JPWO2020138404A1 - 親水性リガンドが1つ以上配位結合した酸化鉄を含有する金属粒子を含む、ナノ粒子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
R1及びR2の一方は、式(a)又は式(b)で示される基であり、他方は、H、低級アルキル、O−低級アルキル又はハロゲンであり、
X2は、OHで置換されていてもよいC1-5アルキレン、又は、C1-2アルキレン−O−C1-3アルキレンであり、更にR1が式(b)で示される基のときX2は結合であってもよく、
Ra及びRbは、同一又は互いに異なって、C1-3アルキル、C1-3アルキレン−O−C1-2アルキルであるか、又は、Ra及びRbは、それらが結合する4級窒素原子と一体となって5又は6員含窒素飽和ヘテロ環を形成し、
Y-は、SO3 -、HPO3 -、又は、CO2 -であり、
R3及びR4は、同一又は互いに異なって、H、C1-3アルキル、O−C1-3アルキル又はハロゲンであり、
nは0〜2の整数であり、
更に、
i)R1が式(a)で示される基であり、且つ、X1がメチレンであるとき、R2とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよく、
ii)R1が式(a)で示される基であり、且つ、X1がエチレンであるとき、R2とRaまたはRbとが一体となってメチレンを形成してもよく、
iii)R2が式(a)で示される基であり、且つ、X1がメチレンであるとき、R3とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよい。)
R1及びR2の一方は、式(a)で示される基であり、他方は、H、低級アルキル、O−低級アルキル又はハロゲンであり、
X2は、OHで置換されていてもよいC1-5アルキレン、又は、C1-2アルキレン−O−C1-3アルキレンであり、
Ra及びRbは、同一又は互いに異なって、C1-3アルキル、C1-3アルキレン−O−C1-2アルキルであるか、又は、4級窒素原子および当該4級窒素原子と結合するRaとRbとが一体となって含窒素ヘテロシクロアルキルを形成していてもよく、
Y-は、SO3 -、HPO3 -、又は、CO2 -であり、
R3及びR4は、同一又は互いに異なって、H、C1-3アルキル、O−C1-3アルキル又はハロゲンであり、
更に、R1が式(a)で示される基であるとき、
i)X1がメチレンであり、且つ、R2とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよく、又は、
ii)X1がエチレンであり、且つ、R2とRaまたはRbとが一体となってメチレンを形成してもよく、
あるいは、R2が式(a)で示される基であるとき、X1がメチレンであり、且つ、R3とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよく、
但し、R2が式(a)で示される基であり、Ra及びRbがメチルであり、X1が結合であり、X2が、C1-4アルキレンであり、且つ、R1、R3及びR4がいずれもHであるとき、Y-はHPO3 -、又は、CO2 -である。)
i)150℃〜190℃の第一溶液と、鉄前駆体(C10-22脂肪酸の鉄錯体)を含む0℃〜120℃の第二溶液を準備し、ここに、第一溶液と第二溶液のいずれか一方又は両方に、C10-22脂肪族アルコール、C10-22脂肪酸及びC10-22脂肪族アミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤が含まれており、
ii)第一溶液を150℃〜190℃に保持し、これに第二溶液を滴下し、次に
iii)これを150℃〜190℃にて反応させる
ことを特徴とする、表面にC10-22脂肪酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子の製造方法(以下、滴下法と略記する場合がある)にも関する。当該製造法で製造した表面にC10-22脂肪酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子は、前記本発明の相間移動触媒法の原料として用いることができる。
「低級アルキル」とは、直鎖又は分枝状の炭素数が1から6(以後、C1-6と略す)のアルキル、例えばメチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル等である。別の態様としては、直鎖又は分枝状のC1-4アルキルであり、さらに別の態様としては、直鎖又は分枝状のC1-3アルキルであり、さらに別の態様としては、メチル、エチル又はn-プロピルであり、またさらに別の態様としては、メチルである。また、「C1-3アルキル」のある態様としては、メチル、エチル又はn-プロピルであり、ある態様としては、メチルである。
本発明に係る製造方法により製造されるナノ粒子は、例えば、前記式(I)で表される親水性リガンドが1つ以上配位結合した酸化鉄を含有する金属粒子を含む、ナノ粒子である。配位結合している親水性リガンドについては次項以降で説明する。
本願明細書における「金属粒子」とは、酸化鉄を含有する金属粒子、酸化鉄のみを含有する酸化鉄粒子、並びに、酸化鉄に加えて鉄を含有する金属粒子を包含する。更に、原料である「表面に疎水性リガンドが配位結合した酸化鉄」における「酸化鉄」、並びに、本発明の相間移動触媒法を実施した結果、原料の酸化鉄ナノ粒子から何らかの変化が生じた、「酸化鉄を含有する金属粒子」を包含する。ここで、何らかの変化とはコア−シェル構造から複合体やクラスターへの構造的な変化、粒子径の変化、組成の変化等が挙げられるが、これらに限定されない。本願明細書における「金属粒子」は、少なくとも、本明細書に記載の式(I)で示される双性イオンリガンドを用いて、本発明の相間移動触媒法を実施した際に得られる、酸化鉄を含有する金属粒子を全て包含する。
金属粒子の「粒子径」は、例えば、粒子を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した場合の粒子の二次元形状に対する最大内接円の直径が意図される。例えば、粒子の二次元形状が実質的に円形状である場合はその円の直径が意図される。また、実質的に楕円形状である場合はその楕円の短径が意図される。また、実質的に正方形状である場合はその正方形の辺の長さが意図され、実質的に長方形状である場合はその長方形の短辺の長さが意図される。
ナノ粒子の粒子径は、上記金属粒子表面に配位結合している親水性リガンドの厚さの分大きくなると推定される。通常、ナノ粒子を溶液とした場合の流体力学的直径(hydrodynamic diameter、HD)がその大きさの指標とされる。一例としては、ナノ粒子の平均HDは10nm以下、別の一例としては、8nm以下である。更に別の一例としては、ナノ粒子の平均HDは5nm以下、また更に別の一例としては4nm以下、また更に別の一例としては3nm以下、また更に別の一例としては2nm以下、また更に別の一例としては1nm以下である。
本発明において、「疎水性リガンド」とは、水との親和性が低いリガンドであり、本発明の製造法に用いられる疎水性リガンドのある態様としては、金属粒子の製造に用いられる界面活性剤であるC10-22脂肪酸である。別の態様としては、オレイン酸及び/又はステアリン酸である。更に別の態様としては、オレイン酸である。
本発明において、「親水性リガンド」とは、水との親和性が高い、生体に適用可能なリガンドであり、造影剤等に用いられる酸化鉄粒子の公知の親水性リガンドが含まれる。例えば、ドーパミンスルフォネートや双性イオンドーパミンスルフォネートリガンド(特許文献2)、リン脂質ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール−フォスフェート、モノサッカライドフォスフェートもしくはそれらの誘導体、クエン酸、ベタイン等(特許文献1)等が挙げられる。
R1及びR2の一方は、式(a)又は式(b)で示される基であり、他方は、H、低級アルキル、O−低級アルキル又はハロゲンであり、
X2は、OHで置換されていてもよいC1-5アルキレン、又は、C1-2アルキレン−O−C1-3アルキレンであり、更にR1が式(b)で示される基のときX2は結合であってもよく、
Ra及びRbは、同一又は互いに異なって、C1-3アルキル、C1-3アルキレン−O−C1-2アルキルであるか、又は、Ra及びRbは、それらが結合する4級窒素原子と一体となって5又は6員含窒素飽和ヘテロ環を形成し、
Y-は、SO3 -、HPO3 -、又は、CO2 -であり、
R3及びR4は、同一又は互いに異なって、H、C1-3アルキル、O−C1-3アルキル又はハロゲンであり、
nは0〜2の整数であり、
更に、
i)R1が式(a)で示される基であり、且つ、X1がメチレンであるとき、R2とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよく、
ii)R1が式(a)で示される基であり、且つ、X1がエチレンであるとき、R2とRaまたはRbとが一体となってメチレンを形成してもよく、
iii)R2が式(a)で示される基であり、且つ、X1がメチレンであるとき、R3とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよい。)
