(57)【要約】【課題】赤血球の値により近いＰ50値を有し、しかもより生体適合性の高い人工酸素運搬体として、有効に作用するポルフィリン化合物を提供すること。【解決手段】分子内に１−メチルヒスチジン誘導体を結合させたポルフィリン化合物。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子内に１−メチルヒスチジン誘導体を結合させたポルフィリン化合物。
【請求項２】
一般式［Ｉ］：
【化１】
2008031103.tif 000008
（ここで、Ｒ1は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ2はアルキレン基、Ｒ3は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオンを表し、Ｘ-の個数ｎは金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項３】
一般式［II］：
【化２】
2008031103.tif 000009
（ここで、Ｒ4は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ5はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ6は水素原子、アルキル基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基またはベンジルオキシカルボニル基、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオンを表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項４】
一般式［III］：
【化３】
2008031103.tif 000010
（ここで、Ｒ7は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ8はアルキレン基、Ｒ9は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオンを表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項５】
一般式［IV］：
【化４】
2008031103.tif 000011
（ここで、Ｒ10は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ11はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ12は水素原子、アルキル基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基またはベンジルオキシカルボニル基、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオンを表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項６】
一般式［Ｖ］：
【化５】
2008031103.tif 000012
（ここで、Ｒ13は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基、Ｒ14はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ15およびＲ16は、メチル基であるか、または水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であって、Ｒ15がメチル基であるとき、Ｒ16は、水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であり、Ｒ15が水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であるとき、Ｒ16はメチル基であり、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオンを表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物。
【請求項７】
ＭがＦｅまたはＣｏであることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載のポルフィリン化合物。
【請求項８】
Ｆｅの価数が＋２価または＋３価である請求項７記載のポルフィリン化合物。
【請求項９】
Ｃｏの価数が＋２価である請求項７記載のポルフィリン化合物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のポルフィリン化合物をアルブミンに包接させてなるアルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１１】
アルブミンがヒト血清アルブミン、ウシ血清アルブミン、組換えヒト血清アルブミン、アルブミン多量体である請求項１０に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体に、アルブミン１分子当りの平均結合分子数が１〜１５本となるようにポリ（エチレングリコール）鎖を共有結合させた表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１３】
ポリ（エチレングリコール）の平均分子量が１，０００〜２０，０００である請求項１２に記載の表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のアルブミン−ポルフィリン複合体を含有する人工酸素運搬体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素を可逆的に結合脱離することが可能な人工酸素運搬体として利用できるポルフィリン化合物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヘモグロビンやミオグロビン中に存在するヘム、すなわちポルフィリン鉄（II）錯体は、酸素分子を可逆的に吸脱着できる。この様な天然のヘムと類似の酸素吸脱着機能を合成のポルフィリン鉄（II）錯体で実現しようとする研究は、これまでにも数多く報告されている（例えば、非特許文献１、非特許文献２等）。本出願の発明者らの研究グループは、ヘモグロビンの酸素結合サイトであるヘムポケットの立体構造を模倣し、ポルフィリン鉄錯体１分子に対して、酸素吸着能を有効に発揮させるために必要な塩基性軸配位子、例えばアルキルイミダゾール誘導体を１分子共有結合すれば、安定な酸素錯体が得られると考え、ポルフィリン環の２位にイミダゾリルアルキル基を有するポルフィリン鉄（II）錯体を精密合成した（例えば非特許文献３等）。さらにこれらのポルフィリン鉄（II）錯体をリン脂質小胞体中に包埋させるか、あるいはヒト血清アルブミンに結合させることにより、可逆的な酸素吸脱着が水中でも可能となることを報告している（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【０００３】
これらのポルフィリン鉄（II）錯体の水溶液や分散液を赤血球の代替物として使用する場合、分子設計の過程で、酸素親和度（Ｐ50：全体の５０％のヘムに酸素が結合する際の酸素分圧）を適当な値、すなわち生理条件下における赤血球のＰ50値（２８Torr）と同等の値に調整することが望まれる。一般に、Ｎ−置換イミダゾールを分子内に結合した場合、Ｐ50値は低い（低酸素分圧でも酸素を解離しない）ため、赤血球代替物として使用には不向きである。そこで、Ｐ50値を適度に高くする方法として、イミダゾール環の２位にメチル基等の立体障害基を導入し、イミダゾール窒素と中心鉄（II）の結合を弱め、酸素親和度を調節する分子設計が広く行われてきた。しかし、Ｎ−アルキルイミダゾール誘導体には薬理作用を持つものがあり、体内毒性の高い場合が多い。
【０００４】
また、ヘモグロビンのヘムに配位結合した近位塩基が、ヒスチジン残基のイミダゾールであることは良く知られている。ヒスチジンを分子内に共有結合した合成ポルフィリン化合物は、すでに本発明者らが報告している。しかし、Ｐ50値が低いため、酸素を解離しにくい欠点があった。
