WO2001040233A1

WO2001040233A1 - Complexe porphyrine servant de support a un nitroimidazole

Info

Publication number: WO2001040233A1
Application number: PCT/JP2000/008385
Authority: WO
Inventors: Isao Sakata; Susumu Nakajima; Yoshinori Nakae
Original assignee: Photochemical Co., Ltd.
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2001-06-07
Also published as: CA2360829A1; KR20010101727A; US20020177704A1; US6548045B2; AU771600B2; AU1553801A; EP1148057A4; KR100667644B1; EP1148057A1

Description

明細書ニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体技術分野

本発明は、ポルフィリン化合物の側鎖に二トロイミダゾ一ルを担持させたポルフィリン金属錯体に関し、詳細には、ドラッグデリバリーシステム（DDS) として、ミサイル的な薬物担持機能を有するポルフィリン金属錯体に、放射線増感剤として有用なニトロイミダゾ一ルを結合させた、ポルフィリン金属錯体に関する。

本発明はまた、当該ニトロイミダゾ一ルを結合させたポルフィリン金属錯体を有効成分とする、核磁気共鳴画像（MR I) および Zまたは放射線照射による、癌の診断および Zまたは治療に使用する造影剤ならびに増感剤にも関する。さらに本発明は、生理活性化合物、特にカルボン酸基、イソチアン酸基あるいはアジド基等の酸性官能基を持つ生理活性化合物、例えば抗癌剤などと、容易に結合することができる機能性アミノ基を側鎖に有し、ミサイル的な薬物担持機能を有するポルフィリン金属錯体にも関する。背景技術

癌の新しい診断 ·治療法として光物理化学的蛍光診断 ·治療法（P h o t o d y n am i c D i agno s i s and The r apy : PDDT 力ί われている。これはある種のポルフィリン化合物を、静脈注射などの方法により投与し、癌組織に選択的に集積 ·保持させた後、レーザー光を照射することにより、癌組織のみを選択的に蛍光診断し、破壊するというものである。

この PDDTは、ポルフィリン化合物の癌組織に保持される時間が正常細胞に比べて長いこと、さらにポルフィリン化合物が有する光増感作用の二つの性質を利用した療法である。

過去 1 5年間にわたり、世界中で約 5， 000人以上の人々が PDDTによる悪性腫瘍の治療を受けており、 P D D Tは癌治療法の 1つとしてほぼ定着しつつある。この PDDTにより良好な治療成績が報告されている癌種としては、脳腫瘍、網膜癌、皮膚癌、食道癌、表在性膀胱癌あるいは初期の肺癌など、多岐に亘つている。また最近、内視鏡を用いた蛍光診断にも、 PDDTが利用されるようになってきている。

さらに最近になって、 PDDTに用いられているポルフィリン化合物の癌組織への選択的集積性に着目し、 DDS効果による癌の治療法の開発が示唆されてきている。すなわち、ポルフィリン化合物に抗癌剤を担持させることにより、癌組織に選択的に抗癌剤を移行させ、癌組織に対して抗癌剤本来の作用を直接発揮せしめるものであり、癌に対するモノクローナル抗体療法に代わる、より効果的な DDS療法が期待されている。

本発明者らも、ポルフィリン化合物がもつ種々の特性、例えば、癌に対する親和性、蛍光性、殺細胞性等を考慮し、より有効なポルフィリン化合物の検索を行レこれまでに 1， 000種以上のポルフィリン誘導体を合成し、癌組織に対する集積性と、その化学構造の相関関係を明らかにしてきた (Mo d e r n Me d i c i n e. 1 993年、 7月号；朝日新聞社）。

そして、その研究のなかから、癌の光物理化学的蛍光診断 ·治療剤、磁気共鳴画像法用の造影剤および中性子捕捉療法剤として有用な、幾つかのポルフィリン化合物を提案してきている。しかしながら、これまでに提案したポルフィリン化合物は、 DDS効果を積極的に意図したものではなく、したがってかかる DDS 効果を有効に発揮させ得るためには、いまだ十分なものとはいえない問題点がある。

