WO2006095636A1

WO2006095636A1 - 標的部位で選択的に活性化される新規化合物およびその利用

Info

Publication number: WO2006095636A1
Application number: PCT/JP2006/304006
Authority: WO
Inventors: Sei-Ichi Nishimoto; Zhouen Zhang; Kazuhito Tanabe
Original assignee: Kyoto University
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2006-09-14
Also published as: JP2006282653A

Abstract

　癌の標的療法に適したプロドラッグとして利用可能であり、標的部位に効率良く送達させるため水溶性を向上させた新規な化合物、および癌など低酸素性疾患の画像診断用プローブを提供する。　機能部と抑制部とを、水溶性を向上させる構造を有するリンカー部分を介して結合させる。抑制部には癌細胞等の低酸素条件下の細胞で選択的に遊離するユニットを用い、機能部には抗癌剤、または画像診断用プローブ等を用いる。

Description

明細書

標的部位で選択的に活性化される新規化合物およびその利用

技術分野

[0001] 本発明は、標的部位で選択的に活性化される新規化合物およびその利用に関するものであり、より詳細には、癌組織等の低酸素状態の細胞において生物学的還元反応により活性化される、プロドラッグおよび画像診断用プローブとして利用可能な新規化合物に関するものである。

背景技術

[0002] プロドラッグは、生体内で代謝された後に活性型の薬剤に変化するものである。薬剤をプロドラッグ化する目的としては、（1)安定性の改善、（2)溶解性の改善、（3)吸収性の改善、（4)副作用の軽減、（5)作用時間の改善（作用の持続化）、（6)特定部位での作用発現などが挙げられる。

[0003] 例えば、癌の化学療法に用いられる抗癌剤の多くは、癌細胞のみでなく正常細胞にも毒性を示すため、副作用が問題となっている。そこで、このような抗癌剤が標的の癌細胞に到達するまではその毒性発現が抑制されており、標的に到達した後に毒性が発現するようにできれば、副作用が軽減されると同時に治療効果が大きく向上すること力 s期待できる。

[0004] また、一般に、難水溶性の薬剤は吸収性や作用の持続性に問題がある場合が多レ、。したがって、溶解性を向上させることにより、吸収性の改善や作用の持続性の向上が期待できる。

[0005] 水溶性を向上させるためのプロドラッグ化に用いられる親水性化合物としては、アミノ酸、ポリエチレングリコール (PEG)、デキストランなどがよく知られている。また、最近、高い抗腫瘍活性を有するが難溶性のカンプトテシン (CPT)に水溶性を付与するために、力ルバミン酸を連結した構造を CPTの 20—水酸基に結合させたプロドラッグが報告されてレ、る (非特許文献 1参照)。

[0006] 一方、癌細胞は非常に増殖旺盛であるため、癌細胞の増殖により固形組織化が進むと必要な血管新生が追いつかず、低酸素状態の細胞が顕著に増加することが知られている。したがって、低酸素状態の細胞に選択的に毒性を発現するような抗癌剤の開発は、重要な技術課題となっている。

[0007] 低酸素状態の細胞を標的としたプロドラッグとしては、還元性条件下で遊離するィンドーノレキノン、ニトロベンジル、ニトロフリルなどを結合した化合物が知られている（非特許文献 2〜4参照）。また、非特許文献 5には、アルキルィ匕剤のマイトマイシン C ( MMC)と還元性条件下で遊離するニトロべンジノレとをリンカ一を介して結合した化合物が報告されている。

〔非特許文献 1〕

N. Pessah, M. Reznik, M. Shamis, F. Yantiri, H. Xin, K. Bowdish, N. Shomron, G. Ast and D. Shabat, Bioorg. Med. Chem., 2004, 12, 1859-1866.

〔非特許文献 2〕

M. Jaffar, S. A. Everett, M. A. Naylor, S. G. Moore, S. Ulhaq, K. B. Patel, M. R. Straford, J. Nolan, P. Wardman and I. J. Stratford, Bioorg. Med. Chem. Lett., 1999， 9， 113-118.

〔非特許文献 3〕

Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000， 10:797-800·

〔非特許文献 4〕

Bioorg. Med. Chem. Lett. 1999， 9: 2031-2036.

〔非特許文献 5〕

M. P. Hay, W. R. Wilson and W. A. Denny, Bioorg. Med. Chem. Lett. , 1999， 9， 3 417-3422.

上述のように、上記非特許文献 5には、 MMCとニトロべンジノレとをリンカ一を介して結合したプロドラッグが記載されている。し力ながら、当該プロドラッグのリンカ一は、単に MMCとニトロベンジルとを結合させる目的で設けられているものであり、リンカ一そのものに付加的な機能を持たせてレ、るものではなレ、。

[0008] そこで、リンカ一部分にもプロドラッグ化に適した機能を付加することにより、より望ましい機能を有するプロドラッグ、および画像診断用プローブを設計することが可能となる。 [0009] 一方、癌の正確な診断および個別治療という見地から、固形癌に特有の細胞である低酸素腫瘍細胞を視覚化可能なイメージングプローブが切望されてレ、る。 PET(pos itron emission tomography) MRI (magnetic resonance imaging)^ SPEC Γ single- phot on emission computed tomography)等に代表される従来のがん診断法は、それら手法に用レ、る検出用試薬が血液中に拡散し、組織に浸潤することを利用して、がんを検出するために、低酸素細胞の検出には適さなレ、。従って、低酸素細胞を正確に視覚化し得る検出試薬の開発は、重要な研究課題である。

[0010] 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の機能を有する部分、その機能を抑制すると共に標的部位で遊離する部分、およびそれらを連結させるリンカ一部分からなる化合物であって、当該リンカ一部分に、水溶性を向上させる機能および自発的に遊離する機能を付与した化合物、および癌など低酸素性疾患の画像診断用プローブを提供することにある。

発明の開示

[0011] 本発明に係る化合物は、上記の課題を解決するために、機能部と抑制部とがリンカ一部分を介して連結されている化合物において、上記抑制部は、上記機能部の有する機能を抑制しており、上記リンカ一部分は、当該化合物の水溶性を向上させる機能を有することを特徴としている。

[0012] また、上記リンカ一部分は、含窒素官能基、含酸素官能基、または含硫黄官能基をもつアルキル鎖構造を有することが好ましレ、。

[0013] 本発明に係る化合物は、上記抑制部が、還元性環境下で遊離することにより、上記機能部の有する機能が発揮されることが好ましレ、。

[0014] さらに、本発明に係る化合物は、上記リンカ一部分が、上記抑制部の遊離に引き続き遊離することが好ましい。

[0015] 本発明の化合物において、上記機能部が、リンカ一部分とエステル結合、アミド結合、チォエステル結合、または力ルバメート結合により連結されており、上記抑制部が

、リンカ一部分とエステル結合、アミド結合、チォエステル結合、または力ルバメート結合により連結されてレ、ることが好ましレ、。

[0016] 本発明の化合物において、上記抑制部は、キノン化合物またはニトロ化合物であることが好ましい。

[0017] また、本発明の化合物において、上記機能部は、抗癌剤、虚血性疾患治療剤または画像診断用プローブであることが好ましい。

[0018] 本発明の化合物において、上記機能部は、カンプトテシンもしくはカンプトテシン誘導体、マイトマイシン Cもしくはマイトマイシン C誘導体、エトポシドもしくはエトポシド誘導体、パクリタクセルもしくはパクリタクセル誘導体、または蛍光を発する蛍光性分子であることが好ましい。

[0019] 本発明に係る化合物は、上記抑制部が還元性環境下で遊離することにより、上記機能部が蛍光を発することが好ましい。さらに、上記抑制部が還元性環境下で遊離することにより、上記機能部が蛍光を発し、かつ上記機能部が抗癌剤または虚血性疾患治療剤として機能することが好ましい。

[0020] 本発明の化合物において、上記機能部の蛍光発光は、光誘導電子移動または蛍光共鳴エネルギー移動により消光されていることが好ましい。

[0021] 本発明に係る標的療法用組成物は、上記本発明に係る化合物を含むことを特徴としている。

[0022] 本発明に係る標的療法は、上記本発明に係る化合物を被検体に投与する工程を包含することを特徴としてレ、る。

[0023] 本発明に係る画像診断用組成物は、上記本発明に係る化合物を含むことを特徴としている。

[0024] 本発明に係る画像診断法は、上記本発明に係る化合物を被検体に投与する工程を包含することを特徴としてレ、る。

[0025] さらに、本発明に係る画像診断法は、被験体に投与する工程と、上記機能部が発する蛍光を検出する工程とを包含することが好ましい。

[0026] 本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるだろう。

図面の簡単な説明

[0027] [図 l(a)]DT—ジァホラーゼおよび NADHを含むトリスバッファ一中の CPT4の経時的変化を示したグラフである。

[図 l(b)]NADHのみを含み DT—ジァホラーゼを含まないトリスバッファ一中の CPT4 の経時的変化を示したグラフである。

[図 2]有酸素条件下、もしくは低酸素条件下において、 CPT4を還元酵素と共存する状態で放置したときの当該溶液の蛍光スペクトルを示すチャートである。

[図 3(a)]低酸素条件下における CPT4の LFP解析の結果を示すチャートであり、 355 nmで LFPを行った後、 2 μ sおよび 12 μ sに観察された一過的吸収スペクトルを示すチャートである。

[図 3(b)]低酸素条件下における CPT4の LFP解析の結果を示すチャートであり、 350 nmおよび 430 nmの過渡吸収スペクトルの経時変化を示すチャートである。

[図 4]CPT4、 CPT、および IQの UVZ vis吸収スペクトルを示すチャートである。発明を実施するための最良の形態

[0028] 本発明の実施の一形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。

[0029] 1.本発明の化合物

本発明は、標的部位で選択的に機能を発現する、プロドラッグとして利用可能な化合物を提供する。本発明の化合物は、機能部が、当該機能部の有する機能を抑制する抑制部と、水溶性を向上させるリンカ一部分を介して連結されているものであればよい。

