KR100753184B1

KR100753184B1 - 치환된 포르피린

Info

Publication number: KR100753184B1
Application number: KR1020017009367A
Authority: KR
Inventors: 제임스 디. 크라포; 브리안 제이. 데이; 마이클 피. 트로바; 폴리비니 졸리시아 에프. 가우안; 더글라스 비. 키친; 어리윈 프리도비치; 인스 바티닉-하벌레
Original assignee: 내셔날 쥬이쉬 메디칼 앤드 리서치 센터; 듀크 유니버시티; 앨루스 사이언스, 인코포레이티드
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 2000-01-25
Publication date: 2007-08-30
Also published as: DK1155019T3; IL183953A0; EP1155019B1; ZA200106107B; HK1047744A1; US7189707B2; US8946202B2; ATE552260T1; DE60024588T2; JP4501128B2; EP1616869B1; CA2359116A1; EP2295435A1; IL144503A0; US20110065679A1; US8546562B2; EP1155019A4; WO2000043395A1; CN1156478C; US20150231150A1

Abstract

본 발명은 일반적으로, 생리학적 및 병리학적 과정을 조절하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산화제의 세포적 수준에서의 과정을 조절하는 방법 그리고 상기 산화제가 관여하는 과정을 조절하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 방법에 이용되는 화합물 및 조성물에 관한 것이다.

포르피린, 산화제, 산화질소, 산소 라디칼

Description

치환된 포르피린{Substituted Porphyrins}

산화제는 모든 세포의 정상적인 대사작용의 일부분으로 생산되지만 또한 다수의 질병 과정에서 발병 기전의 중요한 요소이다. 예를 들면, 반응 산소종은 폐, 심혈계, 위장계, 중추신경계 및 골격근의 질병에 있어서 발병 기전의 중요한 요소이다. 산소 유리 라디칼은 또한 산화 질소 (NO·)의 효과를 조절하는 역할을 한다. 이러한 측면에 따라, 상기 산소 유리 라디칼은 혈관 질환, 염증 질병 및 노화 과정에 있어서 발병 기전에 관여한다.

산화제에 대한 방어 효소의 중요한 균형은 정상 세포 및 정상기관 기능을 유지하는데 요구된다. 슈퍼옥시드 디스뮤타제 (SODs)는 O₂ ^-의 H₂O₂ 및 O₂로의 세포내 부 및 세포외 전환을 촉매하며, 슈퍼옥시드 라디칼의 유해 효과에 대하여 첫 번째 방어라인을 나타내는 금속함유 효소군이다. 포유 동물은 세가지의 상이한 SODs를 생성한다. 하나는 모든 세포의 세포질에서 발견되는 이중체 구리 및 아연을 함유하는 효소이다 (CuZn SOD).

두 번째는 미토콘드리아 내에서 발견되는 사중체의 망간을 함유하는 SOD (Mn SOD)이고, 그리고 세 번째는 세포 외액에서 발견되고 세포외 기질에 결합되어 있는 사중체의, 글리코실화, 구리 및 아연을 함유하는 효소이다 (EC-SOD). 여러 다른 중요한 항산화제 효소들은 세포 내에 존재하는 것으로 공지되어 있고, 상기 항산화제 효소들은 카탈라제 및 글루타치온 과산화효소를 포함한다. 세포 외액 및 세포외 기질은 단지 소량의 상기 효소를 함유하지만, 다른 세포외 항산화제가 또한 존재한다고 공지되어 있고, 상기 항산화제는 라디칼 제거제 그리고 아스코브산, 요산 및 알파-토고페롤과 같은 지질 과산화의 저해제를 포함한다 (Halliwell et al, Arch. biochem. Biophys. 280:1(1990)).

본 발명은 일반적으로 슈퍼옥시드 라디칼 또는 과산화 수소 또는 퍼옥시니트리트와 같은 다른 산화제가 참여하는 세포 내 및 세포 외 과정을 조절하는 용도에 적합한 저 분자량 포르피린 화합물에 관한 것이다. 본 발명의 화합물 및 방법은 산화스트레스가 관여하는 다양한 생리학적 및 병리학적 과정에 적용된다.

본 발명은 슈퍼옥시드 라디칼, 과산화수소, 퍼옥시니트리드, 지질 과산화물, 히드록시 라디칼 및 티일 라디칼과 같은 산화제의 세포내 또는 세포외 수준을 조절하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 슈퍼옥시드 라디칼, 과산화수소, 산화 질소 또는 퍼옥시니트리트가 관여하는 정상적인 또는 병리학적인 과정을 저분자량 항산화제를 이용하여 조절하는 방법, 그리고 상기 방법에 적합한 메틴 (즉, meso) 치환 포르피린에 관한 것이다.

본 발명은 산화제, 특히, 슈퍼옥시드 라디칼, 과산화수소 및 퍼옥시니트리트의 유해한 효과에 대한 보호방법 및 산화 스트레스가 관련된 또는 발생을 유발하는 질병 및 질환을 예방하고 치료하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 슈퍼옥시드 라디칼, 과산화수소, 산화 질소 및 퍼옥시니트리트가 관련된 생물학적 과정을 조절하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 저분자량 항산화제 (예컨데, SODs, 카탈라제 및 퍼옥시다제의 모방물을 포함하는 반응 산소종에 대한 제거제의 모방물)를 포함하는 상기한 방법에 적합한 화합물 및 조성물, 그리고 그의 제제에 관한 것이다.

본 발명의 방법에 적합한 반응 산소종에 대한 제거제의 모방물은 메틴 (즉, meso) 치환 포르핀, 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염 (예컨데, 염화염 또는 브롬염)을 포함한다. 본 발명은 금속-부재 포르핀 및 금속-결합 포르핀을 포함한다. 금속-결합 포르핀의 경우에, 메틴 (meso) 치환 포르핀의 망간 유도체가 바람직하나, 망간 이외에도 철 (Ⅱ 또는 Ⅲ), 구리 (Ⅰ또는 Ⅱ), 코발트 (Ⅱ 또는 Ⅲ), 또는 니켈 (Ⅰ또는 Ⅱ)과 같은 금속이 또한 이용될 수 있다. 선택된 상기 금속은 다양한 원자가 상태를 가질수 있으며, 예를 들면, 망간 Ⅱ, Ⅲ 또는 Ⅴ가 이용될 수 있다. 아연 (Ⅱ)는 원자가 변화가 발생하지 않기 때문에, 직접적으로 슈퍼옥시드를 제거하지 않지만 본 발명에 이용될 수 있다. 선택된 상기 금속의 종류에 따라 제거되는 산소 종의 종류가 달라진다. 예를 들면, 철-결합 포르핀은 NO·를 제거하는 데 이용될 수 있으나, 망간-결합 포르핀은 NO·를 덜 제거한다.

본 발명의 상기 모방물은 하기 화학식 1을 갖는 화합물 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염이다:

화학식 1

상기 화학식에서, R₁및 R₃는 동일하며 그리고

H, -CF₃, -CO₂-X,

,

,

,

,

,

,

또는

이며,

R₂및 R₄는 동일하며

,

,

,

,

또는

이며

Y는 할로겐 또는 -CO₂X이고,

각각의 X는 동일 또는 상이하고 알킬이며 각각의 R₅는 동일 또는 상이하고 (바람직하게는 동일하고) 수소 또는 알킬이며,

바람직하게는, R₁및 R₃는 동일하고,

-H, CF₃, -CO₂-X,

,

,

, 또는

이고

R₂및 R₄는 동일하고, 그리고

,

,

,

또는

이며

Y는 -F 또는 -CO₂X이며,

각각의 X는 동일 또는 상이하고 알킬 (바람직하게는, C_1-4알킬, 예컨데., 메틸 또는 에틸)이며, 그리고 각각의 R₅는 동일 또는 상이하고 (바람직하게는 동일하고) 그리고 H 또는 알킬 (바람직하게는, C_1-4알킬, 예컨데. -CH₃또는 -CH₂CH ₃)이다.

보다 바람직하게는, 상기 R₁, R₂, R₃및 R₄는 동일하고

또는

이고, 그리고 각각의 X는 동일 또는 상이하고 C_1-4알킬이며, 바람직하게는, 메틸 또는 에틸, 보다 바람직하게는 메틸이다.

본 발명의 모방물의 특정한 실시예는 활성 데이타와 함께 도 1에 나타나 있다.

상기 기술된 메틴 (meso) 치환체 뿐만 아니라, 상기 화학식 1의 포르피린의 피롤 고리의 하나 또는 그 이상은 어느 또는 모든 베타 탄소, 즉, 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17 또는 18번 위치에서 치환될 수 있다. P로 표시된 치환기는 수소 또는 전자 친화성 기가 될 수 있고, 예를 들면, 각각의 P는 독립적으로 NO₂기, 할로겐 (예컨데 Cl, Br 또는 F), 니트릴기, 비닐기 또는 포르밀기가 될 수 있다. 상기 치환기는 포르피린의 산화환원 전위를 조절할 수 있고 따라서, 산소 라디칼을 제거할 수 있는 능력을 강화시킬 수 있다. 예를 들면, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8번 위치에 할로겐 (예컨데, Br) 치환기 (바람직하게는, 1-4번 위치)가 있을 수 있고, 잔여의 P는 바람직하게는 수소이다. P가 포르밀기인 경우, 2개 (인접하지 않은 탄소 상에) 이하의 위치에서 치환된 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1개의 위치에서 치환된 것이고, 잔여의 P는 바람직하게는 수소이다. P가 NO₂인 경우, 4개 (인접하지 않은 탄소 상에) 이하의 위치에서 치한된 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1개 또는 2개의 위치에서 치환된 것이고, 잔여의 P는 바람직하게는 수소이다.

이성질체가 가능한 경우, 본 명세서에 개시된 모방물의 모든 이성질체는 본 발명의 범위 내에 있다.

본 발명의 방법에 이용되는 바람직한 모방물은 SOD, 카탈라제 및/또는 퍼록시다제 활성을 분석함으로써 선택될 수 있다. 또한, 상기 모방물은 지질 과산화를 방해하거나 또는 ONOO^.를 제거하는 작용을 분석함으로써 스크리닝될 수 있다 (Szabo et al., FEBS Lett. 381:82(1996)의 방법에 의해 결정과 동일).

SOD 활성은 McCord 및 Fridovich (J. Biol.Chem. 244:6049(1969))의 방법을 이용하여 EDTA의 존재 및 부재의 조건으로 측정될 수 있다. 모방물의 효능은 SOD 널 (null) E.coli 변이 균주 대 모계 균주의 호기성 성장에 대한 모방물의 효과를 측정함으로써 또한 결정될 수 있다. 상세하게는, 모계 E. coli (AB1157) 및 SOD 널 돌연변이 E.coli(JI132)를 pH 7.0 및 37℃에서 0.2% 카사미노산 및 0.2% 포도당을 포함하는 M9 배지에서 성장시키고; 상기 성장은 700 ㎚에서 혼탁도로 측정될 수 있다. 상기 측정법은 배지 (포도당 최소배지 (M9), 및 5가지 필수 아미노산)로부터 분쇄, 방향족 및 황-함유 아미노산을 제외함으로써 SOD 모방물에 대하여 보다 선택적일 수 있다.

활성 모방물의 효능은 메틸비올로겐 (파라콰트)-유도 독성에 대한 포유동물세포를 보호할 수 있는 능력을 결정함으로서 또한 평가될 수 있다. 상세하게는, 하기에 기술된 것처럼 성장시키고, 24 웰 디쉬에 시드 배양된 래트 L2 세포를 SOD 모방물의 다양한 농도 하에서 전-배양하고, 이어 대조군 L2 세포 내에서 LC₇₅를 생산하는 것으로 이미 규명된 메틸비올로겐의 농도로 배양된다. 상기 모방물의 효능은 메틸비올로겐-유도 LDH 방출의 감소와 상관 관계를 갖는다 (St. Clair et al., FEBS Lett. 293:199(1991)).