本発明の製造法で製造されるナノ粒子の一態様は、親水性リガンドとして前記式(I)で表される双性イオンリガンドが1つ以上配位結合した酸化鉄を含有する金属粒子を含む、ナノ粒子であり、また上記各態様の双性イオンリガンドが、それぞれ配位結合した酸化鉄を含有する金属粒子を含むナノ粒子は、それぞれ本発明の製造法で製造されるナノ粒子の一態様である。なお、カテコール構造を部分構造として有する双性イオンリガンドが酸化鉄を含む金属粒子に配位結合する場合は、前記式(II)に示される様に、カテコール構造の2つの水酸基の酸素と金属粒子表面の金属原子とが配位結合し、本発明のナノ粒子を形成する。
親水性リガンドは市販のものを用いてもよく、前記文献等により公知の方法あるいは当業者に公知の方法を適宜組み合わせて用いて製造することもできる。例えば、非特許文献3に記載の方法を参考に製造することができる。
本明細書において「相間移動触媒」とは、有機溶媒にも水にも可溶な第四級アンモニウム又はホスホニウムを有する塩をいう。ここに塩を形成するカウンターアニオンとしては、例えば、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、硫酸水素イオン等が挙げられるがこれらに限定されない。例えば、Arthur W. Herriott et al., J. Am. Chem. Soc., 97, 2345-2349, 1975に記載の相間移動触媒であってもよく、市販の相間移動触媒であってもよい。本発明に用いる相間移動触媒のある態様としては、第四級アンモニウム塩及び四級ホスホニウム塩からなる群から選択される相間移動触媒である。またある態様としては、テトラメチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、ベンジルトリエチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩及びベンジルジメチルオクタデシルアンモニウム塩からなる群から選択される第四級アンモニウム塩、又はテトラブチルホスホニウム塩及びテトラフェニルホスホニウム塩からなる群から選択される四級ホスホニウム塩であり、また別の態様では、前記の第四級アンモニウム塩であり、更に別の態様では、テトラブチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、ベンジルジメチルオクタデシルアンモニウム塩及びベンジルトリブチルアンモニウム塩からなる群から選択される第四級アンモニウム塩である。またある態様では、ハロゲン化テトラブチルアンモニウム、及びハロゲン化ベンジルトリブチルアンモニウムからなる群から選択される第四級アンモニウム塩であり、更に別の態様では、臭化テトラブチルアンモニウム(TBAB)、塩化テトラブチルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウム(TBAF)及び臭化ベンジルトリブチルアンモニウムからなる群から選択される第四級アンモニウム塩である。上記の第四級アンモニウム塩及び四級ホスホニウム塩は、水和物を形成している場合もある。
疎水性リガンドが、C10-22脂肪酸であり、親水性リガンドが、式(I)で表される双性イオンリガンドである、<3>記載の製造方法。
R1及びR2の一方は、式(a)又は式(b)で示される基であり、他方は、H、低級アルキル、O−低級アルキル又はハロゲンであり、
X2は、OHで置換されていてもよいC1-5アルキレン、又は、C1-2アルキレン−O−C1-3アルキレンであり、更にR1が式(b)で示される基のときX2は結合であってもよく、
Ra及びRbは、同一又は互いに異なって、C1-3アルキル、C1-3アルキレン−O−C1-2アルキルであるか、又は、Ra及びRbは、それらが結合する4級窒素原子と一体となって5又は6員含窒素飽和ヘテロ環を形成し、
Y-は、SO3 -、HPO3 -、又は、CO2 -であり、
R3及びR4は、同一又は互いに異なって、H、C1-3アルキル、O−C1-3アルキル又はハロゲンであり、
nは0〜2の整数であり、
更に、
i)R1が式(a)で示される基であり、且つ、X1がメチレンであるとき、R2とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよく、
ii)R1が式(a)で示される基であり、且つ、X1がエチレンであるとき、R2とRaまたはRbとが一体となってメチレンを形成してもよく、
iii)R2が式(a)で示される基であり、且つ、X1がメチレンであるとき、R3とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよい。)
親水性リガンドが、
R1及びR2の一方が、式(a)で示される基であり、他方が、H、低級アルキル、O−低級アルキル又はハロゲンである双性イオンリガンドである、<4>記載の製造方法。
i)150℃〜190℃の第一溶液と、C10-22脂肪酸の鉄錯体である鉄前駆体を含む0℃〜120℃の第二溶液を準備し、ここに、第一溶液と第二溶液のいずれか一方又は両方に、C10-22脂肪族アルコール、C10-22脂肪酸及びC10-22脂肪族アミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤が含まれており、
ii)第一溶液を150℃〜190℃に保持し、これに第二溶液を滴下し、次に
iii)これを、150℃〜190℃にて反応させる
ことを特徴とする方法により製造された、表面にC10-22脂肪酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子である、<1>〜<12>のいずれか1項に記載の製造方法。
更に本発明は、表面に疎水性リガンドとしてC10-22脂肪酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子の製造方法(滴下法)にも関する。この滴下法は、前記相間移動触媒法に組み合わせて、ナノ粒子の製造に好適に用いることができる。
i)150℃〜190℃の第一溶液と、C10-22脂肪酸の鉄錯体である鉄前駆体を含む0℃〜120℃の第二溶液を準備し、ここに、第一溶液と第二溶液のいずれか一方又は両方に、C10-22脂肪族アルコール、C10-22脂肪酸及びC10-22脂肪族アミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤が含まれており、
ii)第一溶液を150℃〜190℃に保持し、これに第二溶液を滴下し、次に
iii)これを150℃〜190℃で反応させる、
ことを特徴とする、表面にC10-22脂肪酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子の製造方法である。
i)150℃〜190℃の第一溶液と、C10-22脂肪酸の鉄錯体である鉄前駆体を含む0℃〜120℃の第二溶液を準備し、ここに、第一溶液と第二溶液のいずれか一方又は両方に、C10-22脂肪族アルコール、C10-22脂肪酸及びC10-22脂肪族アミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤が含まれており、
ii)第一溶液を150℃〜190℃に保持し、これに第二溶液を滴下し、次に
iii)これを150℃〜190℃にて反応させる
ことを特徴とする、表面にC10-22脂肪酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子の製造方法。
ii)第一溶液を160℃〜180℃に保持し、これに第二溶液を0.1〜3時間かけて滴下し、次に
iii)これを160℃〜180℃にて0.5〜5時間反応させる
ことを特徴とする、<T−1>記載の製造方法。
APCI/ESI(M+)+:質量分析値におけるm/z値(イオン化法APCI及びESI、M+を示す。)を示す。なお、製造例27は鉄イオンを除いたオレイン酸部分のMassデータを示し、そのESI(M-)-は、質量分析値におけるm/z値(イオン化法ESI、M-を示す)を示す。Data 2:実施例の物理化学的データを意味し、SEC(min)とは後記〔ナノ粒子の粒子径の評価試験〕において測定したナノ粒子の流出時間を意味し、3Kとは下記に記載のフィルターにより精製した粒子である3K精製粒子を、10Kとは下記に記載のフィルターにより精製した粒子である10K精製粒子を意味する。THF:テトラヒドロフラン、DMF:N,N−ジメチルホルムアミド、Ph2O:ジフェニルエーテル、2−Me−THF:2−メチルテトラヒドロフラン、OA:オレイン酸、MEAA:[2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ]酢酸、DDSA:(3,4−ジヒドロキシフェニル)(ジメチル)(3−スルホナートプロピル)アンモニウム、TBAF:フッ化テトラブチルアンモニウム、TBAB:臭化テトラブチルアンモニウム、PBS:リン酸緩衝液(phosphate buffered saline)、OA、MEAA、DDSAが配位結合した酸化鉄ナノ粒子をそれぞれSNP−OA、SNP−MEAA、SNP−DDSAと記す。また構造式中のBr-は臭化物イオンを、I-はヨウ化物イオンを、Meはメチル基を、Etはエチル基を示す。逆相カラムクロマトグラフィーにはODS(オクタデシルシリル基)で表面が修飾されたシリカゲルを充填したカラムを使用した。
Agilent Captiva Premium Syringe Filters(Regenerated Cellulose、15mm、ポアサイズ:0.2μm)やYMC Duo−Filter(XQUO15ポアサイズ0.2μm)を用いた粒子の濾過操作は、メンブレン(0.2μm)濾過と記す。
また後記実施例の表中の破線は、金属粒子表面の金属原子との配位結合を表す。
