(57)【要約】電子スピン共鳴測定法などに使用するラジカル捕捉剤として有用な新しい化合物を開発する。  下記一般式（１）2007043202.tif 000009［式中、Ｒ１、Ｒ２は各々水素原子、炭素数１〜４個の低級アルキル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基もしくはカルバモイル基を表し、Ｒ３、Ｒ４は各々水素原子もしくは炭素数１〜４個の低級アルキル基を表す。］で示される新規なニトロン化合物およびその塩並びに当該一般式（１）で示される化合物又はその塩を含有するラジカル捕捉剤および診断用薬剤。
2007043202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）
2007043202.tif 000008
［式中、Ｒ１、Ｒ２は各々水素原子、炭素数１〜４個の低級アルキル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基もしくはカルバモイル基を表し、Ｒ３、Ｒ４は各々水素原子もしくは炭素数１〜４個の低級アルキル基を表す。］で示されるニトロン化合物およびその塩。
【請求項２】
一般式（１）で示される化合物が、２−（５，５−ジメチル−２−オキソ−２λ５−〔１，３，２〕ジオキサフォスフィナン−２−イル）−２−メチル−３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピロール１−オキサイドである請求項１記載のニトロン化合物およびその塩。
【請求項３】
一般式（１）で示されるニトロン化合物またはその塩を含有することを特徴とするラジカル捕捉剤。
【請求項４】
一般式（１）で示されるニトロン化合物またはその塩を含有することを特徴とする診断用薬剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子スピン共鳴測定法および診断用薬剤に用いるラジカル捕捉剤として用いる新規ニトロン化合物に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子スピン共鳴法（ＥＳＲ、ＥＰＲとも称す）は、フリーラジカルおよび遷移金属イオンを計測する方法として不対電子を有する各種の液体試料或いは固体試料におけるフリーラジカル種の検出と同定などに汎用されている。ＥＳＲは、計測目的に応じてｉｎ  ｖｉｔｒｏ  Ｘ−バンドＥＳＲ、生体にスピントラップ剤を投与するｉｎ  ｖｉｖｏ  Ｌ−バンドＥＳＲ、ＥＳＲイメージング或いはＥＳＲイメージングとＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）との併用による生体内ラジカルの検出と計測に有用な手段として期待される。
近年、医学、薬学、動植物学領域におけるラジカル研究の進展により、各種のラジカルが動物のみならず植物において、生体の恒常性の維持、生体内情報伝達機構、成長と老化に重要な役割を有し、且つ、各種の病態の発症と進展の過程などに深く関わることが明らかにされてきた。これらの研究の進展には、より精度の高いラジカル計測手段の開発が不可欠である。通常、前記分野におけるラジカル計測は、多くの場合、試料水溶液中に存在する消失速度が極めて速いラジカル種、例えば、ヒドロキシルラジカルおよびスパーオキサイドなどのラジカル種および一酸化窒素（ＮＯ）などを対象とするか、或いは試料が有するラジカル消去能もしくは還元能の測定を目的としている。一般に、このような測定環境下においては、短寿命のラジカル種を直接計測することは困難である。従って、測定対象のラジカル種を、一度、スピントラップ剤との反応により、より安定なスピンアダクトに変換した後、ＥＳＲ装置を用いてスピンアダクトのシグナルを計測する間接的な方法が汎用されている。このような現状から、特に水溶液中において安定、且つ、高いスピントラップ能を発揮する高性能ニトロン化合物の開発が求められている。
ラジカルを捕捉するスピントラップ剤が具備すべき特性としては、物理化学的に安定で室温保存性に優れ、低毒性で取り扱い易く、且つ、正確なラジカル測定を行うために、好適なシグナル強度を有し、スピンアダクトの半減期が長く、スピンアダクト由来の副生物を生じることもなく、且つ、測定試料に存在する複数の物質に由来する複数のシグナルの分離同定と帰属が容易であることなどが挙げられる。しかしながら、このような特性を持つスピントラップ用ニトロン化合物は知られていない。また、安全な製造方法により安価で安定した供給が出来ることも重要な課題である。