SOD 모방물의 효능은 에어로졸 투여 및 비경구 주입를 이용한 마우스 및/또는 래트 모델로 인 비보에서 테스트 될 수 있다. 예를 들면, 수컷 Balb/c 마우스 는 8 마리 마우스로부터 무작위적으로 4 그룹으로 하여 표준 2X2 우연적 통계 모델이 형성된다. 동물들은 파라콰트 (40 ㎎/㎏,ip) 또는 염수로 처리되고, SOD 모방물 또는 부형제 대조군으로 처리된다. 파라콰트 처리 후 48시간이 경과된 다음 폐 손상은 공지된 것처럼 (Hampson et al, Tox. Appl. Pharm. 98:206(1989); Day et al, J. Pharm. Methods 24:1(1990)) 기관지 폐포성 세장 용액 (BALF) 손상 파라미터 (LDH, 단백질 및 %PMN)의 분석에 의해 동안 평가된다. 각 그룹의 2마리 마우스로부터 분리된 폐는 4% 파라포름알데히드로 적하-고정되고, 광학 현미경 수준에서 조직 병리학적 분석을 위해 처리된다.

카탈라제 활성은 과산화수소의 존재 하에서 240 ㎚에서 흡광도를 측정함으로써 모니터링될 수 있고 (Beers 및 Sizer,. J. Biol. Chem. 195:133(1952)), 또는 Clark 산소 전극으로 산소 발생을 측정하여 모니터링될 수 있다 (Del Rio et al, Anal. Biochem. 80:409(1977)).

퍼옥시다제 활성은 Putter 및 Beker, 퍼옥시다제. In:Methods of Enzymatic Aanlysis, H.U.Bergmeyer (ed.), Verlag Chemie, Weinheim, pp.286-292(1983)에 상술된 것처럼 분광광도계로 측정될 수 있다. 아코니타제 (Aconitase) 활성은 Gardner 및 Fridovich (J. Biol. Chem. 266:19328(1991))에 의해 상술한 것과 동일하게 측정될 수 있다. 공지된 O₂ ^.생성자에 의한 아코니타제의 선택적, 가역적 및 SOD-민감성 불활성은 세포 내 O₂ ^.생성의 마커로서 이용될 수 있다. 따라서, 아코 티나제 활성을 보호할 수 있는 능력을 분석함으로써, 적합한 모방물이 선택될 수 있다.

지질 과산화를 저해할 수 있는 모방물의 능력은 Ohkawa et al (Anal. Biochem. 95:351(1979)) 및 Yue et al (J. Pharmacol.Exp. Ther. 263:92(1992))에 의해 기술된것 처럼 평가될 수 있다. 철 및 아스코베이트는 조직 균질화물 내에서의 지질 과산화 및 측정된 티오바비투르산 (thiobarbituric acid) 반응 종들 (TBARS)의 형성을 개시하는 데 이용될 수 있다.

활성 모방물의 포유동물 세포 배양물에 대한 독성은 락테이트 디히드로게나제 (LDH) 분비를 측정함으로써 분석된다. 상세하게는, 래트 L2 세포 (폐 유형 Ⅱ유사 세포 (Kaighn 및 Douglas, J. Cell Biol. 59:160a(1973))를 pH 7.4 및 37℃에서 10% 우태아 혈청이 보충된 Ham`s F-12 배지에서 성장시키고; 세포를 24 웰 배양 디쉬에서 동등한 밀도로 시딩한 다음, 약 90% 군집까지 성장시키고; SOD 모방물을 대수적 투여량으로 세포에 첨가하고 (예컨데, 최소 필수 배지 (MEM) 내의 마이크로몰 투여량), 24시간 동안 배양된다. 독성은 Vassault (In: Methods of Enzymatic Analysis, Bergmeyer (ed) pp. 118-26(1983); NADH의 산화는 340 ㎚에서 측정된다)에 의해 상술된 것처럼, 형태학적 관찰에 의해 그리고, 세포질 손상 마아커, LDH 의 분비량을 측정함으로써 평가된다 (예컨데, 열속도론적 플레이트 리더를 이용).

본 발명의 모방물은 다양한 방법에 적합하다. 본 발명의 화학식 1의 화합물 특히, 금속 결합 형태 (바람직하게는 망간 결합 형태)는 지질 과산화를 저해하는 능력이 특징이다. 따라서, 본 발명의 화합물은 지질 과산화의 증가와 관련이 있는 질병 또는 질환의 치료에 바람직하다. 또한, 본 발명의 화합물은 산화 스트레스에 의해 매개되는 질병 및 질환의 치료에 바람직하다. 염증성 질병의 예는 천식, 염증성 장 질환, 관절염 및 혈관염을 포함한다.

본 발명의 화합물 (바람직하게는, 금속 결합 형태)은 상술한 포르핀을 목적의 부위에 타켓팅시킴으로써 NO ^. 수준을 조절하는 것을 목적으로 하는 방법에 또한 이용될 수 있다. NO ^. 는 세포 내 신호이기 때문에, 그 효과를 발휘하기 위해서는 세포 외 매트릭스를 통과하여야 한다. 그러나 NO ^. 는 세포 외 공간에 존재하는 O₂ ^-에 의해 매개되는 불활성화에 매우 민감하다. 본 발명의 메틴 (meso) 치환 포르피린은 O₂ ^-에 의한 분해를 억제함으로써 NO ^. 의 생물학적 유용성을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 본 발명은 슈퍼옥시드 라디칼의 생성을 저해하는 방법과 관련이 있다. 상기 구현예에서, 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합형태)은 크산틴 옥시다제와 같은 옥시다제를 저해하는데 이용되며, 상기 옥시다제는 슈퍼옥시드 라디칼의 생산을 초래하는 효소이다. 크산틴/크산틴 옥시다제-유도 손상으로부터 포유동물 세포를 보호할 수 있는 모방물의 능력은 예를 들면 24-웰 디쉬 내에서 래트 L2 세포를 성장시킴으로써 평가될 수 있다. 세포는 모방물의 다양한 농도로 전-배양되고, 이어, 크산틴 옥시다제 (XO)를 크산틴 (X)과 함께 배양액에 첨가한다. 이러한 연구에서 손상에 대한 투여량-반응 곡선을 작성함으 로써 각각의 세포주에 대한 XO/X의 적절한 양이 미리 결정된다. X/XO는 배양액에서 대략의 LC₇₅를 생성할 수 있는 양으로 이용된다. 모방물의 효능은 XO/X-유도 LDH 방출의 감소와 상관 관계를 갖는다.

본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)은 반응 산소종의 촉매적 제거제로 작용하여 심근 경색증, 관상 회피 수술, 스트로크, 급성 두부 외상, 이식에 따른 기관 재관류, 장허혈, 출혈성 쇼크, 폐 경색증, 혈류의 외과적 폐쇄 및 연조직 손상과 관련된 허혈 재관류 손상을 보호하는 데 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)은 골격근 재관류 손상을 보호하는 데 이용될 수 있다. 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)은 태양광선에 의한 눈의 손상 (및 피부의 손상) 그리고 녹내장, 백내장 및 눈의 황반 변성에 대한 보호 작용을 위하여 또한 이용될 수 있다. 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)은 화상, 및 피부염, 건선과 다른 염증성 피부 질병과 같은 피부 질병을 치료하는데 또한 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 모방물은 뼈의 질병에 대한 치료에도 유용하다. 또한, 노화의 보편적인 결함인 콜라겐 합성 또는 분해에 있어서의 결함과 관련된 결합 조직 질환은 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)에 의하여 치료될 수 있다. 간 경변증 및 신장 질병 (사구체성 신염, 급성 세뇨관 괴사, 네프로데로시스 및 투석 유도 합병증 포함)은 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)로 치료될 수 있다.

본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)은 반응성 산소 종에 대한 촉매적 제거제로서 작용하여 이식된 심장, 간, 폐, 신장, 피부 및 다른 기관 및 조직의 매우 한정적인 저장 생존성을 증가시킨다. 또한, 본 발명은 O₂ ^-의 형성을 초래하는 식품 및 약제물, 저장 혈액 등을 포함하는 물질의 자기산화에 의한 손상을 억제하는 방법을 제공한다. 상기한 목적을 위하여, 본 발명의 모방물은 산화 손상을 억제 또는 예방 그리고 자기산화 반응과 관련된 분해를 억제 또는 예방하는 데 충분한 양을 식품 및 약제물, 저장 혈액 등에 첨가된다 (본 발명의 모방물의 또 다른 용도는 미합중국 특허 제 5,227,405 참조). 특정 치료에 이용되거나 또는 특정 물질과 관련된 본 발명의 모방물의 양은 당업자에 의해 결정될 수 있다.

또한, 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)은 과산화수소를 제거하는 데 이용될 수 있고, 따라서 Fenton chemistry (Aruoma and Halliwell., Biochem. J. 241:273(1987); Mello Filho et al., Biochem. J. 218:273(1984); Rush and bielski., J. Phys. Chem. 89:5062(1985))로 방해함으로써 고반응 히드록실 라디칼의 형성을 억제하게 된다. 또한, 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)은 퍼옥시니트리트를 제거하는 데 이용될 수 있고, 이는 디히드로로다민 123에서 로다민 123으로의 산화의 억제에 의해 간접적으로, 그리고 스톱 플로우 분석 (stop flow analysis)에 의한 퍼옥시니트리트의 분해 촉진에 의해 직접적으로 증명된다.

본 발명의 모방물, 바람직하게는 그의 금속 결합 형태를 이용한 치료에 적합한 특정 질병/질환의 또 다른 실시예는 바람직하게는, 심혈관계 (심근병증, 허혈 및 아테롬성 관상 혈관 질병을 포함), 중추신경계 (에이즈성 치매, 스트로크, 근위 축성 측삭 경화증 (ALS), 파키슨 질병 및 헌팅톤 질병을 포함) 및 근조직 질병 (횡경막 질병 (예컨데, 만성 폐쇄성 폐질환에서의 호흡 피로, 울혈성 심부전의 심장 피로, 근병증, ALS 및 다발성 경화증과 관련된 근 쇠약 증상)의 질병을 포함한다. 다수의 신경 질환 (간질, 스트로크, 헌팅톤 질병, 파키슨 질병, ALS, 알쯔하이머 질병 및 에이즈성 치매를 포함)은 글루타메이트 수용체, NMDA (또는 N-메틸-D-아스파르테이트) 서브 유형의 주서브 유형의 과도한 자극과 관련이 있다. NMDA 수용체의 자극에 따른 과도한 신경 칼슘 농도는 산소 자유 라디칼 및 산화 질소 (NO·)의 생성을 야기하는 막 및 세포질의 일련의 반응을 초래한다. 산소 자유 라디칼 및 NO· 사이의 상호작용은 신경 세포사를 초래하는 것으로 제시되었다. NMDA-독성의정립된 신경 피질 배양 모델이 개발되어 있고, 이는 의약 개발을 위한 기준으로서 이용된다. 상기 시스템에서, 본 발명의 모방물은 NMDA에 의해 유도되는 손상을 억제할 수 있다. O₂ ^-라디칼의 형성은 피질 신경의 자극독성사를 절정에 이루게 하는 세포내 반응에서 필수적인 단계이고, 또한 본 발명의 모방물은 O₂ ^-라디칼을 제거하는데 이용될 수 있으며 자극독성 손상에 대한 보호제로서 작용한다는 것이 입증된다.

본 발명은 또한 AIDS를 치료하는 방법에 관한 것이다. 엔 에프 카파 비 (Nf Kappa B) 프로모터는 복제를 위해 HIV 바이러스에 의해 이용된다. 상기 프로모터는 산화환원에 대해 민감하며, 따라서 산화제는 상기 과정을 조절할 수 있다. 이와 같은 사실은 본 발명의 화합물과는 상이한 두 종의 금속포르피린에 대해 이미 공지되어 있다 (Song et al., Antiviral Chem. and Chemother. 8:85(1997)). 본 발명은 전신성 고혈압, 아테롬성 동맥 경화증, 부종, 패혈성 쇼크, 초기 폐동맥 고혈압를 포함하는 폐동맥 고혈압, 발기부전, 불임증, 자궁내막증, 조기 자궁수축, 미생물 감염, 통풍, 그리고 유형 Ⅰ 및 유형 Ⅱ 당뇨병의 치료 방법에 관한 것이다. 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태)은 예를 들어 혈관 긴장도를 보호하고 다중-기관 시스템 손상을 예방함으로써 내독소와 관련된 독성 효과를 개선하는 데 이용될 수 있다.