【非特許文献１】J. P. Collman, Acc. Chem. Res., 10, 265 (1977)
【非特許文献２】F. Basolo, B. M. Hoffman, J. A. Ibers, Acc. Chem. Res., 8, 384 (1975)
【非特許文献３】E. Tsuchida et al., J. Chem. Soc. Perkin. Trans. 2, 747-753 (1995)
【特許文献１】特開昭５９−１６４７９１号公報
【特許文献２】特開昭５９−１６２９２４号公報
【特許文献３】特開平８−３０１８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、赤血球の値により近いＰ50値を有し、しかもより生体適合性の高い人工酸素運搬体として、有効に作用するポルフィリン化合物を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、生体適合性のより高い塩基性軸配位子を結合した置換ポルフィリン化合物の分子設計と機能発現に鋭意研究を重ねた結果、５，１０，１５，２０−テトラキス（ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン化合物またはプロトポルフィリン化合物に、１−メチルヒスチジン誘導体をポルフィリン１モルに対して１モルの割合で導入することにより（分子内に軸塩基を持つポルフィリンとなる）、Ｐ50を適当な値に保ちながら、安定な酸素錯体を形成し得る新しい酸素運搬体が提供できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明によると、分子内に１−メチルヒスチジン（すなわち、Ｎτ−メチルヒスチジン）誘導体を結合させたポルフィリン化合物が提供される。
【０００８】
本発明の第１の具体的な側面によると、一般式［Ｉ］：
【０００９】
【化６】
2008031103.tif 000002
【００１０】
（ここで、Ｒ1は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ2はアルキレン基、Ｒ3は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオン（塩素イオン、臭素イオン等）を表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【００１１】
本発明の第２の具体的な側面によると、一般式［II］：
【００１２】
【化７】
2008031103.tif 000003
【００１３】
（ここで、Ｒ4は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ5はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ6は水素原子、アルキル基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基またはベンジルオキシカルボニル基、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオン（塩素イオン、臭素イオン等）を表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【００１４】
本発明の第３の具体的な側面によると、一般式［III］：
【００１５】
【化８】
2008031103.tif 000004
【００１６】
（ここで、Ｒ7は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ8はアルキレン基、Ｒ9は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオン（塩素イオン、臭素イオン等）を表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【００１７】
本発明の第４の具体的な側面によると、一般式［IV］：
【００１８】
【化９】
2008031103.tif 000005
【００１９】
（ここで、Ｒ10は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基、Ｒ11はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ12は水素原子、アルキル基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基またはベンジルオキシカルボニル基、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオン（塩素イオン、臭素イオン等）を表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から2を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物が提供される。
【００２０】
本発明の第５の具体的な側面によると、一般式［Ｖ］：
【００２１】
【化１０】
2008031103.tif 000006
【００２２】
（ここで、Ｒ13は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基、Ｒ14はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチド、Ｒ15およびＲ16は、メチル基であるか、または水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であって、Ｒ15がメチル基であるとき、Ｒ16は、水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であり、Ｒ15が水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であるとき、Ｒ16はメチル基であり、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン、Ｘ-はハロゲンイオン（塩素イオン、臭素イオン等）を表し、Ｘ-の個数ｎは遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数を示す）で示されるポルフィリン化合物を提供する。
【００２３】
さらに本発明は、前記本発明のポルフィリン化合物をアルブミンに包接させてなるアルブミン−ポルフィリン複合体を提供する。
【００２４】
さらにまた、本発明は、本発明のアルブミン−ポルフィリン複合体に、アルブミン１分子当りの平均結合分子数が１〜１５となるようにポリ（エチレングリコール）鎖を共有結合させた表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体を提供する。
【００２５】
加えて、本発明は、本発明のアルブミン−ポルフィリン複合体を含有する人工酸素運搬体を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、赤血球の値に近い酸素親和性を有し、かつ毒性の低いポルフィリン化合物が提供される。この化合物は、２位に塩基性軸配位子として機能する１−メチルヒスチジン（すなわち、Ｎτ−メチルヒスチジン）誘導体を有するため、Ｎ−置換イミダゾールを共有結合させることなく優れた酸素結合性を示し、人工酸素運搬体のほか、ガス吸着剤、酸素吸脱着剤、酸化還元触媒、酸素酸化反応触媒等としても有効に作用するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明のポルフィリン化合物は、１−メチルヒスチジン誘導体を結合させたものであるが、より具体的には、上記式［Ｉ］、［II］、［III］、［IV］、または［Ｖ］で示されるものが好ましい。
【００２８】