[0030] 上記抑制部は、標的部位で選択的に遊離または分解されるものであることが好ましレ、。標的部位で抑制部が離れることにより、機能部はそれまで抑制されていた本来有する機能を発現することが可能となる。

[0031] 本発明に係る化合物においては、上記抑制部は還元性環境下で遊離するものであることが好ましぐ還元性条件下で還元酵素や電離放射線の作用により遊離するものがより好ましい。還元性環境下とは、例えば、生体内において低酸素状態にある組織や細胞、還元酵素の存在する組織や細胞、などを挙げることができる。また低酸素状態にある組織や細胞の具体例としては、癌組織、癌細胞、虚血部位等を挙げることができる。 [0032] さらに、上記抑制部は、それ自身は水溶性は低いが、上記リンカ一部分と結合することにより、水溶性が向上されるものであることが好ましい。上記抑制部とリンカ一部分との結合様式は、特に限定されるものではないが、例えば、エステル結合、アミド結合、チォエステル結合、または力ルバメート結合により、上記抑制部とリンカ一部分とが連結されていることが好ましい。

[0033] より具体的には、上記抑制部は、キノン化合物またはニトロ化合物であることが好ましレ、。これらの化合物が有するジカルボ二ル基ゃニトロ基は親電子性置換基であり、これらを還元可能な酵素が広く知られているからである。

[0034] キノン化合物としては、下記一般式群（1)

[0035] [化 1]

■d ) (式中、 Xは 0、 Sまたは NRであり、 Yは R、 NH、 NHRまたは求核性置換基であり

7 8 2 9

、R、R、R、R、R、R、R、R、Rは、それぞれ独立して水素原子、アルキル基

1 2 3 4 5 6 7 8 9

、アルコキシ基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、またはポリマー含有基である。また

、式中、 conjugate to drug or functional partは、この部分がリンカ一部分および機能部に結合することを表す。 )

に示される構造を有する化合物を挙げることができる。中でもインドールキノン (IQ)が、還元により遊離するイミユウムカチオンが DNAや RNAの塩基、タンパク質などに対するアルキルィ匕剤として作用し得るという理由で特に好ましい。

[0036] ニトロ化合物としては、下記一般式群（2)

[0037] [化 2]

■■■(2)

(式中、 Xは 0、 Sまたは NRであり、 Yは Nまたは CRであり、 Zは〇、 Sまたは NRで

4 5 6 あり、 R、 R、 R、 R、 R、 Rは、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アルコキ

1 2 3 4 5 6

シ基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、またはポリマー含有基である。式中、 conjugat e to drug or functional partは、この部分カ^ンカ一部分および機能部に結合することを表す。）に示される構造を有する化合物、または下記一般式群（3)

[0038] [化 3]

N0₂

Ί X、

Ri conjugate to drug or functional part conjugate to drug or functional part conjugate to drug or functional part

art

(式中、 Xは 0、 Sまたは NRであり、 Yは H、 NO 、 NR、アルキル基、またはアルコ

3 1 2 4

キシ基であり、 Yは H、 NO 、 NHまたは NRであり、 Yは CHまたは NRであり、 R

2 2 2 5 3 2 6

、 Rは、それぞれ独立して、 Hまたは炭素数 1〜8までのアルキル基、炭素数:!〜 8ま

1 6

でのアルコキシ基、アミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、水酸基含有基、核酸含有基、有機酸含有基、ポリマー含有基である。 R 、 R、

2 3

R、 Rは、それぞれ独立して炭素数 1〜8のアルキル基である。式中、 conjugate to d

4 5

rug or functional partは、この部分がリンカ一部分および機能部に結合することを表す。）

に示される構造を有する化合物を挙げることができる。中でもニトロベンジル、ニトロフランがニトロ基を還元可能な酵素が広く知られているという理由で特に好ましい。

[0039] 本発明に係る化合物においては、上記機能部は抗癌剤、虚血性疾患治療剤または画像診断用プローブであることが好ましい。また、上記機能部は、それ自身は、水溶性が低いが、上記リンカ一部分と連結することにより、水溶性が向上するものであることが好ましい。さらに、上記機能部とリンカ一部分との結合様式は特に限定されるものではないが、例えば、エステル結合、アミド結合、チォエステル結合、または力ルバメート結合により、上記機能部とリンカ一部分とが連結されていることが好ましい。

[0040] 上記キノンィ匕合物またはニトロ化合物を抑制部として有する化合物（プロドラッグ）は、上述のように低酸素状態にある癌細胞や虚血性部位において選択的に遊離するため、当該癌細胞や虚血性部位で本来の機能を発現すべき抗癌剤や虚血性疾患治療剤が好適であることはいうまでもない。また、画像診断用プローブを機能部とすることで、癌病巣や虚血性部位を画像診断することが可能となる。例えば、上記機能部として、蛍光性の化合物を用い、上記抑制部が還元性環境下で遊離することにより、上記機能部が蛍光を発する構成とすれば、当該蛍光を検出することにより、画像診断を行うことが可能となる。

[0041] 上記機能部が蛍光性の化合物である場合、本発明に係る化合物において、上記機能部の蛍光発光が、光誘導電子移動または蛍光共鳴エネルギー移動により消光されていることが好ましい。

[0042] また、上記機能部に用いる抗癌剤としては、例えば、下記式 (4)または式（5)

[0043] [化 4]

Camptothecin: Ri = H, R₂ = H, R₃ = H, R =H

Topotecan: R, = H, R₂ = OH, R₃ = CH₂N(CH₃)₂, = H

Irinotecan: Rj = H, R₂ = OCO-N^-N^

SN-38: R! = H, R₂ = OH, R₃ = H, 4 = Ethyl

CPT41 : R! = H, R₂ = H, R₃ = NH₂, R = H

Rubitotecan: = H, R₂ = H， R₃ = N0₂, R = H

Lurtotecan: Rj + R₂ = OCH₂0, R₃ = H, R4 = CH₂ N N-CH3

CPT45: R] + R₂ = OCH₂0， R₃ = H, R4 = CH₂ N N cr

Exatecan: R, = F, R₂ = Me, R₃ + R4 = CH₂CH₂CH(NH₂)

DB-67: Ri = H, R₂ = OH, R₃ = R4 = -Si-fBu

CPT48： Ri = H, R₂ = H, R₃ = H, R4 = CH = NOC(CH₃)₃

HomoCPT: R, = R₂ = R₃ = R4 = H;

BN-80915: R! = R₂ = F, R₃ = R4 = H;

に示される構造を有するカンプトテシン (CPT)または CPT誘導体を挙げることができる。なお、 CPT誘導体はこれらに限定されるものではなぐ上記式中 R、 R、 R、 R

1 2 3 4 が上記以外の置換基である CPT誘導体も、本発明に係る化合物の機能部として好 l である。

また、下記式（6)または式（7) [0045] [化 5]

H

に示される構造を有する抗癌剤を挙げることができる。

[0046] また、下記式（8)

[0047] [化 6]

MMC: R, = NH₂, R₂ = H;

MMA: R, = CH₃0, R₂ = H;

Profiromycin: R_x = NH-,, R₇ = C に示される構造を有するマイトマイシン C (MMC)または MMC誘導体を挙げることができる。なお、 MMC誘導体はこれらに限定されるものではなぐ上記式中 R 、 R力 S

1 2 上記以外の置換基である MMC誘導体も、本発明に係る化合物の機能部として好適である。 [0048] また、下記式（9)

[0049] [化 7]

Podophyllotoxin: Rj = CH₃, R₂ = H;

Etoposide: Rj = H, R₂ =

4'-Demethylepipodophyllotoxin: = R₂ = H

に示される構造を有するエトポシドまたはエトポシド誘導体を挙げることができる。なお、エトポシド誘導体はこれらに限定されるものではなぐ上記式中 R 、 Rが上記以

1 2 外の置換基であるエトポシド誘導体も、本発明に係る化合物の機能部として好適である。

[0050] また、下記式（10)

[0051] [化 8]

Paclitaxel: Rj = CH₃CO

に示される構造を有するパクリタクセルまたはパクリタクセル誘導体を挙げることができる。なお、パクリタクセル誘導体はこれらに限定されるものではなぐ上記式中が上記以外の置換基であるパクリタクセル誘導体も、本発明に係る化合物の機能部として好適である。

[0052] また、上記機能部に用いる虚血性疾患治療薬としては、例えば、狭心症、心筋梗塞の治療薬として亜硝酸製剤（発作時に使うニトロペンの舌下錠やミオコールスプレ一、発作予防に使うフランドールテープ、ニトロダームや二トロール Rなど）、カルシゥム拮抗剤（ァダラート、アムロジン、コニール、カルスロットなど）、 β -ブロッカー（テノ一ミン、インデラールなど。）、抗凝固剤（アスピリン、パナルジン、ヮーフアリンなど）を挙げ'ること力 Sできる。

[0053] 診断用プローブとしては、放射性同位元素、蛍光性化合物、常磁性元素を含む錯体化合物などが好適であり、具体的には、例えば、ポジトロン (PET診断用の短寿命同位元素）、レニウム、フルォレツセイン、ポルフィリン化合物、ガドリニウム錯体を挙げること力 Sできる。なお、カンプトテシン誘導体は抗癌剤であると共に蛍光性化合物でもあり、励起波長 350 nmで励起すると、 430 nmの蛍光を発することが知られている。そのため、標的部位選択的な化学療法を行うと同時に、病巣部位を画像診断することも可能となる。