상술한 것처럼, 염증, 특히, 폐 염증은 본 발명의 모방물 (특히, 금속 결합 형태) (특히, 기종, 천식, 산화독성을 포함하는 ARDS, 폐렴 (특히, AIDS-관련 폐렴), 낭성섬유증, 만성부비동염, 관절염 및 자기면역 질병 (예컨대, 낭창 또는 류마티스성 관절염)의 염증에 기초한 질환)을 이용하여 치료될 수 있다. 폐 섬유증 및 근육, 힘줄과 인대의 염증 반응은 본 발명의 모발물을 이용하여 치료될 수 있다. EC-SOD는 기도 및 혈관계 평활근 세포 주위에 있는 간질 공간에 위치하고 있다. EC-SOD 및 O₂ ^-는 폐포막 내의 항염증-프로염증 균형을 중재한다. 폐포막 세포에 의해 분비되는 NO·는 O₂ ^-와 반응하여 ONOO^-를 형성하지 않으면, 염증을 억제하는 작용을 한다. O₂ ^-를 제거함으로써, EC-SOD는 염증에 대하여 폐포막에서 상 기 균형을 유지한다. EC-SOD가 결핍되어 있거나 또는 O₂ ^-분비량이 상당히 증가하는 경우에만, ONOO^-의 상당한 양이 형성된다. 본 명세서에 기술된 모방물은 산소 과잉에 의해 야기되는 파괴를 억제하는 데에 이용될 수 있다.

또한, 본 발명은 기억 질환을 치료하는 방법에 관한 것이다. 산화질소는 장기 기억 작용에 관련된 신경절달자로 추측되고 있다. EC-SOD 낙-아웃 (knocked-out) 마우스 모델 (Carlsson et al., Proc. Natl. Acid. sci. USA 92:6264(1995))을 이용하여, 학습 손상은 뇌의 세포외 공간에서 슈퍼옥시드 제거의감소와 상관 관계가 있다는 것이 제시될 수 있다. 상기 감소된 제거는 보다 증가된 세포외 O₂ ^-를 초래한다. O₂ ^-는 산화질소와 반응하여 산화 질소-중재 신경전달 을 억제 또는 방해하고 이에 따른 장기간 기억 작용을 억제 또는 방해한다고 추측된다. 본 발명의 모방물 특히, 금속 결합 형태는 치매 및 기억/학습 질환을 치료하는 데에 이용될 수 있다.

본 발명의 모방물의 유용성은 O₂ ^-, 과산화수소, 산화질소 및 퍼옥시니트리트에 의해 중재되는 과정의 연구를 또한 가능하게 한다.

상술된 모방물, 금속 결합 형태 및 금속 부재 형태는 본 발명의 방법에 적합한 약제학적 조성물로 제제화될 수 있다. 상기 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제와 함께 유효 성분 (모방물)을 포함한다. 상기 조성물 은 예를 들면, 정제, 켑슐 또는 좌약과 같은 투여 단위 제형으로 존재할 수 있다. 상기 조성물은 주사 또는 분무에 적합한 무균 용액의 제형으로 또한 될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 눈의 용도에 적합한 형태로 될 수 있다. 또한 본 발명은 국소 투여를 위해 제제화된 조성물을 포함하며, 상기 조성물은 예를 들면, 로숀, 크림, 겔 또는 연고와 같은 제형을 갖을 수 있다. 상기 조성물에 포함되는 유효 성분의 농도는 유효 성분의 특성, 투여량 범위 및 소망하는 결과에 기초하여 선택될 수 있다.

투여되는 본 발명의 조성물의 투여량은 과도한 실험 없이 결정될 수 있고, 유효 성분의 특성 (금속 결합 또는 금속 부재 형태를 불문), 투여 경로, 환자 및 소망하는 결과를 포함한 다양한 요소에 의해 결정된다. Ⅳ 또는 국소적으로 투여되는 모방물의 적절한 투여량은 약 0.01 내지 50 ㎎/㎏/일로 기대되며, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎎/㎏/일이다. 에어로졸 투여인 경우에는, 투여량은 약 0.001 내지 5.0 ㎎/㎏/일이며, 바람직하게는, 0.01 내지 1 ㎎/㎏/일이다. 모방물의 적절한 투여량은 예를 들면, 모방물 및 소망하는 결과에 따라 결정된다.

본 발명의 양태는 하기의 비-제한적인 실시예에서 보다 상세히 설명된다 (실시예 Ⅰ의 화합물의 번호 지정은 단지 그 실시예에만 해당하는 것이다.

도 1a-도 1c는 본 발명의 화합물의 구조를 나타낸다. SOD 활성 값은 J. Biol. Chem. 244:6049 (1969)에 기재된 McCoord 및 Fridovich의 방법을 이용하여 결정하였다. 카탈라제 값은 Arch. Biochem. Biophys. 347:256 (1997)에 기재된 Day et al.의 방법을 이용하여 결정하였다. TBARS의 값은 다음과 같은 과정을 거쳐 얻은 것이다:

균질화

냉동된 성숙 Spraque-Dawley 래트의 뇌, 간 및 마우스 폐 (Pel-Freez, Rogers, AR)를 pH 7.4에서 얼음으로 냉각된 50 mM 포타슘 포스페이트의 5 부피 용액 내에서 폴리트론 (Turrax T25, 독일국)으로 균질화 하였다. 표준 물질로서 우혈청 알부민을 이용한 쿠마시 플러스 단백질 분석법 (Pierce, Rockford, IL)으로 균질화된 단백질 농도를 결정하였다. 상기 균질된 부피는 완충용액으로 조절하여 최종 단백질 농도를 10 ㎎/㎖의 조정하고 -80℃에서 일부분씩 냉각시켰다.

균질화물의 산화

항산화제의 다양한 농도 및 균질화물 (0.2 ㎎ 단백질) 0.2 ㎖을 함유하는 마이크로퓨즈 튜브 (1.5 ㎖)를 37℃에서 15분 동안 항온처리 하였다. 래트 뇌 균질화물의 산화를 페로스 클로리드 (0.25 mM) 및 아스코베이트 (1 mM)을 함유하는 신선하게 정제된 스톳 비혐기성 용액 0.1 ㎖을 첨가하여 개시하였다. 샘플을 30 분 (최종 부피 1 ㎖) 동안 37℃에서 쉐이킹 물 중탕기에 정치시켰다. 상기 반응은 에탄올 내의 스톳 부틸화 히드록시톨루엔 (60 mM) 용액 0.1 uL을 첨가함으로써 중단시켰다.

지질 과산화 측정

래트 뇌 균질화물 내의 티오바비투르산 반응종 (TRARS)의 농도를 지질 과산화의 지표로서 이용하였다. 0.01 N HCl 10 ㎖ 내의 1,1,3,3-테트라메톡시프로판 8.2 uL를 첨가하고, 실온에서 10분 동안 혼합하여 말론디알데히드 표준물질을 얻었다. 이어, 상기 스탁을 물로 희석하여 0.25 내지 25 μM 농도 범위의 표준물질을 얻었다. 샘플 또는 표준물 (200 uL)을 1.5 ㎖ 봉입된 마이크로퓨즈 튜브 내에서 0.2 M 스톳의 인산 200 uL으로 산성화시켰다. 발색 반응은 스톳 티오바비투르산 용액 (0.11 M) 25 uL를 첨가하여 개시한 다음, 혼합하고, 30분 동안 90℃ 가열 블록에 정치하여 실시하였다. TBARS를 n-부탄올 0.5 ㎖로 추출하였고, 이 때 3분 동안 볼텍스를 시키고 1분 동안 얼음에서 냉각 하였다. 그리고 나서, 상기 샘플을 12,000 ×g 에서 3분 동안 원심분리시켰고, n-부탄올 상의 150 uL 분획을 96-웰 플레이트의 각각의 웰에 놓고, 25℃에서 서모맥스 플이트리더 (Molecular Devices, Sunnydale, CA)를 이용하여 535 ㎚에서 판독하였다. 샘플의 흡광도는 외삽법에 의해 MDA 표준곡선으로부터 MDA 당량 (uM)로 전환시켰다. 본 발명의 연구에 이용된 농도에서 어떠한 항산화제도 티오바비투르산과 MDA 표준 물질의 반응에 영향을 주지 않았다.

통계 분석

데이타를 평균±SE로 표시하였다. 지질 과산화도를 50% (IC₅₀) 감소시키는 항산화제의 억제 농도 그리고 각각의 95% 신뢰구간 (CI)은 다양한 기울기를 갖는 S자형 곡선을 데이터에 대입하여 결정하였다 (Prizm, GraphPad, San Diego, CA). (Braughler et al., J. Biol. Chem. 262:10438(1987); Kikugawa et al., Anal. Biochem. 202:249(1992)).

도 2는 Aeol-V를 이용한 기관지폐 형성장애의 치료와 관련된 연구로부터 얻은 데이타를 나타낸다.

실시예 Ⅰ

합성

Ⅰ. [5, 15-비스(4-카보메톡시페닐)-10,20-(티아졸-5-일)포르피린아토]-망간( Ⅲ) 클로리드 (5).

1. meso -(티아졸-5-일)디피로메탄 (2).

호일이 감겨있고 자성 교반 막대 및 N₂입구가 장착되어 있는 250 ㎖ 3-목-플라스크 내에, 5-티아졸카복스알데히드 (1, 0.88 g, 7.81 mmol) (Dondoni, A.; Fantin, G.; Fogagnolo, M.; Medici, A.; Pedrini, P. Synthesis 1987, 998-1001), CH₂Cl₂(30 ㎖) 및 피롤 (6 ㎖, 87 mmol)로 충진시켰다. 상기 반응 혼합물을 10 분 동안 교반하였고, TFA (0.25 ㎖, 3.2 mmol)를 첨가하였다. 실온에서 2시간 동안 교반한 후, 상기 반응 혼합물을 분리 깔대기로 옮겨 놓고 포화 수용액 NaHCO₃ (50 ㎖), 물 (50 ㎖) 및 염수 (50 ㎖)로 세척하였다. 유기층을 건조하였고 (Na₂SO₄), 이어 여과 하였으며, 그런 다음 진공 농축 하였다. 잔여물을 CH ₂Cl₂(50 ㎖)에 용해하였고, 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰다. 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출 33-67% 에탄올/헥산)을 이용하여 정제함으로써, 회색 고체로서 디피로메탄 2 (0.95 g, 52%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃) δ5.74 (s, 1 H), 6.02 (m. 2 H), 6.17 (m, 2 H), 6.70 (m, 2 H), 7.58 (s, 1 H), 8.19 (br s, 2 H), 8.68 (s, 1 H).

2. 5,15-비스(4-카보메톡시페닐)-10,20-(티아졸-5-일)포르피린 (4).

호일이 감겨있고 자성 교반막대 및 N₂입구가 장착되어 있는 250 ㎖ 3-목 둥근 바닥-플라스크 내에, 메틸-4-포르밀벤조에이트 (3, 180 ㎎, 1.09 mmol), 디피로메탄 2 (249 ㎎, 1.09 mmol) 및 CH₂Cl₂(110 ㎖)로 충진시켰다. 상기 반응 혼합물을 15분 동안 교반하였고, 이어 TFA (0.25 mL, 3.25 mmol)를 첨가하였다. 상온에서 2.5시간 동안 교반한 후, DDQ (372 ㎎, 1.64 mmol)를 첨가하였다. 상기 반응 용액을 하룻밤 동안 교반하였고, 용매를 진공에서 제거하였다. 잔여물을 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰고 이어, 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출 0-1.5% 메탄올/CH₂Cl₂)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 4 (80 ㎎, 10 % 수율)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃) δ-2.75 (s, 2 H), 4.11 (s. 6 H), 8.28 (d, 4 H), 8.47 (d, 4 H), 8.65 (s, 2 H), 8.82 (d, 4 H), 8.99 (d, 4 H), 9.33 (s, 2 H).

3. [5,15-비스(4-카보메톡시페닐)-10,20-(티아졸-5-일)포르피린아토]-망간(Ⅲ) 클로리드 (5).

DMF (15 mL) 내의 포르피린 4 (75 ㎎, 0.101 mmol) 및 MnCl₂ (129 ㎎, 1.03 mmol) 용액을 14.5시간 동안 125℃에서 가열하였다. 상기 반응물을 상온까지 공기 흐름에 노출하면서 냉각하였고 이어, 진공 농축하였다. 반복하여 생성물을 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출 5-10% 메탄올/CH₂Cl₂)를 이용하여 정제함으로써, 암녹색 고체로서 포르피린 5 (7 ㎎, 8 %)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 466.0 ㎚, ε= 1.34 ×10⁵L/㎝-mol; API MS m/z= 797[C₄₂H₂₆MnN ₆O₄S₂]⁺.

Ⅱ. [5,10,15,20-테트라키스(티아졸-5-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 클로리드 (7) 및 [5,10,15,20-테트라키스(3-메틸티아졸리움-5-일)포르피린아토]-망간(Ⅲ) 펜타클로리드 (9).