式［Ｉ］において、Ｒ1は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ1は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルキル基、１−置換シクロプロピル基、１−置換シクロペンチル基、１−置換シクロヘキシル基、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基等である。ここで、Ｒ’で表されるアルキル基としてはＣ1〜Ｃ6アルキル基が好ましい。
【００２９】
式［Ｉ］において、Ｒ2はアルキレン基であり、好ましくはＣ1〜Ｃ10アルキレン基である。
【００３０】
式［Ｉ］において、Ｒ3は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基である。アルキルオキシ基のアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好適である。
【００３１】
式［Ｉ］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００３２】
式［II］において、Ｒ4は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ4は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルキル基、１−置換シクロプロピル基、１−置換シクロペンチル基、１−置換シクロヘキシル基、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基等である。ここで、Ｒ’で表されるアルキル基としてはＣ1〜Ｃ6アルキル基が好ましい。
【００３３】
式［II］において、Ｒ5はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドであり、好ましくは疎水性残基を有するα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドである。α−アミノ酸の例を挙げると、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、バリン、アラニン、グリシン等である。
【００３４】
式［II］において、Ｒ6は水素原子、アルキル基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基またはベンジルオキシカルボニル基である。アルキル基の鎖長はＣ1〜Ｃ18が好適である。また、アルキルカルボニル基およびアルキルオキシカルボニル基におけるアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好適である。
【００３５】
式［II］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００３６】
式［III］において、Ｒ7は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ7は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルカン基、１−置換シクロプロピル基、１−置換シクロペンチル基、１−置換シクロヘキシル基、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基等である。ここでＲ’で表されるアルキル基としてはＣ1〜Ｃ6アルキル基が好ましい。
【００３７】
式［III］において、Ｒ8はアルキレン基であり、好ましくはＣ1〜Ｃ10アルキレン基である。
【００３８】
式［III］において、Ｒ9は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基である。アルキルオキシ基のアルキル鎖長はＣ1〜Ｃ10が好適である。
【００３９】
式［III］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００４０】
式［IV］において、Ｒ10は置換基を有してもよい直鎖または脂環式炭化水素基である。Ｒ10は１位に置換基を有する直鎖または脂環式炭化水素基が好ましい。そのような直鎖または脂環式炭化水素基の例を挙げると、１，１−二置換Ｃ1〜Ｃ10アルカン基、１−置換シクロプロピル基、１−置換シクロペンチル基、１−置換シクロヘキシル基、２−置換ノルボルニル基（これら基における置換基は、メチル基、アルキルアミド基（Ｒ’ＣＯＮＨ−）、アルキルエステル基（Ｒ’ＯＯＣ−）またはアルキルエーテル基（Ｒ’Ｏ−））、１−メチル−２−シクロヘキセニル基、または１−アダマンチル基等である。ここでＲ’で表されるアルキル基としてはＣ1〜Ｃ6アルキル基が好ましい。
【００４１】
式［IV］において、Ｒ11はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドであり、好ましくは疎水性残基を有するα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドである。α−アミノ酸の例を挙げると、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、バリン、アラニン、グリシン等である。
【００４２】
式［IV］において、Ｒ12は水素原子、アルキル基、アルキルカルボニル基、アルキルオキシカルボニル基またはベンジルオキシカルボニル基である。アルキル基の好ましい鎖長はＣ1〜Ｃ18である。また、アルキルカルボニル基およびアルキルオキシカルボニル基の好ましいアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10である。
【００４３】
式［IV］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００４４】
式［Ｖ］において、Ｒ13は水酸基、アルキルオキシ基、またはベンジルオキシ基である。アルキルオキシ基のアルキル鎖長は、Ｃ1〜Ｃ10が好ましい。
【００４５】
式［Ｖ］において、Ｒ14はα−アミノ酸、または２つのα−アミノ酸により構成されるジペプチドであり、好ましくは疎水性残基を有するα−アミノ酸、または２つの該α−アミノ酸により構成されるジペプチドである。α−アミノ酸の例を挙げると、イソロイシン、ロイシン、フェニルアラニン、バリン、アラニン、グリシン等である。
【００４６】
式［Ｖ］において、Ｒ15およびＲ16は、メチル基であるか、または水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であって、Ｒ15がメチル基であるとき、Ｒ16は、水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であり、Ｒ15が水素原子、ビニル基、エチル基、１−メトキシエチル基、１−ブロモエチル基、アセチル基もしくはホルミル基であるとき、Ｒ16はメチル基である。
【００４７】
式［Ｖ］において、Ｍはポルフィリン環における４つのピロール窒素のうち２つのピロール窒素に結合する２つの水素原子（すなわち、金属フリー）、もしくは中心遷移金属イオン（周期律表第４〜５周期の遷移金属イオン）である。Ｘ-は塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンを示し、Ｘ-の個数ｎは前記遷移金属イオンＭの価数から２を差し引いた数である。
【００４８】
式［Ｉ］〜式［Ｖ］のポルフィリン化合物において、ＭがＣｏ、Ｆｅ等の周期律表第４〜５周期の遷移金属イオンである場合には、当該遷移金属イオンは、＋２価または＋３価の状態を取り得、このポルフィリン化合物は、ポルフィリン金属錯体である。そして、ＭがＣｏ、Ｆｅ等の周期律表第４〜５周期の＋２価の遷移金属イオンである場合には、分子内のヒスチジンのイミダゾール残基が配位できる状態となる。このようなポルフィリン金属錯体は、当該分子のみで酸素結合能を発揮できるものである。また、本発明のポルフィリン化合物では、近位塩基であるヒスチジン誘導体のイミダゾール環４位に存在するＣβに結合したメチレン基が適度な立体障害基として作用するため、酸素親和性を適当な値に保ちつつ、安定な酸素配位錯体が生成される。しかも、このヒスチジン誘導体は天然アミノ酸由来のものであるため、生体適合性に優れていることはいうまでもない。
