(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式
【化１】
0004501128.tif 000026
の化合物または医薬上許容されるその塩：
ここで、
R1およびR3は同一で、かつ
【化２】
0004501128.tif 000027
であり：
R2およびR4は同一で、かつ
【化３】
0004501128.tif 000028
であり：
Xは同一であるかまたは異なり、かつアルキルである。
【請求項２】
R1およびR3が同一で、かつ、
【化４】
0004501128.tif 000029
であり：
R2およびR4が同一で、かつ
【化５】
0004501128.tif 000030
であり：
Xが同一であるかまたは異なり、かつC1-4アルキルである、請求項１に記載の化合物。
【請求項３】
Xがメチルまたはエチルである、請求項２に記載の化合物。
【請求項４】
R1、R2、R3およびR4が同一である、請求項1に記載の化合物。
【請求項５】
R1、R2、R3およびR4が
【化６】
0004501128.tif 000031
である、請求項1に記載の化合物。
【請求項６】
Xがメチルまたはエチルである、請求項５に記載の化合物。
【請求項７】
R1、R2、R3およびR4が同一である、請求項５に記載の化合物。
【請求項８】
R1、R2、R3およびR4が
【化７】
0004501128.tif 000032
である、請求項７に記載の化合物。
【請求項９】
化合物が亜鉛、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マンガンからなる群から選択される金属と錯体を形成している、請求項１に記載の化合物。
【請求項１０】
化合物がマンガンと錯体を形成している、請求項９に記載の化合物。
【請求項１１】
オキシダント誘導性毒性から細胞を保護する方法であって、単離された細胞を、前記該保護が達成されるように、エクスビボで次式の化合物または医薬上許容されるその塩と接触させることを含んでなる方法：
【化８】
0004501128.tif 000033
ここで、
R1およびR3は同一で、かつ
【化９】
0004501128.tif 000034
であり：
R2およびR4は同一で、かつ
【化１０】
0004501128.tif 000035
であり：
Xは同一かまたは異なり、かつアルキルである。
【請求項１２】
前記化合物がマンガン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群から選択される金属と錯体を形成している、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記金属がマンガンである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記細胞が哺乳類細胞である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記細胞が単離された器官の細胞である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記細胞が器官移植片の細胞である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
喘息；炎症性腸疾患；関節炎；血管炎；皮膚炎；乾癬；肝硬変；糸球体腎炎；急性尿細管壊死；ネフロードロシス（nephroderosis）；透析誘導性合併症；ＡＲＤＳ；肺炎、嚢胞性線維症；慢性副鼻腔炎；ループス；心筋症；冠状血管の虚血；アテローム硬化型冠状血管疾患；ＡＩＤＳ痴呆；脳卒中；筋萎縮性側索硬化症(ALS)；パーキンソン病；ハンチントン病；慢性閉塞性肺疾患での呼吸器疲労；鬱血性心不全の心臓疲労；および癲癇からなる群から選択される疾患を患う患者を治療するための医薬組成物であって、有効量の次式の化合物または医薬上許容されるその塩を含んでなる医薬組成物：
【化１１】
0004501128.tif 000036
ここで、
R1およびR3は同一で、かつ
【化１２】
0004501128.tif 000037
であり：
R2およびR4は同一で、かつ
【化１３】
0004501128.tif 000038
であり：
Xは同一かまたは異り、かつアルキルである。
【請求項１８】
前記化合物がマンガン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群から選択される金属と錯体を形成している、請求項１７に記載の医薬組成物。
【請求項１９】
前記化合物がマンガンと錯体を形成している、請求項１８に記載の医薬組成物。
【請求項２０】
喘息；炎症性腸疾患；関節炎；血管炎；心筋梗塞、冠動脈バイパス形成術、脳卒中、重大な頭部外傷、移植後の器官再潅流、腸虚血、出血性ショック、肺梗塞、血流の外科的閉塞および軟部組織損傷が関係する虚血再潅流損傷；骨格筋再潅流損傷；日光による眼の損傷；緑内障；白内障；眼の黄斑変性症；皮膚炎；乾癬；肝硬変；腎糸球体腎炎；急性尿細管壊死；ネフロードロシス（nephroderosis）；および透析誘導性合併症からなる群から選択される病状を治療するための医薬組成物であって、有効量の次式の化合物または医薬上許容されるその塩を含んでなる医薬組成物：
【化１４】
0004501128.tif 000039
ここで、
R1およびR3は同一で、かつ
【化１５】
0004501128.tif 000040
であり：
R2およびR4は同一で、かつ
【化１６】
0004501128.tif 000041
であり：
Xは同一または異なり、かつアルキルである。
【請求項２１】
前記化合物がマンガン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群から選択される金属と錯体を形成している、請求項２０に記載の医薬組成物。
【請求項２２】
前記化合物がマンガンと錯体を形成している、請求項２１に記載の医薬組成物。
【請求項２３】
炎症性疾患の患者を治療するための医薬組成物であって、有効量の次式の化合物または医薬上許容されるその塩を含んでなる医薬組成物：
【化１７】
0004501128.tif 000042
ここで、
R1およびR3は同一で、かつ
【化１８】
0004501128.tif 000043
であり：
R2およびR4は同一で、かつ、
【化１９】
0004501128.tif 000044
であり：
Xは同一かまたは異なり、かつ、アルキルである。
【請求項２４】
前記化合物がマンガン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群から選択される金属と錯体を形成している、請求項２３に記載の医薬組成物。
【請求項２５】
前記化合物がマンガンと錯体を形成している、請求項２４に記載の医薬組成物。
【請求項２６】
前記炎症性疾患が炎症性肺疾患である、請求項２３に記載の医薬組成物。
【請求項２７】
前記炎症性疾患が気管支肺疾患である、請求項２６に記載の医薬組成物。
【請求項２８】
前記炎症性肺疾患が喘息である、請求項２６に記載の医薬組成物。
【請求項２９】
前記炎症性肺疾患が肺線維症である、請求項２６に記載の医薬組成物。
【請求項３０】
虚血性再潅流障害の患者を治療するための医薬組成物であって、有効量の次式の化合物または医薬上許容されるその塩を含んでなる医薬組成物：
【化２０】
0004501128.tif 000045
ここで、
R1およびR3は同一で、かつ
【化２１】
0004501128.tif 000046
であり：
R2およびR4は同一で、かつ、
【化２２】
0004501128.tif 000047
であり：
Xは同一かまたは異なり、かつアルキルである。
【請求項３１】
前記化合物がマンガン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群から選択される金属と錯体を形成している、請求項３０に記載の医薬組成物。
【請求項３２】
前記化合物がマンガンと錯体を形成している、請求項３１に記載の医薬組成物。
【請求項３３】
前記虚血性再潅流障害が脳卒中に起因する、請求項３０に記載の医薬組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は一般に、生理学的および病理学的プロセスを調節する方法、特に、オキシダントの細胞レベルを調節し、それによりかかるオキシダントが関与するプロセスを調節する方法に関する。本発明はまた、かかる方法に用いるのに好適な化合物および組成物に関する。
【０００２】
【背景】
オキシダントはすべての細胞の正常な代謝の一部として産生されるが、また多数の疾病プロセスの病原の重要な構成要素でもある。例えば、反応性酸素種は肺、心血管系、胃腸管系、中枢神経系および骨格筋の疾病の病原に関して決定的に重要な要素である。また、酸素フリーラジカルも酸化窒素(NO・)の作用の調節において役割を果たしている。これに関しては、それらは血管障害、炎症性疾患の病原および老化プロセスに寄与している。
【０００３】
正常な細胞および器官機能を維持するためには、オキシダントに対する防御的酵素の臨界的平衡が必要とされる。スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)は、O2-のH2O2およびO2への細胞内および細胞外変換を触媒する金属酵素のファミリーであり、スーパーオキシドラジカルの有害な作用に対する防御の第1のラインに相当する。哺乳類は3種の別個のSODを産生する。1種はすべての細胞の細胞基質に認められる二量体の銅および亜鉛含有酵素(CuZnSOD)である。第2のものはミトコンドリア内に認められる4量体のマンガン含有SOD(MnSOD)であり、第3のものは細胞外液に認められ、細胞外基質に結合している4量体のグリコシル化された、銅および亜鉛含有酵素(EC-SOD)である。カタラーゼおよびグルタチオンペルオキシダーゼをはじめとする、数種のその他の重要な抗酸化酵素が細胞内に存在することが知られている。細胞外液および細胞外基質はこれらの酵素を少量しか含まないが、ラジカルスカベンジャーおよびアスコルビン酸、尿酸およびα-トコフェロールなどの脂質過酸化の阻害剤をはじめとする、その他の細胞外抗酸化物も存在することが知られている(Halliwellら, Arch. Biochem. Biophys. 280:1 (1990))。
【０００４】
本発明は一般に、スーパーオキシドラジカルまたは過酸化水素、またはパーオキシナイトライトなどのその他のオキシダントが関与する、細胞内および細胞外プロセスの調節に用いるのに好適な低分子量ポルフィリン化合物に関する。本発明の化合物および方法は、酸化ストレスが役割を果たす種々の生理学的および病理学的プロセスに適用される。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、スーパーオキシドラジカル、過酸化水素、パーオキシナイトライト、脂質ペルオキシド、ヒドロキシルラジカルおよびチイル(thiyl)ラジカルなどのオキシダントの、細胞内または細胞外レベルを調節する方法に関する。より詳しくは、本発明はスーパーオキシドラジカル、過酸化水素、酸化窒素またはパーオキシナイトライトに関する正常または病的プロセスを低分子量抗酸化物を用いて調節する方法およびかかる方法に用いるのに好適なメチン（すなわち、メソ）置換ポルフィリンに関する。
【０００６】
本発明の目的および利点は以下の記載から明らかとなる。
【０００７】
【発明の詳細な記述】
本発明はオキシダント、特に、スーパーオキシドラジカル、過酸化水素およびパーオキシナイトライトの有害な作用から保護する方法、およびオキシダントストレスが関与するまたはそれに起因する疾病および疾患を予防および治療する方法に関する。本発明はまた、スーパーオキシドラジカル、過酸化水素、酸化窒素およびパーオキシナイトライトをはじめとするオキシダントに関する生物学的プロセスを調節する方法に関する。本発明はさらに、かかる方法に用いるのに好適な低分子量抗酸化物（例えば、SOD、カタラーゼおよびペルオキシダーゼの模倣物をはじめとする反応性酸素種のスカベンジャー模倣物）を含む化合物および組成物ならびにその製剤に関する。
【０００８】
本方法に用いるのに適切な反応性酸素種のスカベンジャー模倣物としては、メチン（すなわち、メソ）置換ポルフィリンまたは医薬上許容されるその塩（例えば、塩化物塩または臭化物塩）が挙げられる。本発明は金属を含まないポルフィリンおよび金属が結合しているポルフィリンの双方を含む。金属が結合しているポルフィリンの場合には、メチン（メソ）置換ポルフィリンのマンガン誘導体が好ましいが、鉄（IIまたはIII）、銅（IまたはII）、コバルト（IIまたはIII）またはニッケル（IまたはII）などのマンガン以外の金属も用いることができる。選択される金属は種々の価電子状態を持ち得る、例えば、マンガンII、IIIまたはＶを用いることができることが理解されよう。亜鉛(II)もまた、これは価電子変化を受けず、従ってスーパーオキシドを直接には捕捉しないであろうが、同様に使用することができる。金属の選択は、捕捉される酸素種の選択に影響を及ぼす可能性がある。例えば、鉄が結合しているポルフィリンを用いてNO・を捕捉できるが、マンガンが結合しているポルフィリンはNO・をあまり十分には捕捉しない。