1. 5,10,15,20-테트라키스(티아졸-5-일)포르피린 (6)

냉각기가 장착되어 있고, 프로피온산 (60 ㎖)으로 충진된 250 ㎖ 3-목-플라 스크를 리플럭스에서 가열하여 환류시켰다. 5-티아졸카복스알데히드 (1, 373 ㎎, 3.30 mmol), 피롤 (230 uL, 3.32 mmol) 및 추가적인 프로피온산 5 mL을 첨가하였다. 리플럭스에서 3.5시간 동안 가열한 후, 상기 반응물을 공기의 흐름에 노출하면서 상온까지 냉각하였다. 이어, 용매를 진공에서 제거하였고, 잔여물을 CHCl₃/MeOH/농축 NH₄OH (6:3:1; 100 mL)에 재용해하였고, 상기 용매를 진공에서 제거하였다. 그런 다음, 잔여물을 실리카 겔 (3 g)에 흡착시키고 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출, 1-2% MeOH/CH₂Cl₂)를 이용하여 정제함으로써, 고체로서 포르피린 6 (123 ㎎, 14%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃) δ-2.70 (s, 2 H), 8.67 (s. 4 H), 9.02 (s, 8 H), 9.38 (s, 4 H).

2. [5,10,15,20-테트라키스(티아졸-5-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 클로리드 (7).

DMF (15 mL) 내의 포르피린 6 (61 ㎎, 0.115 mmol) 및 MnCl₂ (144 ㎎, 1.14 mmol) 용액을 7.5시간 동안 125℃에서 가열하였다. 공기 흐름을 유입하고, 상기 반응물을 130℃까지 승온하였다. 이어, 1.5시간 동안 교반한 후, 반응 용액을 상온까지 냉각하였다. 그런 다음, 용매를 진공 증발하였고, 잔여물을 실리카 겔 (2 g)에 흡착시켰다. 그리고 나서, 생성물을 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출 10-20% MeOH/CH₂Cl₂)를 이용하여 정제함으로써, 암녹색 고체로서 포르피린 7 (36 ㎎, 43%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 466.5 ㎚, ε= 3.55 ×10⁴L/㎝-mol; FAB MS m/z = 695[C₃₂H₁₆MnN₃S₄]^-.

3. 5,10,15,20-테트라키스(3-메틸티아졸리움-5-일)포르피린 테트라클로리드 (8).

봉입된 튜브 내의 6 (123 ㎎, 0.19 mmol), CH₃I (5 mL) 및 DMF (5 mL)의 용액을 24시간 동안 100℃에서 가열하였다. 상기 반응물에서 침전된 조 포르피린 요오드화물 염을 여과하였고, CH₂Cl₂및 에테르로 교대로 세척하였고, 상온 진공에서 건조하였다. 요오드화물을 물에 용해하였고 이어, 헥사플루오로포스페이트 염 (수용성 NH₄ ⁺PF₆ ^-용액의 적가; 1 g/10 mL)으로 침전시켰고, 여과하였으며 이어, 물 및 이소프로판올로 세척하였고 그런다음, 상온에서 진공건조 하였다. 그리고 나서, 헥사플루오로포스페이트 염을 아세톤에 용해하였고, 이후 여과하였다 (불용성고체를 제거하기 위함). 아세톤 (1 g/10 mL) 내의 Bu₄NH₄ ⁺Cl^-용액의 적가에 의해 생성물을 여과물로부터 클로리드 염으로 침전시켰고, 이어 여과하였으며, 그런 다음 충분한 양의 아세톤으로 세척하였고, 상온에서 진공건조하여 포르피린 8 (66 ㎎, 41%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)-3.1 (s, 2 H), 4.6 (s. 12 H), 9.49 (s, 4 H), 9.58 (s, 8 H), 10.85 (s, 4 H).

4. [5,10,15,20-테트라키스(3-메틸티아졸리움-5-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 펜타클로리드 (9).

포르피린 8 (60 ㎎, mmol)를 물 (15 mL)에 용해하고, 6N NaOH을 적가하여 용액의 pH를 12까지 조절하였다. 고체 MnCl₂ (147 ㎎)을 반응용액 혼합물 (최종 pH = 8.7)에 첨가하였다. 이어, 30-60분 동안 교반한 후, 반응용액 혼합물을 여과지가 라이닝된 여과 깔데기를 통하여 여과시켰다. 여과액의 pH를 4-5로 조절하고 (1N HCl), 용액을 여과하였다. 이중 침전 방법 (8의 제조에 이용된 것과 동일)에 의해 정제함으로써, 암갈색 고체로서 포르피린 9 (6 ㎎, 8.2%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 460.0 ㎚, ε= 1.25 ×10⁵L/㎝-mol.

Ⅲ. [5,15,-비스(3-티아졸-5-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 클로리드 (12).

1. 5,15-비스(티아졸-5-일)포르피린(11).

호일이 감겨있고 자성 교반막대 및 N₂입구가 장착되어 있는 500 ㎖ 3-목 둥근 바닥-플라스크 내에, 디피로메탄 10 (288 ㎎, 1.97 mmol)(Chong, R; Clezy, P.S.; Liepa, A. J.; Nichol, A. W. Aust. J. Chem. 1969, 22,229), 5-티아졸카복스알데히드 (1,223 ㎎, 1.97 mmol), CH₂Cl₂(198 mL) 및 소듐 클로리드 (13 ㎎, 0.2 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응용액을 10분 동안 격렬하게 교반하였고, 이어 TFA (0.46 mL, 5.97 mmol)를 첨가하였다. 그런 다음, 40분 동안 교반한 후, DDQ (671 ㎎, 2.96 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응 용액을 4시간 동안 추가로 교반하였다. 이어, 용매를 진공에서 제거하였고, 잔여물을 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰다. 이어, 반복하여 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출 0.5-2% MeOH/CH₂Cl₂)를 이용하여 정제함으로써, 고체로서 포르피린 11 (28 ㎎, 6%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃) δ-3.07 (s, 2 H), 8.69 (s. 2 H), 9.21 (d, 4 H), 9.39 (s, 2 H), 9.43 (d, 4 H), 10.35 (s, 2 H).

2 [5,15-비스(티아졸-5-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 클로리드 (12).

DMF (8 mL) 내의 포르피린 11 (28 ㎎, 0.0587 mmol) 및 MnCl₂ (85 ㎎, 0.675 mmol) 용액을 15시간 동안 125℃에서 가열하였다. 이어, 공기 흐름에 노출하면서 상기 반응 용액을 상온까지 냉각하고, 용매를 회전 증발기로 제거하였다. 그런 다음, 잔여물을 10% MeOH/CH₂Cl₂ (50 mL)에 용해시켰고, 실리카 겔 (500 ㎎)에 흡착시켰다. 그리고 나서, 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출 5-10% MeOH/CH₂Cl₂)를 이용하여 정제함으로써, 암갈색 고체로서 포르피린 12 (29 ㎎, 86%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 457.5 ㎚, ε= 3.75 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 529[C₂₆H₁₄MnN₆S₂]⁺.

Ⅳ. [5,15-비스(4-카보메톡시페닐)-10,20-비스(3-메틸티아졸리움-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 트리클로리드 (16).

1. meso -(트리아졸-5-일)디피로메탄 (14).

호일이 감겨있고 자성 교반막대 및 N₂입구가 장착되어 있는 250 ㎖ 3-목-플라스크 내에, 2-티아졸카복스알데히드 (13, 0.97 g, 8.6 mmol) (Dondoni, A.; Fantin, G.; Fogagnolo, M.; Medici, A.; Pedrini, P. Synthesis 1987, 998-1001), CH₂Cl₂(35 ㎖) 및 피롤 (7.2 ㎖, 104 mmol)로 충진시켰다. 상기 반응용액을 10분 동안 교반 하였고, 이어 TFA (0.26 ㎖, 3.4 mmol)를 첨가하였다. 상온에서 1시간 동안 교반한 후, 상기 반응 용액을 분리 깔데기에 옮겨 놓고 포화 수용액 NaHCO₃, (50 ㎖), 물 (50 ㎖) 및 염수 (50 ㎖)로 세척하였다. 유기층을 건조하였고 (Na₂SO₄), 이어 여과하였으며 진공 농축하였다. 잔여물을 CH₂Cl ₂(50 ㎖)에 용해하였고, 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰다. 컬럼 크로마토그라피 (1:1 에테르/헥산)을 이용하여 정제함으로써, 고체로서 디피로메탄 14 (1.22 g, 62%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃) δ5.78 (s, 1 H), 6.04 (s. 2 H), 6.15 (m, 2 H), 6.71 (m, 2 H), 7.20 (d, 1 H), 7.74 (d, 1 H), 8.81 (br s, 1 H).

2. 5,15-비스(4-카보메톡시페닐)-10,20-(티아졸-2-일)포르피린 (15).

호일이 감겨있고 자성 교반막대 및 N₂입구가 장착되어 있는 500 ㎖ 3-목 둥근 바닥-플라스크내에, 디피로메탄 14 (771 ㎎, 3.39 mmol), 메틸-4-포르밀벤조에이트 (3, 0.557 g, 3.36 mmol) 및 CH₂Cl₂(350 ㎖)로 충진시켰다. 상기 반응용액을 15분 동안 교반하였고, 이어 TFA (0.8 mL, 10.4 mmol)를 첨가하였다. 상온에서 3시간 동안 교반한 후, DDQ (1.16 ㎎, 1.64 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 2 d 동안 교반하고 용매를 진공에서 제거하였다. 잔여물을 실리카 겔 (4 g)에 흡착시켰고 이어, 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출 0.5-1% MeOH/CH₂Cl₂)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 15 (140 ㎎, 11%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃) δ-2.29 (s, 2 H), 4.12 (s, 6 H), 8.02 (d, 2 H), 8.30 (d, 4 H), 8.44 (d, 2 H), 8.47 (d, 4 H), 8.84 (d, 4 H), 9.05 (d, 4 H).

3. [5,15-비스(4-카보메톡시페닐)-10,20-비스(3-메틸티아졸리움-2-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 트리클로리드 (16).

DMF (20 mL) 내의 포르피린 15 (26 ㎎, 0.054 mmol) 및 MnCl₂ (40 ㎎, 0.40 mmol) 용액을 135℃에서 하룻밤 동안 가열하였다. 상기 반응물을 45℃까지 냉각하였고 CH₃I (0.8 mL, 11.2 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응물을 36시간 동안 45℃에서 교반하였고 이어, DMF를 진공에서 증발시켰다. 잔여물을 컬럼 크로마토그라피 (농도구배 용출 EtOAc, CHCL₃, MeOH 및 농축 NH₄OH)를 이용하여 정제하여 불순물로 오염된 생성물을 얻었다. 제 2 차 컬럼 크로마토그라피 (6:3:1 CHCl₃/MeOH/농축 NH₄OH)를 수행한 다음, 컬럼 정상부에 잔존해 있는 다량의 생성물을 비극성 분획을 포집하였다. 이어, 상기 생성물을 포함한 정상부 실리카겔을 수집하였고 그런다음, CHCl₃/MeOH/1N HCl (6:4:1)로 세척하였다. 산성 용액을 증발하여 과량의 무기염을 포함한 생성물을 얻었다. 이중 침전법에 의해 정제하고, 2 d 동안 35℃에 서 진공 건조하여 흑색 고체로서 포르피린 16 (9 ㎎, 28%)을 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 459.0 ㎚, ε= 1.36 ×10⁵L/㎝-mol; API MS m/z= 886[C₄₄H₃₂MnN₆O₄S₂+CH₃CO₂]^-2.

Ⅴ. [5,15,비스(3-메틸티아졸리움-2-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 트리클로리드 (19).

1. 5, 15-비스 (티아졸-2-일)포르피린 (17).

호일이 감겨있고 자기성 교반막대 및 N₂입구로 장착되어 있는 500 ㎖ 3-목 둥근 바닥-플라스크내에, 디피로메탄 (10, 677 ㎎, 4.6 mmol), 2-티아졸카복스알데 히드 (13, 524 g, 4.6 mmol) 및 CH₂CL₂(450 mL)를 첨가하였다. 상기 반응용액을 10 분 동안 강 교반하였고, 이어 TFA (1 mL, 16.9 mmol)를 첨가하였다. 그런다음, 1시간 동안 교반한 후, DDQ (1.58 ㎎, 7 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응 용액을 오버낭잇하여 교반하였다. 용매를 진공에서 제거하였고, 잔여물을 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰고 이어, 반복하여 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출 1-2% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 17 (51 ㎎, 4.62%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-3.05 (s, 2 H), 8.06 (d, 2 H), 8.51 (d, 2 H), 9.35 (d, 4 H), 9.45 (d, 4 H), 10.40 (s, 2 H).