たとえば、ボルフィリン化合物を DDS担体として利用して、抗癌剤等の生理活性物質を標的組織に効果的、選択的に移行せしめるためには、使用する生理活性物質とポルフィリン化合物が共有結合されたうえで、ポルフィリン化合物自体に高機能性、すなわち、キヤリャとしての癌親和性、蛍光性、殺細胞性等を付与させることが必要となる。ところで、癌治療法の一つに放射線照射治療術があり、手術療法や癌化学療法と共に癌の治療法として確立した方法である。しかしながら、この放射線照射治療にも種々の問題点が存在する。例えば、腫瘍には低酸素細胞が 20%前後含まれているといわれており、この低酸素細胞は、正常酸素存在細胞に比較して 2〜 3倍ほど放射線に対して抵抗性を示す。したがって、腫瘍中の低酸素細胞の存在、放射線照射治療の成績の向上を妨げ、腫瘍の再発の主原因となっている。そこで、低酸素状態の細胞の放射線感受性を、選択的に高める薬剤の開発が行われてきた。そのなかで、電子親和性の大きい二卜ロアゾール系誘導体、なかでもニトロイミダゾール類は、低酸素培養細胞に対する増感活性が高く、代謝速度が速く、生体中で安定であることから、優れた放射線増感剤であると考えられており、これまでにミソニダゾールをはじめとする種々のニトロイミダゾ一ル系薬剤が開発されている。しかしながら、低酸素細胞増感剤の代表化合物の一つであるミソニダゾールは、動物移植腫瘍実験において、無添加時の約 2倍の効果を示したものの、強い神経毒性のため、有効量の投与が困難であり、ヒトへの適用時にはその増感効果が認められなかったと報告されている [癌と化学療法、第 8巻 1659 (1981

) ] 。

一方、特定の位置にフッ素原子を導入した化合物は、ミミック効果や代謝阻害作用および脂溶性の増大などの利点が認められるために、医薬品への応用が期待されている。この考え方に基づき、含フッ素ニトロイミダゾールが開発されている J . Ra d i a t i on On c o l ogy B i o l. P h y s . , 第 1 6巻 1 0 4 5 ( 1 9 8 9 ) , i b i d . ，第 2 0巻 1 2 4 9 ( 1 9 9 1 ) 、特開平 2— 7 6 8 6 1号] 。しかしながら、この含フッ素ニトロイミダゾールは、放射線の増感効果をあげて神経毒性の軽減を図ったにもかかわらず、依然として増感効果は不十分であった。これはイミダゾール系薬剤が生体内全体に分布してしまい、癌組織のみに集積しないからであった。すなわちこの薬剤は、癌細胞への選択的集積性が認められない薬剤であった。そこで本発明者らは、かかる薬剤の癌細胞への選択的な集積性を得るべく、ァミノ基担持のポルフィリン化合物を合成すると共に、当該化合物に二トロイミダゾール系薬剤を結合させたポルフィリン金属錯体を合成し、この化合物が MR I 用の造影剤、あるいは P D D T用ならびに放射線治療のための増感剤として有用なものであることを提案してきた（特開平 8— 6 7 6 8 2号）。しかしながら、これらポルフィリン金属錯体を製造するにあたり、ニトロイミダゾール系薬剤を担持する側のポルフィリン化合物の合成に問題があり、実用化が困難なものであった。すなわち、アミノ基を担持したポルフィリン化合物の合成にあたっては、出発原料のプロトポルフィリンジメチルエステルからの行程数が長く、また、中間工程中にかなり苛酷な酸化工程と、還元工程が存在するために、目的とするポルフィリン化合物の収率が低いものであった。

さらに、当該化合物はポルフィリンの側鎖に、ニトロイミダゾール系薬剤と共有結合し得る機能的アミノ基を導入したものではあるが、ポルフィリン骨格とァミノ基との距離が近く、したがって、ポルフィリン核の 7T電子の影響を受け、ァミノ基自体の反応性が乏しいものであった。そのうえ、ポルフィリン誘導体特有の光毒性の低減も、いまだ十分なものとはいえない問題点があつた。そこで本発明者らは、今回ポルフィリン化合物の所有する癌親和性、蛍光性、殺細胞性等の高機能性を有効に発揮すると共に、 D D S療法に適用し得る、光毒性を排除した新規なボルフイリン錯体を得るべく検討を行った。その結果、プロトポルフィリンジメチルエステルに H B rを付加した後、適当な炭素数を持つァミノアルコール類を 1または 2個縮合させて、側鎖の末端に機能性アミノ基を担持させたポルフィリン誘導体とし、さらに遷移金属、たとえば M nにより錯体化すれば、ポルフィリン特有の光毒性の影響を免れたポルフィリン誘導体になることを見出したのである。

そして、かかるポルフィリン誘導体の側鎖末端に存在する機能的ァミノ基と二トロイミダゾール系薬剤を共有接合させて得たポルフィリン金属錯体力、癌組織に対して優れた集積性を示す、 M R I用の造影能を兼ね備えた放射線増感剤となることを確認し、本発明を完成したのである。したがって本発明の課題は、薬剤担持機能を有するポルフィリン金属錯体に、抗腫瘍剤として有用な二トロイミダゾールを結合させたポルフィリン金属錯体を提供することにある。また、これらのポルフィリン金属錯体を有効成分とする M R Iおよび Zまたは放射線照射による、癌の診断および Zまたは治療に使用する造影剤、ならびに増感剤を提供することにある。さらに、 D D S療法に使用し得るミサイル的な薬物担持機能を有するポルフィリン金属錯体を提供することにある。発明の開示