[0054] 本発明に係る化合物において、上記リンカ一部分は、当該化合物の水溶性を向上させるものであればよレ、。また、上記リンカ一部分は、上記機能部及び/又は抑制部の水溶性を向上させることができることが好ましい。さらに、当該リンカ一部分は、上記抑制部が遊離した後に、自発的に機能部から遊離するものであることが好ましい。具体的には、上記リンカ一部分は、上記機能部とエステル結合、アミド結合、チォェステル結合、または力ルバメート結合により結合することができ、かつ抑制部とはエステル結合、アミド結合、チォエステル結合、または力ルバメート結合により結合することができることが好ましい。こうした結合様式を利用することにより、抑制部の遊離後、自発的にリンカ一部が遊離できる。このようなリンカ一部分としては、含窒素官能基、含酸素官能基、または含硫黄官能基をもつアルキル鎖構造を有するリンカ一部分や、 5員環または 6員環を形成できる構造を有するリンカ一部分を挙げることができるが、これに限定されない。また、リンカ一部分が遊離しなくても、抑制部が遊離することで機能部は機能を回復するが、リンカ一部分が遊離することにより、機能部は本来有する機能を完全に発現できる。

[0055] また、標的部位に到達するまでにリンカ一部分が遊離すると、水溶性が低下するため標的部位に高濃度に薬剤等を送達させるという本来の目的を損ねることになるが、標的部位に到達した後は水溶性が低下しても問題にならない。

[0056] 上記リンカ一部分は、より具体的には下記式（1 1)

[0057] [化 9]

(式中、 Xは 0、 Sまたは NRであり、 Yは 0、 NHまたは NRであり、 Zは 0、 NHまた

5 6

は NRであり、 Eは 0、 Sまたは NRであり、 R、R、R、R、R、R、R、Rは、それ

6 8 1 2 3 4 5 6 7 8 ぞれ独立して、 H、 CHもしくはァノレキノレ基、 CH NHもしくはアミノ基含有基、ァミノ

3 2 2

酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、 CH OHもしくは水酸基含有基、 C

2

H COOHもしくは有機酸含有基、ポリエチレングリコール、デキストラン、シクロデキ

2

ストリン、またはポリマー含有基である。また、式中、 Drug or functional partは機能部を表し、 Bioreductive unitsは抑制部を表す。）

に示される構造、または下記式（12)

[0058] [化 10]

■■■(12)

(式中、 Xは 0、 Sまたは NRであり、 Yは 0、 NHまたは NR であり、 Zは 0、 NHま

9 7 10 2

たは NR であり、 Eは〇、 Sまたは NR であり、 R、R、R、R、R、R、R、R、R

11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9

、R 、R 、R は、それぞれ独立して、 H、 CHもしくはアルキル基、 CH NHもしく

10 11 12 3 2 2 はァミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、 CH OHも

2 しくは水酸基含有基、 CH C〇〇Hもしくは有機酸含有基、ポリエチレングリコール、

2

デキストラン、シクロデキストリン、またはポリマー含有基である。また、式中、 Drug or f unctional partは機能部を表し、 Bioreductive unitsは抑制部を表す。）

に示される構造、または下記式（13)

[0059] [化 11]

3 7 4 2

は NRであり、 Eは 0、 Sまたは NRであり、 R、 R、 R、 R、 R、 Rは、それぞれ独

5 6 1 2 3 4 5 6

立して、 H、 CHもしくはアルキル基、 CH NHもしくはアミノ基含有基、アミノ酸含有

3 2 2

基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、 CH OHもしくは水酸基含有基、 CH COO

2 2

Hもしくは有機酸含有基、ポリエチレングリコール、デキストラン、シクロデキストリン、またはポリマー含有基である。また、式中、 Drug or functional partは機能部を表し、 B ioreductive unitsは抑制部を表す。）

に示される構造、または下記式（14)

[0060] [化 12]

7 7 8 2

は NRであり、 R、R、R、R、R、R、R、R、Rは、それぞれ独立して、 H、 CH

9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 またはもしくはアルキル基、 CH NHもしくはアミノ基含有基、アミノ酸含有基、ぺプ

2 2

チド含有基、タンパク質含有基、 CH〇Hもしくは水酸基含有基、 CH COOHもしく

2 2

は有機酸含有基、ポリエチレングリコール、デキストラン、シクロデキストリン、またはポリマー含有基である。また、式中、 Drug or functional partは機能部を表し、 Bioreducti ve unitsは抑制部を表す。）

に示される構造、または下記式（15)

[化 13]

Bioreauctive units

5 7 6 2

は NRであり、 R、 R、 R、 R、 R、 R、 Rは、それぞれ独立して、 H、 CHもしくは

7 1 2 3 4 5 6 7 3 アルキル基、 CH NHもしくはアミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タ

2 2

ンパク質含有基、 CH OHもしくは水酸基含有基、 CH COOHもしくは有機酸含有

2 2

基、ポリエチレングリコール、デキストラン、シクロデキストリン、またはポリマー含有基である。また、式中、 Drug or functional partは機食咅 |5を表し、 Bioreductive units 制部を表す。 ) に示される構造、または下記式（16)

[0062] [化 14]

3 7 4 2

は NRであり、 R、 R、 R、 R、 Rは、それぞれ独立して、 H、 CHもしくはアルキル

5 1 2 3 4 5 3 基、 CH NHもしくはアミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質

2 2

含有基、 CH OHもしくは水酸基含有基、 CH COOHもしくは有機酸含有基、ポリエ

2 2

チレングリコール、デキストラン、シクロデキストリン、またはポリマー含有基である。また、式中、 Drug or functional partは機能部を表し、 Bioreductive unitsは抑制部を表す。）

に示される構造、または下記式（17)

[0063] [化 15]

Drua or functional pan

1 7 2 2

は NRであり、 R、 R、 Rは、それぞれ独立して、 H、 CHもしくはアルキル基、 CH

3 1 2 3 3 2

NHもしくはアミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド含有基、タンパク質含有基、

2

CH OHもしくは水酸基含有基、 CH COOHもしくは有機酸含有基、ポリエチレング

2 2

リコール、デキストラン、シクロデキストリン、またはポリマー含有基である。また、式中、 Drug or functional partは機能部を表し、 Bioreductive unitsは抑制部を表す。）に示される構造、または下記群（18)

[化 16]

(式中、 R、 R、 R、 R、 Rは、それぞれ独立して、 H、 CHもしくはアルキル基、 CH

1 2 3 4 5 3

2 2

リコール、デキストラン、シクロデキストリン、またはポリマー含有基である。また、式中、 Drug or functional partは機能部を表し、 Bioreductive unitsは抑制部を表す。）に示される構造のいずれか、または下記群（19)

[化 17]

Bioreductive units

X = 0, NR₉

Y = O, NR₁₀

Z = 0, NR_n

drug or functional part

(式中、 R、R、R、R、R、R、R、R、R、R 、R は、それぞれ独立して、 H、 C

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Hもしくはアルキル基、 CH NHもしくはアミノ基含有基、アミノ酸含有基、ペプチド

3 2 2

含有基、タンパク質含有基、 CH OHもしくは水酸基含有基、 CH COOHもしくは有

2 2

機酸含有基、ポリエチレングリコール、デキストラン、シクロデキストリン、またはポリマ一含有基である。また、式中、 Drug or functional partは機能部を表し、 Bioreductive unitsは抑制部を表す。 )

に示される構造のレ、ずれかであることが好ましレ、。

[0066] 上記構造のリンカ一とすることにより、水溶性を向上させることができると共に、抑制部遊離後に自発的に遊離できる。

[0067] 以下、本発明に係る化合物の一実施形態として、機能部がカンプトテシンである場合について説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。

[0068] 例えば、カンプトテシン（CTP)は、中国原産の喜榭（Camptotheca acuminata)など力単離 ·抽出されたアルカロイドであり、高い抗腫瘍活性を示すことが知られている。 1970年代に米国国立癌研究所により癌化学療法剤として開発が試みられたが、重篤な副作用および水に難溶性であることから開発が断念された。

[0069] カンプトテシンのもう一つの重要な問題点として、 20-hydroxy lactone ringlが構造的に不安定であることが挙げられる。すなわち、下記式 (20)

[0070] [化 18]

" (20) に示すように、カンプトテシンは生理的条件下で容易に加水分解されて、不活性な E リング開環型のカルボキシル型になる。

[0071] カンプトテシン（CTP)については様々な誘導体の合成研究が進められている。そのなかで、副作用の軽減された水溶性誘導体である塩酸イリノテカンが見出され、現在、塩酸イリノテカンは I型 DNAトポイソメラーゼを阻害することによって DNA合成を阻害する抗癌剤（癌化学療法剤）として広く知られている。し力しながら、この CPT誘導体である塩酸イリノテカンも、親化合物である CPTと比較して副作用が軽減されているものの、他の抗癌剤と比較すると強い副作用を有することが知られている。それゆえ、癌細胞選択性を有する CPTプロドラッグの開発が望まれている。

[0072] 本発明者らは、機能部に上記カンプトテシン (CTP)を選択し、まず、水溶性を付与するリンカ一を連結した CPT誘導体を合成した。 CPT—リンカ一複合体としては、下記式群（21)

[0073] [化 19]

に示される構造を有するものが挙げられる。なお、これら CPT—リンカ一複合体 (CP Tの水溶性誘導体）の合成手順については、後述の実施例 1で詳細に説明する。

[0074] 次に、本発明者らは、抑制部として、生物学的還元反応により遊離するユニットとして公知のインドールキノン（IQ)、 4一二トロフリルおよび 4一二トロベンジルを選択し、機能部として CPTを有し、水溶性を向上させるリンカ一部分および生物学的還元反応により遊離するユニットからなる化合物を合成した。本発明に係る化合物の好適な実施形態としては、下記式（22)、（23)および（24)

[0075] [化 20]

CPT6 に示される構造を有する化合物を挙げることができる。なお、これら化合物（水溶性 C PT誘導体一還元遊離ユニット複合体）の合成手順については、後述の実施例 2で詳細に説明する。