電子スピン共鳴測定法に用いるスピントラップ剤において、ピロリジン環を有するニトロン化合物としては、ＤＭＰＯ（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｎｅ  Ｎ−ｏｘｉｄｅ）が世界的に汎用されている。しかしながら、ＤＭＰＯは、スピンアダクトの半減期が短く、且つ、スピンアダクトから新たに副生成物を生じることなどが測定上の問題点として指摘されている（小中隆盛：ファルマシアＶｏｌ．２８  １３４７−１３５２（１９９２）。一方、ＤＭＰＯと比較してスピンアダクトの半減期が長いＤＥＰＭＰＯ（５−Ｄｉｅｔｈｏｘｙｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌ−５−ｍｅｔｈｙｌ−１−ｐｙｒｒｏｌｉｎｅ  Ｎ−ｏｘｉｄｅ：特表平８−５０１８０８号，Ｒｏｕｂａｕｄ  Ｖ．ｅｔ  ａｌ．，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．２４７  ４０４−４１１（１９９７）、Ｔｕｃｃｉｏ  Ｂ．ｅｔ  ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．２，２９５−２９８（１９９５）など）は、強い吸湿性を有する油状物で、通常−７０℃で保存される（Ｆｒｅｊａｖｉｌｌｅ  Ｃ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．３８  ２５８−２６５（１９９５）、ＣＡＬＢＩＯＣＨＥＭ社製品カタログ：ＤＥＰＭＰＯ（Ｃａｔ．Ｎｏ．２６１５０２））。また非常に高価であるためにＤＭＰＯのようには普及していない。
【発明の開示】
【０００３】
亜リン酸に結合するエチルアルコールのような直鎖型低級アルコール、例えば、ＤＥＰＭＰＯの原料であるジエチル亜リン酸は、安定性に欠けることが知られ、ジオールとの加熱反応においてより安定な環状フォスファイト構造を形成することが報告されている（Ｏｓｗａｌｄ  Ａ．Ａ．ｅｔ  ａｌ．，Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．３７  １４９８−１５０４（１９５９）。一方、ＤＥＰＭＰＯは、化学反応で容易にエチルアルコールを脱離してＤＨＰＭＰＯ（５−Ｍｅｔｈｙｌ−５−ｐｈｏｓｐｈｏｎｏ−１−ｐｙｒｒｏｌｉｎｅ  Ｎ−ｏｘｉｄｅ：Ｃｌｅｍｅｎｔ  Ｊ．−Ｌ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．２，２００１，１４７１−１４７５）を生成する。
従って、ＤＥＰＭＰＯ関連化合物（Ｓｔｏｉｚｅ  Ｋ．ｅｔ  ａｌ．，Ｆｒｅｅ  Ｒａｄｉｃａｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ＆  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  Ｖｏｌ．２９  １００５−１０１４（２０００）、Ｃｈａｌｉｅｒ  Ｆ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，Ｐｅｒｋｉｎ  Ｔｒａｎｓ．２，２００２，２１１０−２１１７、Ｋａｒｏｕｉ  Ｈ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．６４  １４７１−１４７７（１９９９）、Ｊａｎｓｅｎ  Ｅ．Ｇ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．６０  ５４４１−５４４５（１９９５）、Ｈａｒｄｙ  Ｍ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．７０  ２１３５−２１４２（２００５））などが有する直鎖型ジ低級アルキルフォスファイト構造に比べ、より安定な環状フォスファイト構造を導入したピロリジン化合物は、物理化学的に安定であると考えられる。従って、環状フォスファイト構造を導入したピロリジン化合物は、ｉｎ  ｖｉｔｒｏにおけるラジカル計測および生体組織におけるｉｎ  ｖｉｖｏラジカル計測において半減期が長く安定した計測を可能にするニトロン化合物、即ち、新しいラジカル捕捉剤として期待される。
本発明者らは、上記の期待に答えるためにラジカル捕捉剤として有用な新しいニトロン化合物を開発すべく、鋭意研究を行った結果、一般式（１）で表される環状フォスファイト化合物、即ち、２−オキソ−［１，３，２］−ジオキサフォスフォリナン又は［１，３，２］−ジオキサフォスフィナン  ２−オキサイド構造を持つ新規ニトロン化合物が安定性に優れ、且つ、安全性が高いことを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、下記一般式（１）
2007043202.tif 000003