上記の課題を解決するための本発明は、次式（I ) ：

[式中、

R¹ および R²は、いずれか一方が、 — CH=CH₂ または一 CH (CH₃)

〇Hのとき、他方は一 CH(CH₃)0— (CH₂) n— NH— R^aを表わす力あるぃは両者は共にーCH(CH₃)0—(CH₂)n—NH— R^aを表ゎし；

R³は、水素原子または _CO(CH₂)m— C〇₂Hを表わし；

Mは、 Mn、 F e、 C oまたは C uの遷移金属を表わす]

(ただし、 R ^aは水素原子、または次式： Ν0₂

Ν

I

— COCF₂CH₂ で示される基を表わし；

nおよび mは、 2または 3の整数である）

で示されるポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩である。より具体的な本発明の一つの態様は、 D D S療法に使用し得るミサイル的な薬物担持機能を有するポルフィリン金属錯体であり、上記式（I) において、

R¹および R²は、いずれか一方が、 — CH=CH₂ または— CH (CH₃) OHのとき、他方は— CH(CH₃)〇—（CH₂) n— NH₂ を表わすか、あるいは両者は共に— CH(CH₃)0— (CH₉) n— NHりを表わし； R³は水素原子であり、

nは 2または 3の整数であり；

Mは、 Mn、 F e、 C oまたは C uの遷移金属を表わす、

で示されるポルフィリン錯体である。また、本発明の別の具体的な態様は、ニトロイミダゾール担持ボルフイリン錯体であり、上記式（I) において、

R¹および R² は、いずれか一方が、 —CH = CH₂ または一 CH (CH₃) 〇Hのとき、他方は一 CH(CH₃)〇—（CH₂)n— NH— R^aを表わすか、あるいは両者は共に— CH(CH₃)0_(CH₂) n— NH— R^aを表わし；

R³は、水素原子または基：ーCO(CH₂)m—C0₂Hを表ゎし；

Mは、 Mn、 Fe、 C oまたは C uの遷移金属を表わす、

(ただし、 R^aは次式：

f N

1/ -Ν0₂

Ν

I

— COCF₂CH₂ で示される基を表わし；

nおよび mは、 2または 3の整数である）

で示されるニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩である。また、本発明のさら別の態様としては、上記のニトロイミダゾール担持ボルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩からなる核磁気共鳴画像（MR I ) 用の造影剤、ならびに放射線治療用増感剤である。図面の簡単な説明第 1図は、本発明の mo n o AP— Mn_DP— APについて、その赤外線吸収スぺクトルを示す図である。

第 2図は、本発明の d i AP— Mn— DP— APについて、その赤外線吸収スぺクトルを示す図である。

第 3図は、本発明のニトロイミダゾール担持ジァミノプロポキシポルフィリン Mn錯体コハク酸エステル（N I— d i AP— Mn— DP— AP— SUC) について、その赤外線吸収スぺクトルを示す図である。

第 4図は、本発明のニトロイミダゾール担持ジァミノプロポキシポルフィリン Mn錯体コハク酸エステル（N I—d i AP— Mn— DP— AP— SUC) について、癌塊増殖曲線（初日からの相対体積比）を示すグラフである。

なお、グラフ中、曲線 1は、無処理対照群を、曲線 2は、放射線照射単独群を、曲線 3は、 N I— d i AP— Mn— DP— AP— SUC+放射線照射併用群の結果を示す。

第 5図は、本発明のニトロイミダゾ一ル担持ジァミノプロボキシポルフィリン Mn錯体コハク酸エステル（N I— d i A P— Mn— D P _ A P— S UC) について、投与 1時間後におけるマウスの MR I画像である。

なお、図中の矢印は腫瘍の位置を示す。発明を実施するための最良の形態

本発明が提供する、第一の態様である、 DDS療法に使用し得るミサイル的な薬物担持機能を有するポルフィリン金属錯体としては、より具体的には、上記式 (I) において、

①： R¹が— CH=CH₂ であり、 R²は一 CH(CH₃)0—（CH₂) n— NH₂

(ただし、 nは 2または 3の整数である）である式（I) で示されるボルフィリン錯体；

②： R¹ が— CH(CH₃)〇一（CH₉) n— NHり（ただし、 nは 2または 3の整数である）であり、 R² が— CH CH₂である式（I) で示されるポルフィリン錯体；