[0076] 本発明者らが独自に合成した上記化合物 CPT4および CPT6は、通常の培養条件では培養細胞に対する細胞毒性が親化合物である CPTと比較して大幅に低減されていること、および、低酸素培養条件下では通常の培養条件における場合より、細胞毒性が増強されることが実証されている。したがって、本発明に係る化合物は、低酸素条件等の還元性条件下で、機能部が有する本来の機能を発現できるものである。

[0077] 本発明者らによる、公知の還元酵素である DT—ジァホラーゼ系を用いた検討の結果、上述の還元性環境選択的な機能の発現は、例えば、上記 CPT4を例に挙げて説明すると、下記式 (25)

[0078] [化 21]

に示されるように、 CPT4のインドールキノン（IQ)が、 NADHの存在下、 DT—ジァホラーゼにより還元されて遊離する。そして、フリーとなったリンカ一部分の末端が自発的に 5員環を形成し、 CPTから遊離する。その結果、親化合物である CPTが、本来有する強い細胞毒性を発現することが可能となる。

[0079] 同様に、シトクロム P450系を用いることも可能である。なお、シトクロム P450系の反応スキームは、下記式（26)

[0080] [化 22]

に示す通りである。

ここで、例えば、インドールキノン (IQ)は、それ自身が還元活性化されてアルキル化剤として抗癌作用を発現できる（J. Med. Chem. 2002, 45, 3540-3548.)。したがつて、この場合、 CPTによる抗癌作用のみならず還元活性化された IQによる抗癌作用が加わるため、より効果的な癌治療が可能になると考えられる。このように、本発明に係る化合物の抑制部には、本体から遊離することで活性化され、機能部が有する本来の機能発現を増強するような物質が用いられることが好ましレ、。

[0082] 2.本発明に係る化合物の利用

本発明は、上述の本発明に係る化合物を含む標的療法用組成物または画像診断用組成物を提供する。本発明に係る組成物は、経口、非経口（例えば筋肉内注射、腹腔内注射、静脈内注射、皮下注射または坦込み）、経鼻、経膣、経直腸、経舌下または局所のいずれかの経路で動物に投与することができる。本発明に係る組成物の場合、非経口的に注射することが好ましい。有効成分としての本発明に係る化合物の含有量は、治療対象の体重および状態、治療される疾病の状態、および選択される特定の投与経路に応じて、適宜選択すればよい。

[0083] 上記本発明に係る化合物は、上記投与経路のいずれかにより、単独で、あるいは、薬剤学的に許容することのできる担体または希釈剤との組み合わせで、投与することができ、投与は、単回または複数回投与で実施することができる。より具体的には、本発明の組成物は、幅広い種々の剤形で投与することができる。

[0084] 経口投与用の固体剤形は、例えば、カプセル、錠剤、丸剤、粉末、および顆粒などであってよい。そのような固体剤形では、上記本発明に係る化合物を、少なくとも 1種の医薬的に受容しうる不活性担体または希釈剤 (スクロース、ラタトースまたはデンプンなど）と混合する。また、このような不活性担体または希釈剤の他に別の物質 (例えば、ステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤）を含んでいてもよい。カプセル、錠剤および丸剤の場合、剤形は緩衝剤を含んでいてもよい。錠剤および丸剤はさらに、腸溶性コーティングを用いて調製することもできる。

[0085] 経口投与用の液状剤形は、薬剤学的に受容しうる乳濁液、溶液、懸濁液およびシロップなどであり、これらにより形成したエリキシル剤は当分野で一般的に用いられる不活性希釈剤（水など）を含有する。組成物は、このような不活性希釈剤の他に湿潤剤、乳化剤、懸濁化剤、甘味剤、香味剤、芳香剤などを含んでいてもよい。

[0086] 非経口投与用の製剤は、滅菌した水性もしくは非水性の溶液、懸濁液または乳濁液を含んでいてもよい。非水性溶媒または賦形剤の例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油（ォリーブ油およびトウモロコシ油など）、ゼラチン、および注射可能な有機エステル (ォレイン酸ェチルなど）を含む。このような剤形はまた、防腐剤、湿潤剤、乳化剤および分散剤などを含んでいてもよい。これらの製剤は、例えば、細菌を保持するフィルターを通す濾過、組成物と殺菌剤の混合、組成物への

X線照射、または組成物の加熱により、滅菌すること力 sできる。これらはまた、使用する直前に無菌水またはいくつかの他の無菌注射剤に溶解することができる、無菌固体組成物の形状で製造することもできる。

[0087] 薬剤学的に許容できる担体は当業者には周知であり、例えば、 REMINGTON' S

PHARMACEUTICAL SCIENCES (Merck Pub. Co. , N. J. 1991)に十分に記載されている。薬剤学的に受容できる担体には、塩 (例えば、無機酸塩 (例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩、硫酸塩など）、および有機酸塩 (例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、マロン酸塩、安息香酸塩など））が含まれる。

[0088] 本発明に係る組成物は、キットの形態で提供することができる。キットには、本発明に係る化合物を含む組成物（本発明に係る組成物）のみではなぐこれとは異なる成分を含む組成物が含まれていてもよい。キットに 2種類以上の組成物が含まれる場合には、これらは別個の容器 (例えば、分割されたボトルなど）に入れてもよぐ分割されていない単独の容器に入れてもよい。一般に、キットには、使用説明書が含まれる。キットの形態は、別個の成分が好ましくは異なる剤形 (例えば経口および非経口）で投与され、異なる投与量で投与され、または、処方する医師が当該組合せの各成分の滴定を所望する場合などに特に有利である。

[0089] 本発明に係る標的療法は、上記本発明に係る化合物を被検体に投与する工程を包含するものであればよい。被検体は特に限定されるものではなぐヒト、家畜動物、ペットを含む種々の動物が含まれる。

[0090] 標的療法とは、標的部位特異的に薬効を発現させて治療効率を向上させると共に、標的部位以外の部位で薬効発現を抑制することで、有害な副作用を軽減させる治療法を意味する。本発明に係る化合物は、機能部に用レ、る薬剤および抑制部に用いる物質に応じて様々な標的療法に適用可能である。特に、抑制部に低酸素細胞等の還元性条件下で遊離する上述の物質を用いた場合、癌細胞ゃ虚血部位を標的とすることが可能となる。したがって、この場合、機能部には抗癌剤または虚血性疾患治療剤を用いることで、癌標的療法または虚血性疾患部位標的療法を実現することができる。

[0091] また、本究明に係るィ匕合物は、 gene-directed enzyme prodrug therapyまたは antibo dy— directed enzyme prodrug therapyにも適用口丁肯である。

[0092] gene-directed enzyme prodrug therapyとは、プロドラッグを分解し得る酵素の産生を誘導する遺伝子と共にプロドラッグを投与する治療法を意味する。また、 antibody- directed enzyme prodrug therapyとは、フロドラッグを分角军し得る酵素を饥体と結合させてプロドラッグと共に投与する治療法を意味する。したがって、例えば、癌細胞で還元酵素を産するようにデザインされた遺伝子と共に抗体本発明に係る化合物を投 J? "する gene—directed enzyme prodrug therapy力 S可能となり、また、癌糸田月包と特異的に結合する抗体に還元酵素を結合させた複合体と共に本発明に係る化合物を投与する antibody— directed enzyme prodrug therapy力 ^>丁肯となる。

[0093] また、例えば、還元酵素によらず、放射線照射により遊離する抑制部を用いた場合には、本発明に係る化合物は放射線抵抗性の低酸素細胞を含む固形癌組織に対する放射線治療効果を増強する低酸素細胞増感剤として適用可能である。

[0094] 本発明に係る化合物の被検体への投与は、上述の組成物の使用形態に準じればよい。

[0095] 本発明に係る画像診断法は、上記本発明に係る化合物を被検体に投与する工程を包含するものであればよぐさらに、放射線、蛍光等のシグナルを検出する工程、例えば、上記機能部が発する蛍光を検出する工程が含まれることが好ましい。

[0096] 上述のように、本発明に係る化合物は標的部位に選択的に送達されるため、例えば、癌病巣部位や虚血性疾患部位の検出に好適に用いることができる。また、例えば CPTのように抗癌作用を有すると共にそれ自身が蛍光を発する化合物を、本発明に係る化合物の機能部に用いれば、標的部位において、抑制部は遊離するため、上記機能部は抗癌作用を発揮すると共に、当該部位において、蛍光を発する。それゆえ、癌標的療法と癌病巣の画像診断法を同時に実施することが可能となる。

[0097] さらには、上記特性を利用して、投与した薬剤の動態や薬剤活性をリアルタイムでモニタリングすることもできる。また、薬剤により誘起される低酸素細胞のアポトーシスや薬効発現状況をリアルタイムでモニタリングすることも可能である。つまり、本発明にかかる化合物によれば、疾患の治療効果を発揮するのみならず、疾患部位を特定したり、投与した薬剤の薬効をリアルタイムで評価したりすることができる。

[0098] 本発明に係る化合物の被検体への投与は、特に限定されるものではなぐ上述の組成物の使用形態に準じればよい。

[0099] また、放射線、蛍光等のシグナルの検出には、核磁気共鳴分光光度計、シンチレーシヨンカウンター、蛍光分光光度計などの公知の検出器を用いることができる。例えば、生体内で本発明に係る化合物から抑制部が遊離した後に機能部が発する蛍光を検出する工程を行う場合、標的部位において上記機能部が発する蛍光を、上記例示した従来公知の検出器を用いて、公知の方法により検出すればよい。