［式中、Ｒ１、Ｒ２は各々水素原子、炭素数１〜４個の低級アルキル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基もしくはカルバモイル基を表し、Ｒ３、Ｒ４は各々水素原子もしくは炭素数１〜４個の低級アルキル基を表す。］で示される新規ニトロン化合物およびその塩を提供するものであり、また、当該一般式（１）で表される新規ニトロン化合物あるいはその塩を含有するラジカル捕捉剤および診断用薬剤を提供するものである。
［発明の効果］
本発明の一般式（１）で表される新規ニトロン化合物は、ＤＥＰＭＰＯなどの含リン構造を持つ公知のニトロン化合物と異なり、安定な結晶性化合物である。また本化合物の１００μｍｏｌ／ｍｌ水溶液は、室温遮光下に１週間放置後、薄層クロマトグラフィーにより分解物は検出されなかった。またフェントン反応により発生させたヒドロキシルラジカルと該溶液とのスピンアダクトのＥＳＲシグナル（図１）は、同溶液を１ヶ月後に測定した結果、シグナル強度の減衰は殆んど観察されなかった。
生体成分中には、複数のラジカル種が混在することが多く、ＥＳＲによる生体成分のラジカル計測においては、例えば、ヒドロキシルラジカルアダクトとスパーオキサイドラジカルアダクトの信号分離が重要である。図２は、本発明化合物（ファイナル濃度５ｍｍｏｌ）のヒドロキシルラジカルアダクトのＥＳＲスペクトルと、常法によりキサンチン／キサンチンオキシダーゼ系で発生させた本発明化合物（ファイナル濃度５ｍｍｏｌ）のスパーオキサイドラジカルアダクトのＥＳＲスペクトルとを比較するために同一チャート上に表示したものである。図２に示されるように、本発明化合物のスパーオキサイドラジカルアダクトおよびヒドロキシルラジカルアダクトのスペクトルは、それぞれのシフト値が異なり、各シグナルの分離測定が可能である。予備的な検討において、スパーオキサイドラジカルアダクトおよびヒドロキシルラジカルアダクトの半減期は、ｐＨ７．４リン酸緩衝液中の測定条件下において２０分以上である。また、循環系に対する影響は殆んどないと考えられることから、ｉｎ  ｖｉｖｏ  ＥＳＲにおいて使用するスピントラップ剤として有用である。また、本発明化合物からなるスピントラップ剤は、短寿命ラジカルを測定する迅速流通法（小沢俊彦：ぶんせき２０００（２）６８−７４）、ＥＳＲフローインジェクションセルを用いた高感度、高分解能の測定方法に有用である。
本発明化合物は、物理化学的に安定性に優れていることから、測定時における利便性と迅速性を図るために、溶液又は結晶の必要量を予め、ＥＳＲ測定用セルと嵌合が可能で計量可能な目盛り線付きの小型容器、例えば、シリンジ類に封入したプレフィルドタイプとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、実施例２の化合物のフェントン反応により発生させたヒドロキシルラジカルの溶液と、新しく調製した同化合物の溶液と混合後、直ちに測定したＥＳＲスペクトル。
図２は、実施例２の化合物のヒドロキシルラジカルアダクトと、キサンチン／キサンチンオキシダーゼ系で発生させたスパーオキサイドラジカルアダクトのＥＳＲスペクトル。
図３は、実施例２の化合物を使用し、過酸化水素水溶液を用いて、ＵＶ照射法によってラジカルを発生させた直後に測定したスピンアダクトのＥＳＲスペクトル。なお、１０％過酸化水素水を用いて測定した値である。
図４は、ＤＭＰＯを使用し、過酸化水素水溶液を用いて、ＵＶ照射法によってラジカルを発生させた直後に測定したスピンアダクトのＥＳＲスペクトル。なお、１０％過酸化水素水を用いて測定した値である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の一般式（１）で表される化合物において、低級アルキル基としては、炭素数１〜４個のアルキル基を示し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基が挙げられる。当該低級アルキル基としては、通常メチル基が好ましいが、脂溶性を高めるためには炭素数の多いアルキル基、例えば、ｔ−ブチル基などを選択することができる。水溶性を高める場合には、Ｒ１もしくはＲ２として、カルボキシル基またはその塩が適している。生体内における代謝を利用してカルボキシル基に変換したい場合には、アルコキシカルボニル基或いはカルバモイル基を選択するのがよい。アルコキシカルボニル基としては、低級アルコキシカルボニル基を示しており、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基などの、炭素数２〜５個のアルコキシカルボニル基が挙げられる。
本発明の化合物の塩の例としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどの金属塩、アルギニン、リジン、ヒスチジンなどのアミノ酸などが挙げられ、適宜、使用目的に応じて選択することができる。