③： R¹が— CH(CH₃)OHであり、 R² は一 CH(CH₃)〇—（CH₂)n—

NH₂ (ただし、 nは 2または 3の整数である）である式（I) で示されるボルフイリン錯体；

④： R¹が— CH(CH₃)〇—（CH₂)n—NH₂であり、 R²は— CH(CH₃)〇

H (ただし、 nは 2または 3の整数である）である式（I) で示されるポルフィリン錯体；

⑤： R¹および R²が共に— CH(CH₃)〇一（CH₂)n— NH₂ (ただし、 nは 2または 3の整数である）である式（ I) で示されるボルフイリン錯体；であり、遷移金属 Mが、特に Mnである、ボルフイリン錯体である。

すなわち、本発明が提供する第一の態様によるボルフイリン錯体は、ポルフィリン骨格の側鎖に、機能性アミノ基を有するアミノアルコキシ基を導入したものである。この機能性ァミノ基の導入により、生理活性化合物、特にカルボン酸基、イソチアン酸基あるいはアジド基等の酸性官能基を持つ生理活性化合物と、容易に結合することができるようにした点に特異性を有するものである。一方、第二の態様であるニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩としては、より、具体的には、上記式（I) において、 R ³が水素原子、または基：— CO(CH₂)m— C0₂Hであって、

①： R ¹ がー CH=CH₂であり、 R² がー CH(CH₃)〇—（CH₂)n— NH 一 R^aである式（I) で示されるニトロイミダゾール担持ボルフイリン錯体またはその薬理学的に許容される塩；

②： R¹ がー CH(CH₃)0—（CH₂)n— NH— R^aであり、 R² が— CH- CH₂である式（ I) で示されるニトロイミダゾ一ル担持ボルフイリン錯体またはその薬理学的に許容される塩； ③： R¹ が— CH (CH₃) OHであり、 R²がー CH(CH₃)0— (CH₂) n—

NH— R^aである式（I) で示されるニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩；

④： R¹が— CH(CH₃)〇—（CH₂)n— NH— R^aであり、 R²がー CH (C

H₃) OHである式（I) で示されるニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩；

⑤： R¹および R²が共に— CH(CH₃)0— (CH₂)n— NH— R^aである式（

I) で示されるニトロイミダゾ一ル担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩；

(上記において、 R^aは、次式：

で示される基を表わす）

であり、遷移金属 Mが、特に Mnであるニトロイミダゾール担持ボルフイリン錯体である。

すなわち、本発明の第二の態様により提供されるニトロイミダゾ一ル担持ポルフィリン錯体は、ポルフィリン骨格の側鎖に、機能性アミノ基を有するアミノアルコキシ基を導入させ、当該機能性アミノ基と二トロイミダゾール誘導体中の力ルボン酸基とを共有結合させ、さらにエステル化した点に特異性を有するものである。本発明が提供する式（I) で示されるニトロイミダゾールを担持するポルフィリン錯体は新規物質であり、例えば、以下のようにして製造することができる。すなわち、まずプロトポルフィリンジメチルエステルを HB r付加体とし、次いでァミノエーテル縮合体化する工程（a) 、さらに得られた化合物を遷移金属、例えば Mnにより錯体化する工程（b) を順次実施することにより、ニトロイミダゾールを担持し得る、本発明の第一の態様に基づく、側鎖末端に機能性ァミノ基を有するポルフィリン金属錯体を製造する。

なお、この場合において、製造工程（a) および（b) の順序は必須でなく、工程順が入れ代わってもよいことはいうまでもない。

次いで、かくして製造された側鎖末端に機能性アミノ基を有するポルフィリン金属錯体と、ニトロイミダゾールのカルボン酸基をアミド化反応させることによりニトロイミダゾ一ルを担持させる工程（c) 、さらに得られた化合物を、例えば無水コハク酸等によりエステル化する工程（d) を行うことにより、本発明の第二の態様によるニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体を製造することがでさる。

以下に各工程をさらに詳細に説明する。上記アミノエ一テル化工程（a) は、 J. E. F a 1 k著 [Po r y r i n s an d Me t a 1 l op o rphyr i n s (E l s e v i e r発 ί了、 1975年）および D. Do l ph i n著 [Th e Po rphyr i n s]

(Ac a d emi c P r e s s発行、 1 978年）等に記載された、常套の方法によってこれを行うことができる。

すなわち、プロトポルフィリンジメチルエステルに対する HB r付加反応は、先に本発明者らにより出願、特許された方法（特開平 1一 1466 1 5 ；特許第 2520735号）により行うことができる。次いで、得られた HB r付加体を適当な炭素数をもつァミノアルコール類と縮合させ、アミノアルキルォキシ体とする。ここで縮合させるァミノアルコール類としては、例えばアミノエ夕ノール、ァミノプロピルアルコール等を挙げることができる。錯体化工程（b) は、上記工程（a) により得られたアミノアルキルォキシ体を、先の特許公報に記載の方法と同様にして、 Mn、 Cu等の遷移金属で錯体化し、側鎖末端に機能性アミノ基を有し、ニトロイミダゾールを担持することができる、本発明の第一の態様であるポルフィリン錯体を得ることができる。