[0100] なお本発明は上述した各実施形態および以下の実施例に限定されるものではなく

、請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。

〔実施例〕

以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

[0101] 最初に、以下の実施例で用いた実験材料等について記載する。

[0102] 〔実験材料等〕

20 (S) カンプトテシン (CPT)は東京化成社製を使用した。 4ージメチルァミノピリジン（DMAP)、ァセトニトリル、トリフルォロ酢酸（TFA)、 2—プロパノール、トリェチルァミン (TEA)、 β—ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドニナトリウム塩（NADH) 、 RPMI—1640培地、イーグル最少必須培地（MEM)はナカライテスタから購入した。 β—ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸四ナトリウム塩（NADPH)はオリェンタル酵母社力購入した。 Ν -ひ -Boc- L-lysinは渡辺化学社から購入した。ゥシ胎児血清は Thermo Trace社製を使用した。 Thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT )、 1-amino-l-deoxy- β一 D_galactose、 4_ニ卜口フエ^ノレクロ口フ才ノレメート (4_nitrophe nylchloroformate)および大腸菌由来 DT-ジァホラーゼ（E. coli DT-diaphorase (DTD ))はシグマ社製を使用した。ジメチルスルフォキシド（DMS〇）、 4—ニトロフリルアルコール、 4一二トロべンジルアルコールおよびその他の試薬は和光純薬力購入した

[0103] ヒト線維肉腫細胞株 HT-1080は、東北大学医用細胞資源センターから入手した。マウス乳癌細胞株 EMT6/KUは、京都大学で継代培養されているものを使用した。ヒト大腸腺癌細胞 HT-29は、 American Type Culture Collection (ATCC)力、ら入手した。組み換えヒト NADPH—シトクロム P450リダクターゼは、 Oxford Biomedical Research (Oxford, MI, USA)力入手した。

[0104] 薄層クロマトグラフィーおよび分取用クロマトグラフィーには、 Silica Gel 60 F TLC

254 plates (シグマ社製）を用いた。カラムクロマトグラフィーには、 Wakogel C-300 silica ge 1 (45-75 mm、和光純薬社製）を用いた。 H— NMRスペクトルの測定および¹³ C_ NMRスペクトルの測定には、それぞれ JOEL JNM-EX207J (270MHz)および JOEL J NM-AL300 (300MHz)を使用した。 FAB— MS (fast atom bombardment mass spectr ometry)には JOEL JMS-SX102A質量分析計を用い、グリセロールまたは 3—二トロべンジルアルコール（NBA)をマトリクスとした。高速液体クロマトグラフィー（HPLC)には、 Interstil (登録商標） ODS-3 column (4.6 Φ X 250 mm、 GL Science社製）を取り付けた Hitachi D-7000 HPLC systemを用いた。試料の溶出には、 0.1 M TEEA buff er (pH 6.4)を含有する CH CN (30%)水溶液を用い、流速は 0.6 mL/minとし、 UV検出

3

器を用いて波長 360 nmで検出した。

[0105] 〔実施例 1：カンプトテシン (CPT)の水溶性誘導体の合成〕

カンプトテシン誘導体である CPT1、 CPT2および CPT3は Pessahらの文献（N. Pes sah, M. Reznik, M. Shamis, F. Yantiri, H. Xin, K. Bowdisn, N. Snomron, G. Ast and D. Shabat, Bioorg. Med. Chem., 2004, 12, 1859-1866.)に記載の方法を一部変更して合成した。 CPT1、 CPT2および CPT3の合成手順および実施例 2において説明する CPT4の合成手順を下記式（27)に示した。

[0106] [化 23]

また、 CPT1をリード化合物として上記式群（21)に示した、 CPT3a、 CPT3b、 CPT 3c、 CPT3d、 CPT3a'および CPT3b'を合成した。以下に各 CPTの水溶性誘導体の具体的合成手順を記載する。

[0107] (1) CPT1の合成

カンプトテシン誘導体である CPT1、 CPT2および CPT3は Pessahらの文献（Ν· Pes sah, M. Reznik, M. Shamis, F. Yantiri, H. Xin, K. Bowdisn, N. Snomron, G. Ast and D. Shabat, Bioorg. Med. Chem., 2004， 12, 1859-1866.)に記載の方法を一部変更して合成した。具体的には、 CPT1の合成は以下のように行った。

[0108] CPT(338 mg， 0.97 mmol)および 4_ニトロフエエルクロロフオルメート (408 mg, 2.0 m mol)を 0°Cのジクロロメタン (30 mL)中で混和し、続いて 4_ジメチルァミノピリジン（DMA P, 400 mg, 3.28 mmol)を添加した。この溶液を室温で 2時間攪拌した後、 0.1 M HC1 (10 mL)で 4回洗浄した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、 10mLになるまで減圧濃縮した後、へキサンを用いて沈殿させた。この沈殿固体をジクロロメタン一へキサン混合液を用いて再結晶させ、黄白色の粉体として CPT1を得た (収量: 403 mg,収率: 81% [0109] この CPT1について¹ H— NMRスペクトル (270 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ =

1.05 (t， J = 7.4 Hz, 3 H); 2.15-2.39 (m, 2 H); 5.31 (s， 2 H); 5.40 (d， J = 17.5 Hz, 1 H); 5.70 (d， J = 16.5 Hz, 1 H); 6.92 (d, J = 8.9 Hz, 1 H); 7.39-7.45 (m, 2 H); 7.76- 8.26 (m, 6 H); 8.43 (s， 1 H)であった。また、 ¹³C_NMRスペクトル (68 MHz, CDC1 ) を測定したところ、 δ = 7.8, 31.9， 50.2, 67.1, 96.0, 115.6, 120.4, 121.6, 125.2, 126.1 ， 128.2, 128.3, 129.2, 131.1, 131.6， 144.9, 145.4, 146.3, 151.1， 154.9, 157.1, 166.6 であった。また、 FAB— HRMS (positive mode, NBA as matrix)を測定したところ、 m /z 514.1257 [MH⁺]であった。これらにより CPTlの構造を確認することができた。なお、この CPT1の分子質量は 514.1250 (C H N O )である。

[0110] (2) CPT2の合成

上記 CPT1(100 mg, 0.195 mmol)のジクロロメタン溶液 (10 mL)に、 Mono- Boc- Ν,Ν' -dimethylethylene-diamine (80 mg, 0.425 mmol)のジクロロメタン溶液 (3 mL)を滴下した。この溶液を室温で 4時間攪拌した後、減圧濃縮した。残渣を分取クロマトグラフィ一で精製し、黄白色の粉体として CPT2を得た（収量： 98 mg,収率： 89%)。

[0111] この CPT2について¹ H— NMRスペクトル (270 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ =

0.93 (m, 3 H); 1.37 (m, 9 H); 2.02-2.27 (m, 2 H); 2.27— 3.50(m， 10 H); 5.21(s, 2 H) ； 5.32 (d, J = 17.0 Hz, 1 H); 5.61 (d, J = 17.2 Hz, 1 H); 7.19 (m， 2 H); 7.51-8.32 (m

， 4 H)であった。また、 ¹³C— NMRスペクトル (68 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ =

7.8, 28.5, 29.7, 35.5， 35.7, 47.3, 49.9, 67.1, 75.9， 97.7, 120.0， 125.2, 127.9, 128. 1， 128.2, 128.5, 129.3, 130.7, 131.3， 145.7, 146.7, 148.5, 152.3, 152.7， 154.3, 155. 7， 157.3, 167.9であった。また、 FAB - HRMS(positive mode, NBA as matrix)を測定したところ、 m/z 563.2499 [MH⁺]であった。これらにより CPT2の構造を確認することができた。なお、この CPT2の分子質量は 563.2506 (C H N O )である。

[0112] (3) CPT3の合成

上記 CPT2(40 mg, 0.07 mmol)をトリフルォロ酢酸 (1 mL)に溶解し、 15分間室温で処理した。減圧して溶媒を除き、残渣を分取クロマトグラフィーで精製し、黄緑色の油状物として CPT3を得た（収量： 30 mg,収率： 93%)。

[0113] この CPT3について¹ H— NMRスペクトル (300 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ =

0.92 (m, 3 H); 2.02 (m, 2 H); 2.59—3.64 (m, 10 H); 5.30—5.66 (2 m, 4 H); 7.19 (m, 2 H); 7.44-8.30 (m, 4H)であった。また、 FAB— HRMS(positive mode, glycerol as matrix)を測定したところ、 m/z 463.1980 [MH⁺]であった。これらにより CPT3の構造を確認することができた。なお、この CPT3の分子質量は 463.1981 (C H N O )である

[0114] (4) CPT3aの合成

ジメチルホルムアミド (2mL)とジクロロメタン (7 mL)との混合溶媒に mono-Boc-ethyle ne- diamine (100 mg, 0.62 mmol)および CPT1 (60 mg, 0.117 mmol)を溶解し、室温で 1時間攪拌した。この溶液にジクロロメタン 30 mLを添加し、さらに 10分間攪拌した。沈殿物を濾去し、濾液を 0.1 M HC1 (15 mL)で 20分間洗浄した。洗浄は 4回繰り返した。その後、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィ一 (酢酸ェチル /メタノール， 4: 1)で精製し、黄白色の粉体として CPT3aを得た (収量： 31 mg,収率： 60%)。

[0115] この CPT3aについて¹ H— NMRスペクトル (270 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ

= 1.02 (m, 3 H); 2.04 (m, 4 H); 2.86-3.04 (2m, 4 H); 5.03-5.23 (2 m, 4 H); 7.20 (m, 2 H); 7.58-8.32 (m， 4 H)であった。また、 FAB— HRMS(positive mode, glycerol as matrix)を測定したところ、 m/z 435.1676 [MH⁺]であった。これらにより CPT3aの構造を確認することができた。なお、この CPT3aの分子質量は 435.1668 (C H N O )である。

