部到達性の強い外部エネルギーによる癌破壊性）に基
き、＊発明のポルフィリン誘導体は特に癌や悪性腫瘍に
対する治療１診断剤、マーカーならびにミサイル療法剤
などに有効である。

（へ）実施例 以下に本願物質の薬理効果およ・び製造方法について、
実施例を用いて説明する。

実施例　１ 摘出１官でのレーザー照射（励起蛍光スペクトル） ニトロソアミン発癌の膵癌細胞を移植した１４〜２１日
目のゴールデンへムスター（一群五匹）に生理食塩水溶
液（ＩｍＪＬ）にて希釈した５　ｍ　ｇの被験’Ｍ物２
．９−ｄｉＯＡｃ　　ｂ−ＰＰＢ（この他に例えば表３
に示す化合物も同様に操作した）を静脈注射した後、癌
細胞およびその他のｉｉｓを摘出し、得られた各器官に
ＮＺ　−ｐ　ｕ　１　！！　６　ｄ　　１ａｓｅｒ　（
Ｎ２．３３７ａｍ、２ｎｓ４００〜１０１０００ｎを照
射し、励起蛍光スペクトルを測定し、４７０ａｍのＮＡ
ＤＨのピーク波長を基準として６００〜９００ｎｍの波
長を検討した。

以下得られた結果を表３に示す。

表　　３ 化合物＼ｌＩ器　　　癌　　　　肝　　　　肺　　　　
腎　　　血　清（Ｉ）ｂ　　−ＰＰＢ　　　　　　　　
　　Ｏ，２１０，２００，１コ　　　　　０．１５　　
　　　０．３０（２）　　２−０１１　　ｂ−ＰＰＩＩ
　　　　　　　　１．ｓＪＩ　　　　　　　Ｏ，９００
，コ９　　　　　　０．１５　　　　　　２．３１（コ
）　　２．！１−ｄｉ０１１　　ｂ−ＰＰＢ　　　　３
．コＳ　　　　　　　１．９０　　　　　　０．５４　
　　　　　０．１３　　　　　　　：１．６０（４）Ｉ
ｎ−ＥＧｂ−ＰＰＢ　　　　Ｏ，２４０，１２０，１１
０，０７０，＋６（Ｓ）　Ｚ−Ｏ＾ｃｂ−ＰＰＭ　　　
　２．１１６　　　０．９２　　　０．４４　　　０．
１６　　　２．９３（６）２．９−ｄｉｏ＾ｃ　　ｂ−
ＰＰＢ　　　４．１１０　　　　　０．８３　　　　　
　Ｇ、７３　　　　　０．０？　　　　　　３．５６（
７）１０−ＥＧＯＡｃｂ−ＰＰＢ　　　　Ｏ，４１＋　
　　　　　　０．２３　　　　　　０．２２　　　　　
　０．１１　　　　　　０．３５（８）ｂ−ＰＰＢｄｉ
ｍｅｒ　　　　Ｏ，５３０，２５０，１３０，０！　　
　　０．２４（９）にａｂ−ＰＰ８　　　　１３１　　
　０．１ａ　　　　Ｏ，！ｉｆｆ　　　　Ｏ，２７０，
４１９表３は２４時間後に摘出した各器官の各励起蛍光
スペクトルを測定し、４７０ａｍのＮＡＤＨのピーク波
長を基準ｌとして６００〜９００ｎｍでのピーク波長を
算出した値を示す。

表３の結果から明らかなように、これらポルフィリン関
連化合物には、癌細胞に対し顕著な選択的親和性が存在
することがわかる。

実施例　２ 自然蛍光の発生 白血病由来のＭｏ１ｔ　　４Ｃｅｌｌ（ＩｘｌＯ’Ｃａ
ｌ１ｇ）に、各濃度の２．９−ｄｉＯＨｂ−ＰＰＢのナ
トリウム塩の生理食塩水溶液（２５１Ｌｇ７２ｍ１．５
０ＩＬｇ／２ｍｊＬ、ｌｏＯ＃Ｌｇ／２ｍ文）を加えて
培養（３７℃、２４時間）した。

得られた各培養細胞に１ａｓｅｔ　（Ｉ（ｅ−Ｈｅ。

ｇａｓ、８３０ｎｍ、１０ｍ１ｎ、２０　ｍ　Ｗ　）を
照射し微弱蛍光測定を行い自然蛍光の発生状況を調べた
。この自然蛍光発生の強弱と癌細胞破壊効果の優劣は殆
ど対応しているので、自然蛍光の発生状況を調べること
によって癌細胞の破壊効果を予測することが出来る。

表４は１ａｓｅｔ照射を行つな後の自然蛍光発生の強弱
ならびに癌細胞破壊効果を示す、これによると、被験薬
物１００４　ｇ　／　２　ｒｔａ見を用いた場合には９
５％以上の癌細胞が破壊されていることがわかる。

表　　４ 生存率（％） Ｏμｇ／２ｍＪｌ（ｃｏｎｔｒｏｌ）　　　　　　１０
０．０ｚｓｅｇ／２ｍ皇　　　　　　　　　　１７．０
５０ｇｇ／２ｍＪ１　　　　　　　　　　　８．４１０
０μｇ／２ｍ！１　　　　　　　　　　　３．２以上の
結果より明らかなように、該化合物には光に対する強い
反応性と癌細胞に対して顕著な破壊作用が存在すること
がわかる。