【０００９】
本発明の模倣物は式I：
【化２５】
0004501128.tif 000002
のものまたは医薬上許容されるその塩である
｛式中：
R1およびR3は同一であり、かつ、
【化２６】
0004501128.tif 000003
であり：
R2およびR4は同一であり、かつ、
【化２７】
0004501128.tif 000004
であり：
Yはハロゲンまたは-CO2Xであり、
各Xは同一であるかまたは異なっており、かつ、アルキルであり、かつ、各R5は同一であるか異なっており（好ましくは同一）、かつ、Hまたはアルキルである。
【００１０】
好ましくは、R1およびR3は同一であり、かつ
【化２８】
0004501128.tif 000005
であり：
R2およびR4は同一であり、かつ
【化２９】
0004501128.tif 000006
であり：
Yは-Fまたは-CO2Xであり、
各Xは同一であるかまたは異なっており、かつ、アルキル（好ましくは、C1-4アルキル、例えば、メチルまたはエチル）であり、かつ、各R5は同一であるかまたは異なっており（好ましくは同一）、かつ、Hまたはアルキル（好ましくは、C1-4アルキル、例えば、-CH3または-CH2CH3）である。
【００１１】
最も好ましくは、R1、R2、R3およびR4は同一であり、かつ、
【化３０】
0004501128.tif 000007
または
【化３１】
0004501128.tif 000008
であり、かつ、各Xは同一であるかまたは異なっており、かつ、C1-4アルキル、有利には、メチルまたはエチル、特にメチルである｝。
【００１２】
本発明の模倣物の特定の実施例は、活性データとともに図１に示されている。
【００１３】
上記のメチン（メソ）置換基に加え、式Iのポルフィリンの1個以上のピロール環が、いずれかのまたはすべてのβ炭素、すなわち2、3、7、8、12、13、17または18で置換されていてもよい。Pと示されるかかる置換基は水素または電子脱離基であってよく、例えば、各Pは独立にNO2基、ハロゲン（例えば、Cl、BrまたはF）、ニトリル基、ビニル基、またはホルミル基であってよい。かかる置換基はポルフィリンの酸化還元電位を変更し、従って、その酸素ラジカルを捕捉する能力を増強する。例えば、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個または8個のハロゲン（例えばBr）置換基（好ましくは、1-4）があり得、残りのPは水素であることが有利である。Pがホルミルである場合には、2個より多くない（隣接しない炭素で）ことが好ましく、より好ましくは1個であり、残りのPは水素であることが好ましい。PがNO2である場合には、4個より多くない（隣接しない炭素で）ことが好ましく、より好ましくは1個または２個であり、残りのPは水素である。
【００１４】
異性体が存在し得る場合には、本明細書に記載される模倣物のすべてのかかる異性体は本発明の範囲内にある。
【００１５】
本方法に用いるのに好ましい模倣物はSOD、カタラーゼおよび／またはペルオキシダーゼ活性についてアッセイすることによって選択することができる。また模倣物は、（Szaboら, FEBS Lett. 381:82 (1996))の方法によって測定されるように）それらの脂質過酸化を阻害するまたはONOO-を捕捉する能力についてスクリーニングすることもできる。
【００１６】
SOD活性はEDTAの存在および不在下でMcCordおよびFridovich(J. Biol. Chem. 244:6049 (1969))の方法を用いてモニターすることができる。また模倣物の効力は模倣物の親系統対SOD無効大腸菌(E. coli)系統の好気的増殖に対する作用を測定することによって決定することができる。詳しくは、親大腸菌(AB1157)およびSOD無効大腸菌(J1132)は0.2%のカザミノ酸および0.2%のグルコースを含有するM9培地でpH7.0および37℃で増殖させることができ；増殖は700nmでの付随する濁度でモニターすることができる。このアッセイは培地から側鎖、芳香族および硫黄含有アミノ酸を取り除くことによって（グルコース最小培地(M9)および5種の必須アミノ酸）、SOD模倣物についてより選択的に実施することができる。
【００１７】
また、有効模倣物の効力は哺乳類細胞をメチルビオローゲン（パラコート）誘導性毒性から保護するそれらの能力を測定することによっても評価できる。詳しくは、以下に記載のように増殖させ、24ウェルシャーレに播種したラットL2細胞を種々の濃度のSOD模倣物とともにプレインキュベートし、次いで、対照L2細胞においてLC75を生じるとこれまでに示された濃度のメチルビオローゲンとともにインキュベートすることができる。模倣物の効力はメチルビオローゲン誘導性LDH放出の減少と相関させることができる(St. Clairら, FEBS Lett. 293:199 (1991))。
【００１８】
SOD模倣物の効力はin vivoでマウスおよび／またはラットモデルでエアゾール投与および非経口注射の双方を用いて調べることができる。例えば、雄のBalb/cマウスを各々8個体のマウスからなる+群に無作為化し、標準の2X2分割統計モデルを形成することができる。動物はパラコート(40mg/kg、腹腔内投与)または生理食塩水のいずれかで処理し、さらにSOD模倣物または賦形剤対照で処理することができる。肺損傷はパラコート処理の48時間後にこれまでに記載されるように(Hampsonら, Tox. Appl. Pharm. 98:206 (1989);Dayら, J. Pharm. Methods 24:1 (1990))、気管支肺胞洗浄液(BALF)損傷パラメーター（LDH、タンパク質および%PMN）の分析によって評価できる。各群の2個体のマウスからの肺を4%のパラホルムアルデヒドで注入固定し、光学顕微鏡レベルでの組織病理学用に処理することができる。
【００１９】
カタラーゼ活性は過酸化水素の存在下で240nmでの吸光度を測定することによって(BeersおよびSizer, J. Biol. Chem. 195:133 (1952)参照)、またはクラーク型酸素電極で酸素放出を測定することによって(Del Rioら, Anal.Biochem.80:409 (1977))モニターすることができる。
【００２０】
ペルオキシダーゼ活性はPutterおよびBecker: Peroxidases. In: Methods of Enzymatic Analysis, H.U. Bergmeyer（編）, Verlag Chemie, Weinheim,286-292頁 (1983)によってこれまでに記載されたように分光光度的に測定することができる。アコニターゼ活性はGartherおよびFridovich(J. Biol. Chem. 266:19328 (1991))によって記載されたように測定することができる。公知のO2-生成系によるアコニターゼの選択的、可逆的およびSOD感受性不活性化を細胞内O2-生成のマーカーとして用いることができる。従って、好適な模倣物はアコニターゼ活性を保護する能力について評価することによって選択することができる。
【００２１】
模倣物の脂質過酸化を阻害する能力はOhkawaら(Anal. Biochem. 95:351 (1979))ならびにYueら （J. Pharmacol. Exp. Ther. 263:92 (1992))によって記載されたように評価することができる。鉄およびアスコルビン酸塩を用いて組織ホモジネート中で脂質過酸化を開始させ、チオバルビツール酸反応性種(TBARS)の形成を測定することができる。
【００２２】
有効な模倣物は哺乳類細胞培養物において毒性について乳酸脱水素酵素(LDH)放出を測定することによって調べることができる。詳しくは、ラットLS細胞（肺2型様細胞(KaighnおよびDouglas, J. Cell Biol. 59:160a (1973))を10%ウシ胎児血清を添加したハムのF-12培地でpH7.4および37℃にて増殖させることができ；細胞を24ウェル培養シャーレに等密度で播種し、約90%のコンフルエンスまで増殖させることができ；SOD模倣物を対数用量（例えば、最小必須培地(MEM)中にマイクロモル用量）で細胞に加え、24時間インキュベートすることができる。毒性はVassault(In: Methods of Enzymatic Analysis, Bergmeyer（編）,118-26頁 (1983);NADHの酸化は340nmで測定される)によって記載されたように、形態によっておよび細胞基質の損傷マーカー、LDHの放出を（例えば、熱動力学プレートリーダーで）測定することによって評価することができる。
【００２３】
本発明の模倣物は種々の方法に用いるのに好適である。式Iの化合物、特に金属が結合した型（有利には、マンガンが結合した型）は脂質過酸化を阻害する能力を特徴とする。従って、これらの化合物は脂質過酸化レベルの上昇が関係する疾病または疾患の治療に用いるのに好ましい。さらに、化合物は酸化ストレスによって媒介される疾病または疾患の治療に用いるのが好ましい。炎症性疾患には例えば、喘息、炎症性腸疾患、関節炎および血管炎が含まれる。
【００２４】
本発明の化合物（有利には、その金属が結合した型）はまた戦略上重要な位置にある上記のポルフィンを標的とすることによってNO・レベルを調節するよう意図される方法に用いることができる。NO・は細胞内シグナルであるので、NO・はその作用を発揮するためには細胞外基質を超えなければならないが、NO・は細胞外域に存在するO2-によって媒介される不活性化に高度に感受性である。本発明のメチン（メソ）置換ポルフィリンはO2-によるその分解を防ぐことによってNO・のバイオアベイラビリティーを高めることができる。
【００２５】
本発明は、さらに特定の実施形態では、スーパーオキシドラジカルの産生を阻害する方法に関する。この実施形態では、本発明の模倣物（特に、その金属が結合した型）を用いて、スーパーオキシドラジカルの産生にあずかるキサンチンオキシダーゼなどのオキシダーゼを阻害している。模倣物のキサンチン／キサンチンオキシダーゼ誘導性損傷から哺乳類細胞を保護する能力は、例えば、ラットL2細胞を24ウェルシャーレで増殖させることによって評価できる。細胞は種々の濃度の模倣物とともにプレインキュベートすることができ、次いで、キサンチンオキシダーゼ(XO)をキサンチン(X)とともに培養物に加えることができる。研究に用いる適当な量のXO/Oは損傷についての用量応答曲線を作製することによって各細胞系統に対して予め決定しておくことができる。X/XOは培養物にほぼLC75を生じる量で用いることができる。模倣物の効力はXO/X誘導性LDH放出の減少と相関させることができる。
【００２６】
本発明の模倣物（特に、その金属が結合した型）を心筋梗塞、冠動脈バイパス形成術、脳卒中、重大な頭部外傷、移植後の器官再潅流、腸虚血、出血性ショック、肺梗塞、血流の外科的閉塞および軟部組織損傷が関係する虚血再潅流損傷から保護するための反応性酸素種の触媒的スカベンジャーとして用いることもできる。模倣物（特に、金属が結合した型）を用いてさらに骨格筋再潅流損傷から保護することができる。また、模倣物（特に、金属が結合した型）を用いて日光による眼の（および皮膚の）損傷ならびに緑内障、白内障および眼の黄斑変性症から保護することができる。また、模倣物（特に、金属が結合した型）を用いて火傷および皮膚炎、乾癬およびその他の炎症性皮膚疾患などの皮膚疾患を治療することができる。骨の疾病も模倣物を用いる治療の影響を受けやすい。さらに、老化による全身性の不足のような、コラーゲン合成または分解における欠陥が関係する結合組織疾患も本模倣物（特に、金属が結合した型）を用いる治療に感受性があると予測できる。肝硬変および腎疾患（腎糸球体腎炎、急性尿細管壊死、ネフロードロシス（nephroderosis）および透析誘導性合併症を含む）も本模倣物（特に、その金属が結合した型）を用いる治療の影響を受けやすい。
【００２７】
また、本発明の模倣物（特に、金属と結合した型）を反応性酸素種の触媒的スカベンジャーとして用いて移植した心臓、肝臓、肺、腎臓、皮膚およびその他の器官および組織の極めて限定された保存バイアビリティーを高めることができる。本発明はまた、O2-の形成をもたらす、食品、医薬、保存血液などをはじめとする物質の自動酸化による損傷を阻害する方法を提供する。この結果を達成するためには、本発明の模倣物を、酸化損傷を阻害または予防し、それによって自動酸化反応が関係する分解を阻害または予防するのに十分な量で食品、医薬、保存血液などに加える（本発明の模倣物のその他の使用についてはUSP5,227,405を参照）。特定の治療に用いられるまたは特定の物質に関係する模倣物の量は当業者によって決定することができる。
【００２８】
さらに、本発明の模倣物（特に、金属が結合した型）を用いて過酸化水素を捕捉し、従ってフェントン化学を干渉することによって高度に反応性のヒドロキシルラジカルの形成から保護することができる(AruomaおよびHalliwell, Biochem. J. 241:273 (1987)；Mello Filhoら, Biochem. J. 218:273 (1984)； RushおよびBiclski, J. Phys. Chem. 89:5062 (1985))。また、本発明の模倣物（特に、金属が結合した型）を用いて、ストップフロー分析によってジヒドロローダミン123のローダミン123への酸化の阻害によって間接的に、およびパーオキシナイトライト分解を促進させることによって直接的に証明されるように、パーオキシナイトライトを捕捉することができる。