2. 5, 15-비스(3-메틸티아졸리움-2-일)포르피린 디클로리드 (18).

봉입된 튜브에 포르피린 17 (140 ㎎, 0.29 mmol), CH₃I (4 mL) 및 DMF (20 mL)을 봉입된 튜브에서 48시간동안 100℃에서 가열하였다. 상기 반응동안 침전된 침전물을 여과하였고, 에테르로 세척하였다 이어, 상온 진공에서 건조하였다. 그런다음, 이중 침전 방법에 의해 상기 고체 침전물을 정제를 함으로써. 보라색 고체로서 포르피린 18 (120 ㎎, 71 %)를 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)-3.4 (s, 2 H), 4.09, 4.06 (2 s. 6 H, 회전장애이성질체 N-CH₃), 9.07 (d, 2 H), 9.2 (d, 2 H), 9.4 (d, 4 H), 9.9 (d, 4 H), 10.96 (s, 2 H).

3. [5, 15,-비스(3-메틸티아졸리움-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 트리클로리드 (19).

포르피린 18 (120 ㎎, 0.21 mmol)를 물 (25 mL)에 용해하고, 6N 수산화 나트륨을 드롭와이즈로 첨가하여 용액의 pH 를 = 12까지 조절하였다. 고체 염화망간 (147 ㎎)을 반응용액 혼합물 (최종 pH = 8.7)에 첨가하였고, 상기 반응혼합물을 30 에서 60분 동안 교반였다. 상기 반응용액 혼합물을 필터 종이로 접지된 여과 판넬을 통하여 여과 시켰다. 상기 여과물의 pH를 (1N 염산)로 적가하여 pH 를 = 4-5까지 조절하였고, 상기 용액을 여과하였다. 상기 여과물은 포르피린 18 및 19를 제공하기 위하여 이중 침전 방법 의해 수행되었다. 최종 결과물은 컬럼 크로마토 그라피 (9:0.5:0.5 CH₃CN/물/포화 질산칼륨)에 의해 분리되었고 암갈색 고체로서 포르피린을 19 (25 ㎎, 18%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 450.5 ㎚, ε= 5.99 ×10⁴L/㎝-mol.

Ⅵ. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)클로리드 (22) 및 [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르 피린아토]-망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (24).

1. 5, 10, 15, 20-테트라키스 (1-메틸이미다졸-2-일)포르피린 (21).

자기성 교반막대, 온도계 및 냉각기로 장착된 호일이 감겨진 250 ㎖ 3-목-플라스크내에는 알데히드 20 (2.0 g 18.2 mmol) 및 프로피온 산 (400 ㎖)로 충진시켰다. 상기 반응액을 피롤 (1.26 mL, 18.2 mmol)를 부가적으로 첨가하고, 120℃까지 가열하였다. 상기 반응 용액을 4 시간 반 동안 추가적으로 리플럭스에서 가열한 후 3 d 동안 상온에서 교반하였다. 프로피온 산을 진공에서 제거하였고, 암색 잔여물을 5% 메탄올/CH₂CL₃에 용해하였으며, 실리카 겔 (18 g)에 흡착시켰다. 반복된 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출, 1-2% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 21 (280 ㎎, 10%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-2.94, -2.90,-2.84 (3 s, 2 H. 회전장애이성질체 NH), 3.39-3.58 (다중 s. 12. H 회전장애이성질체 N-CH₃), 7.50 (d, 4 H), 7.71 (d, 4 H), 8.92 (m, 8H).

2. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토]-망간 (Ⅲ)클로리드 (22).

DMF (12 mL)에 포르피린 21 (29.9 ㎎, 0.047 mmol) 및 염화망간 (61 ㎎, 0.48 mmol)용액을 14 시간 동안 120℃에서 가열하였다. 상기 혼합물을 공기 흐름을 유입하고, 상온까지 냉각하였으며 이어. 로터리 증발기에서 농축하였다. 이 어, 크로마토그라피 (CHCL₃/메탄올/농축 수산화 암모늄/EtoAc)를 이용하여 정제함으로써, 암색 고체로서 포르피린 22 (12.5 ㎎, 37 %)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 463.0 ㎚, ε= 9.35 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 683[C₃₆H₂₈MnN₁₂]^-.

3. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]-망간 (Ⅲ) 테트라클로리드 (23).

DMF (10 mL)에 포르피린 21 (589 ㎎, 0.934 mmol) 및 CH₃I (3 mL, 48 mmol)용액을 봉입 튜브에서 14 시간 동안 100℃에서 가열하였다. 상기 혼합물을 에틸 아세테이트 (200 mL)에 적가하였고, 상기 혼합된 반응은 포르피린 23을 요오드 염으로 침전되게 하는 것이다. 이어, 상기 용액을 여과하였고, 갈색 고체를 EtoAc 및 에테르로 세척하였다. 그런다음, 생성물을 컬럼 크로마토그라피 (CH₃CN/물/포화 질산칼륨) 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제함으로써, 이중 침전법을 수행하였으며 보라색 고체로서 포르피린 23 (540 ㎎, 69 %)를 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.22 (s, 2 H), 3.78 (s. 24 H), 8.60 (s, 8 H), 9.44 (s, 8 H).

4. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (24).

포르피린 23 (1.0 g, 0.83 mmol)를 메탄올 (550 mL)에 용해하고, 이후 염화망간을 첨가하였다. 상기 용액을 공기의 흐름이 상기 반응 혼합물로 유입되어 끓는 동안 6 N 수산화 나트륨으로 상기 용액의 pH 를 = 7.3 까지 조절하였다. 고체 염화망간 (147 ㎎)을 반응용액 혼합물 (최종 pH = 8.7)에 첨가하였다. 상기 용액의 pH를 1 시간 동안 pH 7.3으로 유지하면서 이후, 1 N 염산으로 적가하여 pH를 4.5로 조정하였다. 상기 용액을 여과하였고 이어, 이중 침전 방법을 수행하였고 그런다음, 고체로서 포르피린 24 (0.570 g, 74%)를 수득하기 위하여 건조하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 460.5 ㎚, ε= 8.38 ×10⁴L/㎝-mol: FAB MS m/z = 778[C₄₀H₄₀MnN₁₂]^-4.

Ⅶ. [5, 15-비스(4-카보메톡시페닐)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 트리클로리드 (27) 및 [5, 15-비스(4-카보메톡시페닐)-10, 20-비 스(1-3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 트리클로리드 (29).

1. [5, 15-비스(4-카보메톡시페닐)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린 (26)

호일이 감겨있고 자기성 교반막대 및 N₂입구로 장착되어 있는 500 ㎖ 3-목 둥근 바닥-플라스크내에, 디피로메탄 25 (0.71 g, 3.09 mmol), CH₂CL₂(310 mL), 알데히드 4 (50 ㎎, 3.09 mmol) 및 염화나트륨 (22.4 ㎎, 0.35 mmol)충진하였다. 상기 반응용액을 10 분 동안 강 교반하였고, 이어 TFA (1.48 mL, 19.2 mmol)를 첨가하였다. 그런다음, 4시간 동안 상온에서 교반한 후, DDQ (1.05 g, 4.65 mmol)를 첨가하였다. 상기 반응 용액을 하룻밤 동안 교반하였고, 상기 용매를 진공에서 제거하였다. 잔여물을 실리카 겔 (10 g)에 흡착시켰고 이어, 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출 2%-4% EtoAc/헥산)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 26 (220 g, 24%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-2.85 (s, 2 H), 3.43, 3.49 (2 s, 6 H, 회전장애이성질체 N-CH₃), 4.14 (s, 6 H), 7.49 (d, 2 H), 7.68 (d, 2 H), 8.30 (d, 4 H), 8.48 (d, 4H), 8.87 (m, 8 H).

2. [5, 15-비스(4-카보메톡시페닐)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 클로리드 (27).

DMF (20 mL)에 용해된 포르피린 26 (50.7 ㎎, 0.071 mmol) 및 염화망간 (88.6 ㎎, 0.70 mmol)의 용액을 14시간 동안 120℃에서 가열하였다. 상기 혼합물에 공기 흐름을 유입하고, 상온까지 냉각하였으며 이어. 로터리 증발기에서 농축하였다. 이어, 크로마토그라피 (그래디언트 용출 5%-10% 메탄올/CH₂Cl₂ ^-)를 이용하여 정제함으로써, 암색 고체로서 포르피린 27 (25 ㎎, 42 %)를 수득하였다: mp＞300 ℃; UV-vis λ_max = 463.0 ㎚, ε= 6.70 ×10⁴L/㎝-mol; FAB MS m/z = 791[C₄₄H₃₂Mn₈O₄]^-.

3. 5, 15-비스(4-카보메톡시페닐)-10, 20-비스(1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린 디클로리드 (28).

포르피린 26 (80 ㎎, 0.11 mmol), DMF (7 mL) 및 CH₂CL₂(0.150 mL) 용액을 4 시간 동안 교반하였다. 상기 용액은 암색 잔여물을 제공하기 위하여 로터리 증발기에서 농축하였다. 이어, 상기 잔여물을 컬럼 크로마토그라피 (CH₃Cl₃/메탄올/포화 수산화 암모늄/EtoAc)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 28 (21 ㎎, 18%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.02 (s, 2 H), 3.73, (s, 12 H), 4.08 (s, 6 H), 8.45 (q, 8 H), 8.56 (s, 4 H), 9.13 (s, 8 H); API MS m/z = 384[C₄₆H₄₀MnN₈O₄]^-2.

4. [5, 15-비스(4-카보메톡시페닐)-10, 20-비스(1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 트리클로리드 (29).

DMF (5 mL)에 용해된 포르피린 28 (19.5 ㎎, 0.022 mmol) 및 염화망간 (22.4 ㎎, 0.18 mmol)의 용액을 14시간 동안 120℃에서 가열하였다. 상기 혼합물에 공기 흐름을 유입하고, 상온까지 냉각하였으며 이어. 로터리 증발기에서 농축하였다. 이어, 크로마토그라피 (CHCl₃/메탄올/농축 수산화암모늄/EtoAc)를 이용하여 정제하였고, 암색 고체로서 조 포르피린 28을 제공하였다. 이중 침전 방법 및 건조를 수행하였고 그런다음, 고체로서 포르피린 29 (6.5 ㎎, 37%)를 수득하기 위하여 건조하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 447.5 ㎚, ε= 1.27 ×10⁵L/㎝-mol: FAB MS m/z = 856[C₄₆H₃₈Mn₃O₄]^-2.

Ⅷ. [5,15-비스(카보에톡시)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 클로리드 (32).

1. 5, 15-비스(카보에톡시)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린 (31).

호일이 감겨있고 자기성 교반막대 및 N₂입구로 장착되어 있는 500 ㎖ 3-목 둥근 바닥-플라스크내에, 디피로메탄 25 (0.5 g, 2.2 mmol), CH₂CL₂(220 mL) 및 알데히드 30 (225 ㎎, 2.2 mmol)로 충진하였다. 상기 반응용액을 10 분 동안 교반하였고, 이어 TFA (1.0 mL, 12.9 mmol)를 첨가하였다. 그런다음, 2시간 동안 상온에서 교반한 후, DDQ (750 ㎎, 3.3 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응 혼합물을 하룻밤 동안 교반하였다. 그리고 나서, 상기 반응 혼합물에 트리에틸아민 (2.0 mL)을 첨가하였고, 상기 용매를 진공에서 증발시켰으며, 잔여물을 실리카 겔 (10 g)에 흡착시켰고 이어, 컬럼 크로마토그라피 (5% EtoAc/CHCl₃)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 31 (86 ㎎, 13%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-3.08, -3.06 (2 s, 2 H, 회전장애이성질체 NH), 1.82 (t, 6 H), 3.40 (2 s, 6 H 회전장애이성질체 N-CH₃), 5.11 (q, 4 H), 7.53 (d, 2 H), 7.72 (d, 2H), 8.94 (m, 4 H), 9.50 (d, 4 H).

2. [5, 15-비스(카보에톡시)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토]망간(Ⅲ) 클로리드 (32).

