(57)【要約】      （修正有）【課題】亜鉛錯体から誘導される新規な薬剤の提供。【解決手段】一般式〔ＺｎＬ２〕２＋Ａ２−、〔ＺｎＬ３〕２＋Ａ２−、および〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕２＋Ａ２−で示された亜鉛錯体〔（但し、Ｌは、２，２’−ビピリジン化合物類、またはフェナントロリン化合物類である。ｔｐａは、トリス（ピリジルメチル）アミン類である。また、上記配位子の配位していない各錯体の配位座には、配位可能な溶媒が配位していてもよい。また、Ａ２−は２価の正イオンと対をなす陰イオンで、１価のイオン２つもしくは２価のイオン１つを示す〕からなる群から選択されるＺｎ（ＩＩ）錯体からなるＳＯＤ活性薬剤。【選択図】  図１
2004224711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式〔ＺｎＬ２〕２＋Ａ２−、〔ＺｎＬ３〕２＋Ａ２ー、および〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕２＋Ａ２−で示された亜鉛錯体〔（但し、Ｌは、そのそれぞれのピリジン環の３、３’位、４、４’位、５、５’位、および６、６’位の炭素は水素原子および炭素数１〜５のアルキル基からなる群から独立に選択される原子または基と結合している２つのピリジン環がその２位と２’位で連結した２，２’−ビピリジン（２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ）化合物類、または２つのピリジン環がフェナントロリンを形成して縮合し、Ｎ原子および縮合炭素原子以外の炭素が水素原子および炭素数１〜５のアルキル基からなる群から独立に選択される原子または基と結合しているフェナントロリン化合物類である。ｔｐａは、ピリジル基の水素原子の一部または全てが炭素数１〜５のアルキル基からなる群から独立に選択される基で置換されていてもよいトリス（ピリジルメチル）アミン〔ｔｒｉｓ（ｐｙｒｉｄｙｌｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ〕類である。また、上記配位子の配位していない各錯体の配位座には、配位可能な溶媒が配位していてもよい。また、Ａ２ーは２価の正イオンと対をなす陰イオンで、１価のイオン２つもしくは２価のイオン１つを示す〕からなる群から選択されるＺｎ（ＩＩ）錯体からなるＳＯＤ活性薬剤。
【請求項２】
Ｚｎ（ＩＩ）錯体が〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕２＋Ａ２ー、〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕２＋Ａ２ー、〔Ｚｎ（ｂｐｙ）３〕２＋Ａ２ー、および〔Ｚｎ（ｄｍｂｐ）２〕２＋Ａ２ー、〔但し、ｂｐｙは２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ、ｔｐａはｔｒｉｓ（ｐｙｒｉｄｙｌｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ、そしてｄｍｂｐは６，６’−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅである。また、Ａ２ーは請求項１と同じ意味である。〕からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のＳＯＤ活性薬剤。
【請求項３】
Ｚｎ（ＩＩ）錯体が〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕（ＣｌＯ４）２、〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕（ＣｌＯ４）２、〔Ｚｎ（ｂｐｙ）３〕（ＣｌＯ４）２および〔Ｚｎ（ｄｍｂｐ）２〕（ＣｌＯ４）２〔但し、ｂｐｙは２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ、ｔｐａはｔｒｉｓ（ｐｙｒｉｄｙｌｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ、そしてｄｍｂｐは６，６’−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅである。〕からなる群から選択されることを特徴とする請求項２に記載のＳＯＤ活性薬剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、亜鉛（ＩＩ）錯体からなるＳＯＤ（スーパーオキシドジスムターゼ；活性酸素不均化酵素）活性薬剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸素は、地球の表面の大気圏の２０．９％を占め、生物の代謝やエネルギー獲得に欠くことの出来ない重要物質である。生体は酸素分子を電子伝達系における最終の電子受容体として利用することにより高効率のエネルギー生産を可能としており、更に酸素添加反応によりホルモンなど生理活性物質の生合成、薬物や毒物の解毒を行うなど、酸素を利用する代謝系を獲得することにより進化してきた。