かくして製造される本発明の第一の態様におけるポルフィリン錯体の中でも、特に好ましいボルフイリン錯体は、次式（I _a)

(卜 a)

で示されるポルフィリン錯体（以下、 d i AP—Mn—DP—AP) である _c 以上により提供される本発明の第一の態様によるポルフィリン錯体について、その側鎖に存在する機能性ァミノ基の反応性を、例えば、 t一ブトキシカルボ二ルグリシン（Bo c— G l y) や、ジエチレン卜リアミン 5酢酸無水物（DTP A無水物）との反応性で検討したところ、これら化合物と簡単にアミド化できることが判明した。

またダンシルメチォニンテスト [ダンシルメチォニンを基質として用いて薄層クロマトグラフィー（TLC) や高速液体クロマトグラフィー（HPLC) により、光に対する反応性の強弱を簡便に評価する方法] (特開平 5— 95857号参照）によって、ボルフイリン錯体の光感作を検討したところ、光無毒性であることも確認できた。次いで、本発明の第二の態様であるニトロイミダゾールを担持させたポルフィリン錯体を得る工程（c) は、上記で製造された機能性アミノ基を有するボルフイリン錯体をメタノール、エタノール等の有機溶媒に溶解した、トリェチルアミンあるいはジシクロへキシルァミンなどの適当な弱塩基を添加後、 3_ (2' — ニトロイミダゾール）一 2， 2—ジフルォロプロピオン酸メチルを加え、攪拌等の処理を行うことにより行うことができる。

さらにエステル化工程（d) は、通常の有機化学的なエステル化反応で行うことができる。例えば、上記で製造されたニトロイミダゾールを担持したポルフィリン金属錯体を、ピリジンなどの塩基性溶媒中、無水コハク酸と反応させた後、常法処理を行うことにより実施することができる。

以上の方法により、本発明が目的とする、第二の態様による式（I) で示されるニトロイミダゾ一ル担持ポルフィリン錯体へと誘導される力そのなかでも特に好ましい本発明のボルフイリン錯体は、次式（I— b)

で示されるニトロイミダゾ一ル担持ポルフィリン金属錯体（N I -AP-Mn- DP-AP-SUC) である。本発明が提供する式（I) で示されるポルフィリン金属錯体の医薬品製剤の製造は、自体公知の方法により行われ、本発明のボルフィリン金属錯体を適当な緩衝液で溶解するだけでよい。好適に使用し得る添加物として、例えば、医薬的に許容し得る溶解補助剤（例えば、有機溶媒）、 p H調整剤（例えば、塩酸、緩衝液）安定剤（例えば、ァスコルビン酸）賦形剤（例えば、グルコース）等張化剤 (例えば、塩化ナトリウム）などをさらに配合してもよい。

本発明が提供する薬剤である M R Iおよび Zまたは放射線照射による癌の診断および Zまたは治療に使用する造影剤ならびに増感剤は、ポルフィリン系薬剤としての十分な機能特性、すなわち、燐光寿命、アルブミンに対する親和性、特定臓器、特に癌に対する特異的集積性、殺細胞効果、水溶性、純度などを充分満足するものである。本発明が提供する薬剤の良好な水溶液は、高濃度溶液（3 0 m g /m l ) の製造を可能にし、生体内でも高い安定性を示した。本発明が提供する式（I ) で示されるボルフイリン錯体のうち、第一の態様によるボルフイリン錯体は、その側鎖に機能性アミノ基を有し、さらに骨格内に金属錯体を有する点に構造上の特徴がある。その結果、酸性官能基を末端に有する種々の生理活性化合物と容易に共有結合し、光毒性を持たない D D Sに有利な生物化学的特性を発揮するものである。したがって、本発明のポルフィリン化合物は、特定の臓器、特に癌、悪性腫瘍をはじめとする新生血管に対する D D S用の担体として有用なものである。

また、本発明が提供する式（I ) で示されるボルフイリン錯体のうち、第二の態様によるニトロイミダゾ一ル担持ポルフィリン錯体は、ポルフィリン骨格の側鎖末端に、機能性アミノ基を介してニトロイミダゾ一ル残基を有し、さらにポルフィリン骨格内に金属錯体を有する点に構造上の特徴をもつ。その結果、種々の生理活性ならびに薬理学的特性を発揮するものである