以下のスキーム1に沿って、双性イオンリガンドである(3,4−ジヒドロキシフェニル)(ジメチル)(3−スルホナートプロピル)アンモニウム(以下、DDSAと略記する)を合成した。
2Lの3頚フラスコに塩化鉄(III)六水和物(50g)、オレイン酸ナトリウム(168g)、エタノール(370 mL)、水(280 mL)及びヘプタン(650 mL)を加えた。70℃で4時間撹拌した後、反応液を室温まで放冷し終夜撹拌した。反応混合物を分液し、水層を除去した。水 (365 mL)、50%メタノール水 (365 mL)、水 (365 mL)で、順次、有機層を洗浄した。有機層を50℃で約335 mL まで減圧濃縮した。エタノールを 500 mL加えた後、約335 mLになるまで濃縮する操作を2回実施した。ヘプタン500 mL を加えた後、溶液量が335 mLになるまで減圧濃縮した。得られたヘプタン溶液を50℃で24時間加温し、オレイン酸鉄錯体のヘプタン溶液(268g)を得た。
2L3頚フラスコに塩化鉄(III)六水和物(75g)、オレイン酸ナトリウム(251.7g)、エタノール(300 mL)、水(300 mL)及びヘプタン(525 mL)を加えた。内温65℃で4時間撹拌した後、反応液を室温まで放冷し終夜撹拌した。反応混合物を分液ロートに移し、水層を除去した。水 (525 mL)、50%エタノール水 (526 mL)、水 (525 mL)で、順次、有機層を洗浄した。有機層を50℃で約500 mLまで減圧濃縮した。ヘプタン(750 mL) を加えた後、50℃で503mL以下まで濃縮した。得られたヘプタン溶液を50℃で24時間加温し、オレイン酸鉄錯体のヘプタン溶液(407.1g)を得た。精製することなく溶液のまま保存して、次反応に用いた。
オレイン酸鉄錯体(1.8g)に、オレイルアルコール(3.22g、12mmol)及びPh2O(10g)を、アルゴン雰囲気下で加え、撹拌しながら90℃で脱気し、その後200℃まで10℃/minで昇温し、200℃で30分間撹拌を続けた。その後室温まで下げた後にアセトンを50mL加え、8000rpmで20分間遠心し、上澄みを除去した。得られた沈殿が完全に分散するまでクロロホルムを加え(約0.5mL)、さらにアセトンを10mL加えた後、8000rpmで20分間遠心し上澄みを除去した。この操作を3回繰り返し、得られた沈殿を乾燥させ、SNP−OAを得た。
下記のスキームに記載のMEAAによるリガンド交換を経由した2ステップ法により、平均粒子径1.8nmの酸化鉄ナノ粒子(SNP)をコア粒子とするSNP−DDSAを製造した。
アルゴン雰囲気下で10mgのSNP−OAをメタノール0.9mLに分散させ、MEAA 0.1mLを加え、70℃で4時間撹拌した。この溶液の温度を室温に下げたあと、アセトン8mL及びヘキサン2mLを加え、5800rpmで3分間遠心し上澄み液を取り除いた。この操作を3回繰り返し、得られた沈殿を乾燥させ、SNP−MEAAを得た。また、SNP−MEAAに水300μLとDMF600μLを加えSNP−MEAA溶液とした。
SNP−MEAA溶液1mLに、DDSA 85mgをアルゴン雰囲気下で加え、50℃で12時間撹拌した。その後、室温まで温度を下げたあと、20mLのアセトンを加え、5800rpmで3分間遠心し、上澄みを除去した。得られた沈殿をリン酸緩衝液(PBS)2mL中に分散させた。得られた溶液をAmicon(登録商標) 3K filterを用い、8000rpmで30分ほど遠心し、体積を1/5ぐらいになるまで減らした。そこにまた溶液体積が全量で約2mLになるようにPBSを加え、遠心をした。この操作をフィルターから落ちてくる溶液の色が完全に消えるまで、5〜8回程度繰り返して行った。得られた溶液を、1〜1.5mLになるようにPBSで希釈し、SNP−DDSA溶液とした。
6−フルオロ−2,3−ジメトキシベンズアルデヒド(2.50g)に9.5mol/Lジメチルアミン水溶液(7.1mL)を加え、室温で15時間撹拌した。これに水浴下、水素化ホウ素ナトリウム(514mg)を加え、室温で2時間撹拌した。氷浴下、濃塩酸を加えた(pH1−2)。水層をジクロロメタンで二回洗浄した。この水層に1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を加えた(pH>11)。これをジクロロメタンで三回抽出し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過後、濃縮し、1−(6−フルオロ−2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(2.46g)を得た。
4−フルオロ−2,3−ジメトキシベンズアルデヒド(2.50g)、ジクロロメタン(75mL)、2mol/LジメチルアミンTHF溶液(13.6mL)の混合物に、水浴下、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム(3.74g)を加え、室温で1時間撹拌した。塩基性シリカゲルを加え、減圧下濃縮した。塩基性シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−クロロホルム)で精製し、1−(4−フルオロ−2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(2.81g)を得た。
1−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(3.82g)、1,2λ6−オキサチオラン−2,2−ジオン(1.89mL)、酢酸エチル(38.2mL)の混合物を室温で7日間撹拌した。更に1,2λ6−オキサチオラン−2,2−ジオン(515μL)を追加して50℃で4時間撹拌した。室温まで放冷後、固体を濾取し、酢酸エチルで洗浄し、減圧乾燥して、3−{[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(5.41g)を得た。
1−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(3.00g)、炭酸ナトリウム(1.63g)、2−ブロモエタン−1−スルホン酸ナトリウム(3.24g)、水(6mL)、エタノール(30mL)の混合物を75℃で3日間撹拌した。更に2−ブロモエタン−1−スルホン酸ナトリウム(3.24g)を追加して80℃で2日間撹拌した。更に2−ブロモエタン−1−スルホン酸ナトリウム(3.24g)を追加して80℃で2日間撹拌した。室温まで放冷後、減圧濃縮した。水を加えて逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、2−{[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}エタン−1−スルホナート(3.50g)を得た。
1−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(2.00g)、1,2λ6−オキサチアン−2,2−ジオン(1.36mL)、酢酸エチル(20mL)の混合物を50℃で3時間撹拌した後、70℃で24時間撹拌した。更に1,2λ6−オキサチアン−2,2−ジオン(1.04mL)を追加して70℃で24時間撹拌した。室温まで放冷後、固体を濾取し、酢酸エチルで洗浄し、減圧乾燥して、4−{[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}ブタン−1−スルホナート(2.28g)を得た。
2−フルオロ−4,5−ジメトキシアニリン(2.50g)、1,2λ6−オキサチオラン−2,2−ジオン(1.54mL)、アセトニトリル(63mL)の混合物を115℃で8時間撹拌した。更に1,2λ6−オキサチオラン−2,2−ジオン(0.64mL)を追加して115℃で8時間撹拌した。室温まで放冷後、固体を濾取し、アセトニトリルで洗浄し、50℃で減圧乾燥して、3−(2−フルオロ−4,5−ジメトキシアニリノ)プロパン−1−スルホン酸(4.00g)を得た。
3−(2−クロロエトキシ)プロパン−1−スルホン酸(1.46g)、ジオキサン(22mL)、水(11mL)の混合物に、3,4−ジメトキシアニリン(1.66g)、ヨウ化カリウム(1.79g)、炭酸カリウム(2.49g)を加え、100℃で、終夜撹拌した。反応液を室温まで放冷後、濃縮し、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、凍結乾燥することにより、3−[2−(3,4−ジメトキシアニリノ)エトキシ]プロパン−1−スルホン酸(532mg)を得た。
2−メトキシ−N−(2−メトキシエチル)エタン−1−アミン(3.0mL)、1,2λ6−オキサチオラン−2,2−ジオン(2.0mL)、アセトニトリル(27mL)の混合物を80℃で4時間撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、ジエチルエーテルを加え、室温で2時間撹拌後、固体を濾取し、室温で減圧乾燥することにより、3−[ビス(2−メトキシエチル)アミノ]プロパン−1−スルホン酸(5.00g)を得た。
1−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(1.70g)、3−クロロ−2−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸ナトリウム(3.42g)、ヨウ化カリウム(1.73g)、エタノール(26mL)、水(7.7mL)の混合物を80℃で終夜撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、凍結乾燥することにより、3−{[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}−2−ヒドロキシプロパン−1−スルホナート(2.17g)を得た。