酸素は通常、基底状態である３重項状態であり（３Ｏ２）、この状態では反応性は高いものではない。しかし酸素が還元されることにより生成する活性酸素は酸素と比較して高い反応性を有していることにより、生体分子との反応性が問題となる。一般に活性酸素とは、酸素の１電子還元体であるスーパーオキシド（Ｏ２−）、２電子還元体である過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）等である。
【０００３】
ＳＯＤ（スーパーオキシドジスムターゼ）はスーパーオキシドの不均化反応を行い、過酸化水素と酸素分子を生成することによりこれを分解して、生体に有害な酸化反応が進行することを防止している。またＳＯＤが示すスーパーオキシドの消去作用は、抗酸化剤として機能し、医薬品や食品添加物として有効である。
【０００４】
【非特許文献１】
‘単一分子・原子レベルの反応制御’領域  ニュースレター第６号、有機化学・有機材料３頁、平成１４年８月３０日発行。
【特許文献１】
特開２０００−３１９２９１号、特許請求の範囲、〔０００２〕
【０００５】
本発明者らは、銅、鉄などの遷移金属を含む錯体化合物を研究し、ＳＯＤ活性を示す過程において銅（ＩＩ）、鉄（ＩＩＩ）−ＯＯＨ反応中間体の形成を確認し、更に安定なペルオキソ錯体の合成に成功し、新規なペルオキソ錯体を酸化反応触媒、殺菌剤、漂白剤、または金属含有酵素の活性中心モデル化合物などとして有用な化合物として提案してきた（前記非特許文献１、および特許文献１）。
【０００６】
一方、亜鉛含有タンパク質は、加水分解、縮合反応、および構造制御を含む種々の機能をなし得る、高いルイス酸性度およびＺｎ（ＩＩ）イオンの立体構造上のフレキシビリティを持つ点で優位であるとされている。しかし、亜鉛錯体に前記遷移金属錯体の持つＳＯＤ活性を機能する特性を有していることの認識はない。亜鉛錯体に前記遷移金属錯体の持つＳＯＤ活性を示し、安定な錯体が得られれば、亜鉛は生物学的安全性が高いことから、薬剤として利用可能な人工ＳＯＤを提供できるのではないかと考えた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、種々の亜鉛錯体のＳＯＤ活性の機能を見出すことである。そこで、亜鉛錯体における亜鉛サイトの役割を推測するために、前記一般式〔ＺｎＬ２〕２＋Ａ２ー、〔ＺｎＬ３〕２＋Ａ２ー、および〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕２＋Ａ２ーで示された亜鉛錯体（但し、Ｌ、ｔｐａ、およびＡ２ーは、前記したとおりである。）、具体的には化合物群１に示した、いくつかの静電的におよび構造的に制御されたＺｎ（ＩＩ）錯体、〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕（ＣｌＯ４）２（１）、〔Ｚｎ（ｄｍｂｐ）２〕（ＣｌＯ４）２（２）、〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕（ＣｌＯ４）２（３）、および〔Ｚｎ（ｂｐｙ）３〕（ＣｌＯ４）２（４）を用いて系統的にスーパーオキシドの不均化を行った。これらのＺｎ（ＩＩ）錯体による触媒的スーパーオキシド不均化の系統的な調査により、ルイス酸として並びにＳＯＤ反応を制御するＺｎ（ＩＩ）配位構造としての亜鉛イオンによる不均化のメカニズムを見出し、前記課題を解決することができた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般式〔ＺｎＬ２〕２＋Ａ２ー、〔ＺｎＬ３〕２＋Ａ２ー、および〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕２＋Ａ２ーで示された亜鉛錯体〔（但し、Ｌは、そのそれぞれのピリジン環の３、３’位、４、４’位、５、５’位、および６、６’位の炭素は水素原子および炭素数１〜５のアルキル基からなる群から独立に選択される原子または基と結合している２つのピリジン環がその２位と２’位で連結した２，２’−ビピリジン（２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ）化合物類、または２つのピリジン環がフェナントロリンを形成して縮合し、Ｎ原子および縮合炭素原子以外の炭素が水素原子および炭素数１〜５のアルキル基からなる群から独立に選択される原子または基と結合しているフェナントロリン化合物類である。ｔｐａは、ピリジル基の水素原子の一部または全てが炭素数１〜５のアルキル基からなる群から独立に選択される基で置換されていてもよいトリス（ピリジルメチル）アミン〔ｔｒｉｓ（ｐｙｒｉｄｙｌｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ〕類である。また、上記配位子の配位していない各錯体の配位座には、配位可能な溶媒が配位していてもよい。