本発明において、上記一般式（１）の化合物における分子中の水素原子は、用途に応じて原料中間体或いは目的物に至る各反応段階において文献記載の変換法（Ｐｏｕ  Ｓ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．５６  ４４３８−４４４３（１９９０）、Ｃｌｅｍｅｎｔ  Ｊ．−Ｌ．，Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．１  １５９１−１５９５（２００３）、Ｍａｆｆｅｉ  Ｍ．ｅｔ  ａｌ．，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｖｏｌ．５９  ８８２１−８８２５（２００３）など）に準じて重水素と置換することができる。
また、１５Ｎ−ラベルスピンドラップ剤（Ｓａｉｔｏ  Ｋ．ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｓｃｉ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，Ｖｏｌ．６６（１０），２１８９−２１９３（２００２））の合成法に準じて、下記反応経路Ｂにおいて、窒素源として１５ＮＨ４Ｃｌより生成される１５ＮＨ３を使用することにより、１５Ｎ−ラベルされた化合物を合成することができる。
本発明の一般式（１）で表されるニトロン化合物は、相当するピロリジン化合物を酸化することによって製造することができる。このピロリジン化合物は、新規化合物であり、本願出願人により先に出願した特願２００５−００５４３１号の明細書に詳細に報告されている。そして、当該ピロリジン化合物は、環状フォスファイト（Ｏｓｗａｌｄ  Ａ．Ａ．Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．３７  １４９８−１５０４（１９５９）、Ｚｗｉｅｒｚａｋ  Ａ．Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．４５  ２５０１−２５１０（１９６７）、Ｌｕｃａｓ  Ｈ．Ｊ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ５４９１−５４９７（１９５０）など）とピロリン誘導体との反応（反応経路Ａ）或いはアンモニアの存在下に５−クロロ−２−ペンタノン誘導体との反応（反応経路Ｂ）などに関する文献記載の方法（Ｍｏｉｇｎｅ  Ｆ．Ｌ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．５９  ３３６５−３３６７（１９９４）、Ｆｒｅｊａｖｉｌｌｅ  Ｃ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．３８  ２５８−２６５（１９９９）、Ｂａｒｂａｔｉ  Ｓ．ｅｔ  ａｌ．，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  Ｎｏ．１２  ２０３６−２０４０（１９９９）など）に準じて合成することができる。
2007043202.tif 000004
［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は前記と同義であり、Ｒ５はハロゲン原子、−Ｏ−ベンゼンスルフォニル基、−Ｏ−トルエンスルフォニル基もしくは−Ｏ−メタンスルフォニル基を表す。］
上記ピロリジン誘導体の好適な化合物を以下に例示するが、これらの例示化合物の中から目的とするニトロン化合物の合成に好適な化合物を適宜選択して用いる。
２−Ｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ
２−Ｍｅｔｈｙｌ−２−（５−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ
２−Ｍｅｔｈｙｌ−２−（５−ｔｅｒｔ−Ｂｕｔｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ
２−（４，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ
２−（４，６−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ
２−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ  ｅｓｔｅｒ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘａｍｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−３−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−３−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−３−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ  ｅｓｔｅｒ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ−３−ｃａｒｂｏｘａｍｉｄｅ