DMF (12.5 mL)에 용해된 포르피린 31 (27.7 ㎎, 0.045 mmol) 및 염화망간 (59.1 ㎎, 0.47 mmol)의 용액을 14시간 동안 120℃에서 가열하였다. 추가로 염화망간 (29 ㎎, 0.23 mmol)을 첨가하였고, 상기 혼합물을 2 시간 동안 가열하였다. 이어, 상기 혼합물에 공기 흐름을 유입하고, 상온까지 냉각하였으며 이어. 로터리 증발기에서 농축하였다. 1 N 염산 두 방울이 적가된 에탄올에 용해된 상기 생성물에 공기를 투입하여 버블링 하였다. 그리고 나서, 암색 잔여물을 제공하기 위하여 진공에서 증발시켰다. 이어, 크로마토그라피 (그래디언트 용출 10%-30% EtoAc/CHCl₃)를 이용하여 정제함으로써, 암색 고체로서 포르피린 32 (6.5 ㎎, 35 %)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 458.5 ㎚, ε= 6.01 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 667[C₃₄H₂₈MnN₃O₄]^-.

Ⅸ. [5, 15-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 클로리드 (34) 및 [5, 15-비스(1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 트리클로리드 (36).

1. 5, 15-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린 (33)

호일이 감겨있고 자기성 교반막대 및 N₂입구로 장착되어 있는 1 ℓ3-목 둥근 바닥-플라스크내에 디피로메탄 10 (1.0 g, 6.84 mmol), CH₂CL₂(680 mL) 및 알데히드 20 (753 ㎎, 6.84 mmol)로 충진하였다. 상기 반응용액을 10 분 동안 교반하였고, 이어 TFA (3.1 mL, 40.2 mmol)를 첨가하였다. 그런다음, 2시간 동안 상온에서 교반한 후, DDQ (2.3 g, 10.1 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응 혼합물을 하룻밤 동안 교반하였다. 그리고 나서, 상기 반응 혼합물에 트리에틸아민 (5.75 mL)을 첨가하였고, 상기 용매를 진공에서 증발시켰으며, 잔여물을 실리카 겔 (15 g)에 흡착시켰고 이어, 컬럼 크로마토그라피 (6% 메탄올/CH₂Cl₂)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 33 (0.120 g, 7%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-3.28 (s, 2 H), 3.45, 3.52 (2 s, 6 H 회전장애이성질체 N-CH₃), 7.53 (d, 2 H), 7.74 (d, 2H), 9.07 (m, 4 H), 9.46 (d, 4 H), 10.37 (s, 2H).

2. [5, 15-비스(1-디메틸이미다졸-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 클로리드 (34).

DMF (20 mL)에 용해된 포르피린 33 (50 ㎎, 0.106 mmol) 및 염화망간 (180 ㎎, 1.4 mmol)의 용액을 14시간 동안 120℃에서 가열하였다. 상기 혼합물에 공기 흐름을 유입하고, 상온까지 냉각하였으며 이어. 로터리 증발기에서 농축하였다. 이어, 크로마토그라피 (33% 메탄올/CHCl₃)를 이용하여 정제함으로써, 암색 고체로서 포르피린 34 (32 ㎎, 53%)을 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 454.5 ㎚, ε= 4.98 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 523[C₂₈H₂₀MnN₃] ^-.

3. 5, 15-비스(1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린 디클로리드 (35).

DMF (15 mL)에 용해된 포르피린 33 (95 ㎎, 0.20 mmol)에 용해하였고, CH₃I (0.5 mL, 8.30 mmol)을 첨가하였으며, 14 시간 동안 120℃에서 가열하였다. 이어 상기 DMF를 진공에서 증발시켰고, 암색 잔여물을 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출 30% 메탄올/CH₂Cl₂에서 6:4:1 CHCl₃/메탄올/1N 염산)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체로서 포르피린 35 (150 ㎎, 99%)을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.54 (s, 2 H), 3.79, (s, 12H), 8.55 (s, 4 H), 9.28 (d, 4H), 11.00 (s, 2H).

4. [5, 15-비스(1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토] 망간(Ⅲ) 트리클로리드 (36).

포르피린 35 (150 ㎎, 0.198 mmol)를 물 (50 mL)에 용해하고, 상기 용액을 6 N 수산화 나트륨으로 상기 용액의 pH 를 = 12 까지 조정하였다. 망간 클로리드 (375 ㎎, 2.98 mmol)을 첨가하였고, 상기 반응혼합물을 30 분 동안 교반하였다. 이어, 상기 용액을 프릿 필터 판넬에 여과시켰으며, 상기 여과액의 pH를 pH = 4 (1 N HCL)로 조정하였고, 상기 용액을 여과하였다 그런다음, 이중 침전 방법 및 건조를 수행하여 정제하였고, 고체로서 포르피린 36 (25.5 ㎎, 20%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 447.5 ㎚, ε= 8.66 ×10⁴L/㎝-mol: API MS m/z = 554[C₃₀H₂₆MnN₃-H]^-2.

Ⅹ. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 4, 5-트리메틸이미다졸-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ) 클로리드 (39) 및 [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 3, 4, 5-테트라메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]-망간 (Ⅲ) 펜타클로리드 (41).

1. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 4, 5-트리메틸이미다졸-2-일)포르피린 (38).

논문 (Alcalde, E. et al., Tetrahedron 52:15171 - 15188(1996)의 실시 과정에 따라서, 정제된 4, 5-트리메틸이미다졸-2-카복스알데히드 (37, 750 ㎎, 5.42 mmol)를 250 mL 온도계 및 냉각기로 장착된 3-목-플라스크내의 프로피온 산 (120 mL)용액에 용해하였다. 이어, 상기 용액을 리플럭스에서 가열한 후, 피롤 (0.38 mL, 5.42 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 리플럭스에서 5 시간 동안 재 가열한 후, 공기의 흐름에 노출하면서 상온까지 냉각하였다. 그런다음, 프로피온 산을 진공 증류에 의해 제거하였고, 상기 암색 고체 잔여물을 얻었으며, 이후, 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰다. 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출, 5-10% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제함으로써, 회전장애이성질체 (108 ㎎, 10.7%)의 혼합물로서 포르피린 38을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-2.90, -2.58, -2.78 (3 s, 2 H, 회전장애이성질체 NH), 2.50 (S, 12 H), 2.57 (S, 12H), 3.15-3.42 (다중 S, 12 H, 회전장애이성질체 N-CH₃), 8.91 (다중 S, 8 H, 회전장애이성질체).

2. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 4, 5-트리메틸이미다졸-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ) 클로리드 (39).

포르피린 38 (40 ㎎, 0.05 mmol)를 25 mL 냉각기로 장착된 둥근-목-플라스크내의 메탄올 (7 mL)용액에 용해하였다. 망간 (Ⅱ)클로리드 (101 ㎎, 0.81 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응 혼합물을 2 시간 동안 리플럭스에서 가열하였다. 상기 혼합물을 20 분 동안 공기를 투입시켜 버블링 하였고, 이후 메탄올을 진공에서 증발시켰다. 상기 잔여물을 크로마토그라피를 이용하여 정제함으로써, 암색 고체로 서 포르피린 39 (12 ㎎, 27%)을 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 474.5 ㎚, ε= 9.74 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 795[C₄₄H₄₄MnN₁₂]^-.

3. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 3, 4, 5-테트라메틸이미다졸리움-2-일)포르피린테트라요오디드 (40).

포르피린 38 (40 ㎎, 0.05 mmol)을 봉입 튜브에서 DMF (5 mL)에 용해하였다. 메틸 요오디드 (1 mL, 16 mmol)을 첨가하였으며, 봉입된 튜브는 120℃에서 하룻밤 동안 가열하였다. 이어 상기 반응 혼합물을 EtoAc (100 mL)로 희석하여 진공여과에 의해 포집된 조 생성물 40을 침전시켰으며 이후, 컬럼 크로마토그라피를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체 (25 ㎎, 35%)로서 포르피린 40 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.20 (s, 2 H), 2.72 (s, 24 H), 3.58 (s, 24 H), 9.40 (s, 8 H).

4. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (1, 3, 4, 5-테트라메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ) 펜타클로리드 (41).

포르피린 40 (25 ㎎, 0.02 mmol)을 둥근-목-플라스크내 (25 mL)의 메탄올 (7 mL)에 용해하였다. 망간 (Ⅱ)클로리드 (50 ㎎, 0.4 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응 혼합물을 6 시간 동안 60℃에서 가열하였다. 이어, 수산화나트륨 (2 N, 두 방 울)을 첨가하엿고, 상기 혼합물을 추가로 1시간 교반하였다. 그런다음, 상기 혼합물을 셀리트를 이용하여 여과하였고, 메탄올로 세척하였다. UV-vis 분광법에 의해 여과물의 분석은 상기 반응이 불완전하다는 것을 나타내었다. 상기 용매의 증발을 멈추고, 상기 잔여물을 메탄올 (7 mL)에 재 용해하였으며, 이후 염화망간 (50 ㎎, 0.4 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응 혼합물을 60℃에서 3 시간 동안 가열하였다. 상기 반응 혼합물에 공기를 투입시켜 20 분 동안 버블링 하였다. 이후 상기 반응 혼합물을 셀리트로 여과하였고, 메탄올로 세척하였다. 진공에서 상기 용매 증발시켜 갈색 잔여물을 얻었다. 이중 침전법을 이용하여 상기 생성물을 정제함으로써, 갈색 고체로서 포르피린 41 (105 ㎎, 51%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 451.5 ㎚, ε= 9.29 ×10⁴L/㎝-mol.

ⅩⅠ. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (4-메틸-1, 2, 4-트리아졸-3- 일)포르피린아토]망간 (Ⅲ) 클로리드 (44).

1. 5, 10, 15, 20-테트라키스 (4-메틸-1, 2, 4-트리아졸-3-일)포르피린 (43).

논문 (Moderhack, D.; Hoppe-Tichy, T. J. Prakt. Chem/Chem-Ztg. 1996, 338(2), 169-1714))의 실시 과정에 따라서, 정제된 메틸-1, 2, 4-트리아졸-2-카복스아데히드 (42, 1.06 g, 9.5 mmol)를 냉각기로 장착되고, 호일이 감겨진 250 mL 3-목-플라스크내의 프로피온 산 (180 mL)용액에 용해하였다. 이어, 상기 용액을 리플럭스에서 가열한 후, 피롤 (0.66 mL, 9.5 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 리플럭스에서 추가로 두 시간 반 동안 가열한 후, 리플럭스에서 교반하였다. 그런다음, 상기 반응 혼합물을, 공기의 흐름에 이틀 동안 노출하면서 상온까지 냉각하였다. 감압 조건에서 프로피온 산의 증발은 암 잔여물을 얻었으며, 이후, 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰다. 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출, CHCl₃, 메탄올, 농축 수산화암모늄, EtoAc)를 이용하여 반복 정제함으로써, 회전장애이성질체의 혼합물로서 포르피린 43 (219 ㎎, 14.6 %)를 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.36, -3.13, -3.09 (3 s, 2 H, 회전장애이성질체 NH), 3.43,-3.64 (다중 S, 12 H, 회전장애이성질체 N-CH₃), 9.03 (광범위 s, 8 H), 9.20 (s, 4H).

2. [5, 10, 15, 20-테트라키스 (4-메틸-1, 2, 4-트리아졸-3-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)클로리드 (44).

포르피린 43 (77 ㎎, 0.12 mmol)을 냉각기로 장착된 100 mL 둥근-목-플라스크내의 DMF (30 mL)에 용해하였다. 망간 (Ⅱ)클로리드 (156 ㎎, 1.24 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응을 130℃에서 하룻밤 동안 가열하였다. 이어, 그런다음, 상기 반응 혼합물을, 공기의 흐름에 이틀 동안 노출하면서 상온까지 냉각하였다. 상기 포르피린을 CH₂CL₂(5-10 mL)를 첨가하여 침전시켰다. 상기 고체를 여과하였고, 에탄올 및 CH₂CL₂로 세척하였으며, 갈색 고체로서 포르피린 44 (45 ㎎, 51%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 452.5 ㎚, ε= 8.10 ×10⁴L/㎝-mol; FAB MS m/z = 787[C₃₂H₂₄MnN₁₈]^-.

ⅩⅡ. [5, 15-비스(트리플루오로메틸)-10, 20-비스(이미다졸-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)클로리드 (47).

1. 5, 15-비스(트리플루오로메틸)-10, 20-비스(이미다졸-2-일)포르피린 (46).