すなわち、本発明のポルフィリン金属錯体は、癌細胞に選択的に集積し、かつ癌細胞からの排出が遅い一方、正常な臓器ならびに細胞からは速やかに排泄される。元来、ポルフィリン誘導体のほとんどは、光に対して強い作用を有するが、本発明が提供するポルフィリン金属錯体は、光毒性の発現を抑制するように設計されている。そのうえ、ニトロイミダゾールのような放射線増感剤などの生理活性物質を結合することにより、癌の診断および Zまたは治療に使用することが可能となった。実施例

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する力本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例 1 ：プロトポルフィリンジチルエステルの HB r付加反応

特開平 1一 146615号に記載の方法に準じて行った。すなわち、プロトポルフィリンジメチルエステル（PP— Me) 50 gを酢酸 17 Om 1に懸濁させ、この懸濁液に 30%HB rZ酢酸溶液 34 Om 1を加え、 2日間放置し、反応させた。反応終了後、反応液を減圧濃縮し、残渣として HB r付加体（B r— DP) 約 50 gを得た。実施例 2 ： B r—DPのァミノプロポキシ化反応

上記実施例 1で得た B r— DP約 50 gに、ァミノプロピルアルコール ·塩酸塩 35 Om lを加え、 55 にて攪拌下、約 1ヶ月間反応させた。反応終了後（ TLCにて確認）、反応液に水を加えて、さらに 20%水酸化ナトリウム水溶液にて pHを 10. 5に調整し、加水分解を行った。生成した沈澱物を 30分間放置し、次いで 10%— HC 1水溶液にて pHを 3. 0に調整し、合成吸着剤（H P- 20) を用いて吸着させた。吸着物を水洗し、メタノールにて溶出し、アミノプロポキシポルフィリン誘導体（AP— DP— AP) を 32. 5 g得た。実施例 3 ： Mnによる金属錯体化反応上記実施例 2で得られた AP— DP— AP (32. 5 g) を、メタノール 97 5mlに溶解し、酢酸マンガン 4水和物のメタノール溶液（32. 5 g/163 ml) を加え、 55t:加温、攪拌下に 3時間反応を行った。 TLCにより反応完結を確認後、反応液を約 1Z2に減圧濃縮し、粗ァミノプロポキシポルフィリン Mn錯体（AP—Mn— DP— AP) を、泥状物として得た。実施例 4 ：カラムクロマト法によるモノアミノプロポキシポルフィリン Mn錯体

(mo n o AP— Mn— DP— AP) およびジアミノプロポキシポルフィリン Mn錯体（d i AP-Mn-DP-AP) の分離精製実施例 3で得た粗ァミノプロポキシポルフィリン Mn錯体（AP_Mn— DP 一 AP) を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し、酢酸ェチル、酢酸ェチルノメタノール（1 : 1) 、メタノールおよびメタノール Z酢酸（20 : 1) により順次溶出した。その結果、メタノール溶出画分よりモノアミノプロポキシポルフィリン Mn錯体（mo n oAP— Mn— DP—AP) 力、次いでメタノール Z酢酸溶出画分よりジァミノプロポキシポルフィリン Mn錯体（d i AP— M n— DP— AP) が得られた。

(1) mo n oAP— Mn— DP—APについて

Ma s sスペクトル： M+ 804 (C₄₃ H₅₅ N₇0₅ Mn)

その赤外線吸収スペクトル（I R) を、第 1図に示した。

(2) d i AP—Mn— DP—APについて

Ma s sスペクトル： M+ 879 (C₄₆ H₆₄ N₈0₆ Mn)

その赤外線吸収スペクトル（I R) を、第 2図に示した。実施例 5 ： B 0 c -G 1 Vとの反応による機能性ァミノ某の存在の確認

実施例 4で得られた mo n o AP— Mn— D P— APおよび d i AP— Mn— DP— A Pについて、それぞれ末端アミノ基の存在を確認するために、以下の実験を行った。

mo n o AP_Mn— DP— APおよび d i AP— Mn— DP— APを 100 mgづっ別々に秤量し、ジメチルホルムアミドに溶解し、 t—ブトキシカルボ二ルグリシン（Bo c— G l y) l O Omgを加え、攪拌下に水溶性カルポジイミド（WSC) 10 Omgを徐々に加えて 30分間反応させた。反応後、シリカゲル TLC板上 [展開溶媒： n—ブ夕ノール Z水 Z酢酸（4 : 5 : 1) ] にてアミノ基が保護されていることを確認した。すなわち、 11101 0体の1^ 値0. 14 が保護されることにより R f値 0. 8に移動し、体の尺！^直り. 26が保護されることにより R f値 0. 8に移動した。

その後、反応液に水を加えて沈澱を析出させ、濾取、水洗後乾燥し、 Bo c— G 1 y基が導入された mo n o B o c— G 1 y— mo n o AP— Mn—D P— A Pを 70mg、および d i B o c -G 1 y-d i AP_Mn— DP— APを 80 mg、それぞれ別々に得た。