7,8−ジメトキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン(1.80g)、1,2λ6−オキサチオラン−2,2−ジオン(0.98mL)、炭酸カリウム(1.29g)、アセトニトリル(45mL)の混合物を100℃で8時間撹拌した。室温まで放冷後、水を加え、濃縮し、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、凍結乾燥することにより、3−(7,8−ジメトキシ−3,4−ジヒドロイソキノリン−2(1H)−イル)プロパン−1−スルホン酸(1.79g)を得た。
1−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(1.30g)、(3−ブロモプロピル)ホスホン酸ジエチル(1.66mL)、エタノール(6.50mL)の混合物を80℃で6時間撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、3−(ジエトキシホスホリル)−N−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−N,N−ジメチルプロパン−1−アミニウム=ブロミド(2.70g)を得た。
3−[ビス(2−メトキシエチル)アミノ]プロパン−1−スルホン酸(3.00g)、1−(クロロメチル)−2,3−ジメトキシベンゼン(4.39g)、炭酸カリウム(1.95g)、エタノール(45mL)の混合物を80℃で終夜撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、凍結乾燥することにより、3−{[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]ビス(2−メトキシエチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(3.09g)を得た。
(3−ブロモプロピル)ホスホン酸ジエチル(2.53g)、3,4−ジメトキシアニリン(3.00g)の混合物をアルゴン雰囲気下95℃で6時間攪拌した。室温まで放冷し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加え、酢酸エチルで一回抽出した。有機層を飽和食塩水で一回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。濾過後、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル、ついで酢酸エチル−メタノール)で精製することにより[3−(3,4−ジメトキシアニリノ)プロピル]ホスホン酸ジエチル(1.74g)を得た。
1−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(2.00g)と4−ブロモブタン酸エチル(2.60g)の混合物を80℃で3時間攪拌した。これを逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:水−アセトニトリル)で精製することによりN−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−4−エトキシ−N,N−ジメチル−4−オキソブタン−1−アミニウム=ブロミド(3.93g)を得た。
1−(6−フルオロ−2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(1.20g)、1,2λ6−オキサチオラン−2,2−ジオン(990μL)、酢酸エチル(12mL)の混合物を50℃で18時間撹拌した。室温まで放冷後、固体を濾取し、酢酸エチルで洗浄し、減圧乾燥して、3−{[(6−フルオロ−2,3−ジメトキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(1.79g)を得た。
1−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルメタンアミン(2.00g)と5−ブロモペンタン酸エチル(2.79g)の混合物を80℃で3時間攪拌した。これを逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:水−アセトニトリル)で精製することにより、N−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−5−エトキシ−N,N−ジメチル−5−オキソペンタン−1−アミニウム=ブロミド(3.91g)を得た。
3−(2−フルオロ−4,5−ジメトキシアニリノ)プロパン−1−スルホン酸(4.00g)、炭酸カリウム(4.52g)、ヨウ化メチル(7.7mL)、メタノール(60mL)の混合物を50℃で終夜撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、凍結乾燥することにより、3−[(2−フルオロ−4,5−ジメトキシフェニル)(ジメチル)アザニウムイル]プロパン−1−スルホナート(4.34g)を得た。
3−(3,4−ジメトキシアニリノ)プロパン−1−スルホン酸(2.00g)、1,4−ジヨードブタン(1.04mL)、炭酸カリウム(2.21g)、ジオキサン(30mL)、水(15mL)の混合物を100℃で終夜撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、凍結乾燥することにより、3−[1−(3,4−ジメトキシフェニル)ピロリジン−1−イウム−1−イル]プロパン−1−スルホナート(2.37g)を得た。
3−(3,4−ジメトキシアニリノ)プロパン−1−スルホン酸(2.00g)、ヨウ化エチル(2.94mL)、炭酸カリウム(2.41g)、メタノール(30mL)の混合物を50℃で終夜撹拌した。ヨウ化メチル(4.1mL)を加え、引き続き50℃で終夜撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、凍結乾燥することにより、3−[(3,4−ジメトキシフェニル)(エチル)(メチル)アザニウムイル]プロパン−1−スルホナート(2.14g)を得た。
3−{[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(5.41g)、57%ヨウ化水素酸(24mL)の混合物を110℃で15時間撹拌した。室温まで放冷後、水(30mL)を加え減圧下濃縮した。この操作をもう一度繰り返した。これに水(6mL)を加え溶解させた後、アセトン(100mL)を加え、氷浴下3分間攪拌した。静置した後、上澄みをデカンテーションで除去した。さらに水(6mL)、アセトン(75mL)を加え、もう一度同様の操作を行った。これに水(6mL)、アセトン(75mL)を加え、氷浴下3分間攪拌した後、固体を濾取しアセトンで洗浄し、減圧乾燥して、3−{[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(5.02g)を得た。
アルゴン雰囲気下、ドライアイスーアセトンバス冷却下、3−{[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]ビス(2−メトキシエチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(2.59g)、ジクロロメタン(52mL)の混合物に、1mol/L三臭化ホウ素ジクロロメタン溶液(19.2mL)を滴下し、ゆっくり3時間かけて室温まで昇温し、室温で2時間撹拌した。氷冷下メタノールを加え、室温で30分間撹拌し減圧下濃縮した。残渣にメタノールを加えて再び減圧下濃縮した。この操作を後2回行い、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製し、凍結乾燥することにより、3−{[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル]ビス(2−メトキシエチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(674mg)を得た。
4−{[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}ブタン−1−スルホナート(2.28g)、57%ヨウ化水素酸(9.6mL)の混合物を110℃で4時間撹拌した。室温まで放冷後、水を加え減圧下濃縮した。この操作をもう一度繰り返した。これに水(4mL)を加え溶解させた後、アセトン(80mL)を加え、攪拌、静置した後、上澄みをデカンテーションで除去した。さらにミリポア水(4mL)、アセトン(60mL)を加え、同様の操作を行った。これにミリポア水(4mL)、アセトン(60mL)を加え、攪拌した後、固体を濾取し、アセトンで洗浄し、減圧乾燥して、4−{[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}ブタン−1−スルホナート(2.45g)を得た。