호일이 감겨있고 자기성 교반막대 및 N₂입구로 장착되어 있는 1 ℓ3-목 둥근 바닥-플라스크내에 디피로메탄 45 (1.13 g, 5.28 mmol), 1-메틸이미다졸-2-카복스알데히드 (20 ㎎, 582 ㎎, 5.28 mmol), 소듐 클로리드 (32 ㎎, 0.54 mmol) 및 CH₂CL₂(530 mL)를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 10 분 동안 교반하였고, 이어 TFA (2.40 mL, 31.1 mmol)를 첨가하였다. 그런다음, 105 분 동안 상온에서 교반한 후, DDQ (1.81 g, 7.97 mmol)를 첨가하였다. 상기 혼합물을 하룻밤 동안 교반하였다. 그리고 나서, 상기 용매를 로터리 증발기로 제거하였고, 조 잔여물을 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰고 이어, 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출 5%-10% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제함으로써, 암색 고체로서 포르피린 46 (455 ㎎, 34 %)를 제공하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-2.87 (s, 2 H), 3.56 (m, 6 H ), 7.85 (d, 2 H), 8.05 (d, 2H), 8.99 (m, 4 H), 9.81 (m, 4 H); API MS m/z = 607[C₃₀H₁₈F₆N₈-H]^-.

2. [5, 15-비스(트리플루오로메틸)-10, 20-비스(이미다졸-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)클로리드 (47).

DMF (15 mL)내의 자유 포르피린 46 (113 ㎎, 0.186 mmol) 및 염화망간 (360 ㎎, 2.86 mmol)을 6 시간 동안 120℃까지 가열하였다. 이어, 상기 혼합물을 공기의 흐름에 노출하면서 상온까지 냉각하였다. 이후, 로터리 증발기에 의해 농축시켰다. 조 잔여물을 10% 메탄올/CH₂CL₂(100 mL)에 용해하여 실리카 겔 (1 g)에 흡 착시켰고 이어, 컬럼 크로마토그라피 (10% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제함으로써, 암 녹색 고체로서 포르피린 47 (45 ㎎, 35%)를 제공하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 456.5 ㎚, ε= 1.98 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 659[C₃₀H₁₈F₆MnN₃]^-.

ⅩⅢ. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1-메틸피라졸-4-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)클로리드 (50) 및 [5, 10, 15, 20-테트라키스(1, 2-디메틸피라졸리움-4-일)포르피 린아토]망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (52).

1. 5, 10, 15, 20-테트라키스(1-메틸피라졸-4-일)포르피린 (49).

논문 (Finar, I. L,; Lord, G. H. J. Chem. Soc. 1957, 3314-3315))의 실시 과정에 따라서 정제된 프로피온 산 (200 mL) 및 1-메틸피라졸-4-카복스알데히드 (48, 0.92 g, 8.32 mmol)의 환류 용액에 피롤 (0.63 mL, 8.32 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응물을 호일로 감아서 세 시간반 동안 리플럭스에서 가열하였다. 상기 반응 혼합물을 공기의 흐름에 노출하면서 하룻밤 동안 냉각하였다. 이어, 상기 프로니온 산을 진공 증류기에 의해 제거하였다. 그런 다음, 조 잔여물을 5% 메탄올/CH₂CL₂에 용해하고, 이후, 실리카 겔 (5.3 g)에 흡착시켰다. 그리고 나서, 컬럼 크로마토그라피 (5% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제함으로써, 보라색 고체 (231 ㎎, 17.5%)로서 포르피린 49를 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-2.74 (s, 2 H), 4.28 (S, 12 H), 8.31 (s, 4 H), 8.67 (s, 4 H), 9.16 (s, 8 H).

2. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1-메틸피라졸-4-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)클로리드 (50).

포르피린 49 (50 ㎎, 7.93 ×10^-2mmol)을 냉각기로 장착된 25 mL 둥근-목-플라스크내의 DMF (10 mL)에 용해하였다. 망간 (Ⅱ)클로리드 (150 ㎎, 1.19 mmol)를 첨가하였고, 상기 반응을 125℃에서 4 시간 동안 가열하였다. 이어, 상기 반응액에, 공기를 투입하고, 상기 반응을 두 시간 동안 추가적으로 가열하였다. 상기 반응 용액을 에틸 아세테이트 (100 mL)로 희석하고, 조 생성물을 진공 여과기로 포집하였다. 그런다음, 컬럼 크로마토그라피 (10% 메탄올/CH₂CL₂)와 그 후의 반대이온 교환을 이용하여 정제함으로써 녹색의 고체로서 포르피린 50을 수득하였다 (15 ㎎, 25%): mp＞300℃; UV-vis λ_max = 471.0 ㎚, ε= 9.55 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 683[C₃₆H₂₈MnN₁₂]^-.

3. 5, 10, 15, 20-테트라키스(1, 2-디메틸피라졸리움-4-일)포르피린 테트라클로리드 (51).

포르피린 49 (200 ㎎, 0.32 mmol)을 봉입 튜브 반응기에서 DMF (15 mL)에 용해하였다. 메틸 요오드 (2 mL, 32 mmol)를 첨가하였고, 상기 봉입 튜브를 125℃에서 6 시간 동안 가열하였다. 상기 반응 용액을 에틸 아세테이트로 희석하고, 진공 여과기에 의해 포집된 조 생성물의 침전이 이루어졌으며, 컬럼 크로마토그라피 (8:1:1 CH₃CN/물/포화 질산칼륨)에 의해 초기 정제를 수행하였다. 그 후의 이중 침전법을 정제함으로써 암 보라색 (45 ㎎, 17%)의 고체로서 포르피린 51을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.16 (s, 2 H), 4.55 (S, 24 H), 9.45 (s, 8 H), 9.50 (s, 8 H).

4. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1, 2-디메틸피라졸리움-4-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (52)

포르피린 51 (40 ㎎, 4.80 ×10^-2mmol)을 물 (10 mL)에 용해하였다. 망간 (Ⅱ)클로리드 (90 ㎎, 0.72 mmol)를 첨가하고, 상기 반응액을 50℃에서 가열하였다. 이어, UV-vis 분광법에 의한 상기 혼합물의 분석은 불완전한 반응을 나타내었다. 염화망간 (210 ㎎, 1.67 mmol)을 첨가하고, 상기 반응 혼합물의 가열은 UV-vis 분광법에 의해 완벽한 반응이 이루어질 때 까지 계속 되었다. 이어, 여과 과정을 실행하였고, 그 후의 이중 침전법에 의해 생성물의 정제함으로써 갈색의 고체로서 포르피린 52 (25 ㎎, 57%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 461.0 ㎚, ε= 7.82 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 683[C₄₀H₄₀Mn ₁₂-4CH₃]^-.

ⅩⅣ. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1, 3-디메틸이미다졸리움-5-일)포르피린아토] 망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (56)

1. 5, 10, 15, 20-테트라키스(1-메틸이미다졸-5-일)포르피린 (54)

논문 (Dener, J.M.; Zhang, L - H.; Rapoport, H. J. Org. Chem. 1993, 58, 1159-1166))의 실시 과정에 따라서 정제된 프로피온 산 (400 mL) 및 1-메틸이미다졸-5-카복스알데히드 (53, 2.0 g, 18.16 mmol)의 환류 용액에 피롤 (1.26 mL, 18.16 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응물을 호일로 감아서 5 시간 동안 리플럭스에서 가열하였다. 상기 반응 혼합물을 냉각하고, 60 시간 동안 공기의 흐름에 노출시켰다. 이어, 상기 프로니온 산을 진공 증류기에 의해 제거하였다. 그런 다음, 잔여물을 10% 메탄올/CH₂CL₂에 용해하고, 이후, 실리카 겔 (6 g)에 흡착시켰다. 그런다음, 컬럼 크로마토그라피 (5-10% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제함으러써, 보라색 고체 (600 ㎎, 21%)로서 포르피린 54를 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-2.80, -2.75 (2 s, 2 H, 회전장애이성질체 NH), 3.42 (다중, s, 12 H, 회전장애이성질체 N-CH₃), 7.87-7.98 (다중, s, 4 H, 회전장애이성질체), 8.06 (s, 4 H), 8.95-8.99 (다중 s, 8 H, 회전장애이성질체).

2. 5, 10, 15, 20-테트라키스(1,3-디메틸이미다졸-5-일)포르피린 테트라요오디드 (55)

포르피린 54 (395 ㎎, 0.63 mmol)을 봉입 튜브 반응기에서 DMF (15 mL)에 용해하였다. 메틸 요오드 (2 mL, 32 mmol)를 첨가하고, 상기 봉입 튜브를 100℃에서 하룻밤 동안 가열하였다. 상기 반응 용액을 에틸 아세테이트 (200 mL)로 희석하였고, 진공 여과기에 의해 포집된 조 생성물의 침전이 이루어졌으며, 컬럼 크로마토그라피 (8:1:1 CH₃CN/물/포화 질산칼륨)에 의해 정제하였다. 이중 침전법에 의해 정제함으로써 암 보라색 (250 ㎎, 33%)의 고체로서 포르피린 55를 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.25 (s, 2 H), 3.46-3.64 (다중 s, 12 H, 회전장애이성질체), 4.30 (s, 12 H), 8.68 (s, 4 H), 9.48 (s, 8 H), 9.78 (s, 4H).

3. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1, 3-디메틸이미다졸리움-5-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (56).

포르피린 55 (40 ㎎, 4.80 ×10^-2mmol)를 메탄올 (100 mL)에 용해하였다. 망간 (Ⅱ)클로리드 (315 ㎎, 2.50 mmol)를 첨가하고, 상기 반응액에 공기 스트림을 투입시켰다. 상기 용액을 반응이 일어날 때 까지 드롭와이즈로 6 N 수산화 나트륨을 첨가하여 상기 용액의 pH 8 에서 유지하였다. 이어, 반응이 일어난 후에 상기 반응액의 pH 를 6 N HCL로 적가하여 pH 5로 조정하였다. 상기 반응액을 프릿 판넬로 여과하였다. 그런다음, 이중 침전 방법을 수행하여 정제함으로써, 갈색 고체로서 포르피린 56 (63 ㎎, 41%)를 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 454.0 ㎚, ε= 1.23 ×10⁵L/㎝-mol.

ⅩⅤ. [5, 15-비스(4-플루오로페닐)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)클로리드 (59) 및 [5, 15-비스(4-플루오로페닐)-10, 20-비스(1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)트리클로리드 (61).

1. 5, 15-비스(4-플루오로페닐)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린 (58)

호일이 감겨있고 자기성 교반막대 및 N₂입구로 장착되어 있는 1 ℓ3-목 둥근 바닥-플라스크내에 디피로메탄 25 (1.00 g, 4.43 mmol), 4-플루오로벤츠알데히드 (57, 550 ㎎, 4.43 mmol), 소듐 클로리드 (30 ㎎, 0.5 mmol) 및 CH₂CL₂(450 mL)를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 10 분 동안 교반하고, TFA (2.0 mL, 26 mmol)를 첨가하였다. 이어, 105 분 동안 교반한 후, DDQ (1.51 g, 6.65 mmol)를 첨가하고, 상기 혼합물을 하룻밤 동안 교반하였다. 그런다음, 상기 용매를 로터리 증발기로 제거하고, 조 잔여물을 실리카 겔 (3 g)에 흡착시켰으며, 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출 5%-10% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제하므로써, 포르피린 58 (229 ㎎, 16 %)를 암색 고체로서 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₅)δ-3.05 (s, 2 H), 3.70, 3.72 (2 s, 6 H, 회전장애이성질체 N-CH₃), 7.73 (m, 8 H), 8.19 (s, 2 H), 8.30 (m, 4 H), 9.02 (m, 6 H): API MS m/z = 659[C₄₀H₂₈F ₂N₃ + H]^-.

2. [5, 15-비스(4-플루오로페닐)-10, 20-비스(1-메틸이미다졸-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)클로리드 (59)

포르피린 58 (85 ㎎, 0.13 mmol)을 냉각기로 장착된 50 mL 둥근-목-플라스크내의 DMF (7 mL)에 용해하였다. 망간 (Ⅱ)클로리드 (215 ㎎, 1.71 mmol)를 첨가하고, 상기 반응물을 120℃에서 3 시간 반 동안 가열하였다. 이어, 상기 반응물을 상온까지 냉각하고 로터리 증발기로 농축하였다. 조 잔여물을 20% 메탄올/CH₂CL₂(100 mL)에 용해하고, 실리카 겔 (2 g)에 흡착시켰으며, 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출 5%-10% 메탄올/CH₂CL₂)를 이용하여 정제하므로써, 포르피린 59를 녹색 고체 (15 ㎎, 16%)로서 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 463.0 ㎚, ε= 4.05 ×10⁴L/㎝-mol; API MS m/z = 711[C₄₀H₂₆F ₂MnN₈]^-.