得られた mo no誘導体と d i誘導体を、常法によりそれぞれ別々にアルカリ加水分解を試みたが、 TLC板上で変化はなかった。以上の結果、 monoAP — Mn— DP— APおよび d i AP— Mn— D P— APは、それぞれ末端に機能性アミノ基を有していることが確認できた。

なお、 Bo c_G l y化以外に、ァセチル化およびジエチレントリァミン 5酢酸（DTPA) 化を行うことにより、末端アミノ基の存在を確認した。

以上の結果から、本発明が提供する式（I) のポルフィリン化合物は、その側鎖末端に機能性（反応性）のあるアミノ基を有していることが判明した。実施例 6 ：ニトロイミダゾ一ル系薬剤とのアミド化反応

実施例 4で得た d i AP— Mn— DP— AP (1 g) をメタノール 10m lに溶解し、この溶液にジシクロへキシルァミン（DCHA) lmlを添加し、さらに 3— (2 ' 一二トロイミダゾ一ル） —2， 2—ジフルォロプロピオン酸メチル (1 g) のメタノール溶液を加え、 35°Cにて 2時間攪拌した。反応液を合成吸着剤（HP— 20) を用いて吸着させ、吸着物を水洗し、メタノールにて溶出し、ニトロイミダゾ一ル担持ジァミノプロポキシポルフィリン Mn錯体（N I—d i AP-Mn-DP-AP) を l g得た。実施例 Ί ：無水コ八ク酸とのエステル化反応

実施例 6で得た N I— d i AP— Mn— DP— AP (l g) をピリジン 10m 1で溶解し、無水コハク酸（l g) を加え、 4時間攪拌した。反応液を合成吸着剤（HP— 20) を用いて吸着させ、吸着物を水洗し、メタノールにて溶出し、ニトロイミダゾール担持ジァミノプロポキシポルフィリン Mn錯体コハク酸エステル（N I— d i AP— Mn— DP— AP— SUC) を 1 g得た。

その赤外線吸収スペクトル（I R) を第 3図に示す。

なお、無水コハク酸に代わり無水マレイン酸を用いることにより、マレイン酸エステルも合成することができた。実施例 8 ：放射線治療効果

SCCV I I癌細胞を移植した 14〜21日目の C 3HZHeマウス（1群 5 匹）にリン酸緩衝液にて溶解した N I— d iAP— Mn— DP— AP— SUCを 10 OmgZk g腹腔内投与後、 60 G 1 yの放射線を照射して癌の体積を測定した。

薬剤投与前の癌の体積を基準値 1として 1〜13日目に測定した結果を第 4図に示す。

図中に示した結果からも判明するように、 N I—d i AP—Mn—DP—AP -SUCの放射線増感作用が確認された。実施例 9 ： M R I造影効果 S CCV I I癌細胞を移植した 14〜21日目の C 3H/Heマウスにリン酸緩衝液にて溶解した N I— d i AP— Mn— DP— AP— SUCを l O OmgZ kg静注後、 1時間後に MR I撮像した。

その MR I画像を第 5図に示す。

第 5図から明らかなように、本化合物投与により腫瘍が明瞭に描画することを確認した。産業上の利用可能性

さらに、本発明が提供するニトロイミダゾール担持ポルフィリン金属錯体は、ポルフィリンの側鎖末端に反応活性の高いアミノ基を介して二トロイミダゾールを結合させたものであり、 Mnポルフィリン金属錯体であることより、癌の MR I診断用の造影剤としての特性を発揮し、さらに、ニトロイミダゾール系薬剤による放射線増感作用により、癌の放射線治療剤としての特性を発揮する。したがつて、癌の診断および Zまたは治療に、同時に使用することが可能な点で特に優れたものであるといえる。

また、本発明が提供する別の態様のポルフィリン化合物は、その側鎖末端に反応活性の高いアミノ基を有するものであり、カルボン酸残基等の酸性官能基をもつ生理活性化合物、例えば制癌剤等と容易に結合することができる。さらに本発明のポルフィリン化合物は無光毒性であるため、医薬をはじめとする DDS用の高機能性担体として極めて有用なものである。

Claims

求の範囲

1. 次式（ I )

[式中、

R¹ および R²は、いずれか一方が、 _CH=CH₂ または _CH (CH₃) OHのとき、他方は— CH(CH₃)0— (CH₂) n— NH— R^aを表わすか、あるいは両者は共に— CH(CH₃)〇—（CH₂) n_NH_R^aを表わし；

R³は、水素原子または基： — CO(CH₂)m— C〇₂Hを表わし；

Mは、 Mn F e C oまたは C uの遷移金属を表わす]