3−{[(6−フルオロ−2,3−ジメトキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(1.79g)、57%ヨウ化水素酸(7.5mL)の混合物を110℃で6時間撹拌した。室温まで放冷後、水を加え減圧下濃縮した。この操作をもう一度繰り返した。これにアセトン(70mL)を加え、氷冷下攪拌した。一晩静置し固体を析出させた後、氷冷下1時間攪拌した。静置した後、上澄みをデカンテーションで除去した。これにアセトンを加えた後、固体を濾取し、アセトンで洗浄し、減圧乾燥して、3−{[(6−フルオロ−2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(1.58g)を得た。
3−(ジエトキシホスホリル)−N−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−N,N−ジメチルプロパン−1−アミニウム=ブロミド(2.80g)、57%ヨウ化水素酸(8mL)の混合物を100℃で18時間撹拌した。室温まで放冷後、水とアセトンを加え、減圧下濃縮した。これに水を加え、減圧下濃縮した。これに水を加え、不溶物を濾別し、濾液を減圧下濃縮した。これにアセトンを加え、生じた固体を濾過した。これをアセトンで洗浄し、減圧乾燥して、N−[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル]−N,N−ジメチル−3−ホスホノプロパン−1−アミニウム=ヨージド(571mg)を得た。
N−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−4−エトキシ−N,N−ジメチル−4−オキソブタン−1−アミニウム=ブロミド(3.91g)、57%ヨウ化水素酸(22.5g)の混合物を110℃で15時間撹拌した。濃縮し、得られた残渣に水を加え、減圧下濃縮した。この操作をもう1回繰り返した。これにアセトンを加え、氷浴下冷却し、上澄みを除去した。これにアセトンを加え、氷浴下冷却し、生じた固体を濾過した。これをアセトンで洗浄し、3−カルボキシ−N−[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル]−N,N−ジメチルプロパン−1−アミニウム=ヨージド(2.13g)を得た。
N−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−5−エトキシ−N,N−ジメチル−5−オキソペンタン−1−アミニウム=ブロミド(3.90g)、57%ヨウ化水素酸(22.0g)の混合物を110℃で16時間撹拌した。濃縮し、得られた残渣に水を加え、減圧下濃縮した。この操作をもう1回繰り返した。これにアセトンを加え、氷浴下冷却し、上澄みを除去した。これにアセトンを加え、氷浴下冷却し、生じた固体を濾過した。これをアセトンで洗浄し、4−カルボキシ−N−[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル]−N,N−ジメチルブタン−1−アミニウム=ヨージド(1.33g)を得た。濾液をすべて濃縮し、得られた残渣を逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:水−アセトニトリル)で精製した。濃縮して生じた固体にアセトンを加え、濾過した。これをアセトンで洗浄し、4−カルボキシ−N−[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル]−N,N−ジメチルブタン−1−アミニウム=ヨージド(1.29g)を得た。
塩化鉄(III)六水和物(5.80g)、オレイン酸ナトリウム(19.5g)、エタノール(43mL)、水(33mL)、ヘキサン(75mL)を混合し、アルゴン雰囲気下70℃で4時間加熱還流した。放冷後、分液漏斗に移し、水層を除去した。50mLの水を加えて洗浄し、有機層を回収した。この操作をあと2度繰り返した(2回目は50%メタノール水を使用)。得られた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下濃縮してオレイン酸鉄錯体(FeOA3、19.2g)を得た。
FeOA3(6.53g)、オレイルアルコール(11.7g)、ジフェニルエーテル(36.4g)の混合物を、減圧下90℃で2時間攪拌した。その後アルゴンで常圧にもどし、バス温213℃まで16分かけて昇温し、内温200℃を超えてから30分間攪拌した。室温まで放冷後、ヘキサン(5mL)、アセトン(150mL)を加え、10℃、8000rpmで10分間遠心分離し、上澄みを除去した。得られた沈殿にヘキサンを加え(24mL)、さらにアセトン(150mL)を加えた後、10℃、8000rpmで10分間遠心分離し上澄みを除去した。この操作をもう一度繰り返し、得られた沈殿を減圧乾燥して、表面にオレイン酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子(SNP−OA、992mg)を得た。
2−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルエタン−1−アミン(7.71g)、水(15.4mL)、エタノール(77mL)の混合物に炭酸ナトリウム(15.6g)、2−ブロモエタン−1−スルホン酸ナトリウム(23.3g)を加え、80℃で18時間攪拌した。2−ブロモエタン−1−スルホン酸ナトリウム(11.7g)、炭酸ナトリウム(7.81g)、エタノール(20mL)、水(4mL)を加え、80℃で1日間攪拌した。濃縮後、逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:水−アセトニトリル)で精製することにより2−{[2−(2,3−ジメトキシフェニル)エチル](ジメチル)アザニウムイル}エタン−1−スルホナート(9.00g)を得た。
2,3−ジメトキシアニリン(5.61g)、1,2λ6−オキサチオラン−2,2−ジオン(5.83g)、アセトニトリル(140mL)の混合物を8時間還流した。室温まで放冷後、氷浴下攪拌した。固体を濾取し、冷アセトニトリルで洗浄し、3−(2,3−ジメトキシアニリノ)プロパン−1−スルホン酸(5.59g)を得た。
3−(2,3−ジメトキシアニリノ)プロパン−1−スルホン酸(5.58g)、炭酸カリウム(6.72g)、ヨウ化メチル(11.4mL)、メタノール(85mL)の混合物を50℃で8時間撹拌した。ヨウ化メチル(11.4mL)を加え、50℃で24時間撹拌した。不溶物を濾過後、濃縮し、セパビーズ(登録商標)SP207SSにて精製した。濃縮し、得られた固体をエタノールに加温下溶解させた。これを室温まで放冷し、ついで氷浴下攪拌した。固体を濾過し、冷エタノールで洗浄し、3−[(2,3−ジメトキシフェニル)(ジメチル)アザニウムイル]プロパン−1−スルホナート(5.40g)を得た。
3−[(2,3−ジメトキシフェニル)(ジメチル)アザニウムイル]プロパン−1−スルホナート(5.40g)、57%ヨウ化水素酸(40g)の混合物を8時間還流した。室温まで放冷後、水を加えて減圧下濃縮した。この操作をもう二回繰り返した。これに水(3mL)を加え溶解させた後、アセトン(50mL)を加え、氷浴下30分間攪拌した。静置した後、上澄みをデカンテーションで除去した。さらに水(3mL)、アセトン(40mL)を加え、もう一度同様の操作を行った。これに水(3mL)、アセトン(40mL)を加え、氷浴下30分間攪拌し、固体を濾過、アセトンで洗浄し、3−[(2,3−ジヒドロキシフェニル)(ジメチル)アザニウムイル]プロパン−1−スルホナート(4.35g)を得た。
2−{[2−(2,3−ジメトキシフェニル)エチル](ジメチル)アザニウムイル}エタン−1−スルホナート(9.00g)、57%ヨウ化水素酸(40mL)の混合物を100℃で15時間撹拌した。濃縮し、アセトンを加え、氷浴下5分間攪拌した。生じた固体を濾過し、アセトンで洗浄し、2−{[2−(2,3−ジヒドロキシフェニル)エチル](ジメチル)アザニウムイル}エタン−1−スルホナート(3.40g)を得た。
(ピペリジン−4−イル)酢酸メチル一塩酸塩(5.00g)、1−(クロロメチル)−2,3−ジメトキシベンゼン(5.78g)、炭酸カリウム(4.64g)、アセトニトリル(50mL)の混合物を室温で終夜攪拌した。反応混合物を濾過し、濾液を濃縮し、塩基性シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン−酢酸エチル)で精製することにより{1−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]ピペリジン−4−イル}酢酸メチル(4.90g)を得た。
2−(2,3−ジメトキシフェニル)−N,N−ジメチルエタン−1−アミン(10.9g)と4−ブロモブタン酸エチル(8.28mL)の混合物を80℃で3時間攪拌した。これを逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:水−アセトニトリル)で精製することによりN−[2−(2,3−ジメトキシフェニル)エチル]−4−エトキシ−N,N−ジメチル−4−オキソブタン−1−アミニウム=ブロミド(15.7g)を得た。
2,3−ジメトキシアニリン(5.00g)、1,2λ6−オキサチアン−2,2−ジオン(5.78g)の混合物を95℃で24時間撹拌した。これを逆相カラムクロマトグラフィー(展開溶媒:アセトニトリル−水)で精製した。濃縮し、得られた固体をアセトニトリルで洗浄し、4−(2,3−ジメトキシアニリノ)ブタン−1−スルホン酸(4.78g)を得た。