また、Ａ２ーは２価の正イオンと対をなす陰イオンで、１価のイオン２つもしくは２価のイオン１つを示す〕からなる群から選択されるＺｎ（ＩＩ）錯体からなるＳＯＤ活性薬剤である。好ましくは、Ｚｎ（ＩＩ）錯体が〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕２＋Ａ２ー、〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕２＋Ａ２ー、〔Ｚｎ（ｂｐｙ）３〕２＋Ａ２ー、および〔Ｚｎ（ｄｍｂｐ）２〕２＋Ａ２ー、〔但し、ｂｐｙは２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ、ｔｐａはｔｒｉｓ（ｐｙｒｉｄｙｌｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ、そしてｄｍｂｐは６，６’−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅである。また、Ａ２ーは請求項１と同じ意味である。〕からなる群から選択されることを特徴とする前記ＳＯＤ活性薬剤であり、より好ましくはＺｎ（ＩＩ）錯体が〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕（ＣｌＯ４）２、〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕（ＣｌＯ４）２、〔Ｚｎ（ｂｐｙ）３〕２（ＣｌＯ４）２および〔Ｚｎ（ｄｍｂｐ）２〕（ＣｌＯ４）２〔但し、ｂｐｙは２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅ、ｔｐａはｔｒｉｓ（ｐｙｒｉｄｙｌｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｅ、そしてｄｍｂｐは６，６’−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｅである。〕からなる群から選択されることを特徴とする前記ＳＯＤ活性薬剤である。
【０００９】
【本発明の実施の態様】
本発明をより詳細に説明する。
Ａ．本発明は、基本的には一般式〔ＺｎＬ２〕２＋Ａ２ー、〔ＺｎＬ３〕２＋Ａ２ー、および〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕２＋Ａ２ーで示された亜鉛錯体（但し、Ｌ、ｔｐａ、およびＡ２ーは、前記したとおりである。上記配位子の配位していない各錯体の配位座には、配位可能な溶媒が配位していてもよい。）で表される亜鉛錯体のＳＯＤ活性剤としての使用である。前記一般式に属する化合物として以下の化合物群１に示す亜鉛錯体化合物、特にカウンターイオンが（ＣｌＯ４）２２−の新規化合物を合成した。
そして、乾燥非プロトン溶媒（ＭｅＣＮ：ＤＭＳＯ＝９：１、１５℃）中における化合物群１の化合物１に対応する式〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕（ＣｌＯ４）２のサイクリックボルタンメトリー（以下、ＣＶ）およびＥＳＲ信号を測定した。その結果を図１および図２に示す。
【００１０】
【化１】
2004224711.tif 000003
【００１１】
前記カチオンのカウンターアニオンは特に限定されないが、特に、過塩素酸イオン、塩素酸イオン、塩素イオン、酢酸イオン、硝酸イオン等の−１価の、あるいは硫酸イオン等の−２価の負電荷を有する化合物等を挙げることができる。
【００１２】
〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕２＋化合物のＣＶ測定を結果を示す図１から理解されるように、２つの活性中間体の生成を示唆する従来見られなかった波形が得られている。２つの陰極での、−７４０および−１３８０ｍＶでのピークはそれぞれＯ２のスーパーオキシド種（Ｏ２●−）への、およびスーパーオキシド種のペルオキシド種（Ｏ２２−）への還元に基づくものである。また、図２のＥＳＲ中から推測されるように、スーパーオキシドの不均化の最終段階においてスーパーオキソ−Ｚｎ（ＩＩ）付加物の特性信号が現れている。この観察結果は、不均化の反応中間体としてスーパーオキソ−Ｚｎ（ＩＩ）付加物の生成を明確に示している。ＥＳＲパラメーターからスーパーオキシド種の２ｐπｘ＊と２ｐπｙ＊軌道間のエネルギーギャップ（Δ）を計算すると、スーパーオキソ−Ｚｎ（ＩＩ）付加物（Δ＝０．４８Ｖ）に対する値は、金属に結合していないスーパーオキシド種のもの（Δ＝０．２７Ｖ）に対するものよりかなり大きい。Δ値の大きな値およびスーパーオキシド種の還元でのポジチブ側へのシフトを考慮すると、スーパーオキシドと亜鉛イオンとの相互作用が両者のπ＊軌道エネルギーを安定化させ、スーパーオキシドの一電子還元を有利にしているものと推測できる。
【００１３】