２−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）２，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ
本発明の新規ニトロン化合物（１）は、上記のピロリジン誘導体を原料化合物として文献記載の合成法（Ｍａｔｈｉｕ  Ｃ．ｅｔ  ａｌ．，Ｆｒｅｅ  Ｒａｄｉｃａｌ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  ＆  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  Ｖｏｌ．２２  ８０３−８０６（１９９７），Ｆｒｅｊａｖａｌｌｅ  Ｃ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  １７９３−１７９４（１９９４）、Ｃｌｅｍｅｎｔ  Ｊ．−Ｌ．ｅｔ  ａｌ．，Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．１  １５９１−１５９７（２００３）、Ｍｏｉｇｎｅ  Ｆ．Ｌ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．５９  ３３６５−３３６７（１９９４）、Ｊａｎｚｅｎ  Ｅ．Ｇ．ｅｔ  ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｖｏｌ．６０  ５５４１−５５４５（１９９５）、Ｂａｒｂａｔｉ  Ｓ．ｅｔ  ａｌ．，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  Ｎｏ．１２  ２０３６−２０４０（１９９９）など）に準じて反応を行い、溶媒抽出法およびカラムクロマトグラフィーなどにより精製して目的とする新規ニトロン化合物を得ることができる。
上記反応に用いる溶媒としては、ジクロルメタン、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒、ベンゼン、クロルベンゼン、トルエン、酢酸エチル、水、重水、テトラハイドロフラン、ジメチルアセトアミド、ジメチルフォルムアミド、ジメトキシエタン、アセトニトリルなどの中から選択し、原料化合物と溶媒の性質に適した酸化法を選択して、副反応物の生成を避けるために、冷却下に下記の合成経路により製造することができる。
2007043202.tif 000005
以下に代表的なニトロン化合物を例示する。
２−Ｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−３，４−ｄｉｈｙｄｒｏ−２Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ  １−ｏｘｉｄｅ
２−Ｍｅｔｈｙｌ−２−（５−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−３，４−ｄｉｈｙｄｏ−２Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ  １−ｏｘｉｄｅ
２−（５−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−３，４−ｄｉｈｙｄｏ−２Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ  １−ｏｘｉｄｅ
２−（４，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−３，４−ｄｉｈｙｄｒｏ−２Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ  １−ｏｘｉｄｅ
２−（４，６−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−３，４−ｄｉｈｙｄｒｏ−２Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ  １−ｏｘｉｄｅ