2,3−ジメトキシアニリン(5.00g)、5−ブロモペンタン酸エチル(8.19g)、トリエチルアミン(3.96g)の混合物を室温で5日間撹拌した。水を加え、酢酸エチルで一回抽出した。有機層を飽和食塩水で一回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。濾過後、濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:一回目:ヘキサン−酢酸エチル、二回目:クロロホルム−酢酸エチル)で精製することにより5−(2,3−ジメトキシアニリノ)ペンタン酸エチル(6.26g)を得た。
{1−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]ピペリジン−4−イル}酢酸メチル(4.90g)、ヨウ化メチル(5.0mL)、メタノール(74mL)の混合物を50℃で4時間撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、逆相シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:水−アセトニトリル)で精製することにより1−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−4−(2−メトキシ−2−オキソエチル)−1−メチルピペリジン−1−イウム=ヨージド(6.54g)を得た。
1−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]ピペリジン−4−カルボン酸エチル(18.8g)、ヨウ化メチル(19.1mL)、エタノール(188mL)の混合物を50℃で4時間撹拌した。室温まで放冷後、濃縮し、逆相シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:水−アセトニトリル)で精製することにより1−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−4−(エトキシカルボニル)−1−メチルピペリジン−1−イウム=ヨージド(25.9g)を得た。
1−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−4−(2−メトキシ−2−オキソエチル)−1−メチルピペリジン−1−イウム=ヨージド(6.54g)、57%ヨウ化水素酸(19mL)の混合物を100℃で6時間攪拌した。室温まで放冷後、水を加え減圧下濃縮した。この操作をもう2回繰り返した。これにアセトン(30mL)を加え、室温で攪拌後、氷浴下冷却、静置し、上澄みをデカンテーションで除去した。さらにアセトンを加え、もう二回同様の操作を行った。これにアセトン(30mL)を加え、室温で攪拌後、氷浴下冷却し、固体を濾取し、4−(カルボキシメチル)−1−[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル]−1−メチルピペリジン−1−イウム=ヨージド(4.49g)を得た。
1−[(2,3−ジメトキシフェニル)メチル]−4−(エトキシカルボニル)−1−メチルピペリジン−1−イウム=ヨージド(25.9g)、57%ヨウ化水素酸(76mL)の混合物を100℃で終夜攪拌した。室温まで放冷後、水を加え減圧下濃縮した。この操作をもう2回繰り返した。これにアセトンを加え、室温で攪拌後、氷浴下冷却、静置し、上澄みをデカンテーションで除去した。さらにアセトンを加え、もう一回同様の操作を行った。これにアセトンを加え、室温で攪拌後、氷浴下冷却し、固体を濾取し、4−カルボキシ−1−[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル]−1−メチルピペリジン−1−イウム=ヨージド(10.8g)を得た。また濾液を濃縮し、逆相シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:水−アセトニトリル)で精製することにより、4−カルボキシ−1−[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル]−1−メチルピペリジン−1−イウム=ヨージド(12.0g)を得た。
N−[2−(2,3−ジメトキシフェニル)エチル]−4−エトキシ−N,N−ジメチル−4−オキソブタン−1−アミニウム=ブロミド(15.7g)、57%ヨウ化水素酸(52mL)の混合物を100℃で18時間撹拌した。濃縮し、得られた残渣に水を加え、減圧下濃縮した。これにアセトニトリルを加えた。氷浴下冷却し、固体を析出させた後、濃縮した。これにアセトンを加え、室温で10分間攪拌した後、固体を濾過し、3−カルボキシ−N−[2−(2,3−ジヒドロキシフェニル)エチル]−N,N−ジメチルプロパン−1−アミニウム=ヨージド(14.8g)を得た。
反応スキームを図1に示す。
200mL 3頚フラスコにオレイルアルコール (25.6mL)とPh2O (20 mL)を加え、更に乾燥剤としてモレキュラーシーブ3A (5g)を加えたのち、内温170℃まで昇温した(第一溶液)。もう一つの200mL 3頚フラスコに参考例3で得られたオレイン酸鉄錯体のヘプタン溶液(オレイン酸鉄錯体として10g 相当)、Ph2O (10mL)を加え、外温90℃に加温し、減圧下約2時間撹拌した(第二溶液)。窒素雰囲気下、内温170℃に加温した第一溶液へ、その内温を保ったまま、第二溶液を約1時間かけて滴下した。滴下終了後、引き続き同内温のまま3時間反応させた後、室温まで冷却した。冷却したスラリーをろ過し、モレキュラーシーブを除去し、ヘプタン (33 mL) で洗浄した。得られた濾過液及び洗液を併せた濾洗液にアセトン (156 mL) を加えた後、遠心分離 (7000 rpm,10 min,10℃) を行った。上澄み液を除き、遠沈管残渣をヘプタン (20 mL) で溶解しアセトン (63 mL) を加えた後、遠心分離 (7000 rpm,10 min,10℃) を行う作業を2回実施した。上澄み液を除去後、ヘプタンを使用し100 mLナスフラスコへ移送後、バス温30℃で濃縮を実施した。更に、減圧乾燥を行い、SNP−OA(1.50g,重量収率15.0% (w/w:重量パーセント) ) を得た。
実施例1と同様にして得られたスラリーをろ過し、モレキュラーシーブを除去した後の濾洗液にヘプタン、アセトン、ヘキサンを加え希釈させた後、セラミック膜ろ過装置に循環させ、濃縮した(エアーで加圧、0.5MPa)。濃縮後、ヘプタン/アセトン=3/1の混合液で洗浄を行った。洗浄液が着色しなくなったのを確認した後、ヘプタンを用いて残渣(戻り側(retentate))を回収した。得られた回収液を濃縮、減圧乾燥し、SNP−OA(オレイン酸鉄錯体5g 相当を使用して0.73g,重量収率14.6% (w/w))を得た。
Ph2O(500mL)に参考例3と同様にして得られたオレイン酸鉄錯体のヘプタン溶液(オレイン酸鉄錯体として500g 相当)を加え、50℃に加温し減圧下約4.5時間撹拌した後、更に90℃に加温し、減圧下18時間撹拌してオレイン酸鉄錯体のPh2O溶液(1001.48g)を調製した。調製したオレイン酸鉄錯体のPh2O溶液から、20.04g(オレイン酸鉄錯体10g相当)を抜き取り、抜き取った溶液にオレイン酸(6.28g)を添加した(第二溶液)。200mL 3頚フラスコにオレイルアルコール (21.8 g)、Ph2O (20 mL)、モレキュラーシーブ3A (5g)を加え内温170℃まで昇温した(第一溶液)。内温170℃に加温した第一溶液へ、その内温を保ったまま、第二溶液を約1時間かけて滴下した。滴下終了後、引き続き同内温のまま3時間反応させた後、室温まで冷却した。冷却したスラリーをろ過し、モレキュラーシーブを除去し、ヘプタン (33 mL) で洗浄した。得られた濾過液及び洗液を併せて、アセトン (156 mL) を加えた後、遠心分離 (7000 rpm,10 min,10℃) を行った。上澄み液を除き、遠沈管残渣をヘプタン (20 mL) で溶解しアセトン (63 mL) を加えた後、遠心分離 (7000 rpm、10 min、10℃) を行う作業を2回実施した。上澄み液を除去後、ヘプタンを使用し100 mLナスフラスコへ移送後、室温で濃縮した。更に、減圧乾燥を行い、SNP−OA (1.47g,重量収率14.7% (w/w)) を得た。
30mL3頚フラスコにアルゴン雰囲気下、DDSA (807mg)及び水 (6.7 mL) を加え、加温して溶解した。得られた溶液に、炭酸水素ナトリウム (204 mg) を添加し、pHを6.86 とし、更に、TBAF三水和物(151mg)を加えた。得られた水溶液を、SNP−OA (120 mg) のクロロホルム (6 mL) 分散液に加えた後、内温50℃まで昇温した。同温度で1.5時間撹拌した後、室温まで冷却すると分層した。上層の水層を抜き取った後、少量の水を用い3回抽出をした。合わせた水層をPBSにて3回、最後に水にて1回Amicon(登録商標) cut off filter (100K) でろ過した(6000 rpm, 15-40 分)。得られた濾液は全てAmicon(登録商標) cut off filter (10K) に入れてろ過した。このフィルターを用いて8回ろ過することで濾液はほぼ透明になった。10Kフィルターの膜上の残渣(戻り側)を回収し、凍結乾燥することでSNP−DDSA(54.4mg,重量収率45.3 % (w/w))を得た。