[0116] (5) CPT3bの合成

CPT3bは上記 CPT3aと同様の方法で合成した。すなわち、ジメチルホルムアミド (2 mL)とジクロロメタン (7 mL)との混合溶媒に N_Boc- 1,3- diaminopropane (100 mg, 0.5 7 mmol)および CPT1 (60 mg, 0.117 mmol)を溶解し、室温で 1時間攪拌した後、ジクロロメタン 10 mLを添加した。沈殿物を濾去し、濾液を 0.1 M HC1 (10 mL)で 20分間洗浄した。洗浄は 4回繰り返した。その後、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー (酢酸ェチル /メタノール， 4:1)で精製し、黄白色の粉体として CPT3bを得た（収量： 33 mg,収率： 63%)。

[0117] この CPT3bについて¹ H— NMRスペクトル (270 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ

= 1.03 (m, 3 H); 1.70-1.92 (2m, 6 H); 3.30 (t, J = 5.7 Hz, 2 H); 4.96 (m, 2 H), 5.28 (m, 2 H); 7.24 (m, 2 H); 7.61-8.37 (m, 4 H)であった。また、 FAB_HRMS(positive mode, glycerol as matrix)を測定したところ、 m/z 449.1813 [MH⁺]であった。これらにより CPT3bの構造を確認することができた。なお、この〇？丁31)の分子質量は449.182 5 (C H N 0 )である。

[0118] (6) CPT3cの合成

ァセトニトリル (3 mL)とジクロロメタン (4 mL)との混合溶媒に N_a-Boc-L- lysine (12 m g, 0.05 mmol), CPT1(25 mg, 0.05 mmol), DMAP (60 mg, 0.3 mmol)およびトリメチノレァミン (0.03 mL, 0.4 mmol)を溶解し、室温で一夜攪拌した。減圧下、エバポレーションにより溶媒を除去し、残渣を DCM (1 mL)—へキサン (3 mL)の混合液で再結晶化した。再結晶化の操作を 3回繰り返し、 CPT2cを得た。得られた CPT2cを TFA (0.5 m L)で

10分間処理することにより脱保護した。続いて、減圧濃縮し、分取クロマトグラフィー（酢酸ェチル)で精製して、黄白色の粉体として CPT3cを得た (収量： 12 mg,収率: 46

%)。

[0119] この CPT3cについて¹ H— NMRスペクトル (300 MHz, DMSO- d )を測定したところ

、 5 = 0.90 (t, J = 8.3 Hz, 3 H); 1.22-1.90 (4m, 8 H); 2.78 (t, J = 7.2 Hz, 2 H); 3.80 (t, J = 6.5 Hz, 1 H); 5.28 (s, 2 H); 5.4 (s, 2 H); 7.35-8.2 (3m, 6 H)であった。また、 ¹ ³C— NMRスペクトル (75 MHz, DMSO- d )を測定したところ、 δ = 7.7, 21.4, 26.4, 29

.5， 30.2, 50.2, 51.9， 65.2, 72.4, 96.7, 119.1， 127.7, 127.9, 128.5, 129.0, 129.8, 130 .4， 131.5, 145.5, 147.9, 149.9, 156.8， 158.0, 160.5， 170.9, 172.5であった。また、 F AB-HRMS(positive mode, NBA as matrix)を測定したところ、 m/z 521.2048 [M+H ]⁺であった。なお、この CPT3cの分子質量は 521.2036 (C H N 0 )である。

[0120] (7) CPT3dの合成

l-ammo-1-deoxy- /3 -D- galactose (17.9 mg, 0.1 mmoi)、し PT1(51 mg, 0.1 mmol) および DMAP (30 mg, 0.25 mmol)を DMSO(2 mL)に溶解し、室温で一夜攪拌した。分取クロマトグラフィー (酢酸ェチル)で精製して、黄白色の粉体として CPT3dを得た（収量： 37 mg，収率： 66%)。

[0121] この CPT3dについて¹ H— NMRスペクトル (270 MHz, DMSO-d )を測定したところ

6

、 δ = 0.90 (m, 3 H); 1.93 (m, 2 H); 3.12—3.59 (m, 4 H); 4.60-4.85 (m, 2 H); 5.15-5. 41 (m, 5 H); 7.48-8.12 (3m, 6 H)であった。また、 ¹³C_NMRスペクトル (75 MHz, D MSO-d )を測定したところ、 δ = 7.5, 30.4, 50.2, 60.1, 60.4, 62.9, 68.1, 74.2, 74.5,

6

76.5, 95.3, 118.9, 127.7, 127.9, 128.5, 129.0, 129.8, 130.3， 131.3, 145.7, 146.2, 14 7.5, 147.9, 152.4, 154.4, 156.6, 167.8であった。また、 FAB— HRMS (positive mod e, NBA as matrix)を測定したところ、 m/z 554.1787 [MH⁺]であった。なお、この CPT3 dの分子質量は 554.1775 (C H N O )である。

27 28 3 10

[0122] (8) E環開裂アナログ CPT3a'の合成

CPT1(89 mg， 0.17 mmol)をジクロロメタン (7 mL)に溶解し、 0°Cに保持したこの溶液にエチレンジァミン (102 mg, 1.7 mmol)をジクロロメタン (3 mL)に溶解した溶液を滴下した。引き続き 15分間攪拌した後、減圧濃縮した。残渣を沈殿させ、酢酸ェチル (2 m L)で 4回洗浄した。これを濾別して、黄白色の粉体として CPT3a'を得た（収量: 50 m g,収率： 72 %)。

[0123] この CPT3a'について¹ H— NMRスペクトル (300 MHz, CDC1 )を測定したところ、

3

5 = 1.18 (m， 3 H); 1.92 (m， 2 H); 2.70-2.96 (2 m, 4 H); 5.23 (2 s, 4 H); 6.75 (m， 3 H)， 8.00-8.12 (m, 3 H)であった。また、 FAB— HRMS(positive mode, glycerol as m atrix)を測定したところ、 m/z 409.1880 [MH⁺]であった。これらにより CPT3a'の構造を確認することができた。なお、この CPT3a'の分子質量は 409.1876 (C H N O )で

22 25 4 4 ある。

[0124] (9) E環開裂アナログ CPT3b'の合成

CPTKl l mg, 0.02 mmol)をジクロロメタン (2 mL)に溶解し、 0°Cに保持したこの溶液に 1,3 -ジァミノプロパン (14.8 mg, 0.2 mmol)をジクロロメタン (2 mL)に溶解した溶液を滴下した。引き続き 30分間攪拌した後、減圧濃縮した。残渣を沈殿させ、酢酸ェチル (0.5 mL)で 4回洗浄した。これを濾別して、黄白色の粉体として CPT3b'を得た（収量 : 6 mg,収率： 70 %)。 [0125] この CPT3b，について¹ H— NMRスペクトル (2700 MHz, CDC1 )を測定したところ、

5 = 1.18 (m, 3 H); 1.82-1.92 (m， 4 H); 2.76 (m， 2 H); 3.28 (m， 2 H); 5.23 (2 s, 4 H) ； 6.73 (m， 3 H); 7.91-8.10 (m, 3H)であった。また、 FAB— HRMS (positive mode, gl ycerol as matrix)を測定したところ、 m/z 423.2043 [MH⁺]であった。これらにより CPT3 b'の構造を確認することができた。なお、この CPT3b'の分子質量は 423.2032 (C H

N〇 )である。

[0126] 〔実施例 2 :水溶性 CPT誘導体一還元遊離ユニット複合体の合成〕

上記実施例 1により合成した水溶性 CPT誘導体の中から、安定性および加水分解反応性を考慮して、 CPT3を選択した（次の実施例 3参照）。この CPT3にインドールキノン、ニトロべンジノレまたはニトロフランをそれぞれ結合した複合体を合成した（上記式（27)参照）。

[0127] (1)カンプトテシン一インドールキノン（CPT—IQ)複合体 CPT4の合成

インドールキノン (58 mg， 0.25 mmol)、 4_ニトロフエニルクロロフオルメート (50 mg， 0.2 5 mmol)およびトリェチルァミン (0.04 mL， 0.5mmol)を 0°Cのジクロロメタン (5 mL)に溶解した。この溶液を、窒素雰囲気下、室温で 2時間攪拌し、 p-nitrophenyl indolequino ne carbonate (IQ1)を得た。別途、 CPT2(50 mg， 0.089 mmol)を 1 mLのトリフノレオ口酢酸で、室温にて 15分間反応させた。トリフルォロ酢酸を除去し、残渣の粗製 CPT3 を上記 IQ1を含む溶液に添加し、続いて 0.5 mLのトリエチルァミンを添加した。この混合溶液をさらに 15分間攪拌した後、減圧濃縮した。残渣を分取クロマトグラフィー（酢酸ェチル）で精製し、赤色の粉体として CPT4を得た（収量： 60 mg,収率： 93%)。

[0128] この CPT4について¹ H— NMRスペクトル (300 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ =

0.92 (m, 3 H); 2.06-2.24 (m， 5 H); 2.71-3.79 (3 m, 16 H); 5.08—5.60 (m, 7 H); 7.16 (m, 2 H); 7.56-8.29 (m, 4 H)であった。また、 ¹³C_NMRスペクトル (75 MHz, CDC1

)を測定したところ、 δ = 7.7, 8.4, 29.6， 31.9, 32.3, 35.4, 36.0, 45.6, 47.4, 47.7, 49.9 ， 57.5, 66.9, 75.9, 96.3, 106.6， 116.4, 127.9, 128.1, 128.2, 128.5， 129.5, 130.5， 13 1.1, 138.0, 145.9, 148.7, 152.5, 157.4, 159.6, 168.1， 178.8であった。また、 FAB— HRMS(positive mode, NBA as matrix)を測定したところ、 m/z 724.2631 [MH⁺]であつた。これらにより CPT4の構造を確認することができた。なお、この CPT4の分子質量は 724.2619 (C H N O )である。