次いで、スーパーオキシド不均化における亜鉛イオンのルイス酸性の効果を詳細に理解するために、スーパーオキシドと前記化合物群の化合物２、〔Ｚｎ（ｄｍｂｐ）２〕２＋との反応を行った。２つのＤＭＢＰ配位子の配位はＺｎ（ＩＩ）イオンに４面体配位を取らせ、そしてメチル基の置換による立体障害は窒素系配位子から金属中心への電子の供与性を小さくする。従って、化合物２のルイス酸性は化合物１より強いものと思われる。化合物２の２原子酸素アニオン種〔スーパーオキシドアニオン（Ｏ２２ー）、ヒドロペルオキシドアニオン（ＨＯＯ）〕に対する電気化学的挙動をＣＶにより測定したところ、上記の化合物１の場合よりより正側の−７２０および−１３００ｍＶに還元波のピークを観測した。ビピリジンの６位（６’位）に置換されたメチル基に代表されるアルキル基の効果は、上記の電子供与性の低下にあることを示しており、結果として亜鉛錯体のルイス酸性を高めることになる。そのことにより亜鉛（ＩＩ）イオンと２原子酸素アニオン間との親和性の増加を引き起こすことになる。
従って、化合物２は化合物１よりスーパーオキシドのより効果的な不均化を引き起こすことが期待できる。１５℃における化合物２のＳＯＤ活性は、化合物１の活性に匹敵し、０℃におけるスーパーオキシドの化合物１および２との反応性（図３、特に挿入図）は類似していた．
【００１４】
次に、前記化合物群１中の化合物３〔Ｚｎ（ｔｐａ）〕２＋および化合物４〔Ｚｎ（ｂｐｙ）３〕２＋と、スーパーオキシドとの反応を検討した．三方両錐配置をとる化合物３は、亜鉛中心に２原子酸素アニオン種が配位可能な空間を有する。一方、化合物４は３つの２座キレート配位子を有する６配位八面体構造であり、スーパーオキシドまたはペルオキシドが亜鉛中心に配位できない構造である。化合物３および４の両者は触媒作用により、化合物１および２との同じ反応に類似した方法でスーパーオキシドを消去させる。注目すべきことは、化合物３によるスーパーオキシドの消費速度は化合物１および２よりもかなり小さい（図３）。
【００１５】
化合物１および２に対する化合物３のＳＯＤ活性の違いは、配位構造の違いを含めて次のように解釈することができる。スーパーオキシドの不均化によって生成する塩基性のペルオキシドは、化合物３の場合その空配位座に結合でき、そのために亜鉛中心のルイス酸性が低下する。このペルオキシドが結合した亜鉛錯体は、ＭｅＣＮ／ＤＭＳＯ（９：１）混合溶媒中の化合物３とカリウムスーパーオキシド（ＫＯ２）との反応（ＫＯ２／Ｚｎ＝４）のポジティブイオンＥＳＩマススペクトルがｍ／ｚ＝４６５．２に観測され、その同位体パターンが〔Ｚｎ（ｔｐａ）（ＯＯＨ）〕＋に対応することから確認された。この亜鉛ペルオキソ種はスーパーオキシドの不均化によって生成したペルオキシドが、プロトンを反応系から受け取ることによってヒドロペルオキシ化して生成したものである。
化合物４は３つの２座キレート配位子によって完全に囲まれた構造をしているので、２原子酸素アニオン種が配位困難である。それにもかかわらずＳＯＤ活性が観察されたことは、亜鉛錯体の静電的な相互作用が錯体外圏に及んでおり、そこでスーパーオキシドの不均化が進行していることを示している。
【００１６】
前記種々の測定に基づく総合的な考察から、ルイス酸としての亜鉛の固有の静電特性は、スーパーオキシドイオンを引きつけ、それらの不均化を引き起こすに充分であり、高い触媒ＳＯＤ活性が拡散律速条件下で亜鉛錯体により達成させるには、反応後に生成するパーオキサイドの充分な分散を引き起こすようにルイス酸性を調整する必要がある、ことが理解される。
また、前記亜鉛錯体の考察から、前記具体例として示した亜鉛錯体以外の錯体にも同様の効果が得られる。また、
（１）  Ｓ．  Ｎ．  ＧｈｏｓｅによるＩｎｏｒｇａｎｉｃ  ａｎｄ  Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ誌、１９６９年、５巻  ８４１頁
（２）  Ｍ．  ＳａｔｔｅｒｆｉｅｌｄとＪ．  Ｓ．  ＢｒｏｄｂｅｌｔによるＩｎｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ誌、２００１年．４０巻、５３９３頁
のような文献記載の亜鉛錯体にも前記原理に基づく、ＳＯＤ活性剤、酸化防止剤としての効果が期待できることは明かである。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明で挙げたＺｎ（ＩＩ）錯体類にはＳＯＤ活性があることが分かった。この発見は、亜鉛は生物学的安全性が高いことから、薬剤として利用可能な抗酸化剤などとして提供でき、工業的に優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乾燥非プロトン溶媒（ＭｅＣＮ：ＤＭＳＯ＝９：１、１５℃）中における化合物群１の化合物１に対応する式〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕（ＣｌＯ４）２のサイクリックボルタンメトリー
【図２】式〔Ｚｎ（ｂｐｙ）２〕（ＣｌＯ４）２のＥＳＲ信号
【図３】スーパーオキシドに対する化合物群１の錯体のＳＯＤ活性特性
【図１】
2004224711.tif 000004
【図２】
2004224711.tif 000005
【図３】
2004224711.tif 000006