DDSA (4.39 g)に水 (36.3 mL) を加え撹拌し、スラリーを調製した。約 45℃ まで昇温後、同温度で炭酸水素ナトリウム (1.14 g) を添加し、溶解を確認した。pH 約 7.4 の溶液にさらにTBAB (1.45 g) を加えた。ヘプタン溶液であるSNP−OA (含量 1.10 g)を添加後、1−ブタノール (16.5 mL) にて洗浄し、反応を開始した。40〜45℃で5時間反応後、室温まで冷却し、ヘプタン(33 mL)を加えて撹拌した。溶液を分液し、水層を取得した。引き続き、ヘプタン層に水(4.4 mL)を加えて洗浄後、分液し、得られた水層を先に取得した水層と合わせ(48.95 g)、サイズ排除クロマトグラフィーにて定量した(目的のSNP−DDSAとして29.5% (w/w))。TFF装置である撹拌式セルを利用し、10Kの膜、及び300Kの膜で精製することにより、目的のSNP−DDSAとして298 mg (重量収率27.1% (w/w)) 相当の水分散液を得た。
4−{[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}ブタン−1−スルホナート(275mg)、水(2.2mL)の混合物に炭酸水素ナトリウム(34mg)を加えた。この溶液をSNP−OA(20mg)、クロロホルム(2.5mL)の混合物に加えた後、TBAF三水和物(63mg)、水(300μL)の混合物を加え、アルゴン雰囲気下、室温で16時間撹拌した。水層を分離し、クロロホルム層を水で2回抽出した。水層を集め、PBSに分散させ、Amicon(登録商標) 30K filterに移し、10℃、5800rpmで15分間遠心分離した。得られた濾液をAmicon(登録商標) 10K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この一連の操作をあと3回行った。Amicon(登録商標) 30K filter上の濃縮液に水を加え、10℃、5800rpmで15分間遠心分離した。得られた濾液をAmicon(登録商標) 10K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この一連の操作をあと2回行った。Amicon(登録商標) 10K filter上の濃縮液に水を加え、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この操作をあと5回行った。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥することにより、10K精製粒子(30.3mg)を得た。Amicon(登録商標) 10K filterによる洗浄の濾液を順次Amicon(登録商標) 3K filterを用い、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥することにより、3K精製粒子(17.8mg)を得た。
3−{[(6−フルオロ−2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(280mg)を水(2.2mL)に溶かし、炭酸水素ナトリウム(38mg)を加えた。SNP−OA(20mg)のクロロホルム(2.5mL)溶液にこの溶液を加え、さらにTBAF三水和物(65mg)の水(0.3mL)溶液を加えた。この混合物をアルゴン雰囲気下室温で20時間撹拌した。不溶物を濾過し、水層をAmicon(登録商標) 30K filterに移し、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。これにPBSを加え、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。Amicon(登録商標) 30K filterによる洗浄のはじめ2回分の濾液をAmicon(登録商標) 10K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。この操作をあと12回行った。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥して10K精製粒子(13.5mg)を得た。Amicon(登録商標) 10K filterによる洗浄のはじめ5回分の濾液をAmicon(登録商標) 3K filterを用い、10℃、5800rpmで30−60分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。この操作をあと9回行った。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥して3K精製粒子(7.3mg)を得た。
3,4−ジヒドロキシ−N,N−ジメチル−N−(3−ホスホノプロピル)アニリニウム=ヨージド(265mg)を水(2.4mL)に溶かした。この水溶液に炭酸水素ナトリウム(100mg)、TBAF三水和物(67mg)の水(0.3mL)溶液を加えた。SNP−OA(20mg)のクロロホルム(2.5mL)溶液にこの溶液を加え、水(0.6mL)で洗いこんだ。この混合物をアルゴン雰囲気下室温で18時間撹拌した。不溶物を濾過し、水層をAmicon(登録商標) 100K filterに移し、10℃、5800rpmで15分間遠心分離した。得られた濾液をAmicon(登録商標) 10K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。この操作をあと8回行った。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥して10K精製粒子(1.0mg)を得た。Amicon(登録商標) 10K filterによる洗浄のはじめ2回分の濾液をAmicon(登録商標) 3K filterを用い、10℃、5800rpmで30−60分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。この操作をあと7回行った。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥して3K精製粒子(1.4mg)を得た。
(第一工程)
アルゴン雰囲気下、SNP−OA(100mg)、MEAA(2.5mL)とメタノール(7.5mL)の混合物を、70℃で5時間撹拌した。室温まで放冷後、減圧下濃縮した。アセトン(24mL)、ヘキサン(96mL)を加え、6つに分け、10℃、7000rpmで10分間遠心分離し上澄みを取り除き、SNP−MEAAを得た。
4−{[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}ブタン−1−スルホナート(1.31g)、水(40mL)の混合物に炭酸水素ナトリウム(900mg)を加えた。これに先のSNP−MEAAのDMF(8mL)溶液を加え、アルゴン雰囲気下、室温で16時間撹拌した。反応混合物を水(3mL)を用いて、6つに分け、それぞれにアセトン(30mL)を加え、10℃、7000rpmで10分間遠心分離し上澄みを取り除いた。得られた沈殿をPBSに分散させ、Amicon(登録商標) 30K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。得られた濾液をAmicon(登録商標) 10K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この一連の操作をあと3回行った。Amicon(登録商標) 30K filter上の濃縮液に水を加え、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。得られた濾液をAmicon(登録商標) 10K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この一連の操作をあと6回行った。Amicon(登録商標) 10K filter上の濃縮液に水を加え、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この操作をあと7回行った。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥することにより、10K精製粒子(117.7mg)を得た。Amicon(登録商標) 10K filterによる洗浄の濾液を順次Amicon(登録商標) 3K filterを用い、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥することにより、3K精製粒子(53.2mg)を得た。なお、当該3K精製粒子を塩酸を用いて酸加水分解し、HPLCにて分析した結果、双性イオンリガンド、4−{[(2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}ブタン−1−スルホナートの存在が確認されたことから、当該3K精製粒子には該双性イオンリガンドが配位結合していたことが確認された。
HPLC条件を以下に示す。
カラム:YMC Triart C18
溶離液:10mM リン酸水素二カリウム (pH6.0)/アセトニトリル (98 : 2)
(第一工程)
アルゴン雰囲気下、SNP−OA(100mg)、MEAA(2.5mL)とメタノール(7.5mL)の混合物を、70℃で5時間撹拌した。室温まで放冷後、減圧下濃縮した。アセトン(24mL)、ヘキサン(96mL)を加え、6つに分け、10℃、7000rpmで10分間遠心分離し上澄みを取り除き、SNP−MEAAを得た。