38 38 5 10

[0129] (2)カンプトテシン一二トロべンジル複合体 CPT5の合成

4-ニトロべンジルアルコール (50 mg, 0.3 mmol), 4_ニトロフエニルクロロフオルメート（ 60 mg, 0.3 mmol)およびトリェチルァミン (0.05 mL, 0.6mmol)を 0°Cのジクロロメタン (5 mL)に溶解した。この溶液を、窒素雰囲気下、室温で 2時間攪拌し、 p-nitrophenyl nit robenzyl carbonate (NB1)を得た。別途、 CPT2(40 mg, 0.071 mmol)を 1 mLのトリフルォロ酢酸で、室温にて 15分間反応させた。トリフルォロ酢酸を除去し、残渣の粗製 CPT3を上記 NB1を含む溶液に添加し、続いて 0.2 mLのトリエチルァミンを添加した。この混合溶液をさらに 20分間攪拌した後、減圧濃縮した。残渣を分取クロマトグラフィー（酢酸ェチル)で精製し、黄色の粉体として CPT5を得た (収量: 40 mg,収率: 87%

) o

[0130] この CPT5について¹ H— NMRスペクトル (270 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ =

3

0.98 (t, J = 7.3 Hz, 3 H); 2.04-2.25 (m, 2 H); 2.80-3.51 (m, 10 H); 5.17-5.70 (m, 6 H); 7.21-8.37 (m, 10 H)であった。また、 ¹³C— NMRスペクトル (68 MHz, CDC1 )を

3 測定したところ、 δ = 7.8, 32.0， 35.0, 46.5, 46.9, 49.9, 65.7， 67.2, 68.4, 96.2, 120.1, 123.5, 123.8, 125.1, 127.7， 127.9, 128.1， 128.2, 128.4, 129.3， 130.6, 131.1， 144.0, 145.8, 147.1, 148.7, 150.7， 152.5, 154.6, 157.2, 167.9であった。また、 FAB— HR

MS(positive mode, NBA as matrix)を測定したところ、 m/z 642.2201 [MH⁺]であった。これらにより CPT5の構造を確認することができた。なお、この CPT5の分子質量は 64

2.2200 (C H N O )である。

33 32 5 9

[0131] (3)カンプトテシン一二トロフリル複合体 CPT6の合成

4-ニトロフリルアルコール (50 mg, 0.34 mmol), 4-ニトロフエユルクロロフオルメート (6 0 mg, 0.3 mmol)およびトリェチルァミン (0.05 mL, 0.6mmol)を 0°Cのジクロロメタン (3 m L)に溶解した。この溶液を、窒素雰囲気下、室温で 2時間攪拌し、 p-nitrophenyl nitr oiuryl carbonate (NFl)を得た。別途、 CPT2(50 mg, 0.089 mmol)を 1 mLのトリフノレオ口酢酸で、室温にて 15分間反応させた。トリフルォロ酢酸を除去し、残渣の粗製 CPT 3を上記 NF1を含む溶液に添加し、続いて 0.2 mLのトリエチルァミンを添加した。この混合溶液をさらに 20分間攪拌した後、減圧濃縮した。残渣を分取クロマトグラフィー（酢酸ェチル）で精製し、黄色の粉体として CPT6を得た（収量: 45 mg,収率： 80%)。

[0132] この CPT6について¹ H— NMRスペクトル (300 MHz, CDC1 )を測定したところ、 δ =

3

0.93 (t, J = 5.4 Hz, 3 H); 2.02—2.24 (m, 2H); 2.75—3.50 (m, 10 H); 5.05—5.64 (m, 6 H); 6.58 (m, 1 H); 7.15-8.34 (m, 7 H)であった。また、 ¹³C_NMRスペクトル (75 MH z, CDC1 )を測定したところ、 δ = 7.7, 31.9, 34.9, 35.1, 46.6, 46.8, 50.0, 66.8, 67.0,

3

96.8, 112.1, 112.2, 112.8， 115.6, 126.1, 128.2, 128.3, 129.2, 130.8, 131.4, 140.9, 1

45.9, 147.1, 148.7, 152.2, 153.3, 153.6， 155.6, 157.5， 162.7， 168.0であった。また、 FAB-HRMS(positive mode, NBA as matrix)を測定したところ、 m/z 632.1991 [MH +]であった。これらにより CPT6の構造を確認することができた。なお、この CPT6の分子質量は 632.1993 (C H N O )である。

31 30 5 10

[0133] 〔実施例 3： CPT誘導体の安定性および加水分解性〕

上記実施例 1および実施例 2で合成した CPT誘導体のうち、難溶性の CPT5を除レ、て安定性および加水分解性を検討した。

[0134] 0.1 μ molの各 CPT誘導体をそれぞれ 5%ァセトニトリル含有 0.1 Mトリスバッファー (1 mL, pH 7.4)に溶解し、 37°Cでインキュベートした。経時的に各溶液から 10 μ Lをサンプリングし、各 CPT誘導体およびその加水分解物の濃度を HPLCを用いて定量した。なお、定量には、個々の標準物質により作成した検量線を用いた。 CPT誘導体の加水分解物は一次速度式によく当てはまつたので、加水分解速度定数は下記の式で算出した。

CPT誘導体の安定性の指標としての半減期 (t )は、下記の式で算出した。

1/2

CPT5を除ぐ各 CPT誘導体は CPTと比較して高い水溶性を示した。各 CPT誘導体は、 37°Cのトリスバッファー（ρΗ7.4)中で加水分解され、各 CPT誘導体に固有の速度定数を示す擬似一次速度式が得られた。

[0135] CPT3aは最も不安定で、半減期（t )は 3.6時間であった。 HPLC分析および FA

1/2

B— MS測定結果から、 CPT3aは、トリスバッファ一中においてラタトン環部分の E環が開裂したカルボン酸塩型の CPT3a'に容易に転換され、 CPTを遊離させることが示された。 CPT3bは同様に安定性が低く（t は 10.2時間）、トリスバッファ一中にお

1/2

いて一部がそのカルボン酸塩型の CPT3b'に転換され、 CPTを遊離させた。一方、 CPT3は相対的に安定であり（t は 57.2時間）、上述の式（25)に示すように、わずか

1/2

ながら自然にリンカ一部分が閉環し CPTを遊離させた。他の誘導体については、 CP T3cの t は 67.3時間、 CPT3dの t は 36.5時間、 CPT4の t は 67.3時間であった。

1/2 1/2 1/2

これらの誘導体はトリスバッファ一中においてゆっくりと加水分解され、同時に数種類の未知の分解産物を生じさせ、リンカ一の閉環とは異なるメカ二ズムで CPTを遊離させた。

[0136] 〔実施例 4 : DT—ジァホラーゼによる CPT4の生物学的還元活性化〕

水溶性 CPT誘導体一還元遊離ユニット複合体（CPTプロドラッグ）の代表例として、 CPT4について、トリスバッファ一中における DT—ジァホラーゼによる生物学的還元活性化のメカニズムを検討した。なお、 DT—ジァホラーゼがインドールキノンを含む様々なキノン化合物に 2つの電子を与えて還元することはよく知られている。

[0137] CPT4(0.1 mM)、 NADH(1.25 mM)および DT—ジァホラーゼ（2.5 units/mL)を 5% ァセトニトリル含有 0· 1 Mトリスバッファー (1 mL， ρΗ 7.4)に溶解し、 37°C、好気性条件下でインキュベートした。経時的にサンプリングし、 HPLCを用いて定量した。 DT— ジァホラーゼを除いた溶液、すなわち CPT4(0.1 mM)および NADH(1.25 mM)を 5% ァセトニトリル含有 0.1 Mトリスバッファー (1 mL， pH 7.4)に溶解したものを対照とした。

[0138] 結果を図 1 (a)および (b)に示した。図 1 (a)から明らかなように、 DT—ジァホラーゼおよび NADHの存在下で、 CPT4は急速に還元されて、連結していたインドールキノンが切り離され、 CPT3が生じた。生じた CPT3は、効率的に分子内でリンカ一部分が閉環し、 CPTを遊離させた（上述の式（25)参照）。一方、図 1 (b)から明らかなように、 DT—ジァホラーゼを含まない場合には、 CPT4は非常にゆっくりとした速度で加水分解され、 CPT3を遊離させ、その後少量の CPTが生成した。

[0139] 〔実施例 5： In Vitro細胞毒性試験〕

HT-1080および EMT6/KUには 1%非必須アミノ酸および 10% FBS (ゥシ胎児血清）含有 MEM培地を用い、 HT-29には 10% FBS (ゥシ胎児血清）含有 RPMト 1640培地を用レ、、いずれも 37°C、 5% CO 、相対湿度 90%の条件下で培養した。細胞増殖抑制の評価には MTT法（T. Mosmann, J. Immunol. Methods, 1983, 65， 55-63)を用いた。

5,000個の細胞を 50 しの培地に懸濁し、 96穴細胞培養用マイクロプレートの各ゥヱルに播き、 10— ^1Q〜 10— ³ mol/Lの各濃度の薬剤を含む培地 50 レまたは薬剤を含まないコントロール培地 50 z Lで細胞を処理した。 72時間培養後、 10 z Lの 5 mg/mL MTT (in PBS)溶液を各ゥヱルに添加した。 37°Cで 4時間反応させた後、 100 μ Lの 0 .04 N HC1 (in 2_propanol)を各ゥエルに添加し、濃青色の結晶を溶解させた。マイクロプレートリーダー（Mode卜 550、 Bio-Rad Laboratories社製）を用いて、波長 570 nmで吸光度を測定した。生存細胞数と薬剤濃度との回帰分析から、コントロールと比較して生存細胞数を半分に減少させる薬剤濃度 (IC )を算出した。

[0140] HT-29に対する CPT4および CPT6の低酸素選択的細胞毒性は、上記と同様に M TT法を用いて評価した。ただし、 CPT4または CPT6を添カ卩後 5時間培養した後、 90 分間窒素雰囲気下で培養した。