(ただし、 R^aは水素原子、または次式：

で示される基を表わし；

nおよび mは、 2または 3の整数である）

で示されるボルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

2. 請求の範囲第 1項に記載の式（ I) において、

R¹ および R²は、いずれか一方が、 — CH CH? または— CH (CH^ ) 〇 Hのとき、他方は— CH(CH₃)〇一（CH₂) n— NH₂ を表わすか、あるいは両者は共に一 CH(CH₃)0— (CH₂)n— NH₂ を表わし；

R³は水素原子であり、

nは 2または 3の整数であり；

Mは、 Mn、 F e、 C oまたは C uの遷移金属を表わす；

で示されるポルフィリン錯体。

3. R¹および R²は、いずれか一方が一 CH=CH₂のとき、他方は— CH(C H₃)0- (CH₂) n-NH₂ (ただし、 nは 2または 3の整数である）を表わし nは 2または 3の整数であり；

Mは、 Mn、 F e、 C oまたは C uの遷移金属を表わす；

である請求の範囲第 2項に記載ポルフィリン錯体。

4. R¹および R²は、いずれか一方が _CH(CH₃)OHのとき、他方は— C H(CH₃)0- (CH₂) n -NH₂ (ただし、 nは 2または 3の整数である）を現わし；

nは 2または 3の整数であり；

Mは、 Mn、 Fe、 C oまたは C uの遷移金属を表わす；

である請求の範囲第 2項に記載のポルフィリン錯体。

5. R¹および R²が共に— CH(CH₃)0— (CH₂)n—NH₂ (ただし、 nは 2または 3の整数である）である請求の範囲第 2項に記載のポルフィリン錯体。

6. 遷移金属が、 Mnである請求項 1ないし 5のいずれかに記載のポルフィリン錯体。

7. 請求の範囲第 1項に記載の式（ I) において、

R¹および R²は、いずれか一方が、一 CH=CH₂ または—CH (CH₃) O Hのとき、他方は— CH(CH₃)〇—（CH₂) n— NH— R^aを表わすか、あるいは両者は共にーCH(CH₃)0—(CH₂)n—NH_R^aを表ゎし；

R³は、水素原子または— CO(CH₂)m— C〇₂Hを表わし；

Mは、 Mn、 F e、 C oまたは C uの遷移金属を表わす]

(ただし、 R^aは次式：

で示される基を表わし；

nおよび mは、 2または 3の整数である）

で示されるニトロイミダゾ一ル担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

8. R¹および R²は、いずれか一方が一 CH=CH₂のとき、他方は一 CH(C H₃)0— (CH₂)n_NH— R^aであり、 R³が _ C O (C H₂) m— C〇₂Hである請求の範囲第 7項に記載の二トロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

9. R¹ および R²は、いずれか一方が— CH (CH₃) OHのとき、他方は一 CH(CH₃)0—（CH₂)n— NH— R^aであり、 R³が— C O (C H₂)m— C〇₂ Hである請求の範囲第 7項に記載のニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

10. R¹および R が共に— CH(CH,)〇—（CH₂) n— NH— R^aであり R³がー CO(CH₂)m— C0₂Hである請求の範囲第 7項に記載のニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

1 1. nが 3であり、 R¹および R が共に一 CH(CH₃)〇_(CH₂)n_R^a であり、 R³が— C〇（CH₂)₃—C0₂Hである請求項第に記載のニトロイミダゾ一ル担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

12. R¹およびは、いずれか一方が一 CH=CH₂のとき、他方は— CH( CH₃)〇_(CH₂)n— NH— R^aであり、 R³が水素原子である請求の範囲第 7項に記載の二トロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

13. R¹および R²は、いずれか一方が— CH (CH₃) OHのとき、他方は _CH(CH₃)0_(CH₂) n— NH— R^aであり、 R³が水素原子である請求の範囲第 7項に記載のニトロイミダゾ一ル担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

14. R¹および R²が共に— CH(CH₃)0— (CH₂)n— NH— R^aであり、 R³が水素原子である請求の範囲第 7項に記載のニトロイミダゾール担持ボルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

15. nが 3であり、 R¹および R^zが共に— CH(CH₃)0_(CH₂)n— R^a であり、 R³が水素原子である請求項第 7項に記載の二トロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

16. 遷移金属が、 Mnである請求の範囲第 7ないし 15項のいずれかに記載のニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。

1 8 . 請求の範囲第 7ないし 1 5項のいずれかに記載のニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩からなる、核磁気共鳴画像

(M R I ) 用の造影剤。

1 9 . 請求の範囲第 7ないし 1 5項のいずれかに記載のニトロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩からなる放射線治療用増感剤。

2 0 . 癌の診断および Zまたは治療に使用される、請求の範囲第 7ないし 1 5項のいずれかに記載の二トロイミダゾール担持ポルフィリン錯体またはその薬理学的に許容される塩。