【００２９】
本発明の模倣物、有利には金属が結合した型を用いる治療に適当な特定の疾病／疾患のさらなる例としては、心血管系の疾病（心筋症、虚血およびアテローム硬化型冠状血管疾患を含む）、中枢神経系の疾病（AIDS痴呆、脳卒中、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病およびハンチントン病を含む）および筋系の疾病（横隔膜の疾病、例えば、慢性閉塞性肺疾患での呼吸器疲労、鬱血性心不全の心臓疲労、筋障害、ALSおよび多発性硬化症が関係する筋衰弱症候群を含む）が挙げられる。多数の神経性疾患（癲癇、脳卒中、ハンチントン病、パーキンソン病、ALS、アルツハイマーおよびAIDS痴呆を含む）はグルタミン酸塩受容体の主要なサブタイプの刺激を上回ってNMDA（すなわち、N-メチル-D-アスパラギン酸塩）サブタイプと関係している。NMDA受容体の刺激の際には、過剰なニューロンのカルシウム濃度が酸素フリーラジカルおよび酸化窒素(NO・)の産生をもたらす一連の膜および細胞質の現象に寄与する。酸素フリーラジカルとNO・の間の相互作用はニューロン細胞死に寄与すると示されている。NMDA毒性に関する十分に確立されたニューロンの皮層培養モデルが開発されており、これを薬剤開発の基礎として用いた。これらの同一の系では、本発明の模倣物はNMDA誘導性損傷を阻害する。O2-ラジカルの形成は皮層ニューロンの興奮毒性死が最高に達する細胞内現象における絶対工程であり、さらに本発明の模倣物を用いてO2-ラジカルを捕捉し、それによって興奮毒性損傷の保護剤として利用できるということを証明する。
【００３０】
本発明はまたAIDSを治療する方法に関する。NfκBプロモーターはHIVウイルスによって複製に用いられる。このプロモーターは酸化還元感受性であり、従って、オキシダントはこのプロセスを調節することができる。このことはこれまでに本発明のものとは異なる2種のメタロポルフィリンについて示されている(Songら, Antiviral Chem. and Chemother.8:85 (1997))。本発明はまた全身性高血圧、アテローム性動脈硬化症、浮腫、感染性ショック、原発性肺高血圧症をはじめとする肺性高血圧、性交不能、不妊症、子宮内膜症、早発性子宮収縮、微生物感染、通風を治療する方法および1型またはII型糖尿病の治療に関する。本発明の模倣物（特に、金属が結合した型）を用いて、例えば、血管緊張を防ぎ、かつ、複数器官系損傷を防ぐことによって、内毒素に関係する毒性作用を回復させることができる。
【００３１】
上記のように、炎症、特に肺の炎症（特に、肺気腫、喘息、酸素毒性を含むARDSという炎症を基礎とする疾患、肺炎（特に、AIDSが関連する肺炎）、嚢胞性線維症、慢性副鼻腔炎、関節炎および自己免疫疾患（ループスまたは関節リューマチなどの））は本模倣物（特に、金属が結合した型）を用いる治療の影響を受けやすい。肺線維症および筋肉、腱および靭帯の炎症性反応は本模倣物（特に、その金属が結合した型）を用いて治療することができる。EC-SODは気道周囲の間質域および脈管構造平滑筋細胞に局在している。EC-SODとO2-は肺胞中隔において抗炎症性-炎症誘発性平衡を媒介している。肺胞中隔細胞によって放出されたNO・は、それがO2-と反応してONOO-を形成しない限り炎症を抑制するよう作用する。O2-を捕捉することによって、EC-SODは肺胞中隔において炎症に対して平衡をもたらす。相当な量のONOO-はEC-SODに欠陥がある場合または大幅に増加したO2-放出がある場合にのみ形成するであろう。本明細書に記載の模倣物を用いて過酸素症によって引き起こされる破壊から保護することができる。
【００３２】
本発明はさらに記憶障害を治療する方法に関する。酸化窒素が長期記憶増強に関与する神経伝達物質であると考えられている。EC-SODノックアウトマウスモデル(Carlssonら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:6264 (1995))を用いて、学習障害は脳の細胞外域におけるスーパーオキシド捕捉の減少と相関しているということを示すことができる。捕捉の減少は高い細胞外O2-レベルをもたらす。O2-は酸化窒素と反応し、それによって酸化窒素媒介性神経伝達、ひいては長期記憶増強を抑制するまたは阻害すると考えられている。本発明の模倣物、特に、金属と結合した型を用いて痴呆および記憶／学習障害を治療することができる。
【００３３】
本発明の模倣物の有用性はまたO2-、過酸化水素、酸化窒素およびパーオキシナイトライトによって媒介されるプロセスの研究を可能にする。
【００３４】
上記の模倣物、金属に結合したおよび金属を含まない型を本方法に用いるのに好適な医薬組成物に処方することができる。かかる組成物は医薬上許容される担体、賦形剤または希釈剤とともに有効薬剤（模倣物）を含む。組成物は用量単位形、例えば、錠剤、カプセル剤または座剤で存在してよい。組成物はまた注射または噴霧に好適な滅菌溶液の形態であってもよい。組成物はまた、眼への使用に好適な形態であってもよい。本発明はまた局所投与用に処方された組成物を含み、かかる組成物は例えば、ローション、クリーム、ゲルまたは軟膏という形態をとる。組成物に含まれる有効薬剤の濃度は薬剤の性質、用量投与計画および所望の結果を基に選択できる。
【００３５】
投与される本発明の組成物の用量は過度の実験をせずに決定することができ、有効薬剤の性質（金属が結合したまたは金属を含まないかどうかを含む）、投与経路、患者および達成される所望の結果をはじめとする種々の因子に依存するであろう。静脈投与または局所投与される模倣物好適な用量は約0.01ないし50mg/kg/日、好ましくは、0.1ないし10mg/kg/日の範囲にあると予測できる。エアゾール投与用には、用量は0.001ないし5.0mg/kg/日、好ましくは、0.01ないし1mg/kg/日の範囲にあるであろうと予測される模倣物の好適な用量は、例えば、模倣物でおよび所望の結果で異なるであろう。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明のある態様をさらに詳しく説明するが、これに限定するものではない。（実施例I中の化合物の番号はその実施例のためのものであるに過ぎない。）
実施例1
合成
I.  [5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-(チアゾル-5-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(5)
【化３２】
0004501128.tif 000009
1.  メソ-(チアゾル-5-イル)ジピロメタン(2)
マグネチックスターラーおよびN2流入口を備え、箔で覆った250-mLの三つ首フラスコの中に、5-チアゾールカルボキシアルデヒド(1,0.88g,7.81mmol)(Dondoni,  A.;  Fantin,  G.;  Fogagnolo,  M.;  Medici,  A.;  Pedini,  P.  Synthesis  1987,  998-1001)、CH2Cl2(30mL)、およびピロール(6mL, 87mmol)を入れた。反応混合物を10分間攪拌し、次いでTFA(0.25mL, 3.2mmol)を加えた。室温で2時間攪拌した後、反応混合物を分液漏斗に移し、NaHCO3飽和水溶液(50mL)、H2O(50mL)および塩水(50mL)で洗浄した。有機層を乾燥し(Na2SO4)、濾過して減圧下で濃縮した。残渣をCH2Cl2(50mL)に溶かしてシリカゲル(3g)上に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出33-67%EtOAc/ヘキサン)によって精製すると、ジピロメタン2(0.95g, 52%)が灰色の固体として得られた。
【００３７】
1H NMR (300 MHz. CDCl3) δ 5.74 (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)。
【００３８】
2.  5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-(チアゾル-5-イル)ポルフィリン(4)
マグネチックスターラーおよびN2流出口を備え、箔で覆った250-mLの三つ首丸底フラスコの中に、4-ホルミル安息香酸メチル(3,180mg, 1.09mmol)、ジピロメタン2(249mg, 1.09mmol)、およびCH2Cl2(110mL)を加えた。反応混合物を15分間攪拌し、次いでTFA(0.25mL, 3.25mmol)を加えた。室温で2.5時間攪拌した後、DDQ(372mg, 1.64mmol) を加えた。反応混合物を一晩攪拌し、溶媒を減圧下で除去した。粗残渣をシリカゲル(3g)に吸着させ、次いでカラムクロマトグラフィー(勾配溶出0-1.5%MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン4(80mg, 収率10%)が紫色の固体として得られた。
【００３９】
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)。
【００４０】
3.  [5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-(チアゾル-5-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(5)
DMF(15mL)中のポルフィリン4(75mg, 0.101mmol)およびMnCl2(129mg, 1.03mmol)の溶液を14.5時間125℃に加熱した。混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却し、次いで減圧下で濃縮した。生成物をクロマトグラフィー(勾配溶出5-10% MeOH/CH2Cl2)によって繰り返し精製すると、ポルフィリン5(7mg, 8%)が暗緑色の固体として得られた。
【００４１】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 466.0 nm, ε = 1.34 x 105 L/cm-mol; API MS m/z = 797 [C42H26MnN6O4S2]+。
【００４２】
II. [5,10,15,20-テトラキス(チアゾル-5-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(7)および[5,10,15,20-テトラキス(3-メチルチアゾリウム-5-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)五塩化物(9)
【化３３】
0004501128.tif 000010
1.  5,10,15,20-テトラキス(チアゾル-5-イル)ポルフィリン(6)
冷却器を備え、プロピオン酸(60mL)を充填した250mLの三つ首フラスコを加熱還流した。5-チアゾールカルボキシアルデヒド(1,373mg, 3.30mmol)、ピロール(230μL, 3.32mmol)、およびプロピオン酸をさらに5mL加えた。3.5時間還流した後、混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却した。溶媒を減圧下で除去し、残渣をCHCl3/MeOH/濃NH4OH(6:3:1; 100mL)に再溶解して溶媒を減圧下で除去した。残渣をシリカゲル(3g)に吸着させ、カラムクロマトグラフィー(勾配溶出,1-2%MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン6(123mg, 14%)が固体として得られた。
【００４３】
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)。
【００４４】
2.  [5,10,15,20-テトラキス(チアゾル-5-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(7)
DMF(15mL)中のポルフィリン6(61mg, 0.115mmol)およびMnCl2(144mg, 1.14mmol)の溶液を7.5時間125℃に加熱した。空気流を導入し、反応混合物を130℃まで温めた。1.5時間攪拌した後、反応混合物を室温まで冷却した。溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲル(2g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出,10-20%MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン7(36mg, 43%)が暗緑色の固体として得られた。