【００４９】
以上より、本発明のポルフィリン化合物は、使用時に軸塩基濃度を極限まで低減できることはもちろんのこと、適度な酸素親和度を実現し、体内毒性の高いＮ−置換イミダゾール誘導体を結合させる必要なく、生体内へ投与しても安全性の高い、人工酸素運搬体として有効に作用する。この場合、本発明のポルフィリン化合物は、遷移金属イオンＭとして、＋２価のＦｅを有することが好ましい。
【００５０】
ポルフィリン化合物は、酸化還元反応、酸素酸化反応、酸素添加反応の触媒としても作用するものである。したがって、本発明のポルフィリン化合物は、人工酸素運搬体として利用できるだけでなく、ガス吸着剤、酸化還元触媒、酸素酸化反応触媒、酸素添加反応触媒としても利用可能なものである。
【００５１】
本発明のポルフィリン化合物は、どのような方法で製造されてもよいが、例えば、次の一般式［VI］：
【００５２】
【化１１】
2008031103.tif 000007
【００５３】
で示される５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−アミノフェニル）ポルフィリンを出発物質として合成できる。
【００５４】
具体的には、J. P. Collman et al., J. Am. Chem. Soc., 97, 1427 (1975)に記載の方法に従って合成された５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−アミノフェニル）ポルフィリンを適当な乾燥有機溶剤（例えば乾燥テトラヒドロフラン）に溶解し、塩基（例えばピリジン、トリエチルアミン、４−ジメチルアミノピリジン等）と脂肪酸クロライド（例えば２，２−ジメチルアルカン酸クロライドや１−メチルシクロヘキサン酸クロライド等）を加えて、暗所、氷冷するか、または室温で撹拌する。その後、溶媒を減圧除去し、これをクロロホルム等の有機溶媒で抽出し、水で洗浄、脱水後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンが得られる。
【００５５】
この５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンを適当な乾燥有機溶剤（例えば乾燥クロロホルム）に溶解し、塩化銅二水和物とトリエチルアミンのメタノール溶液を加えて、６０℃で１時間、還流する。反応溶液の可視吸収スペクトルから、銅イオンがポルフィリンに挿入されたことを確認した後、溶媒を減圧除去し、これをクロロホルム等の有機溶媒で抽出、水で洗浄、脱水後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして、５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅（II）が得られる。
【００５６】
次に、十分に脱気したジメチルホルムアミドを氷水で冷却し、オキシ塩化リンを加え、室温で１〜２時間撹拌してヴィルスマイヤー試薬を調製する。ここに乾燥ジクロロメタンまたはクロロホルムに溶解した５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅を室温で滴下する。このとき、反応溶液は瞬時に赤色からイミニウム塩由来の緑色に変化する。これを１２〜２４時間沸点還流させ、放冷後、飽和酢酸ナトリウム水溶液を反応溶液に加え、緑色から紫色に変化することを確認した後、更に２０〜４０℃で２０〜１２０分間撹拌を続ける。これを適当な有機溶剤で抽出し、水で洗浄、脱水、乾燥後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして２−ホルミル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅が得られる。
【００５７】
この２−ホルミル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン銅を適当な有機溶媒（例えばジクロロメタン）に溶解、濃硫酸を加え、室温で１０分間激しく攪拌させると、溶液の色は緑色に変化する。この溶液を、クロロホルムと氷水の二層溶液中へ滴下し、炭酸ナトリウムで中和、クロロホルム層を純水で数回洗浄した後、クロロホルム等の有機溶媒で抽出し、水で洗浄、脱水、乾燥後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして、２−ホルミル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンが得られる。
【００５８】
この２−ホルミル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンを適当な有機溶剤（例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、ベンゼン等）に溶解し、メタノールを加えて窒素で十分に脱気する。氷冷下、水素化ホウ素ナトリウムを加え５〜１５分間撹拌した後、水を加えて反応を停止させる。これをクロロホルム等の有機溶媒で抽出し、水で洗浄、乾燥、濾過後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして２−ヒドロキシメチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンが得られる。
【００５９】
このようにして得た２−ヒドロキシメチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンの２−ヒドロキシメチル基へのヒスチジン誘導体の導入は、例えば以下の方法により達成できる。
【００６０】
２−ヒドロキシメチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンを適当な乾燥有機溶剤（例えばテトラヒドロフラン、ジクロロメタン、ベンゼン等）に溶解し、ジカルボン酸の環状無水物（例えば、グルタル酸無水物等）、４−ジメチルアミノピリジンを加え、窒素雰囲気下で、１０〜２４時間沸点環流させる。溶媒を減圧除去した後、これをクロロホルム等の有機溶媒で抽出し、水で洗浄、乾燥後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして２−（（カルボキシアルカノイル）オキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンを得る。
【００６１】
この２−カルボキシアルカノイルオキシメチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリン、トリエチルアミンを無水ジメチルホルムアミドに溶解させ、１０〜３０分間窒素置換する。カップリング試薬であるベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウム  ヘキサフルオロリン酸（ＢＯＰ）を加え、さらに窒素雰囲気下で１０〜３０分間攪拌する。その後、１−メチルヒスチジン誘導体、例えばＬ−（ｏ−アルコキシ）（１−メチル）ヒスチジン・２塩酸塩を加え、窒素雰囲気下、遮光しながら室温で１０〜１８時間攪拌する。反応の進行をTLCで確認後、これを純水中に滴下し、ポルフィリンを沈殿させる。沈殿物をＧ４グラスフィルターでろ別し、ろ物を適当な有機溶媒（例えばクロロホルム）に溶解して採取する。無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を減圧除去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして目的物２−（（（ｏ−アルコキシ）（１−メチル）ヒスチジンアミド）アルカノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−置換アミドフェニル）ポルフィリンが得られる。
【００６２】
なお、この生成物は、一重項酸素によりイミダゾール環が分解してしまうので、精製操作は暗所にて行うことが好ましい。