3. 5, 15-비스(4-플루오로페닐)-10, 20-비스(1, 3-이미다졸리움-2-일)포르피린디클로리드 (60).

포르피린 58 (170 ㎎, 0.26 mmol)을 봉입 튜브 반응기에서 DMF (7 mL)에 용해하였다. 메틸 요오드 (6 mL, 96 mmol)를 첨가하고, 상기 봉입 튜브를 100℃에서 하룻밤 동안 가열하였다. 상기 혼합액을 상온까지 냉각하고, 로터리 증발기에서 농축하였다. 잔여물을 아세톤 (0.3 g/mL)용액에 Bu₄NCl이 첨가된 아세톤으로부터 클로리드 염을 침전시켰다. 상기 고체를 프릿 펀넬에 포집하고 충분한 양의 아세톤으로 세척하였으며, 상온에서 진공건조하여 암 보라색 고체 (196 ㎎)로서 포르피린 60을 수획하였다. 상기 생성물은 이후에 정제없이 이용하였다.

4. [5, 15-비스(4-플루오로페닐)-10, 20-비스(1, 3-디메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)트리클로리드 (61).

메탄올 (30 mL)에 용해된 포르피린 60 (196 ㎎, est. 0.26 mmol)을 55℃까지 서서히 조절하고 이후, Mn(OAc)3·2H₂O (694 ㎎, 2.59 mmol)를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 3 시간 동안 교반하고, 상온 까지 냉각하였으며, 셀리트를 통해 여과하였고, 로터리 증발기로 농축하였다. 이어, 잔여물을 이중 침전법에 의해 정제함으로써 포르피린 61 (102 ㎎, 46% 두 단계 모두)을 암녹색 고체로서 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 458.0 ㎚, ε= 1.30 ×10⁴L/㎝-mol; ES-MS m/z = 967[[C₄₂H₃₂F₂MnN₈]^-3- 2(CF₃CO ₂ ^-)]^-.

ⅩⅥ. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1, 3-디에틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토] 망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (65).

1. 5, 10, 15, 20-테트라키스(1-에틸이미다졸-2-일)포르피린 (63).

프로피온 산 (450 mL) 및 1-에틸이미다졸-2-카복스알데히드 (62, 2.5 g, 20.0 mmol, 메틸 이미다졸 유도체 20과 같은 유사한 방법으로 정제된)의 환류 용액에 피롤 (1.40 mL, 20.0 mmol)을 첨가하였다. 상기 반응물을 호일로 감아서 5 시간 동안 리플럭스에서 가열하였다. 상기 반응 혼합물을 냉각하고, 하룻밤 동안 공기의 흐름에 노출시켰다. 이어, 상기 프로니온 산을 진공 증류기에 의해 제거하였다. 그런다음, 컬럼 크로마토그라피 (그래디언트 용출 CHCI₃/메탄올/농축 수산화 암모늄/에틸아세테이트)를 이용하여 재 정제함으로써, 보라색 고체 (281 ㎎, 8.1%)로서 포르피린 63을 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. CDCl₃)δ-2.95, -2.90,-2.87 (3 s, 2 H, 회전장애이성질체 NH), 0.85-1.25 (다중 t, 12 H, 회전장애이성질체 CH₃), 3.61-3.88 (다중 q, 8 H, 회전장애이성질체 CH₂), 7.55 (d, 4 H), 7.70 (d, 4 H), 8.98 (다중 s, 8 H 회전장애이성질체).

2. 5, 10, 15, 20-테트라키스(1, 3-디에틸이미다졸리움-2-일)포르피린 테트라요오디드 (64).

포르피린 63 (106 ㎎, 0.15 mmol)을 봉입 튜브 반응기에서 DMF (5 mL)에 용해하였다. 에틸 요오드 (2.0 mL, 25 mmol)를 첨가하였고, 상기 봉입 튜브를 60℃에서 6 시간 동안 가열하였다. 상기 반응 용액을 에틸 아세테이트 (100 mL)로 희석하였고, 진공 여과기에 의해 포집된 조 생성물의 침전이 이루어졌고, 클로로포름으로 세척하였으며, 이후 컬럼 크로마토그라피 (8:1:1 CH₃CN/물/포화 질산칼륨)에 의해 초기 정제를 함으로써 포르피린 63 (140㎎, 69%)을 암 보라색 고체로서 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.22 (s, 2 H), 1.17 (t, 24 H), 4.01 (s, 16 H), 8.70 (s, 8 H), 9.43 (s, 8 H).

3. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1, 3-디에틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]-망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (65).

포르피린 64 (106 ㎎, 8.09 ×10^-2 mmol)을 메탄올 (15 mL)에 용해하였고, 이후, Mn(OAc)₃·2H₂O (216 ㎎, 0.81 mmol)를 첨가하였으며, 상기 반응물을 2 시간 반 동안 55℃에서 가열하였다. 상기 반응액을 셀리트를 통해 여과하였고, 이어 진공에서 증발하였다. 잔여물을 이중 침전법에 의해 정제함으로써 포르피린 65 (65 ㎎, 78% 두 단계 모두)을 갈색 고체로서 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 446.5 ㎚, ε= 1.35 ×10⁴L/㎝-mol; ES-MS m/z = 1307[[C₄₈H₅₆MnN ₁₂₎ ^-5+4(CF₃CO₂ ^-)]^-.

ⅩⅦ. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1-에틸-3-메틸이미다졸리움-2- 일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (67).

1. 5, 10, 15, 20-테트라키스(1-에틸-3-메틸이미다졸리움-5-일)포르피린 테트라클로리드 (66).

포르피린 21 (371 ㎎, 0.588 mmol)을 봉입 튜브 반응기에서 DMF (8 mL)에 용해하였다. 에틸 요오드 (7 mL, 88 mmol)를 첨가하고, 상기 봉입 튜브를 60℃에서 하룻밤 동안 가열하였다. 상기 혼합물을 상온까지 냉각하였고, 로터리 증발기에서 농축하였다. 이어, 잔여물을 물 (20 mL)에 용해하고, 이중 침전법에 의해 정재함으로써 포르피린 66 (349 ㎎, 67%)을 암 보라색 고체로서 수득하였다: ¹H NMR (300 MHz. DMSO-d₆)δ-3.23 (s, 2 H), 1.17 (m, 12 H), 3.77 (m, 12 H), 4.03 (m, 8 H), 7.01, 7.18, 7.35 (다중 s, 8 H), 8.63 (d, 4 H), 9.36 (s, 4 H).

2. [5, 10, 15, 20-테트라키스(1-에틸-3-메틸이미다졸리움-2-일)포르피린아토]망간 (Ⅲ)펜타클로리드 (67).

포르피린 66 (340 ㎎, 0.39 mmol)을 메탄올 (45 mL)에 용해하였고, 이후, Mn(OAc)₃·2H₂O (680 ㎎, 2.53 mmol)를 첨가하였으며, 상기 반응물을 3 시간 반 동안 55℃에서 교반하였다. 상기 혼합물을 상온까지 냉각하고, 셀리트 (불완전한 고체를 제거하기 위하여)셀리트를 통해 여과하고, 로터리 증발기에 의해 농축하였다. 이어, 잔여물을 이중 침전법에 의해 정재함으로써 포르피린 67 (324 ㎎, 85)을 갈색 고체로서 수득하였다: mp＞300℃; UV-vis λ_max = 446.5 ㎚, ε= 5.11 ×10⁴L/㎝-mol; ES-MS m/z = 1251[(C₄₄H₄₈MnN₁₂]⁺⁵ + 4 (CF₃CO₂ ^-)]⁺.

실시예 2

Aeol-V (10123)을 이용한 기관지폐 형성장애의 치료.

조산으로 제왕절개된 신생아 부위를 인도받았고, 이후 100% 또는 단지 충분한 PRN FIO₂로 처리하고 적절한 동맥 산소투여를 유지하였다. 모델을 정립하기 위하여, 13 번째 100% 산소로 처리된 동물 및 7 번째 PRN 조절 동물로 연구를 하였다. 100% 산소를 처리하면 9일 또는 10일 동안 노출되어 징후를 보이거나 지연된 치조, 폐 실질이식 및 저 산소투여 증상이 일어나는 광범위 폐증의 결과이다. 상기한 결과는 기관지폐 형성장애인 인간 질병의 특성이고, 적어도 부분적으로는 발달되는 신생아 폐에 산화적 스트레스에 의해 중재되는 것이다. Aeol-V의 첫번째 시도로써 임신 140일 된 신생아 비비를 인도받았고, 100% 산소 조건에 두었다. 0.25 ㎎/㎏/24 시간 제공된 Ⅳ 연속 주입방법으로 동물을 10일의 연구기간 동안 처리하였다 (보기 2 참조). 상기 동물은 산소투여 지수의 현저한 개선을 보였다. 9일 및 10일 에서 임상적으로 폐의 대상기능 장애는 없었다. 상기한 결과는 Aeol-V가 조기 신생아에 산화적 스트레스를 치료하는데 이용될 수 있다는 것을 암시한다.

상기 문헌의 교시 사항은 본 명세서에 참조로서 삽입되어 있다.

본 발명의 요지를 이탈하지 않으면서 당업자들은 본 발명의 요지 및 하기 청구항의 범위 내에 있는 다수의 변형예를 인식한다.

Claims

하기 화학식을 갖는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염:

화학식 1

상기 화학식에서, R₁및 R₃는 동일하고,

-H, -CF₃, -CO₂-X,
,
,
,
,
,
,
,
,
또는
이며,

R₂및 R₄는 동일하고,

,
,
,
,
,
,
,
,
또는
이며

Y는 할로겐 또는 -CO₂X 이고, 및

X는 동일 또는 상이하고 C_1-4 알킬이며, 각각의 R₅는 동일 또는 상이하고 수소 또는 C_1-4 알킬이고,

R₁및 R₃가 -H인 경우, R₂및 R₄는
이 아니거나 또는 R₁및 R₃가 -H인 경우, R₂및 R₄가
이며, 상기 화합물은 망간, 철, 구리, 코발트 및 니켈로 구성된 그룹으로부터 선택되는 금속과 복합체를 형성한다.
제 1 항에 있어서, 상기 R₁및 R₃는 동일하고

-H, CF₃, -CO₂-X,
,
,
,
또는
이며,

상기 R₂및 R₄는 동일하며
,
,
,
,
또는
이고,

Y는 -F 또는 -CO₂X 이고, 및

X는 동일 또는 상이하고 C_1-4알킬이며 그리고 각각의 R₅는 동일 또는 상이하고 수소 또는 C_1-4알킬인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염.
제 2 항에 있어서, 상기 X는 메틸 또는 에틸인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염..
제 1 항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R₃및 R₄는 동일한 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염..
제 1 항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R₃및 R₄는
또는
인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염.
제 5 항에 있어서, 상기 X는 메틸 또는 에틸인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염.
제 5 항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R₃및 R₄는 동일한 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염.
제 7 항에 있어서, 상기 R₁, R₂, R₃및 R₄는
인 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염.
제 1 항에 있어서, 상기 화합물은 아연, 철, 니켈, 코발트, 구리 및 망간으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 금속과 복합체를 형성하는 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염.
제 9 항에 있어서, 상기 화합물은 망간과 복합체를 형성하는 것을 특징으로 하는 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염.
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제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

a) 산화제-유도 독성으로부터 세포의 보호;

b) 산화제-유도 독성에 의해 유발되는 또는 악화되는 질병 상태를 갖는 환자의 치료;

c) NO· 또는 그의 생물학적 활성물의 분해에 의해 유발되는 환자의 병리학적 상태의 치료;

d) 염증성 질병을 갖는 환자의 치료; 또는

e) 허혈성 재관류 손상을 갖는 환자의 치료를 위한 화합물.
청구항 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,

a) 산화제-유도 독성으로부터 세포의 보호;

b) 산화제-유도 독성에 의해 유발되는 또는 악화되는 질병 상태를 갖는 환자의 치료;

c) NO· 또는 그의 생물학적 활성물의 분해에 의해 유발되는 환자의 병리학적 상태의 치료;

d) 염증성 질병을 갖는 환자의 치료; 또는

e) 허혈성 재관류 손상을 갖는 환자의 치료용 약물의 제조를 위한 화합물.