【００４５】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 466.5 nm, ε = 3.55 x 104 L/cm-mol; FAB MS m/z = 695 [C32H16MnN3S4]+。
【００４６】
3.  5,10,15,20-テトラキス(3-メチルチアゾリウム-5-イル)ポルフィリン四塩化物(8)
密封した管の中の6(123mg, 0.19mmol)、CH3I(5mL)、およびDMF(5mL)の溶液を24時間100℃に加熱した。反応混合物から沈殿した粗ポルフィリンヨウ化物の塩を濾過し、CH2Cl2およびエーテルで交互に洗浄し、室温で減圧乾燥させた。ヨウ化物を水に溶かし、(NH4+PF6-水溶液;1g/10mLの滴下による)ヘキサフルオロリン酸塩として沈殿させ、濾過し、水およびイソプロパノールで洗浄し、室温で減圧乾燥させた。ヘキサフルオロリン酸塩をアセトンに溶かし、次いで濾過して(不溶性固体を取り除いた)。Bu4NH4+Cl-のアセトン溶液(1g/10mL)を滴下することによって生成物を濾液から塩化物の塩として沈殿させ、濾過し、大量のアセトンで洗浄し、室温で減圧乾燥させるとポルフィリン8(66mg,41%)が得られた。
【００４７】
1H NMR (300 MHz.DMSO-d6) -3.1 (s, 2H)、4.6 (s, 12 H)、9.49 (s, 4 H)、9.38 (s, 8 H)、10.85 (s, 4 H)。
【００４８】
4. [5,10,15,20-テトラキス(3-メチルチアゾリウム-5-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)五塩化物(9)
ポルフィリン8(60mg, mmol)を水(15mL)に溶かし、溶液のpHを6N NaOHを滴下することによってpH=12に調整した。固体のMnCl2(147mg)を反応混合物中に添加した（その結果pH=8.7）。30-60分間攪拌した後、濾紙を並べたガラス漏斗で反応混合物を濾過した。濾液のpHをpH=4-5(1N HCl)に調整し、次いで溶液を濾過した。二重沈殿法(8の調製において記載)によって精製すると、ポルフィリン9(6mg, 8.2%)が暗褐色の固体として得られた。
【００４９】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 460.0 nm.ε = 1.25 x 105 L/cm-mol。
【００５０】
III.  [5,15-ビス(チアゾル-5-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(12)
【化３４】
0004501128.tif 000011
1.  5,15-ビス(チアゾル-5-イル)ポルフィリン(11)
マグネチックスターラーおよびN2流入口を備え、箔で覆った500-mLの三つ首丸底フラスコの中に、ジピロメタン10(288mg, 1.97mmol)(Chong,  R.;  Clezy,  P.  S.;  Liepa,  A.  J.;  Nichol,  A.  W,  Aust.J.Chem.  1969,  22,  229)、5-チアゾールカルボキシアルデヒド(1,223mg, 1.97mmol)、CH2Cl2 (198mL)および塩化ナトリウム(13mg, 0.2mmol)を加えた。反応混合物を10分間激しく攪拌し、次いでTFA(0.46mL, 5.97mmol)を加えた。40分間攪拌した後、DDQ(671mg, 2.96mmol)を加え、反応混合物をさらに4時間攪拌した。溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲル(3g)に吸着させた。クロマトグラフィー(勾配溶出0.5-2% MeOH/CH2Cl2)によって繰り返し精製すると、ポルフィリン11(28mg, 6%)が固体として得られた。
【００５１】
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, 4H)、10.35 (s, 2 H)。
【００５２】
2.  [5,15-ビス(チアゾル-5-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(12)
DMF(8mL)中のポルフィリン11(28mg, 0.0587mmol)およびMnCl2(85mg, 0.675mmol)の溶液を15時間125℃に加熱した。混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却し、溶媒を回転蒸発によって除去した。残渣を10% MeOH/CH2Cl2(50mL)に溶かし、シリカゲル(500mg)吸着させた。カラムクロマトグラフィー(5-10% MeOH/CH2Cl2の勾配)によって精製すると、ポルフィリン12(29mg,86%)が暗褐色の固体として得られた。
【００５３】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 457.5 nm. δ = 3.75 x 104 L/cm-mol; API MS m/z = 529 [C26H14MnN6S2]+。
【００５４】
IV.  [5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-ビス(3-メチルチアゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)三塩化物(16)
【化３５】
0004501128.tif 000012
1.  メソ-(チアゾル-2-イル)ジピロメタン(14)
マグネチックスターラーおよびN2流入口を備え、箔で覆った250-mLの三つ首フラスコの中に、2-チアゾールカルボキシアルデヒド(13,0.97g, 8.6mmol)(Dondoni,  A.;  Fantin,  G.;  Fogagnolo,  M.;  Medici,  A.;  Pedrini,  P.  Synthesis  1987,  998-1001)、CH2Cl2(35mL)、およびピロール(7.2mL, 104mmol)を入れた。反応混合物を10分間攪拌し、次いでTFA(0.26mL, 3.4mmol)を加えた。室温で1時間攪拌した後、反応混合物を分液漏斗に移し、NaHCO3飽和水溶液(50mL)、H2O(50mL)および塩水(50mL)で洗浄した。有機層を乾燥し(Na2SO4)、濾過して減圧下で濃縮した。残渣をCH2Cl2(50mL)に溶かしてシリカゲル(3g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(1:1 エーテル/ヘキサン)によって精製すると、ジピロメタン14(1.22g, 62%)が固体として得られた。
【００５５】
1H NMR (300MHz.CDCl3) δ 5.78 (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)。
【００５６】
2.  5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-(チアゾル-2-イル)ポルフィリン(15)
マグネチックスターラーおよびN2流出口を備え、箔で覆った500-mLの三つ首丸底フラスコの中に、ジピロメタン14(771mg, 3.39mmol)、4-ホルミル安息香酸メチル(3,0.557g, 3.36mmol)およびCH2Cl2(350mL)を加えた。反応混合物を15分間攪拌し、次いでTFA(0.8mL, 10.4mmol)を加えた。室温で3時間攪拌した後、DDQ(1.16g, 1.64mmol) を加えた。反応混合物を2日間攪拌し、次いで溶媒を減圧下で除去した。粗残渣をシリカゲル(4g)に吸着させ、次いでカラムクロマトグラフィー(勾配溶出0.5-1% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン15(140mg,11%)が紫色の固体として得られた。
【００５７】
(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)。
【００５８】
3.  [5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-ビス(3-メチルチアゾリウム-2-イル)ポルフィリナト] マンガン(III)三塩化物(16)
DMF(20mL)中のポルフィリン15(26mg, 0.054mmol)およびMnCl2(40mg, 0.40mmol)の溶液を一晩135℃に加熱した。混合物を45℃まで冷却し、CH3I(0.8mL, 11.2mmol)を加えた。反応混合物を45℃で36時間攪拌し、DMFを減圧下で蒸発させた。残渣をカラムクロマトグラフィー(勾配溶出EtOAc,CHCl3,MeOH,濃NH4OH)によって精製すると、不純物が混入した生成物が得られた。カラムクロマトグラフィー(6:3:1 CHCl3/MeOH/濃NH4OH)による2度目の精製の後、カラムの上部で塊となって残っている無極性画分を採取した。生成物を含む上部のシリカゲルを集め、CHCl3/MeOH/1N HCl(6:4:1)で洗浄した。酸性溶液を蒸発させると、過剰な無機塩を含む生成物が得られた。二重沈殿法によって精製し、35℃で2日間減圧乾燥させるとポルフィリン16(9mg,28%)が黒色の固体として得られた。
【００５９】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 459.0 nm; ε = 1.36 x 103 L/cm-mol; APl MS m/z = 886[C44H32MnN6O4S2 + CH3CO2]+2。
【００６０】
V.  [5,15-ビス(3-メチルチアゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)三塩化物(19)
【化３６】
0004501128.tif 000013
1.  5,15-ビス(チアゾル-2-イル)ポルフィリン(17)
マグネチックスターラーおよびN2流入口を備え、箔で覆った500-mLの三つ首丸底フラスコの中に、ジピロメタン(10,677mg, 4.6mmol)、2-チアゾールカルボキシアルデヒド(13,524mg, 4.6mmol)、およびCH2Cl2(450mL)を加えた。反応混合物を10分間攪拌し、次いでTFA(1mL, 16.9mmol)を加えた。1時間攪拌した後、DDQ(1.58g,7mmol) を加えた。反応混合物を一晩攪拌した。溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲル(3g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出1-2% MeOH/CH2Cl2)によって繰り返し精製すると、ポルフィリン17(51mg, 4.62%)が紫色の固体として得られた。
【００６１】
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ-3.05 (S, 2H)、8.06 (d, 2H)、8.51 (d, 2H)、9.35 (d, 4H)、9.45 (d, 4H)、10.40 (s, 2H)。
【００６２】
2.  5,15-ビス(3-メチルチアゾリウム-2-イル)ポルフィリン二塩化物(18)
密封した管の中のポルフィリン17(140mg, 0.29mmol)、CH3I(4mL)、およびDMF(20mL)の溶液を48時間100℃に加熱した。反応の間に形成した沈殿を濾過し、エーテルで洗浄した。固形の沈殿を二重沈殿法によって精製すると、ポルフィリン18(120mg,71％)が紫色の固体として得られた。
【００６３】
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ -3.4 (s, 2 H)、4.09, 4.06 (2 s, 6 H. アトロプ異性体 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)。
【００６４】
3.  [5,15-ビス(3-メチルチアゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)三塩化物(19)
ポルフィリン18(120mg, 0.21 mmol)を水(25mL)に溶かし、溶液のpHを6N NaOHを滴下することによってpH=12に調整した。固体のMnCl2(147mg)を反応混合物中に添加し（その結果pH=8.7）、反応混合物を30-60分間攪拌した。濾紙を並べたガラス漏斗で反応混合物を濾過した。濾液のpHをpH=4-5(1N HCl)に調整し、溶液を濾過した。濾液を二重沈殿法に付すとポルフィリン18と19との混合物が得られた。得られた混合物をカラムクロマトグラフィー(9:0.5:0.5 CH3CN/水/飽和KNO3)によって分離すると、ポルフィリン19(25mg,18%)が濃い色の固体として得られた。
【００６５】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 450.5 nm, ε = 5.99 x 104 L/cm-mol。