【００６３】
こうして得られたポルフィリンへの中心金属Ｍの導入は、例えばD. Dolphin 編、The Porphyrin、1978年、アカデミック・プレス社等に記載の一般法により達成され、相当のポルフィリン化合物として得られる。一般に、鉄錯体の場合にはポルフィリン鉄（III）錯体が、コバルト錯体の場合にはポルフィリンコバルト（II）錯体が得られる。
【００６４】
なお、上記ポルフィリン化合物の内、鉄（III）錯体の形を有する場合は、適当な還元剤（亜二チオン酸ナトリウム、アスコルビン酸等）を用い、常法により中心金属を３価から２価へ還元すれば、酸素結合活性が付与できる。
【００６５】
本発明のポルフィリン化合物の鉄（II）錯体は、リン脂質分子から成る二分子膜小胞体に包埋したり、リン脂質被覆脂肪乳剤中へ内包し、ヒトまたはウシ血清アルブミンに包接し、組換えヒト血清アルブミンに包接し、あるいは、アルブミン多量体に包接するなどしてもよい。これらの包埋物、内包物、包接物等においても、ポルフィリン鉄（II）錯体は、酸素との接触により速やかに安定な酸素錯体を生成できる。
【００６６】
これらアルブミン−ポルフィリン複合体に、アルブミン１分子当りの平均結合分子数が１〜１５本となるようにポリ（エチレングリコール）鎖を共有結合させて表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体を提供することができる。この場合、ポリ（エチレングリコール）は、１，０００〜２０，０００の数平均分子量を有することが好ましい。アルブミン−ポルフィリン複合体をポリエチレングリコールで表面修飾するためには、例えば、以下に示す方法を行う。すなわち、アルブミン−ポルフィリン複合体（アルブミン濃度：０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜５．０重量％、ポルフィリン／アルブミン：１〜８（モル／モル））のリン酸緩衝生理塩水溶液（ＰＢＳ、ｐＨ７．４）に、例えばイミノチオラン（ピアス・ケミカル製）（イミノチオラン／アルブミン：３〜４０（モル／モル）、好ましくは１０〜３０）を加え、室温で１〜１２時間、好ましくは２〜６時間攪拌する。続いて、片末端マレイミド片末端メチル−ポリ（エチレングリコール）（例えば、サンブライトメマール５０−Ｈ、Ｍｗ：５，０００、日本油脂製）（ポリ（エチレングリコール）／アルブミン：３〜４０（モル／モル）、好ましくは１０〜３０）を添加し、同条件で０．５〜６時間、好ましくは１〜３時間反応させる。得られた混合物を限外濾過装置（アドバンテック製、ＵＨＰ−７６Ｋ、限外分子量膜：５ｋＤａ）を用い、数リットルのＰＢＳ溶液で濃縮・洗浄を繰り返す。得られた赤色の表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体水溶液を０．４５μｍの除菌フィルター（アドバンテック製、ＤＩＳＭＩＣ ２５ＣＳ０４５ＡＳ）を通過させて最終調整する。表面修飾アルブミン−ポルフィリン複合体の分子量は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法−質量分析（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦＭＳ）（島津製作所製、ＫＲＡＴＯＳ ＡＸＩＭＡ−ＣＦＲ）により測定できる。この結果から、アルブミン表面に結合したポリ（エチレングリコール）鎖の本数が１〜１５本であることがわかる。
【００６７】
本発明のポルフィリン化合物は、酸素分圧に応じて酸素を吸脱着できるものである。つまり、このような酸素結合解離は可逆的に繰り返し行うことができるものであり、本発明のポルフィリン化合物は、酸素吸脱着剤や酸素運搬体として有効に作用するのである。
【００６８】
また、以上のとおりのポルフィリン化合物は、金属に配位できる気体であれば、酸素に限らず、例えば、一酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素等を結合することもできる。したがって、本発明のポルフィリン化合物は、均一系、不均一系での酸化還元反応触媒やガス吸着剤としても応用できるものである。
【実施例】
【００６９】
以下、この発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明は実施例のものに限定されない。
【００７０】
例１
２−ヒドロキシメチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリン（０．５４ｇ、０．４５ｍｍｏｌ）の蒸留テトラヒドロフラン溶液（１５ｍＬ）にグルタル酸無水物（１５５ｍｇ、１．３５ｍｍｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン（３２．７ｍｇ、０．２７ｍｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下、６０℃で、１８時間反応させた。溶媒を減圧除去してから、これをクロロホルムで抽出し、純水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量のクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル：５／１（容量／容量））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、紫色の２−（４−カルボキシブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリンを収量０．４５ｇ（収率７９％）で得た。
【００７１】
得られた２−（４−カルボキシブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００７２】
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／酢酸エチル：５／１（容量／容量））：Ｒｆ＝０．４９（モノスポット）
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：１６８８（νC=O（アミド））、１７３４（νC=O（エステル））、３４２７（νNH）。
【００７３】
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3）：λmax＝４２３、５１７、５４７、５９１、６４６ｎｍ
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：１３１５（［Ｍ］+）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ3）：δ（ｐｐｍ）＝-2.6 （s, 2H, inner H), 0.1（m, 12H, 1-メチル）, 0.3-1.0（m, 40H, シクロヘキサン）, 2.0 （t, 2H, -CH2COOH), 2.4 （m, 4H, -CH2CH2C(=O)O-), 5.3 (q, 2H, -CH2OC(=O)-), 7.4-7.5（m,8H, アミド-H, フェニル-4）, 7.7-7.8（m、8H、フェニル-3,5）, 8.6（s, 1H, ピロール-βH）, 8.7-8.8（m, 10H, ピロール-βH, フェニル-6）。
【００７４】
例２