以上を綜合すると、これら木ＭｖＲ質群は、癌細胞への
顕著な親和性、光に対する強い反応性ならびに癌細胞の
破壊作用のすべてを兼ね合せていることがわかる。

実施例　３ 乾燥光合成細１１１（Ｒｈｏｄｏ　ｓｅｕｄｏｗｒｏｎ
ａｓ　ｃａ　ｓｕｌａｔｅ）８５０ｇをメタノール３皇
にて抽出し、得られた抽出物（バクテリオクロロフィル
）を５０％Ｈ２ＳＯで階加水分解し、粗ｂ−ＰＰＢ　　
２１．２５ｇを得る。この収率は２．５％である。

この得られた粗ｂ−ＰＰＢをカラムクロマトグラブイ−
［ケイ酸カラム、ｎ−ヘキサンニ酢酸エチル（Ｉ：ｌ）
］に付し、ｂ−ＰＰＢ　　１．Ｏｇおよび１Ｏ−ＯＨｂ
−ＰＰＢ　　１．ｏｇを得る。

これらの収率はそれぞれＯ，ｔＸであつた。

実施例　４ ｂ−ＰＰＢ　　Ｏ，１ｇをメタノール１０ｍＪｌおよび
ピリジン２ｍＪ！に溶解し、攪拌下に５　Ｘ　Ｎ　ａＢ
Ｈ液を加え反応液が緑色にならないよう反応せしめ還元
生成体を得る。得られた反応液に１０％クエン酸を加え
１次いで生理食塩水を加えると暗紫色の結晶が析出して
くる。これを瀧集し水洗後乾燥し、２−ＯＨｂ−ＰＰＢ
　　０．０９ｇを得る。この収率は９０％である。

実施例　５ ｂ−ＰＰＢ　　Ｏ，１ｇを実施例４と同様に操作し、反
応液が緑色となるまで５５％ＮａＢＨ−を加え反応せし
め還元生成体を得る。得られた反応液を実施例４と同様
に操作し２．９−ｄｉＯＨｂ−ＰＰＢ　　０．０９５ｇ
を得る。この収率は９５Ｘである。

実施例　６ ２−ＯＨｂ−ＰＰＢ　　Ｏ，１ｇを常法により無水酢酸
−ピリジンにてアセチル化し、モノアセチル化ｅ１２−
ＯＡｃ　　ｂ−ＰＰＢ　　０．１ｇを得る。この収率は
９９％である。

実施例　７ ２．９−ｄｉＯＨｂ−ＰＰＢ　　Ｏ，Ｉｇ？常法通り無
水酢酸−ピリジンにてアセチル化し、ジアセチル化物２
．９−ｄｉＯＡｃ　　ｂ−ＰＰＢＯ、ｌ　ｇ　’ｔ　ｍ
　Ｚｓ　、　；：　ノ収’Ｊ　Ｌｔ　９９　％　テアル
。

実施例　８ ｂ−ＰＰＢ　　ｏ、ｔｇをＤＭＦ　１０ｍｌに溶解せし
め、エチレングリコール０．１ｇを麺え撹拌下１４０℃
に加熱し、１時１ＩＩＨｉ応せしめる０反応後、水を加
え渥集し、水洗後乾燥し１Ｏ−ＥＧｂ−ＰＰＢ　　０．
０５ｇを得る。コノ収率は５０％である。

実施例　９ １Ｇ−ＥＧ　　ｂ−ＰＰＢ　　Ｏ，Ｉｇを常法通り無水
酢醸−ビリジンにてアセチル化し、アセチル化ｖｓ１０
−ＥＧＯＡｃ　　ｂ−ＰＰＢ　　０．１ｇを得た。この
収率は９９％である。

実施例　１０ １０−ＥＧ　　ｂ−ＰＰＢ　　Ｏ，１ｇとｂ−ｐｐＢＯ
ｌｌｇをＤＭＦ２０ｍＪｌに溶解し、加熱撹拌下に１時
間反応せしめる０反応後、水を加えて瀉集し、乾燥して
ｂ−ＰＰＢｄｉｍａｒ　　０．１２ｇを得た。この収率
は６０％である。

実施例　１１ ｂ−ＰＰＢ　　０．１ｇをピリジン１０ｍ皇に溶解せし
め、これにｌＯ％Ｇ　ａ　Ｃｌｖ／ピリジン０゜１ｍＪ
ｌを加え、１７０℃で１時間反応せしめると液は青緑色
を呈してくる。この反応液に１０％クエン酸を加えてク
ロロホルムにて抽出する。これを濃縮後、乾燥してＧａ
　　ｂ−ＰＰＢ　　Ｏ，０６ｇを得た。この収率は６０
％である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ I ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 （式中 Ｒ＿１は▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｒ＿２は＝Ｏ、ＯＨ又はＯＣＯＣＨ＿３ Ｒ＿３は−Ｈ、−ＣＯＯＨ、ＣＯＯ−低級アルキル、Ｃ
   ＯＯ−低級アルキレン−ＯＲ又はＣＯＯ−低級アルキレ
   ン−ＯＣＯ−Ｚ Ｒ＿４は−Ｈ、−低級アルキル又は−低級アルキレン−
   ＯＲ Ｒは−Ｈ又は−低級アルキル Ｚは式（ I ）の化合物からＲ＿３を除去した残基）で
   示されるポルフィリン化合物及びその金属錯体。