3−{[(6−フルオロ−2,3−ジヒドロキシフェニル)メチル](ジメチル)アザニウムイル}プロパン−1−スルホナート(1.32g)、水(40mL)の混合物に炭酸水素ナトリウム(650mg)を加えた。これに先のSNP−MEAAのDMF(8mL)溶液を加え、アルゴン雰囲気下、室温で16時間撹拌した。反応混合物を水(3mL)を用いて、6つに分け、それぞれにアセトン(30mL)を加え、10℃、7000rpmで10分間遠心分離し上澄みを取り除いた。得られた沈殿をPBSに分散させ、Amicon(登録商標) 30K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。得られた濾液をAmicon(登録商標) 10K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この一連の操作をあと3回行った。Amicon(登録商標) 30K filter上の濃縮液に水を加え、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。得られた濾液をAmicon(登録商標) 10K filterを用い、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この一連の操作をあと7回行った。Amicon(登録商標) 10K filter上の濃縮液に水を加え、10℃、5800rpmで30分間遠心分離した。この操作をあと4回行った。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥することにより、10K精製粒子(102.4mg)を得た。Amicon(登録商標) 10K filterによる洗浄の濾液を順次Amicon(登録商標) 3K filterを用い、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。これに更に水を加え、10℃、5800rpmで60分間遠心分離した。濃縮液をメンブレン(0.2μm)濾過し、凍結乾燥することにより、3K精製粒子(41.2mg)を得た。
サイズ排除クロマトグラフィー(Size Exclusion Chromatography、SEC)を用いてナノ粒子の相対的な大きさを測定した。
<SEC条件>
流速:0.3mL/min
溶離液:PBS(pH 7.4)
カラム:Shodex KW403-4F(4.6 x 300 mm)
検出器:UV 280nm
Claims (20)
- 表面に疎水性リガンドが配位結合した酸化鉄ナノ粒子を、有機層と水層の二層系溶媒中、相間移動触媒の存在下で親水性リガンドと反応させることを特徴とする、親水性リガンドが1つ以上配位結合した酸化鉄を含有する金属粒子を含む、ナノ粒子の製造方法。
- 親水性リガンドが、正に帯電した部分として、第三級アンモニウムカチオン又は第四級アンモニウムカチオンを含み、及び、負に帯電した部分として、カルボキシラートアニオン、スルホナートアニオン、スルフィナートアニオン、ホスホナートアニオン、ホスフェートアニオン、又は、ホスフィナートアニオンを含む、双性イオンリガンドである、請求項1記載の製造方法。
- 親水性リガンドが、カテコール構造を部分構造として有する双性イオンリガンドである、請求項2記載の製造方法。
- 疎水性リガンドが、C10-22脂肪酸であり、親水性リガンドが、式(I)で表される双性イオンリガンドである、請求項3記載の製造方法。
R1及びR2の一方は、式(a)又は式(b)で示される基であり、他方は、H、低級アルキル、O−低級アルキル又はハロゲンであり、
X2は、OHで置換されていてもよいC1-5アルキレン、又は、C1-2アルキレン−O−C1-3アルキレンであり、更にR1が式(b)で示される基のときX2は結合であってもよく、
Ra及びRbは、同一又は互いに異なって、C1-3アルキル、C1-3アルキレン−O−C1-2アルキルであるか、又は、Ra及びRbは、それらが結合する4級窒素原子と一体となって5又は6員含窒素飽和ヘテロ環を形成し、
Y-は、SO3 -、HPO3 -、又は、CO2 -であり、
R3及びR4は、同一又は互いに異なって、H、C1-3アルキル、O−C1-3アルキル又はハロゲンであり、
nは0〜2の整数であり、
更に、
i)R1が式(a)で示される基であり、且つ、X1がメチレンであるとき、R2とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよく、
ii)R1が式(a)で示される基であり、且つ、X1がエチレンであるとき、R2とRaまたはRbとが一体となってメチレンを形成してもよく、
iii)R2が式(a)で示される基であり、且つ、X1がメチレンであるとき、R3とRaまたはRbとが一体となってエチレンを形成してもよい。) - 親水性リガンドが、R1及びR2の一方が、式(a)で示される基であり、他方が、H、低級アルキル、O−低級アルキル又はハロゲンである双性イオンリガンドである、請求項4記載の製造方法。
- 親水性リガンドが、式(Ia)においてmが3である双性イオンリガンドである請求項6記載の製造方法。
- 相間移動触媒が、第四級アンモニウム塩及び四級ホスホニウム塩からなる群から選択される1以上の触媒である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 疎水性リガンドが、オレイン酸及び/又はステアリン酸であり、相間移動触媒が、テトラブチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、ベンジルジメチルオクタデシルアンモニウム塩及びベンジルトリブチルアンモニウム塩からなる群から選択される1以上の触媒である、請求項8記載の製造方法。
- 疎水性リガンドが、オレイン酸であり、相間移動触媒が、ハロゲン化テトラブチルアンモニウム及びハロゲン化ベンジルトリブチルアンモニウムからなる群から選択される1以上の触媒である、請求項9記載の製造方法。
- 相間移動触媒が、臭化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウム及び臭化ベンジルトリブチルアンモニウムからなる群から選択される1以上の触媒である、請求項10記載の製造方法。
- 表面に疎水性リガンドが配位結合した酸化鉄ナノ粒子を、表面に疎水性リガンドが配位結合した酸化鉄ナノ粒子に対して0.1〜10wt(重量比)の相間移動触媒の存在下で、表面に疎水性リガンドが配位結合した酸化鉄ナノ粒子に対して1〜10wt(重量比)の親水性リガンドと反応させることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載の製造方法。
- 表面に疎水性リガンドが配位結合した酸化鉄ナノ粒子が、
i)150℃〜190℃の第一溶液と、C10-22脂肪酸の鉄錯体である鉄前駆体を含む0℃〜120℃の第二溶液を準備し、ここに、第一溶液と第二溶液のいずれか一方又は両方に、C10-22脂肪族アルコール、C10-22脂肪酸及びC10-22脂肪族アミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤が含まれており、
ii)第一溶液を150℃〜190℃に保持し、これに第二溶液を滴下し、次に
iii)これを150℃〜190℃にて反応させる
ことを特徴とする方法により製造された、表面にC10-22脂肪酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の製造方法。 - 鉄前駆体がオレイン酸鉄錯体、又は、ステアリン酸鉄錯体である、請求項13記載の製造方法。
- 界面活性剤が、オレイルアルコール、オレイン酸及びオレイルアミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤である、請求項14記載の製造方法。
- i)150℃〜190℃の第一溶液と、C10-22脂肪酸の鉄錯体である鉄前駆体を含む0℃〜120℃の第二溶液を準備し、ここに、第一溶液と第二溶液のいずれか一方又は両方に、C10-22脂肪族アルコール、C10-22脂肪酸及びC10-22脂肪族アミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤が含まれており、
ii)第一溶液を150℃〜190℃に保持し、これに第二溶液を滴下し、次に
iii)これを150℃〜190℃にて反応させる
ことを特徴とする、表面にC10-22脂肪酸が配位結合した酸化鉄ナノ粒子の製造方法。 - 鉄前駆体が、オレイン酸鉄錯体、又はステアリン酸鉄錯体であり、界面活性剤が、オレイルアルコール、オレイン酸及びオレイルアミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤である、請求項16記載の製造方法。
- i)160℃〜180℃の第一溶液と、オレイン酸鉄錯体を含む0℃〜100℃の第二溶液を準備し、ここに、第一溶液にはオレイルアルコール及びオレイルアミンからなる群から選択される1以上の界面活性剤が含まれており、及び、第二溶液にはオレイン酸が含まれているか又は界面活性剤が含まれず、
ii)第一溶液を160℃〜180℃に保持し、これに第二溶液を0.1〜3時間かけて滴下し、次に
iii)これを160℃〜180℃にて0.5〜5時間反応させる
ことを特徴とする、請求項16記載の製造方法。 - i)において、第一溶液にはオレイン酸鉄錯体に対して0.5〜5wt(重量比)のオレイルアルコールが含まれており、及び、第二溶液にはオレイン酸鉄錯体に対して0.1〜2wt(重量比)のオレイン酸が含まれているか又は界面活性剤が含まれていない、ことを特徴とする請求項18記載の製造方法。
- i)において、第一溶液が更に乾燥剤を含むことを特徴とする、請求項16〜19のいずれか1項に記載の製造方法。
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