[0141] 結果を表 1に示した。なお、 CPT5は溶解性が非常に低いため IC を測定することができなかった。表 1から明らかなように、 CPT4および CPT6は親化合物である CP Tと比較して約 10〜27倍低い細胞毒性を示した。また、水溶性を向上させるリンカ一部分のみを結合した CPT3、 CPT3a、 CPT3b、 CPT3cおよび CPT3dも CPTと比較して細胞毒性を低下させる傾向を示し、 EMT6/KUに対して CPT3cおよび CPT3d は CPTと比較して 10倍以上低い細胞毒性を示した。

[0142] また、表 1から明らかなように、 CPT4および CPT6の低酸素選択性に関しては、 90 分間低酸素環境下で培養することにより、 CPT4は 1. 7倍、 CPT6は 4. 1倍細胞毒性が高くなつた。なお、さらに長時間低酸素環境下で培養すれば、 CPT4および CP T6の細胞毒性は一層高くなり、 CPTの IC に近づくことは、容易に予測できる。

[0143] [表 1] 【表】

a ： Not determined

〔実施例 6 : NADPH—シトクロム P450リダクターゼによる CPT4の生物学的還元活性化に起因する CPT3の蛍光発光〕

実施例 2で合成したカンプトテシン—インドールキノン（CPT—IQ)複合体 CPT4の NADPH—シトクロム P450リダクターゼによる生物学的還元活性化をモニターするために、 0.02 mM CPT- IQ、 0.6 mM NADPH、および 10 mMリン酸緩衝液（pH7.4)を含む、アルゴン飽和もしくは空気飽和のァセトニトリル—水 (_ν/ν，1:9)溶液 2 mLに対して、 10 mMリン酸緩衝液（pH7.4)に溶解した組み換えヒト NADPH—シトクロム P450 リダクターゼ（2 mg/mL)を 10 L添加した。その後、適当な時間ごとに、室温で、蛍光スペクトルを測定した。なお、本実施例で用いたァセトにトリルおよびその他の試薬は、和光純薬から購入した。また、 UV/vis吸収スペクトルは、 UV/VIS分光光度計 V-530 (日本分光社製）を用いて、室温で測定した。蛍光スペクトルは、 RF-5300P C分光蛍光計（島津製）を用いて、励起波長 350 nmで測定した。さらに、全ての測定において、標準石英セルを用いた。 [0144] 結果を図 2に示した。図 2中 a〜cは、有酸素条件下に放置した場合の結果を示し、 d〜fは、低酸素条件下に放置した場合の結果を示す。また、 aおよび dは、放置時間力 SO分の時の結果を、 bおよび eは、放置時間が 25分の時の結果を、 cおよび fは、放置時間が 60分の時の結果を示す。

[0145] 図 2に示すように、 0.02 mM CPT- IQ、 0.6 mM NADPH、および 10 μ g/mL組み換えヒト NADPH—シトクロム P450リダクターゼを含む、アルゴン飽和ァセトニトリル一リン酸緩衝液（v/v = 1： 9, 10 mM, pH 7.4)を室温で 1時間放置している間に、 430 nmの蛍光発光の強度が、 CPT—IQの内因性の蛍光と比較して約 18倍にまで迅速に上昇した。それに対して、同様の処理を空気飽和ァセトニトリル—リン酸緩衝液を用いて行った場合、 430 nmの蛍光発光の強度は、無視できる程度しか上昇しなかった。この蛍光発光強度の上昇は、 NADPH—シトクロム P450リダクターゼにより CPT—IQが生物学的還元されることによって、蛍光性の化合物である CPT3および CPTが放出されたことを意味するものである。これは、分析 HPLCによって確認されたような DT ージァホラーゼによる生物学的還元（実施例 4を参照）と同様のものである。

[0146] 酸素存在下では、上記の NADPH—シトクロム P450リダクターゼによる CPT—IQ の還元は、明らかに抑制された（図 2および 4を参照）。これらの結果は、生物学的還元活性化されるプロドラックである CPT—IQが、低酸素症の腫瘍の治療および予防における高性能な医学ツールに利用できることを示すものである。 CPT—IQを用いれば、医師は、光学的画像化を通して、固形癌における悪性細胞が効果的に殺傷されている様子をリアルタイムで見ることができる。

[0147] また、ナノ秒のレーザー閃光光分解（以下、「LFP」ともいう）研究において、 355 nm のレーザー光が、 CPT— IQの電荷分離を誘導し、下記式（28)に従って、 CPT陽ィオンラジカル (CPT⁺)と IQ陰イオンラジカル )とを形成させることがわかった（図 3 を参照）。

[0148] [化 24]

この LFPの結果は、 CPT—IQ複合体の CPT発色団由来の蛍光発光力光誘導電子移動（以下、「PIET」ともいう）によって部分的に消光されることを示すものである。さらに、 CPT— IQおよび IQは、 360— 550 nmの波長範囲において吸収を持った（図 4を参照）。この波長範囲は、 CPTおよび CPT3の蛍光発光の波長を含むものである (図 2を参照）。これらのスペクトル特性は、 CPT— IQ複合体分子における分子内蛍光発光の消光メカニズムの一つとして分子内の蛍光共鳴エネルギー移動（以下、「F RETJともいう）が関係していることを示唆するものである。以上のことから、 CPT—IQ 複合体システムにおいて、 CPT部由来の蛍光発光は、 PIETおよび FRETの両方によって消光されることが確認できた。

[0149] 本実施例は、酵素によって活性化される蛍光プローブが、高感度および高特異的に分子を検出したり、 in vivoで分子を画像化したりすることに用いることができることを示すものである。同様に、この種の低酸素状態で選択的に活性化される蛍光薬剤は、腫瘍の低酸素状態を画像化するための画像化プローブとしても利用できる。そのため、腫瘍の予測、および抗腫瘍治療の効果の評価に有用である。生物学的還元により活性化される蛍光プローブおよび CPTの抗腫瘍プロドラックとしての CPT—IQの特性からみて、 CPT— IQの低酸素症の腫瘍細胞の画像化、および CPT—IQによつて引き起こされる腫瘍細胞のアポトーシスの可視化への適用に関する研究がさらに、進行している。

[0150] なお、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなぐ本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。産業上の利用の可能性

[0151] 本発明に係る化合物は、目的の機能を有する機能部と、当該機能部の機能を抑制し標的部位で選択的に遊離する抑制部とが、水溶性を向上させる構造を有するリンカー部分で連結されている構造である。それゆえ、副作用を低減した標的療法に適用可能であるという効果を奏するのみに留まらず、薬物動態特性を向上させ、標的部位に効率良く高濃度で送達できるという効果を奏する。

[0152] また、抑制部が遊離することによりリンカ一部分も自発的に遊離する構造とすることにより、標的部位において機能部の機能が低減されないという効果を奏する。

[0153] 本発明に係る化合物は、癌組織選択的化学療法用薬剤および/または画像診断用プローブの有効成分となる化合物であり、医薬品産業に利用可能である。

Claims

請求の範囲

[I] 機能部と抑制部とがリンカ一部分を介して連結されている化合物であって、

上記抑制部は、上記機能部の有する機能を抑制しており、

上記リンカ一部分は、当該化合物の水溶性を向上させる機能を有する、化合物。

[2] 上記リンカ一部分が、含窒素官能基、含酸素官能基、または含硫黄官能基をもつアルキル鎖構造を有する、請求の範囲 1に記載の化合物。

[3] 上記抑制部が、還元性環境下で遊離することにより、上記機能部の有する機能が発揮される、請求の範囲 1に記載の化合物。

[4] 上記リンカ一部分が、上記抑制部の遊離に引き続き遊離する、請求の範囲 1に記載の化合物。

[5] 上記機能部が、リンカ一部分と、エステル結合、アミド結合、チォエステル結合、または力ルバメート結合により連結されており、

上記抑制部が、リンカ一部分とエステル結合、アミド結合、チォエステル結合、または力ルバメート結合により連結されている、請求の範囲 1に記載の化合物。

[6] 上記抑制部が、キノン化合物またはニトロ化合物である、請求の範囲 1に記載の化合物。

[7] 上記機能部が、抗癌剤、虚血性疾患治療剤または画像診断用プローブである、請求の範囲 1に記載の化合物。

[8] 上記機能部が、カンプトテシンもしくはカンプトテシン誘導体、マイトマイシン Cもしくはマイトマイシン C誘導体、エトポシドもしくはエトポシド誘導体、パクリタクセルもしくはパクリタクセル誘導体、または蛍光を発する蛍光性分子である、請求の範囲 1に記載の化合物。

[9] 上記抑制部が還元性環境下で遊離することにより、上記機能部が蛍光を発する、請求の範囲 1に記載の化合物。

[10] 上記抑制部が還元性環境下で遊離することにより、上記機能部が蛍光を発し、かつ上記機能部が抗癌剤または虚血性疾患治療剤として機能する、請求の範囲 1に記載の化合物。

[II] 上記機能部の蛍光発光が、光誘導電子移動または蛍光共鳴エネルギー移動により消光されている、請求の範囲 9または 10に記載の化合物。

[12] 請求の範囲 1〜： 11のいずれ力 1項に記載の化合物を含む、標的療法用組成物。

[13] 請求の範囲 1〜： 11のいずれ力 1項に記載の化合物を被験体に投与する工程を包含する、標的療法。

[14] 請求の範囲 1〜： 11のいずれ力、 1項に記載の化合物を含む、画像診断用組成物。

[15] 請求の範囲 1〜： 11のいずれ力、 1項に記載の化合物を被験体に投与する工程を包含する、画像診断法。

[16] 請求の範囲 9〜： 11のいずれ力、 1項に記載の化合物を被験体に投与する工程と、上記機能部が発する蛍光を検出する工程とを包含する、画像診断法。