例１で得られた２−（４−カルボキシブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリン（６７７ｍｇ、５１５μｍｏｌ）とトリエチルアミン（ＴＥＡ）（５８０μＬ、４．５３ｍｍｏｌ）の蒸留ＤＭＦ溶液（３０ｍＬ）に、１０分間窒素を通気して脱気した後、ＢＯＰ（２．２３ｇ、５．０４ｍｍｏｌ）を加え、さらに窒素雰囲気下、室温で１０分攪拌した。その後、（１−メチル）ヒスチジンメチルエステル（９００ｍｇ、４．９２ｍｍｏｌ）を加えて、窒素雰囲気下、室温で遮光しながら、１２時間攪拌した。反応の進行をＴＬＣで確認した後、反応液を純水に滴下して、ポルフィリンを沈殿させた。沈殿物をＧ４グラスフィルターで濾別、濾物をクロロホルムに溶解させて採取した後、クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させて、濾過、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール：１０／１（容量／容量））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、紫色の２−（４−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）ブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリンを収量４１９ｍｇ（収率５５％）で得た。
【００７５】
２−（４−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）ブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００７６】
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール：８／１（容量／容量））：Ｒｆ＝０．５６（モノスポット）。
【００７７】
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：１６７６（νC=O（アミド））、１７３９（νC=O（エステル））、３４２６（νNH）。
【００７８】
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3）：λmax＝４１９、５１４、５４３、５８９ｎｍ）。
【００７９】
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：１４８０（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００８０】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ3）：δ（ｐｐｍ）＝ -2.6 (2H, s, innerH), 0.0-0.1 (12H, m, 1-Me), 0.3-1.0 (40H, m, シクロヘキサン), 1.9 (2H, t, -CH2CH2CONH), 2.3 (2H, t, -CH2CH2CONH), 2.4 (2H, t, -O(C=O)CH2-), 3.1 (2H, m, イミダゾール-CH2), 3.6 (3H, d, ヒスチジン-OMe), 3.7 (3H, m, ヒスチジン(CH3)), 4.8 (1H, br, イミダゾール-CH2CH), 5.2-5.4 (2H, m, Por-CH2O-), 6.7 (1H, s, ヒスチジン), 7.3-7.9 (14H, m, アミド-H, フェニル-H, ヒスチジン), 8.6-8.8 (11H, m, ピロール-βおよびフェニル-H)。
【００８１】
例３
ポルフィリンへの鉄導入反応は、例えばD. Dolphin 編、The Porphyrin、1978年、アカデミック・プレス社等に記載の一般法により達成できる。
【００８２】
４７％臭化水素酸水溶液２０ｍＬを十分に脱気し、脱酸素を行った後、素早く電解鉄（７９０ｍｇ、１４．１ｍｍｏｌ）を加え、８０℃まで昇温、１時間撹拌した。溶液の色は無色透明から薄緑色へと変化した。電解鉄が完全に溶けたら１３０℃まで昇温し、臭化水素酸、および水を蒸発させ、白色固体の臭化第一鉄を得た。次に、例２で得た２−（４−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）ブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリン（４１９ｍｇ、２８３μｍｏｌ）、２，６−ルチジン（１．６５ｍＬ、１４．１ｍｍｏｌ）のテトラヒドラフラン溶液を調製した臭化第一鉄に窒素雰囲気で滴下し、２時間沸点還流させた。溶媒を減圧除去後、これをクロロホルムで抽出し、水で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、また溶媒を減圧除去した。シリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール（８／１）（容量／容量））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、２−（４−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）ブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物を収量１９０ｍｇ（収率４４％）で得た。
【００８３】
得られた２−（４−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）ブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物の分析結果は、以下のとおりであった。
【００８４】
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール：８／１（容量／容量））：Ｒｆ＝０．４７（モノスポット））。
【００８５】
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：１６９０（νC=O（アミド））、１７４１（νC=O（エステル））、３４２３（νNH）。
【００８６】
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3）：λmax＝４１６、５０７、５７４ｎｍ）。
【００８７】
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：１５３５（［Ｍ−Ｂｒ］+）。
【００８８】
例４
既報（特開２００２−１２８７８１号公報）に従って得た２−ヒドロキシメチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバルアミド）フェニル）ポルフィリン（７１３ｍｇ、６８５μｍｏｌ）とＴＥＡ（８７７μＬ、６．８５ｍｍｏｌ）の蒸留ＤＭＦ溶液（５０ｍＬ）に、１０分間窒素を通気して脱気した後、ＢＯＰ （３．０３ｇ、６．８５ｍｍｏｌ）を加え、さらに窒素雰囲気下、室温で１０分攪拌した。その後、グリシル−Ｌ−（１−メチル）ヒスチジン  ｔ−ブチルエステル（２．２３ｇ、６．８５ｍｍｏｌ）を加えて、窒素雰囲気下、室温で遮光しながら、１２時間攪拌した。反応の進行をＴＬＣで確認した後、ＤＭＦを減圧除去し、クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥させて、濾過、溶媒を減圧除去した。これをクロロホルムで抽出、水で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過し、溶媒を減圧除去した。これをシリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール：１０／１（容量／容量））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、紫色の２−（（（Ｏ−ｔ−ブチル）（１−メチル）ヒスチジル）グリシルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバルアミド）フェニル）ポルフィリンを収量４７１ｍｇ（収率５１％）で得た。
【００８９】
得られた２−（（（Ｏ−ｔ−ブチル）（１−メチル）ヒスチジル）グリシルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバルアミド）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００９０】
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール：１０／１（容量／容量））：Ｒｆ＝０．４３（モノスポット））。