【００６６】
VI.  [5,10,15,20-テトラキス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(22)および[5,10,15,20-テトラキス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)五塩化物(24)
【化３７】
0004501128.tif 000014
1.  5,10,15,20-テトラキス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリン(21)
マグネチックスターラー、温度計、および冷却器を備え、箔で覆った1-Lの三つ首フラスコの中に、アルデヒド20(2.0g, 18.2mmol)およびプロピオン酸(400mL)を入れた。反応混合物を120℃まで加熱し、その時点でピロール(1.26mL,  18.2mmol)を加えた。反応混合物をさらに4.5時間加熱還流し、室温で3日間攪拌した。プロピオン酸を減圧下で除去し、濃い色の残渣を5% MeOH/CH2Cl2の溶液に溶かし、シリカゲル(18g)上に吸着させた。カラムクロマトグラフィーによって繰り返し精製すると、ポルフィリン21(280mg,10%)が紫色の固体として得られた。
【００６７】
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ -2.94, -2.90, -2.84 (3 s, 2 H, アトロプ異性体 NH)、3.39-3.58 (多重 s, 12 H, アトロプ異性体 N-CH3)、7.50 (d. 4 H)、7.71 (d. 4 H)、8.92 (m, 8 H)。
【００６８】
2.  [5,10,15,20-テトラキス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(22)
DMF(12mL)中のポルフィリン21(29.9mg, 0.047mmol)およびMnCl2(61mg, 0.48mmol)の溶液を14時間120℃に加熱した。混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却し、回転蒸発によって濃縮した。カラムクロマトグラフィー(CHCl3/MeOH/濃NH4OH/EtOAc)によって精製すると、ポルフィリン22(12.5mg,37%)が黒色の固体として得られた。
【００６９】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 463.0 nm; ε = 9.35 x 104 L/cm-mol; API MS m/z = 683 [C36H28MnN12]+。
【００７０】
3.  5,10,15,20-テトラキス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリン四塩化物(23)
DMF(10mL)中のポルフィリン21(589mg, 0.934mmol)およびCH3I(3mL, 48mmol)の溶液を、密封した管の中で14時間100℃に加熱した。反応混合物を酢酸エチル(200mL)に注ぐことによって、ポルフィリン23がヨウ化物の塩として沈殿した。溶液を濾過し、褐色の固体をEtOAcおよびエーテルで洗浄した。生成物をカラムクロマトグラフィー(CH3CN/水/飽和KNO3)によって精製し、二重沈殿法に付すとポルフィリン23(540mg,69%)が紫色の固体として得られた。
【００７１】
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)。
【００７２】
4.  [5,10,15,20-テトラキス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(24)
ポルフィリン23(1.0g, 0.83mmol)をMeOH (550mL)に溶かし、次いでMnCl2(1.57g,12.5mmol)を加えた。反応混合物中に空気流を吹き込みながら溶液のpHを6N NaOHでpH=7.3に調整した。1時間溶液のpHをpH＞7.3に維持し、次いで1N HClでpH=4.5に調整した。溶液を濾過し、沈殿を二重沈殿法に付して乾燥させると、ポルフィリン24(0.570g,74%)が固体として得られた。
【００７３】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 460.5 nm; ε = 8.38 x 104 L/cm-mol; FAB MS m/z = 778 [C40H40MnN12]+4。
【００７４】
VII.  [5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(27)および[5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-ビス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)三塩化物(29)
【化３８】
0004501128.tif 000015
1.  5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリン(26)
マグネチックスターラーおよびN2流入口を備え、箔で覆った500-mLの三つ首フラスコの中に、ジピロメタン25(0.71g, 3.09mmol)、CH2Cl2(310mL)、アルデヒド4(50mg, 3.09mmol)、およびNaCl(22.4mg, 0.35mmol)を入れた。反応混合物を10分間攪拌し、次いでTFA(1.48mL, 19.2mmol)を加えた。室温で4時間攪拌した後、DDQ(1.05g, 4.65mmol) を加えた。反応混合物を一晩攪拌し、溶媒を減圧下で除去した。残渣をシリカゲル(10g)に吸着させ、次いでカラムクロマトグラフィー(勾配溶出2-4% EtOAc/ヘキサン)によって精製すると、ポルフィリン26(220g,24%)が紫色の固体として得られた。
【００７５】
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ -2.85 (s, 2 H)、3.43. 3.49 (2 s, 6 H, アトロプ異性体 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, 4 H)、8.87 (m, 8 H)。
【００７６】
2.  [5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(27)
DMF(20mL)中のポルフィリン26(50.7mg, 0.071mmol)およびMnCl2(88.6mg, 0.70mmol)の溶液を14時間120℃に加熱した。混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却し、次いで回転蒸発によって濃縮した。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出5-10% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン27(25mg,42%)が黒色の固体として得られた。
【００７７】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 463.0 nm; ε= 6.70 x 104 L/cm-mol; FAB MS m/z = 791 [C44H32MnN8O4]+ 。
【００７８】
3.  5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-ビス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリン二塩化物(28)
ポルフィリン26 (80mg, 0.11mol)、DMF(7ｍL)およびCH3I(0.150mL)の溶液を室温で4時間攪拌した。溶媒を回転蒸発によって除去すると濃い色の残渣が得られた。残渣をカラムクロマトグラフィー(CHCl3/MeOH/濃NH4OH/EtOAc)によって精製すると、ポルフィリン28(21mg,18%)が紫色の固体として得られた。
【００７９】
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 [C46H40MnN3O4]+2。
【００８０】
4.  [5,15-ビス(4-カルボメトキシフェニル)-10,20-ビス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)三塩化物(29)
DMF(5mL)中のポルフィリン28(19.5mg, 0.022mmol)およびMnCl2(22.4mg, 0.18mmol)の溶液を14時間120℃に加熱した。反応混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却し、次いで回転蒸発によって濃縮した。カラムクロマトグラフィー(CHCl3/MeOH/濃NH4OH/EtOAc)によって精製すると、粗ポルフィリン28が得られた。二重沈殿法によって精製し、乾燥させるとポルフィリン29(6.5mg,37%)が固体として得られた。
【００８１】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 447.5 nm ; ε = 1.27 x 105 L/cm-mol; FAB MS m/z = 856 [C46H38MnN3O4]+2。
【００８２】
VIII.  [5,15-ビス(カルボエトキシ)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(32)
【化３９】
0004501128.tif 000016
1.  5,15-ビス(カルボエトキシ)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリン(31)
マグネチックスターラーおよびN2流入口を備え、箔で覆った500-mLの三つ首フラスコの中に、ジピロメタン25(0.5g, 2.2mmol)、CH2Cl2(220mL)、およびアルデヒド30(225mg, 2.2mmol)を入れた。反応混合物を10分間攪拌し、次いでTFA(1.0mL, 12.9mmol)を加えた。室温で2時間攪拌した後、DDQ(750mg, 3.3mmol) を加え、反応混合物を一晩攪拌した。トリエチルアミン(2.0mL)を加え、溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲル(10g)上に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(5% EtOH/CHCl3)によって精製すると、ポルフィリン31(86mg, 13%)が紫色の固体として得られた。
【００８３】
1H NMR (300 MHz. CDCl3) δ -3.08, -3.06 (2 s, 2 H, アトロプ異性体 NH)、1.82 (t, 6 H)、3.40, 3.49 (2 s, 6 H, アトロプ異性体 N-CH3)、5.11 (q, 4 H)、7.53 (d, 2 H)、7.72 (d, 2 H)、8.94 (m, 4 H)、9.50 (d, 4 H)。
【００８４】
2.  [5,15-ビス(カルボエトキシ)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(32)
DMF(12.5mL)中のポルフィリン31(27.7mg, 0.045mmol)およびMnCl2(59.1mg, 0.47mmol)の溶液を14時間120℃に加熱した。さらにMnCl2(29mg, 0.23mmol)を加え、反応混合物をもう2時間加熱した。反応混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却し、次いで回転蒸発によって濃縮した。1N HClを2滴加えたエタノールに溶かした生成物の溶液中に空気を吹き込んだ。溶媒を減圧下で蒸発させると濃い色の残渣が得られた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出10-30% EeOH/CHCl3)によって精製すると、ポルフィリン32(6.5mg, 35%)が黒色の固体として得られた。
【００８５】
融点 > 300℃: UV-vis λmax = 458.5 nm; ε = 6.01 x 104 L/cm-mol; API MS m/z = 667[C34H28MnN3O4]+。
【００８６】
IX.  [5,15-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(34)および[5,15-ビス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)三塩化物(36)
【化４０】
0004501128.tif 000017
1.  5,15-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリン(33)