２−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−３，４−ｄｉｈｙｄｒｏ−２Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ  １−ｏｘｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−４，５−ｄｙｈｙｄｒｏ−３Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  １−ｏｘｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−４，５−ｄｉｈｙｄｒｏ−３Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ  １−ｏｘｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−４，５−ｄｉｈｙｄｒｏ−３Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ−２−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ  ｅｓｔｅｒ  ｅｓｔｅｒ  １−ｏｘｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−４，５−ｄｉｈｙｄｒｏ−３Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ−２−ｃａｒｂｏｘａｍｉｄｅ  １−ｏｘｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−４，５−ｄｉｈｙｄｒｏ−３Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ−３−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  １−ｏｘｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−４，５−ｄｉｈｙｄｒｏ−３Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ−３−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ  １−ｏｘｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−４，５−ｄｉｈｙｄｒｏ−３Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ−３−ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ  ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ  ｅｓｔｅｒ  １−ｏｘｉｄｅ
５−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−（２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−５−ｍｅｔｈｙｌ−４，５−ｄｉｈｙｄｒｏ−３Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ−３−ｃａｒｂｏｘａｍｉｄｅ  １−ｏｘｉｄｅ
２−（５，５−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−２−ｏｘｏ−２λ５−［１，３，２］ｄｉｏｘａｐｈｏｓｐｈｉｎａｎ−２−ｙｌ）−２，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−３，４−ｄｉｈｙｄｒｏ−２Ｈ−ｐｙｒｒｏｌｅ  １−ｏｘｉｄｅ
次に、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
【０００６】
〔参考例１〕２−メチル−２−（２−オキソ−２λ５−〔１，３，２〕ジオキサフォスフィナン−２−イル）−ピロリジンの合成
２−オキソ−１，３，２−ジオキソフォスフィナン２０．４ｇ（１６７ｍｍｏｌ）と２−メチルピロリン１３．９ｇ（１６７ｍｍｏｌ）を室温で混合した。混合物が完全に固化したところで１Ｎ塩酸（１８０ｍＬ）を加えて溶解し、酢酸エチル９０ｍＬで２回洗浄した。水層を飽和炭酸ナトリウム水溶液で塩基性とした後、食塩を飽和するまで加えて、酢酸エチル９０ｍＬで３回抽出した。有機層を減圧濃縮し、得られた結晶をトルエンで再結晶して１５．３ｇ（収率４４．７％）得た。
ＩＲスペクトル（ＫＢｒ  ｃｍ−１）：３２８４．０，２９６１．８，１２４９．９，１１５７．０，１１４０．０，９６４．５，９４０．３，８８０．５，８０４．４
〔参考例２〕２−（５，５−ジメチル−２−オキソ−２λ５−〔１，３，２〕ジオキサフォスフィナン−２−イル）−２−メチル−ピロリジンの合成