【００９１】
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：１７１４（νC=O（ウレタン））、１６８２（νC=O（アミド））、１７３８（νC=O（エステル））、３４２６（νNH）。
【００９２】
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3）：λmax＝４２０、５１５、５４３、５８８ｎｍ）。
【００９３】
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：１３４９（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００９４】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ3）：δ（ｐｐｍ）＝-2.5 (2H, s, innerH), 0.0-0.1 (36H, m, ピバル), 1.4 (9H, m, t-ブトキシカルボニル), 3.0 (2H, m, イミダゾール-CH2), 3.7 (3H, m, ヒスチジン(CH3)), 4.2 (2H, m, -C(=O)CH2-)， 4.9 (1H, br, イミダゾール-CH2CH), 5.2-5.4 (2H, m, Por-CH2O-), 6.6 (1H, s, ヒスチジン), 7.2-7.9 (17H, m, アミド-H, フェニル-H, ヒスチジン), 8.6-8.8 (11H, m, ピロール-βおよびフェニル-H)。
【００９５】
例５
既報（特許公開２００６−００８６２２号公報）に従って得た５，１０，１５−トリス（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）−２０−モノ（β−ｏ−（（Ｎ−トリフェニルメチル）アミノ）フェニル）ポルフィリン（２００ｍｇ、１５５μｍｏｌ）、クロロホルム（３０ｍＬ）を加え、塩化水素ガスを吹き込みながら１５分間撹拌した。このとき溶液の色は赤紫色から緑色に変化した。純水、炭酸水素ナトリウムを添加し、ｐＨを７に調整後、クロロホルムにて抽出、水洗後、無水硫酸ナトリウムで脱水、溶媒を減圧除去し、紫色固体を得た。これをＴＨＦ溶液（３０ｍＬ）に溶解させ、無水コハク酸（２３ｍｇ、２３０μｍｏｌ）、４−ジメチルアミノピリジン（４９ｍｇ、４００μｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下、６０℃で、１８時間反応させた。溶媒を減圧除去してから、クロロホルムにて抽出し、純水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過後、溶媒を減圧除去する。残渣を少量のクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール：１０／１（容量／容量））で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、紫色の５，１０，１５−トリス（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）−２０−モノ（β−ｏ−（（３−カルボキシ）プロパンアミド）フェニル）ポルフィリンを収量１４２ｍｇ（収率８０％）で得た。
【００９６】
得られた５，１０，１５−トリス（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）−２０−モノ（β−ｏ−（（３−カルボキシ）プロパンアミド）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【００９７】
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール：８／１（容量／容量））：Ｒｆ＝０．４３（モノスポット）
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：１７１５（νC=O（カルボン酸））、１６８６（νC=O（アミド））
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム）：λmax＝４２０、５１４、５４４、５８８、６４３ｎｍ）
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：１１４７（［Ｍ＋Ｈ］+）。
【００９８】
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ3）：δ（ｐｐｍ）＝-2.8 (s, 2H, innerH), -0.2 (s, 9H,メチル シクロヘキサン), -0.1-1.0 (m, 30H, シクロヘキサン), 2.5 (t, 2H, -NH-C(=O)-CH2-), 2.7 (t, 2H, -CH2COOH), 7.0-8.5 （m, 22H, N-H(アミド), フェニル）, 8.5-8.8 (m, 8H, ピロール-β)
例６
例２において、２−（４−カルボキシブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリンの代わりに、例５で得た５，１０，１５−トリス（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）−２０−モノ（β−ｏ−（（３−カルボキシ）プロパンアミド）フェニル）ポルフィリンを用いて、５，１０，１５−トリス（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）−２０−モノ（β−ｏ−（（３−（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）プロパンアミド）フェニル）ポルフィリンを合成した。
【００９９】
得られた５，１０，１５−トリス（α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）−２０−モノ（β−ｏ−（（３−（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）プロパンアミド）フェニル）ポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【０１００】
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム：メタノール：８／１（容量／容量））：Ｒｆ＝０.４５（モノスポット）
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：１７３２（νC=O（エステル））、１６８６（νC=O（アミド））
紫外可視吸収スペクトル（クロロホルム）：λmax＝４２１、５１４、５４４、５８９、６４３ｎｍ
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：１１４７（［Ｍ＋Ｈ］+）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（ＣＤＣｌ3）：δ（ｐｐｍ）＝-2.8 （s, 2H, innerH）, -0.2 (s, 9H,メチル シクロヘキサン), -0.1-1.0 (m, 30H, シクロヘキサン), 2.6 (m, 4H, -NH-C(=O)-(CH2)2-), 3.2 (m, 2H, イミダゾール-CH2-), 3.6 (d, 3H, ヒスチジン-OMe), 3.7 (m, 3H, ヒスチジン-CH3), 4.8 (br, 1H, イミダゾール-CH2-CH),6.6 (s, 1H, ヒスチジン), 7.0-8.5 （m, 21H, N-H(アミド), フェニル）, 8.5-8.8 (m, 8H, ピロール-β)。
【０１０１】
例７