マグネチックスターラーおよびN2流入口を備え、箔で覆った1-Lの三つ首フラスコの中に、ジピロメタン10(1.0g, 6.84mmol)、CH2Cl2(680mL)、およびアルデヒド20(753mg, 6.84mmol)を入れた。反応混合物を10分間攪拌し、次いでTFA(3.1mL, 40.2mmol)を加えた。室温で2時間攪拌した後、DDQ(2.3g, 10.1mmol) を加え、反応混合物を一晩攪拌した。トリエチルアミン(5.75mL)を反応混合物中に加え、溶媒を減圧下で蒸発させ、残渣をシリカゲル(15g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(6% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン33(0.120g, 7%)が紫色の固体として得られた。
【００８７】
1H NMR (300 MHz. CDCl3) δ -3.28 (s, 2 H)、3.45. 3.52 (2 s, 6 H, アトロプ異性体 N-CH3)、7.53 (d, 2 H)、7.74 (d. 2 H)、9.07 (m, 4 H)、9.46 (d. 4 H)、10.37 (s, 2H)。
【００８８】
2.  [5,15-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(34)
DMF(20mL)中のポルフィリン33(50mg, 0.106mmol)およびMnCl2(180mg, 1.4mmol)の溶液を14時間120℃に加熱した。混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却し、次いで回転蒸発によって濃縮した。カラムクロマトグラフィー(33% MeOH/CHCl3)によって精製すると、ポルフィリン34(32mg, 53%)が黒色の固体として得られた。
【００８９】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 454.5 nm; ε = 4.98 x 104 L/cm-mol; API MS m/z = 523 [C28H20MnN3]+。
【００９０】
3.  5,15-ビス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリン二塩化物(35)
ポルフィリン33(95mg, 0.20mmol)をDMF(15mL)に溶かし、CH3I(0.5mL, 8.03mmol)を加え、反応混合物を48時間攪拌した。DMFを減圧下で蒸発させ、暗色の残渣をカラムクロマトグラフィー(勾配溶出30% MeOH/CH2Cl2から6:4:1 CHCl3/ MeOH/1N HCl)によって精製すると、ポルフィリン35(150mg,99%)が紫色の固体として得られた。
【００９１】
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ -3.54 (s, 2 H)、3.79 (s, 12 H) 8.55 (s 4 H)、9.28 (d, 4 H)、11.00 (s, 2 H)。
【００９２】
4.  [5,15-ビス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)三塩化物(36)
ポルフィリン35(150mg, 0.198mmol)を水(50mL)に溶かし、溶液のpHを6N NaOHでpH=12に調整した。塩化マンガン(375mg, 2.98mmol)を加え、反応混合物を30分間攪拌した。溶液を細かいガラス漏斗上で濾過し、濾液のpHをpH=4(1N HCl)に調整し、溶液を濾過した。固形フィルターケークを二重沈殿法によって精製して乾燥させると、ポルフィリン36(25.5mg, 20%)が固体として得られた。
【００９３】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 447.5 nm; ε = 8.66 x 104 L/cm-mol; API MS m/z = 554[C30H26MnN3 + H]+2。
【００９４】
X.  [5,10,15,20-テトラキス(1,4,5-トリメチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)塩化物(39)および[5,10,15,20-テトラキス(1,3,4,5-テトラメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]-マンガン(III)五塩化物(41)
【化４１】
0004501128.tif 000018
1.  [5,10,15,20-テトラキス(1,4,5-トリメチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリン(38)。
【００９５】
温度計および冷却器を備えた250mLの三つ首丸底フラスコにて、文献の方法(Alcalde, E.ら, Tetrahedron 52:15171-15188 (1996))に従い調製した1,4,5-トリメチルイミダゾール-2-カルボキシアルデヒド(37,750mg, 5.42mmol)をプロピオン酸(120mL)に溶かした。溶液を加熱還流し、次いでピロール(0.38mL, 5.42mmol)を加えた。反応混合物をさらに5時間加熱還流し、次いで一晩空気に曝しながら室温まで冷却した。プロピオン酸を減圧蒸留によって除去すると暗色の固形残渣が得られ、それをシリカゲルに吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出5-10% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン38がアトロプ異性体の混合物として得られた(108mg, 10.7%)。
【００９６】
1H NMR (300 MHz. CDCl3) δ -2.90, -2.85, -2.78 (3 s, 2 H. アトロプ異性体 NH)、2.50 (s, 12 H)、2.57 (s, 12 H)、3.15 - 3.42 (多重 s, 12 H, アトロプ異性体 N-CH3)、8.91 (多重 s, 8 H, アトロプ異性体)。
【００９７】
2.  [5,10,15,20-テトラキス(1,4,5-トリメチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(39)
冷却器を備えた25mLの丸底フラスコにて、ポルフィリン38(40mg, 0.05mmol)をMeOH(7mL)に溶かした。塩化マンガン(II)(101mg, 0.81mmol)を加え、反応混合物を2時間加熱還流した。20分間空気を反応混合物中に吹き込み、次いでメタノールを減圧下で蒸発させた。残渣をカラムクロマトグラフィーによって精製するとポルフィリン39が黒色の固体として得られた(12mg,27%)。
【００９８】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 474.5 nm, ε = 9.74 x l04 L/cm-mol; API MS m/z = 795 [C44H44MnN12]+。
【００９９】
3.   [5,10,15,20-テトラキス(1,3,4,5-テトラメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリン四ヨウ化物(40)
密封した管反応器中において、ポルフィリン38(40mg, 0.05mmol)をDMF(5mL)に溶かした。ヨウ化メチル(1mL, 16mmol)を加え、密封した管を一晩60℃に加熱した。反応混合物をEtOAc(100mL)で希釈すると粗生成物40の沈殿が生じ、それを減圧濾過によって集め、次いでカラムクロマトグラフィーによって精製するとポルフィリン40が暗紫色の固体として得られた(25mg, 35%)。
【０１００】
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)。
【０１０１】
4.  [5,10,15,20-テトラキス(1,3,4,5-テトラメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(41)
丸底フラスコ(25mL)にて、ポルフィリン40(25mg, 0.02mmol)をメタノール(7mL)に溶かした。塩化マンガン(II)(50mg, 0.4mmol)を加え、反応混合物を6時間60℃に加熱した。NaOH(2N, 2滴)を加え、反応混合物をさらに1時間攪拌した。反応混合物をセライトで濾過し、MeOHで洗浄した。濾液の紫外線-可視光分光法による分析で、反応が完了していないことが示された。溶媒を蒸発させ、残渣をMeOH(7mL)に再溶解し、次いでMnCl2(50mg, 0.4mmol)を加え、反応混合物を3時間60℃に加熱した。20分間空気を反応混合物中に吹き込んだ。反応混合物をセライトで濾過し、MeOHで洗浄した。溶媒を減圧下で蒸発させると褐色の残渣が得られた。生成物を二重沈殿法によって精製すると、ポルフィリン41(10mg, 51%)が褐色の固体として得られた。
【０１０２】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 451.5 nm ε =9.29 x 104 L/cm-mol。
【０１０３】
XI.  [5,10,15,20-テトラキス(4-メチル-1,2,4-トリアゾル-3-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(44)
【化４２】
0004501128.tif 000019
1.  5,10,15,20-テトラキス(4-メチル-1,2,4-トリアゾル-3-イル)ポルフィリン(43)
箔で覆い、冷却器を備えた250-mLの三つ首丸底フラスコにて、文献の方法(Moderhack, D.; Hoppe-Tichy. T. J.Prakt.Chem/Chem-Ztg. 1996, 338(2), 169-171)に従い調製した4-メチル-1,4,5-トリアゾール-2-カルボキシアルデヒド(42,1.06g, 9.5mmol)をプロピオン酸(180mL)に溶かした。溶液を加熱還流し、次いでピロール(0.66mL, 9.5mmol)を加えた。反応混合物をさらに2.5時間還流下で攪拌した。次いで反応物を2日以上空気に曝しながら室温まで冷却した。プロピオン酸を減圧下で蒸発させると暗色の残渣が得られ、それをシリカゲルに吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出 CHCl3,MeOH,濃NH4OH,EtOAc)によって繰り返し精製すると、ポルフィリン43(219mg, 14.6%)がアトロプ異性体の固形混合物として得られた。
【０１０４】
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ -3.36, -3.13, -3.09 (3 s, 2 H. アトロプ異性体 NH)、3.43 - 3.64 (多重 s, 12 H, アトロプ異性体 N-CH3)、9.03 (broad s, 8 H)、9.20 (s, 4 H)。
【０１０５】
2.   [5,10,15,20-テトラキス(4-メチル-1,2,4-トリアゾル-3-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(44)
冷却器を備えた100-mLの丸底フラスコにて、ポルフィリン43(77mg, 0.12mmol)をDMF(30mL)に溶かした。塩化マンガン(II)(156mg, 1.24mmol)を加え、反応物を一晩130℃に加熱した。反応混合物を空気流に曝すとともに室温まで冷却した。CH2Cl2(5-10mL)を添加するとポルフィリンが沈殿した。固体を濾過し、EtOHおよびCH2Cl2で洗浄するとポルフィリン44(45mg, 51%)が褐色の固体として得られた。
【０１０６】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 452.5nm; ε = 8.10 x 104 L/cm-mol; FAB-MS m/z = 787[C32H24MnN18]+。
【０１０７】
XII.  [5,15-ビス(トリフルオロメチル)-10,20-ビス(イミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(47)
【化４３】
0004501128.tif 000020
1.  5,15-ビス(トリフルオロメチル)-10,20-ビス(イミダゾル-2-イル)ポルフィリン(46)