５，５−ジメチル−２−オキソ−１，３，２−ジオキサフォスフィナン４３．０ｇ（０．２８６ｍｏｌ）と２−メチルピロリン２３．８ｇ（０．２８６ｍｏｌ）を室温にて混合し攪拌した。反応終了後、１Ｎ塩酸（３００ｍＬ）を加えて溶解し、酢酸エチルエステル１５０ｍＬで２回洗浄した。水層を飽和炭酸ナトリウム水溶液で塩基性とした後、食塩を飽和するまで加えて、酢酸エチルエステル１５０ｍＬで６回抽出した。有機層を減圧濃縮し、得られた結晶をトルエンで再結晶して３７．１ｇ（収率５５．７％）を得た。
ＩＲスペクトル（ＫＢｒ  ｃｍ−１）：３２９６．４，２９６０．７，２８６８．２，１４７３．６，１４５８．２，１３６７．５，１２５３．７，１２３２．５，１１９０．１，１１３６．１，１０６２．８，９４７．１，８３９．０，８１７．８
実施例１
２−メチル−２−（２−オキソ−２λ５−［１，３，２］ジオキサフォスフィナン−２−イル）−３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピロール  １−オキサイドの合成
2007043202.tif 000006
２−メチル−２−（２−オキソ−２λ５−〔１，３，２〕ジオキサフォスフィナン−２−イル）−ピロリジン１１．９ｇ（５８．０ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（１７０ｍｌ）にｍ−クロロ過安息香酸２８．６ｇ（１１６ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（２３０ｍｌ）を氷冷下に滴下した。滴下終了後、シリカゲル薄層クロマトグラフィー（展開溶媒；クロロホルム：エチルアルコール＝９：１）により反応の終了を確認した後に反応液中の不溶物を濾去した。有機層を飽和炭酸ナトリウム水溶液５０ｍｌと飽和食塩水５０ｍｌで洗浄し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後に有機層を減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；トルエン：エチルアルコール＝９：１）により分離精製を行い目的物の分画を集めた後、減圧濃縮して目的物３．０８ｇ（ｍｐ１１５−１１７℃、収率２４．２％）を得た。
ＩＲスペクトル（ＫＢｒ  ｃｍ−１）：２９８３．０，１５８５．６，１４５９．２，１２３９．３，１０６２．８，９７２．２，９４４．２，８８６．３，８１０．１
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ１．７７（３Ｈ，ｄ，Ｊ＝１４．８Ｈｚ），１．８４−１．９２（１Ｈ，ｍ），２．２０（１Ｈ，ｄｄｄｄ，Ｊ＝７．１，９．５，１３．９，２０．０Ｈｚ），２．２７−２．３８（１Ｈ，ｍ），２．６０−２．７１（１Ｈ，ｍ），２．７２−２．８３（１Ｈ，ｍ），３．００（１Ｈ，ｄｄｄｄ，Ｊ＝３．８，９．２，１３．９，１５．９Ｈｚ），４．３７−４．５３（３Ｈ，ｍ），５．０５（１Ｈ，ｄｄｔ，Ｊ＝３．１，３．８，１０．６Ｈｚ），６．９６（１Ｈ，ｑ，Ｊ＝２．７Ｈｚ）
１３Ｃ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ２０．６，２５．６，２６．４，３０．８，６８．４，６９．９，７５．３，１３５．０
３１Ｐ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ１５．１
実施例２
２−（５，５−ジメチル−２−オキソ−２λ５−〔１，３，２〕ジオキサフォスフィナン−２−イル）−２−メチル−３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピロール１−オキサイドの合成
2007043202.tif 000007
２−（５，５−ジメチル−２−オキソ−２λ５−〔１，３，２〕ジオキサフォスフィナン−２−イル）−２−メチル−ピロリジン１２．０ｇ（５１．６ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（１７０ｍｌ）にｍ−クロロ過安息香酸２５．５ｇ（１０３ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液（２３０ｍｌ）を氷冷下に滴下した、シリカゲル薄層クロマトグラフィー（展開溶媒；クロロホルム：エチルアルコール＝９：１）により反応の終了を確認した後、反応液中の不溶物を吸引濾過により取り除いた。濾液を飽和炭酸ナトリウム水溶液８０ｍｌと飽和食塩水８０ｍｌで洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒；トルエン：エチルアルコール＝９：１）により分離精製を行った。目的とする分画を減圧濃縮し、目的物６．３ｇ（ｍｐ１２６℃、収率４９％）を得た。
元素分析（Ｃ１０Ｈ１８ＮＯ４Ｐ  Ｍｏｌ．Ｗｔ．２４７．２３）：Ｃａｌｃ．Ｃ４８．５８，Ｈ７．３４，Ｎ５．６７；Ｆｏｕｎｄ  Ｃ４８．８３，Ｈ７．１６，Ｎ５．５０