プロトポルフィリンＩＸ（４００ｍｇ、０．７１ｍｍｏｌ）をピリジン４０ｍＬに溶解し、室温で１０分間撹拌した。そこにＢＯＰ（８４０ｍｇ、１．９ｍｍｏｌ）を加え、さらに１０分間撹拌した。ＤＭＦ１５ｍＬにグリシル−Ｌ−（１−メチル）ヒスチジン  メチルエステル（１３６ｍｇ、０．５７ｍｍｏｌ）を溶解し、滴下漏斗を用いて反応溶液にゆっくりと滴下した。室温、遮光下で２．５時間撹拌後、メタノール５ｍＬを加え、さらに１８時間攪拌を続けた。得られた反応溶液を氷水２Ｌ中に滴下し、遠心分離（７０００ｇ、３０分）により沈殿物をＧ４グラスフィルターでろ過、クロロホルム／メタノール溶液に溶解させた。溶媒を減圧除去した後、シリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール=１０／１（ｖ／ｖ））で分画精製した。得られた成分を真空乾燥し、３，１８−ジビニル−８−（３−メトキシカルボニル）エチル−１２−（２−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジル）グリシンアミドエチル）−２，７，１３，１７−テトラメチルポルフィリンを収量１４２ｍｇ（収率２５％）で得た。
【０１０２】
得られた３，１８−ジビニル−８−（３−メトキシカルボニル）エチル−１２−（２−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジル）グリシンアミドエチル）−２，７，１３，１７−テトラメチルポルフィリンの分析結果は、以下のとおりであった。
【０１０３】
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール＝１０／１（容量／容量））：Ｒｆ＝０.５０（モノスポット）
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：１６３６（νC=O（アミド））、１７２５（νC=O（エステル））。
【０１０４】
可視吸収スペクトル（クロロホルム）：λmax＝６２７、５７７、５４１、５０５、４０５ｎｍ
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル：８０１（［Ｍ＋Ｈ］+）
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（d6−ＤＭＳＯ、ＴＭＳ基準）：δ（ｐｐｍ）＝ -4.6 （s, 2H, inner-NH）, 2.7-2.9 （m, 2H, イミダゾール-CH2-）, 3.0-3.5 （m, 20H, por-CH3, -CH2-CH2-CO-NH-）, 3.6（s, 3H,-OCH3）, 3.7（m, 3H,ヒスチジン-CH3）,4.0-4.3 （d, 4H, por-CH2-）, 4.3-4.5 （m, 1H, α-CH）, 6.0-6.4 （m, 4H, ビニル=CH2）, 7.4 （s, 1H, ヒスチジン）, 8.0-8.3 （m, 5H, ビニル-CH=, ヒスチジン）, 9.8-10 （m, 4H, メソ-H）
例８
例４で得た２−（（（Ｏ−ｔ−ブチル）（１−メチル）ヒスチジル）グリシルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバルアミド）フェニル）ポルフィリンを、２，６−ルチジンを含む乾燥テトラヒドロフラン中で、塩化コバルトと反応させ、コバルト錯体である２−（（（Ｏ−ｔ−ブチル）（１−メチル）ヒスチジル）グリシルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバルアミド）フェニル）ポルフィリンコバルト（II）を定量的に合成した。
【０１０５】
得られた２−（（（Ｏ−ｔ−ブチル）（１−メチル）ヒスチジル）グリシルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（ピバルアミド）フェニル）ポルフィリンコバルト（II）の分析結果は、以下のとおりであった。
【０１０６】
薄層クロマトグラフィー（クロロホルム／メタノール：１０／１（容量／容量））：Ｒｆ＝０.４０（モノスポット）。
【０１０７】
赤外吸収スペクトル（ｃｍ-1）：１７３８（νC=O（エステル））、１７１４（νC=O（ウレタン））、１６８２（νC=O（アミド））。
【０１０８】
紫外可視吸収スペクトル（ＣＨＣｌ3）：λmax＝４０４、５２１、５５５ｎｍ。
【０１０９】
ＦＡＢ−ＭＳスペクトル（ｍ／ｚ）：１４０６（［Ｍ］+）。
【０１１０】
応用例１
例３で合成した２−（４−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）ブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物０．１μｍｏｌを１０ｍＬの無水トルエン溶液とし、窒素置換後、亜二チオン酸水溶液と不均一系で約２時間混合攪拌し、鉄（II）へ還元した。窒素雰囲気下、トルエン層だけを抽出、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、濾別し、得られたトルエン溶液を測定セルに移し密閉した。こうして、２−（４−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）ブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリン鉄（II）錯体のトルエン溶液を得た。
【０１１１】
この溶液の可視吸収スペクトルはλmax：４４０、５４３、５６５ｎｍで、当該錯体はイミダゾールが１つ配位した５配位デオキシ型に相当するものであった。この溶液に、酸素ガスを吹き込むと直ちにスペクトルが変化し、λmax：４２６、５４７ｎｍのスペクトルが得られた。これより、錯体が酸素化錯体になっていることが確認された。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを１分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルは酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへ可逆的に変化し、酸素の吸脱着が可逆的に生起することを確認した。さらに、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返したところ、酸素吸脱着が連続して行えることも確認された。この酸素配位錯体はトルエン中に含まれる微量の水により徐々に酸化劣化していったが、その半減期は約１２時間（２５℃）であった。また、Ｐ50値は、１０Torr（２５℃）で、赤血球の値（８Torr）に近い。
【０１１２】
応用例２
例３で合成した２−（４−（（Ｏ−メチル）（１−メチル）ヒスチジンアミド）ブタノイルオキシ）メチル−５，１０，１５，２０−テトラキス（α，α，α，α−ｏ−（１−メチルシクロヘキサンアミド）フェニル）ポルフィリン鉄（III）臭化物（２０μＭ）を特開平８−３０１８７３号公報に記載の手法に従ってヒト血清アルブミン（２．５μＭ）に包接し、調製したアルブミン−ヘム複合体（ポルフィリン／アルブミン：８（ｍｏｌ／ｍｏｌ））のリン酸緩衝水溶液（ｐＨ７.４、１／３０ｍＭ）３ｍＬを石英製分光測定用セルに移し、窒素雰囲気下で密封した。その可視吸収スペクトルはλmaxが４４０、５４２、５６３ｎｍであり、包接されたポルフィリン鉄（II）錯体は分子内軸塩基が１つ配位したＦｅ（II）高スピン５配位錯体を形成していることが確認された。
【０１１３】
この分散液に酸素を通気したところ、その可視吸収スペクトルのλmaxは４２５、５４６ｎｍへ移行し、酸素化錯体の形成が示された。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを１分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルは酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへと可逆的に変化したことから、酸素の吸脱着が可逆的に生起することが確認された。なお、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返したところ、酸素吸脱着を連続して行えることが確認された。Ｐ50値は、１５Torr（３７℃、ｐＨ７.４）で、赤血球の値（２８Torr）に近い。