マグネチックスターラーおよびN2流出口を備え、箔で覆った1-Lの三つ首丸底フラスコの中に、ジピロメタン45(1.13g, 5.28mmol)、1-メチルイミダゾール-2-カルボキシアルデヒド(20,582mg, 5.28mmol)、塩化ナトリウム(32mg, 0.54mmol)およびCH2Cl2(530mL)を加えた。反応混合物を10分間攪拌し、次いでTFA(2.40mL, 31.1mmol)を加えた。105分間攪拌した後、DDQ(1.81g, 7.97mmol) を加え、混合物を一晩攪拌した。溶媒を回転蒸発によって除去し、粗残渣をシリカゲル(3g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出5-10% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン46(455mg, 34%)が黒色の固体として得られた。
【０１０８】
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ -2.87 (s, 2 H)、3.56 (m, 6 H)、7.85 (d, 2 H)、8.05 (d, 2 H)、8.99 (m, 4 H)、9.81 (m, 4 H); API-MS m/z = 607 [C30H20F6N8 + H]+。
【０１０９】
2.   [5,15-ビス(トリフルオロメチル)-10,20-ビス(イミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(47)
DMF(15mL)中の遊離ポルフィリン46(113mg, 0.186mmol)およびMnCl2(360mg, 2.86mmol)の溶液を6時間120℃に温めた。混合物を空気流に曝しながら室温まで冷却し、次いで回転蒸発によって濃縮した。粗残渣を10% MeOH/CH2Cl2(100mL)に溶かし、次いでシリカゲル(1g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(10% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン47(45mg, 35%)が暗緑色の固体として得られた。
【０１１０】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 456.5 nm; ε = 1.98 x 104 L/cm-mol; API-MS m/z = 659 [C30H18F6MnN3]+。
【０１１１】
XIII.  [5,10,15,20-テトラキス(1-メチルピラゾル-4-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(50)および[5,10,15,20-テトラキス(1,2-ジメチルピラゾリウム-4-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(52)
【化４４】
0004501128.tif 000021
1.  5,10,15,20-テトラキス(1-メチルピラゾル-4-イル)ポルフィリン(49)
プロピオン酸(200mL)および文献の方法(Finar, I.L.; Lord, G.H. J.Chem.Soc. 1957, 3314-3315)に従い調製した1-メチルピロゾール-4-カルボキシアルデヒド(48, 0.92g, 8.32mmol)の還流している溶液にピロール(0.63mL, 8.32mmol)を加えた。反応物を箔で覆い、3.5時間加熱還流した。冷却しながら反応混合物を一晩空気に暴露した。次いでプロピオン酸を減圧蒸留によって除去した。粗残渣を5% MeOH/CH2Cl2に溶かし、次いでシリカゲル(5.3g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(5% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン49が紫色の固体として得られた(231mg, 17.5%)。
【０１１２】
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)。
【０１１３】
2.   [5,10,15,20-テトラキス(1-メチルピラゾル-4-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(50)
冷却器を備えた25-mLの丸底フラスコの中において、ポルフィリン49(50mg, 7.93ｘ10-2mmol)をDMF(10mL)に溶かした。塩化マンガン(II)(150mg, 1.19mmol)を加え、反応物を4時間125℃に加熱した。空気流を導入し、反応物をさらに2時間加熱した。反応物をEtOAc(100mL)で希釈し、粗生成物を減圧濾過によって集めた。残渣をカラムクロマトグラフィー(10% MeOH/CH2Cl2)によって精製し、続いて対イオンの交換を行うとポルフィリン50が緑色の固体として得られた(15mg, 25%)。
【０１１４】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 471.0 nm, ε = 9.55 x 104 L/cm-mol; API MS m/z = 683 [C36H28MnN12]+。
【０１１５】
3.  5,10,15,20-テトラキス(1,2-ジメチルピラゾリウム-4-イル)ポルフィリン四塩化物(51)
密封した管反応器にて、ポルフィリン49(200mg, 0.32mmol)をDMF(15mL)に溶かした。ヨウ化メチル(2mL, 32mmol)を加え、密封した管を6時間125℃に加熱した。反応混合物をEtOAcで希釈すると粗生成物の沈殿が生じ、それを減圧濾過によって集め、最初にカラムクロマトグラフィー(8:1:1 CH3CN/水/飽和KNO3)によって精製した。さらに二重沈殿法によって精製するとポルフィリン51が暗紫色の固体として得られた(45mg, 17%)。
【０１１６】
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)。
【０１１７】
4.  [5,10,15,20-テトラキス(1,2-ジメチルピラゾリウム-4-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(52)
ポルフィリン51(40mg, 4.80ｘ10-2mmol)を水(10mL)に溶かした。塩化マンガン(II)(90mg, 0.72mmol)を加え、反応物を50℃に加熱した。反応混合物の紫外線-可視光分光法による分析で、反応が完了していないことが示された。さらなるMnCl2(210mg, 1.67mmol)を加え、反応の完了が紫外線-可視光分析によって示されるまで反応混合物の加熱を続けた。濾過に続いて、生成物を二重沈殿法によって精製するとポルフィリン52(25mg, 57%)が褐色の固体として得られた。
【０１１８】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 461.0 nm. ε = 7.82 x 104 L/cm-mol; API MS m/z = 683 [C40H40MnN12 -4CH3]+。
【０１１９】
XIV.  [5,10,15,20-テトラキス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-5-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(56)
【化４５】
0004501128.tif 000022
1.  5,10,15,20-テトラキス(1-メチルイミダゾル-5-イル)ポルフィリン(54)
プロピオン酸(400mL)および文献の方法(Dener, J.M.; Zhang, L.H.; Rapoport,H.  J.Org.Chem. 1993, 58, 1159-1166)に従い調製した1-メチルイミダゾール-5-カルボキシアルデヒド(53,2.0g, 18.16mmol)の還流している溶液にピロール(1.26mL, 18.16mmol)を加えた。反応物を箔で覆い、次いで5時間加熱還流した。冷却しながら反応混合物を60時間空気に暴露した。次いでプロピオン酸を減圧蒸留によって除去した。残渣を10% MeOH/CH2Cl2に溶かし、次いでシリカゲル(6g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出5-10% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン54が紫色の固体として得られた(600mg, 21%)。
【０１２０】
1H NMR (300 MHz. CDCl3) δ -2.80, -2.75 (2 s, 2 H, アトロプ異性体NH)、3.42-3.58 (多重 s, 12 H. アトロプ異性体 N-CH3)、7.87 - 7.98 (多重 s. 4 H, アトロプ異性体)、8.06 (s, 4 H)、8.95 - 8.99 (多重 s. 8 H. アトロプ異性体)。
【０１２１】
2.  5,10,15,20-テトラキス(1,3,-ジメチルイミダゾリウム-5-イル)ポルフィリン四ヨウ化物(55)
密封した管反応器にて、ポルフィリン54(395mg, 0.63mmol)をDMF(15mL)に溶かした。ヨウ化メチル(2mL, 32mmol)を加え、密封した管を一晩100℃に加熱した。反応混合物をEtOAc(200mL)で希釈すると粗生成物の沈殿が生じ、それを減圧濾過によって集めた。カラムクロマトグラフィー(8:1:1 CH3CN/水/飽和KNO3)によって精製するとポルフィリン55(250mg, 33%)が暗紫色の固体として得られた。
【０１２２】
1H NMR (300 MHz, DNISO-d6) δ -3.25 (s, 2 H)、3.46-3.64 (多重 s, 12 H, アトロプ異性体)、4.30 (s, 12 H)、8.68 (s, 4 H)、9.48 (s, 8 H)、9.78 (s, 4 H)。
【０１２３】
3.  [5,10,15,20-テトラキス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-5-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(56)
ポルフィリン55(200mg, 0.17mmol)をメタノール(100mL)に溶かした。塩化マンガン(II)(315mg, 2.50mmol)を加え、空気流を反応混合物中に導入した。反応の間中6N NaOHを滴下することによって溶液のpHを8に維持し、その後pHを6N HClで5に調整した。反応物をガラス漏斗上で濾過した。生成物を二重沈殿法によって精製するとポルフィリン56(63mg,41%)が褐色の固体として得られた。
【０１２４】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 454.0 nm, ε= 1.23 x 105 L/cm-mol。
【０１２５】
XV.  [5,15-ビス(4-フルオロフェニル)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(59)および[5,15-ビス(4-フルオロフェニル)-10,20-ビス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)三塩化物(61)
【化４６】
0004501128.tif 000023
1.  5,15-ビス(4-フルオロフェニル)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリン(58)
マグネチックスターラーおよびN2流出口を備え、箔で覆った1-Lの三つ首丸底フラスコの中に、ジピロメタン25(1.00g, 4.43mmol)、4-フルオロベンズアルデヒド(57,550mg, 4.43mmol)、塩化ナトリウム(30mg, 0.5mmol)およびCH2Cl2(450mL)を加えた。反応混合物を10分間攪拌し、次いでTFA(2.0mL, 26mmol)を加えた。105分間攪拌した後、DDQ(1.51g, 6.65mmol) を加え、混合物を一晩攪拌した。溶媒を回転蒸発によって除去し、粗残渣をシリカゲル(3g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出5-10% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン58(229mg, 16%)が黒色の固体として得られた。
【０１２６】
1H NMR (300 MHz. DMSO-d6) δ-3.05 (s, 2 H)、3.70, 3.72 (2 s, 6 H. アトロプ異性体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 [C40H28F2N3 + H]+。
【０１２７】
2.  [5,15-ビス(4-フルオロフェニル)-10,20-ビス(1-メチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)塩化物(59)
冷却器を備えた50-mLの丸底フラスコにて、ポルフィリン58(85mg, 0.13mmol)をDMF(7mL)に溶かした。塩化マンガン(II)(215mg, 1.71mmol)を加え、反応物を3.5時間120℃に加熱した。反応物を室温まで冷却し、次いで回転蒸発によって濃縮した。粗残渣を20% MeOH/CH2Cl2(100mL)に溶かし、シリカゲル(2g)に吸着させた。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出3-8% MeOH/CH2Cl2)によって精製すると、ポルフィリン59が緑色の固体として得られた(15mg, 16%)。