ＩＲスペクトル（ＫＢｒ  ｃｍ−１）：２９５６．９，１５７３．９，１４７３．６，１４６５．９，１２４９．９，１０６０．９，１０２０．３，９９１．４，８３１．３，７９２．７
マススペクトルＦＡＢ＋，ｍ／ｚ（％）：２４８Ｍ＋＋１（１００），１４９（３３），９８（８２）
１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ０．９１（３Ｈ，ｓ），１．２９（３Ｈ，ｓ），１．７７（３Ｈ，ｄ，Ｊ＝１５．０Ｈｚ），２．２０（１Ｈ，ｄｄｄｄ，Ｊ＝７．０，９．５，１３．９，１９．８Ｈｚ），２．６０−２．７０（１Ｈ，ｍ），２．７１−２．８２（１Ｈ，ｍ），３．０１（１Ｈ，ｄｄｄｄ，Ｊ＝４．０，９．５，１３．９，１６．１Ｈｚ），３．９１−４．０１（２Ｈ，ｍ），４．２２（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝３．８，１０．３Ｈｚ），４．７９（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ＝３．７，１０．４Ｈｚ），６．９４（１Ｈ，ｑ，Ｊ＝２．８Ｈｚ）
１３Ｃ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ２０．４，２０．６，２２．０，２５．７，３０．９，３２．６，７５．３，７７．５，７９．３，１３５．０
３１Ｐ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ１４．５
〔ＥＳＲスペクトル測定実験〕
実験１）
Ｘ−バンド電子スピン共鳴装置（ＪＥＯＬ  ＪＥＳ−ＦＲ８０：日本電子製）を用い、フェントン反応により発生させたヒドロキシルラジカルと実施例２の化合物の水溶液（ファイナル測定濃度５ｍｍｏｌ）から生成したスピンアダクトのＥＳＲシグナルを図１に示す。個別に測定したヒドロキシルラジカルアダクトとスパーオキサイドラジカルアダクトとの信号分離の状態を比較するため図２上に示す。スパーオキサイドラジカルは、常法によりキサンチン／キサンチンオキシダーゼ系）を用いて発生させた。
実験２）
実施例２の化合物及びＤＭＰＯ（いずれも、ファイナル測定濃度５ｍｍｏｌ：リン酸緩衝液）を使用し、過酸化水素水溶液を用いてのＵＶ照射法（ＵＶ照射装置：ラジカルリサーチ（株）製）によりラジカルを発生させた。ラジカル発生開始５秒後のＥＳＲシグナルをＸ−バンドＥＳＲ装置（ＪＥＳ−ＴＥ３００ＥＳＲ測定装置：日本電子（株）製）により測定した。その測定の結果得られた、実施例２の化合物及びＤＭＰＯの各スピンアダクトのＥＳＲシグナルを、それぞれ図３及び図４に示す。実施例２の化合物のスピンアダクトのＥＳＲシグナル（図３）から、ＵＶ照射直後に発生したラジカルは、ヒドロキシルラジカルではなく、スーパーオキサイド（ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅ）であることが認められた。一方、ＤＭＰＯはシグナルを捕らえることができなかった（図４）。
上記実験１）及び実験２）のＥＳＲ測定実験により、本発明の化合物は、選択的、且つ、効率の良いラジカル捕捉能を有することが明らかにされた。
【産業上の利用可能性】
【０００７】
以上詳細に説明したように、本発明の一般式（１）で表される新規なニトロン化合物は、そのラジカル捕捉能を利用して、食品安全管理領域、薬理生化学領域、医薬品のラジカル評価、医療機器のラジカル評価、ラジカル種が関わる病態の臨床検査ならびに酸化ストレスの評価などに用いる試薬として使用することができる。また薬学的に使用可能な製剤形態を用いて、経口投与、静脈内投与、皮下投与、各種粘膜投与によりラジカル種が関わる疾病の診断と治療に使用することが可能である。例えば、脳、心臓、肝臓、腎臓、胃腸管、網膜などで発生する虚血再灌流障害、心筋梗塞、脳梗塞、不整脈、血管攣縮、血管肥厚、動脈硬化、アルツハイマー病、パーキンソン病、でんかん症、炎症、癌、ＨＩＶ，免疫不全、サイトカインによる病変、不妊症、アレルギー疾患、喘息、各種感染症およびＢＳＥなどに有用である。さらに、水、空気、植物、住居および住居用素材などの環境領域におけるラジカル評価、金属、プラスッチック、ナノ炭素類、電子機器素材、燃料電池セルおよび宇宙航空領域などに用いる素材のラジカル評価への使用が期待される。
【図１】
2007043202.tif 000010
【図２】
2007043202.tif 000011
【図３】
2007043202.tif 000012
【図４】
2007043202.tif 000013
【国際調査報告】
2007043202.tif 000014
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