【０１２８】
融点 > 300℃; UV UV-vis λmax = 463.0 nm, ε = 4.05 x 104 L/cm-mol; API MS m/z = 711[C40H26F2MnN8]+。
【０１２９】
3.  5,15-ビス(4-フルオロフェニル)-10,20-ビス(1,3-イミダゾリウム-2-イル)ポルフィリン二塩化物(60)
密封した管反応器にて、ポルフィリン58(170mg, 0.26mmol)をDMF(7mL)に溶かした。ヨウ化メチル(6mL, 96mmol)を加え、密封した管を一晩100℃に加熱した。混合物を室温まで冷却し、回転蒸発によって濃縮した。Bu4NClのアセトン溶液(0.3g/mL)を添加することによって、残渣をアセトンから塩化物の塩として沈殿させた。固体をガラス漏斗で集め、大量のアセトンで洗浄し、室温で減圧乾燥させるとポルフィリン60が暗紫色の固体として得られた(196mg)。生成物をさらに精製することなく使用した。
【０１３０】
4.  [5,15-ビス(4-フルオロフェニル)-10,20-ビス(1,3-ジメチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)三塩化物(61)
MeOH(30mL)に溶かしたポルフィリン60(196mg, 推定0.26mmol)をゆっくりと55℃まで温め、次いでMn(OAc)3・2H2O(694mg, 2.59mmol)を加えた。3時間攪拌した後、混合物を室温まで冷却し、セライトで濾過して回転蒸発によって濃縮した。残渣を二重沈殿法によって精製するとポルフィリン61(102mg, 二段階で46%)が暗緑色の固体として得られた。
【０１３１】
融点 > 300℃, UV-vis λmax = 458.0 nm; ε = 1.30 x 104 L/cm-mol; ES-MS m/z = 967 [(C42H32F2MnN8)-3 + 2 (CF3CO2)]+。
【０１３２】
XVI.  [5,10,15,20-テトラキス(1,3-ジエチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(65)
【化４７】
0004501128.tif 000024
1.  5,10,15,20-テトラキス(1-エチルイミダゾル-2-イル)ポルフィリン(63)
プロピオン酸(450mL)および1-エチルイミダゾール-2-カルボキシアルデヒド(62, 2.5g, 20.0mmol,メチルイミダゾール誘導体20と同様の方法で調製)の還流している溶液にピロール(1.40mL, 20.0mmol)を加えた。反応物を箔で覆い、次いで5時間加熱還流した。冷却しながら反応混合物を一晩空気に曝した。次いでプロピオン酸を減圧蒸留によって除去した。カラムクロマトグラフィー(勾配溶出CHCl3/MeOH/濃NH4OH/EtOAc)によって繰り返し精製すると、ポルフィリン63が紫色の固体として得られた(281mg, 8.1%)。
【０１３３】
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ -2.95, -2.90, -2.87 (3 s, 2 NH アトロプ異性体 NH))、0.85-1.25 (多重 t.12H.アトロプ異性体 CH3)、3.61-3.88 (多重 q, 8 H, アトロプ異性体 CH3)、7.55 (d. 4 H)、7.70 (d. 4 H)、8.98 (多重 s, 8 H, アトロプ異性体)。
【０１３４】
2.  5,10,15,20-テトラキス(1,3,-ジエチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリン四ヨウ化物(64)
密封した管反応器にて、ポルフィリン63(106mg, 0.15mmol)をDMF(5mL)に溶かした。ヨウ化エチル(2.0mL, 25mmol)を加え、密封した管を6時間65℃に加熱した。反応混合物をEtOAc(100mL)で希釈すると粗生成物の沈殿が生じ、それを減圧濾過によって集め、クロロホルムで洗浄し、次いでカラムクロマトグラフィー(8:1:1 CH3CN/水/飽和KNO3)によって精製すると、ポルフィリン63(140mg, 69%)が暗紫色の固体として得られた。
【０１３５】
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)。
【０１３６】
3.  [5,10,15,20-テトラキス(1,3-ジエチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(65)
ポルフィリン64(106mg, 8.09ｘ10-2mmol)をメタノール(15mL)に溶かし、次いでMn(OAc)3・2H2O(216mg, 0.81mmol)を加え、反応物を2.5時間55℃に加熱した。反応物をセライトで濾過し、次いで減圧下で蒸発させた。生成物を二重沈殿法によって精製すると、ポルフィリン65(65mg, 78%)が褐色の固体として得られた。
【０１３７】
融点 > 300℃, UV-vis λmax = 446.5 nm, ε = 1.35 x 105 L/cm-mol; ES-MS m/z = 1307 [(C48H56MnN12)-5 + 4 (CF3CO2)]+。
【０１３８】
XVII.  [5,10,15,20-テトラキス(1-エチル-3-メチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(67)
【化４８】
0004501128.tif 000025
1.  5,10,15,20-テトラキス(1-エチル-3-メチルイミダゾリウム-5-イル)ポルフィリン四塩化物(66)
密封した管反応器にて、ポルフィリン21(371mg, 0.588mmol)をDMF(8mL)に溶かした。ヨウ化エチル(7mL, 88mmol)を加え、密封した管を一晩60℃に加熱した。混合物を室温まで冷却し、回転蒸発によって濃縮した。残渣を水(20mL)に溶かし、二重沈殿法によって精製すると、ポルフィリン66(349mg, 67%)が暗紫色の固体として得られた。
【０１３９】
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 (多重 s, 8 H)、8.63 (d, 4 H)、9.36 (s, 4 H)。
【０１４０】
2.  [5,10,15,20-テトラキス(1-エチル-3-メチルイミダゾリウム-2-イル)ポルフィリナト]マンガン(III)五塩化物(67)
ポルフィリン66(340mg, 0.39mmol)をメタノール(45mL)に溶かし、次いでMn(OAc)3・2H2O(680mg, 2.53mmol)を加え、混合物を3.5時間55℃で攪拌した。混合物を室温まで冷却し、セライトで濾過して(不溶性固体を除去し)、回転蒸発によって濃縮した。残渣を二重沈殿法によって精製すると、ポルフィリン67(324mg, 85%)が褐色の固体として得られた。
【０１４１】
融点 > 300℃; UV-vis λmax = 446.5 nm; ε = 5.11 x 104 L/cm-mol; ES-MS m/z = 1251 [(C44H48MnN12)+5 + 4 (CF3CO2)]+。
【０１４２】
実施例2
Aeol-V(10123)を用いた気管支肺異形成の治療
新生子ヒヒを帝王切開によって早期分娩し、次いで100%酸素または十分なPRN FIO2単独のいずれかで処置して十分な動脈酸素付加を維持した。モデルを確立するために、13匹の100%酸素で処置した動物および7匹のPRN対照動物を研究した。100%酸素での処置によって、暴露の9または10日目までに表れ、肺胞形成の遅延、肺の柔細胞の炎症、および酸素化不足によって特徴付けられる広範囲にわたる肺の損傷が起こった。このことはヒト疾病、気管支肺異形成の特徴であり、少なくともいくらかは新生子の肺の発達における酸化ストレスによって媒介されていると考えられる。Aeol-Vの最初の試みにおいて、新生子ヒヒを妊娠期間140日目に分娩し、100%酸素中に置いた。動物には10日の全研究期間中、持続点滴で0.25mg/kg/24hrを静脈投与した(図2を参照)。この動物は酸素付加指数に著しい向上を示した。9日目と10日目の肺の臨床的な代償不全の兆候はなかった。このことは、Aeol-Vを未熟な新生子におけるオキシダントのストレスの処置に使用することができることを示唆している。
【０１４３】
上記に挙げられた全文献は、引用することによりそのまま本明細書の一部とされる。
【０１４４】
当業者であれば本開示の解釈から、本発明の真の範囲から逸脱せずに形式および細部における種々の変更をなすことができるということが分かろう。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】  本発明のある化合物の構造を示す。SOD活性値はMcCordおよびFridovich, J. Biol. Chem. 244:6049 (1969)の方法を用いて測定した。カタラーゼ値はDayら, Arch. Biochem. Biophys. 347:256 (1997)の方法を用いて測定した。TBARS値は以下のように得た：
ホモジネート
凍結成体Sprague-Dawleyラット脳、肝臓およびマウス肺(Pel-Freez, Rogers, AR)を5容量の氷冷したpH7.4の50mMのリン酸カリウム中でポリトロン(Turrax T25, Germany)でホモゲナイズした。ホモジネートタンパク質濃度はクマシーを加えたタンパク質アッセイ(Pierce, Rockford, IL)でウシ血清アルブミンを標準として用いて測定した。ホモジネート容量はバッファーで調整して10mg/mlの最終タンパク質濃度とし-80℃にてアリコートとして凍結した。
ホモジネートの酸化
0.2mlのホモジネート(0.2mlのタンパク質)および種々の濃度の抗酸化物を入れたマイクロチューブ(1.5ml)を37℃にて15分間インキュベートした。ラット脳ホモジネートの酸化は塩化第一鉄(0.25mM)およびアスコルビン酸塩(1mM)を含む0.1mlの新たに調製した保存嫌気性溶液を加えることによって開始した。サンプルは37℃の振盪水浴に30分間入れた(最終容量1ml)。反応は0.1μLのエタノール中の保存ブチル化ヒドロキシトルエン(60mM)溶液を加えることによって停止させた。
脂質過酸化測定
ラット脳ホモジネート中のチオバルビツール酸反応性種(TBARS)の濃度を脂質過酸化の指標として用いた。マロンジアルデヒド標準は10mlの0.01NのHCl中の8.2μLの1,1,3,3-テトラメトキシプロパンを加え、室温で10分間混合することによって得た。この保存物を水でさらに希釈して0.25ないし25μMにわたる標準を得た。サンプルまたは標準(200μL)は1.5mlのロック式マイクロチューブ中で200μLの0.2Mのリン酸の保存物で酸性化した。呈色反応は25μLの保存チオバルビツール酸溶液(0.11M)を加えることによって開始し、これを混合し、次いで90℃のヒートブロックに30分間入れた。TBARSは0.5mlのn-ブタノールで3分間ボルテックスをかけ、氷上で1分間冷却することによって抽出した。次いで、サンプルを12,000×gで3分間遠心分離し、n-ブタノール相の150μLのアリコートを96ウェルプレートの各ウェルに入れ、Termomaxプレートリーダー(Molecular Devices, Sunnydale, CA)にて25℃で535nmで読み取った。サンプルの吸光度をMDA標準曲線から推定することによってMDA等値(μM)に変換した。これらの研究に使用した濃度の抗酸化物の中にはチオバルビツール酸を用いるMDA標準の反応に影響を及ぼすものはなかった。
統計解析
データはそれらの平均±SEとして示した。種々の勾配のS字曲線にデータを適合させることによって(Prizm, GraphPad, San Diego, CA)、脂質過酸化度を50%まで低下させる抗酸化物の阻害濃度(IC50)およびそれぞれの95%信頼区間(CI)をもとめた。(Braughlerら, J. Biol. Chem. 262:10438 (1987); Kikugawaら, Anal. Biochem. 202:249 (1992)も参照。)
【図１Ｂ】  図１Ａと同様に、本発明のある化合物の構造、SOD活性値、カタラーゼ値、およびTBARS値を示す図である。
【図１Ｃ】  図１Ａと同様に、本発明のある化合物の構造、SOD活性値、カタラーゼ値、およびTBARS値を示す図である。
【図２】  Aeol-Vを用いる気管支肺異形成症の治療に関する研究から得たデータを示す。
【図１Ａ】
0004501128.tif 000048
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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