(57)【要約】  本発明は、砒素等を含む有害化合物を効率的に、系統的に無害化するのに有益な組成物、及び当該組成物を利用した有害化合物の無害化方法を提供することを目的とする。本発明のアルキル化用組成物は、コバルト錯体を含有することを特徴とする。本発明の無害化方法は、本発明の組成物の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化することを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コバルト錯体を含有するアルキル化用組成物。
【請求項２】
前記コバルト錯体を用いることにより、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物をアルキル化することを特徴とする請求項１記載の組成物。
【請求項３】
さらに、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の金属を還元する還元剤を含有する請求項１記載の組成物。
【請求項４】
前記還元剤が、SH基を有する物質である請求項３記載の組成物。
【請求項５】
SH基を有する物質が、グルタチオン、還元型グルタチオン（GSH）、システイン、S−アデノシルシステイン、スルフォラファン、ホモシステイン、チオグリコールからなる群から選択される少なくとも１種である請求項４記載の組成物。  
【請求項６】
さらに、S-Me基を有するメチル化添加因子を含有する請求項１〜５のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項７】
前記メチル化添加因子が、メチオニン、S-アデノシルメチオニンからなる群から選択される少なくとも１種である請求項６記載の組成物。        
【請求項８】
さらに、緩衝液を含有する請求項１〜７項のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項９】
前記緩衝液のｐＨが、５〜１０の範囲である請求項８記載の組成物。
【請求項１０】
アルキル化組成物のｐＨが９未満である請求項１〜９項のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項１１】
さらに、Ｈ２Ｏ２を含有する請求項１〜１０項のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項１２】
さらに、有機ハロゲン化合物を含有する請求項１〜１１項のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項１３】
前記有機ハロゲン化合物が、ハロゲン化メチルである請求項１２記載の組成物。
【請求項１４】
前記ハロゲン化メチルが、ヨウ化メチル、臭化メチル、塩化メチルからなる群から選択される少なくとも1種である請求項１３記載の組成物。
【請求項１５】
前記有機ハロゲン化合物が、ハロゲン化酢酸である請求項１２記載の組成物。
【請求項１６】
前記ハロゲン化酢酸が、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１５記載の組成物。
【請求項１７】
前記有機ハロゲン化合物が、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、クロロエタノール、ブロモエタノール、ヨードエタノール、クロロプロピオン酸、ブロモプロピオン酸、ヨードプロピオン酸、クロロ酢酸エチルエステル、ブロモ酢酸エチルエステル、ヨード酢酸エチルエステルからなる群から選択される少なくとも1種である請求項１２記載の組成物。
【請求項１８】
前記有機ハロゲン化合物が、化学式１、
化学式１      RMgX
（化学式１中、R=Me、CH２COOH、又はCH２COOC２H５であり、X=Cl、Br、又はIである。）で表されるグリニャール試薬であることを特徴とする請求項１４記載の組成物。
【請求項１９】
有機ハロゲン化合物が、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される難分解性有機物由来である請求項１２〜１８のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項２０】
さらに、コバルト錯体を還元する還元剤を含有する請求項１〜１９項のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項２１】
前記還元剤が、酸化チタン、又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なくとも1種である請求項２０記載の組成物。
【請求項２２】
前記コバルト錯体が、メチルコバラミン（メチル化ビタミンB１２、正式名称：Coα−[α−5、6−ジメチルベンズ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル−Coβ−メチルコバミド]、シアノコバラミンなどのビタミンB１２、コバルト（II）アセチルアセトナート、コバルト（III）アセチルアセトナート、コバルトカルボニル（二コバルトオクタカルボニル）、コバルト(II)1、1、1、5、5、5-ヘキサフルオロアセチルアセトナート、コバルト（II）メゾ−テトラフェニルポルフィン、ヘキサフルオロりん酸ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）コバルト、Ｎ、Ｎ’−ビス（サリチリデン）エチレンジアミンコバルト（II）、ビス（2、2、6、6-テトラメチル-3、5-ヘプタンジオナト）コバルト(II)、(クロロフタロシアニナト)コバルト（II）、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）コバルト（I）、酢酸コバルト（II）のメチル錯体、安息香酸コバルト（II）、シアン化コバルト（II）、シクロヘキサン酪酸コバルト（II）、２-エチルヘキサン酸コバルト（II）、meso−テトラメトキシフェニルポルフィリンコバルト（II）、ナフテン酸コバルト、フタロシアニンコバルト(II)、メチルコバルト（III）プロトポルフィリンIX、ステアリン酸コバルト、スルファミン酸コバルト（II）、（1R、2R）-(-)-1、2-シクロヘキサンジアミノ-N、N’−ビス(3、5−ジ-t-ブチルサリチリデン)コバルト（II）、（1S、2S）-(+)-1、2-シクロヘキサンジアミノ-N、N’−ビス(3、5−ジ-t-ブチルサリチリデン)コバルト（II）、シクロペンタジエニルビス（トリフェニルホスフィン）コバルト（I）、シクロペンタジエニルコバルトジカルボニル、ジブロモビス（トリフェニルホスフィン）コバルト(II)、（テトラアミノクロロフタロシアニナト）コバルト（II）、（テトラ−ｔ−ブチルフタロシアニナト）コバルト(II)から選ばれた少なくとも1種の化合物のメチル錯体、または、前記コバルト化合物とハロゲン化アルキル、特にハロゲン化メチルを共存させて形成するコバルト−メチル錯体、からなる群から選択される少なくとも1種である請求項１〜２１項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２３】
砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の金属を還元する前記還元剤のモル濃度[Reducing  Agent]と、砒素、アンチモン、セレンから選択される金属のモル濃度[Metal]との比率、すなわち [Reducing  Agent]／[Metal]が、１０００以上であることを特徴とする請求項２〜２２項のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項２４】
前記比率が、１００００以上である請求項２３記載の組成物。
【請求項２５】
前記コバルト錯体[Co  complex]のモル濃度と、砒素、アンチモン、セレンから選択される金属のモル濃度[Metal]との比率、すなわち [Co  complex]／[Metal]が、１００以上であることを特徴とする請求項１〜２４項のいずれか1項に記載の組成物。
【請求項２６】
前記比率が、１０００以上である請求項２５記載の組成物。
【請求項２７】
請求項１〜２６項のいずれか1項に記載の組成物の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化する前記有害化合物の無害化方法。
【請求項２８】
前記１種の元素の価数を高酸化数とすることにより無害化する請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記１種の元素の少なくとも１つの結合手をアルキル化する請求項２７又は２８項に記載の方法。
【請求項３０】
前記元素が砒素であることを特徴とする請求項２７〜２９項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記アルキル化することにより無害化された化合物の50％致死量（LD50）が、1000mg/kg以上である請求項２７〜３０項のいずれか1項に記載の方法。
【請求項３２】
前記アルキル化することにより無害化された化合物の50％細胞増殖阻害濃度（IC50）が、1000μM以上である請求項２７〜３１項のいずれか1項に記載の方法。
【請求項３３】
前記有害化合物が、亜ヒ酸、五酸化砒素、三塩化砒素、五塩化砒素、硫化砒素化合物、シアノ砒素化合物、クロロ砒素化合物、及びその他の砒素無機塩類からなる群から選択される請求項２７〜３２項のいずれか1項に記載の方法。
【請求項３４】
前記アルキル化が、メチル化である請求項２７〜３３項のいずれか1項に記載の方法。
【請求項３５】
前記メチル化によって、有害化合物をジメチル化合物又はトリメチル化合物とする請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記ジメチル化合物が、ジメチルアルソニルエタノール（DMAE）、ジメチルアルソニルアセテート（DMAA）、ジメチルアルシン酸、又はアルセノシュガーである請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記トリメチル化合物が、アルセノコリン、アルセノベタイン、トリメチルアルセノシュガー又はトリメチルアルシンオキシドである請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
請求項１〜２６項のいずれか1項に記載の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化する有機ハロゲン化物の無害化方法。
【請求項３９】
請求項１〜２６項のいずれか1項に記載の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化して、反応により得られたコバルト錯体の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化する請求項２６〜３７項のいずれか1項に記載の方法。
【請求項４０】
さらに、コバルト錯体を還元する還元剤の存在下、光照射することを特徴とする請求項２６〜３７項のいずれか1項に記載の方法。
【請求項４１】
前記還元剤が、酸化チタン、又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なくとも1種である請求項４０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルキル化用組成物及び当該組成物を利用した有害化合物の無害化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
砒素、アンチモン、セレン等の重金属は、半導体等の工業材料として広く用いられている物質であるが、生物に有毒な物質であることから、環境中に流出することにより生物に与えられる影響が懸念されている。【０００３】
従来、これらの重金属を除去する方法として、有毒な亜砒酸等の無機砒素を含む廃水にポリ塩化アルミニウム（PAC）等の凝集剤を添加し、該凝集剤と原水中の鉄分に砒素を凝集、吸着し、沈殿させた後、濾過により除去する方法や、活性アルミナ、セリウム系吸着剤により砒素化合物等を吸着させる方法等が一般に知られている。【０００４】
一方、自然界において、海藻等の海洋生物では、無機砒素が蓄積され、該無機砒素の一部が生理反応により、ジメチル化砒素などの有機砒素化合物へ転換されることが明らかとなっている（非特許文献１：Kaise et al.、 1998、Organomet.Chem.、12 137-143）。そして、これらの有機砒素化合物は、一般に、哺乳動物に対して無機砒素よりも低い毒性を示すことが知られている。【０００５】
【非特許文献１】Kaise et al.、 1998、 Organomet. Chem.、 12 137-143
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、濾過、吸着等を利用した上述の重金属を除去する方法では、依然として有害なままである無機砒素等の有害化合物を含んだ汚泥、及び当該有害化合物が吸着されている吸着剤を、当該有害化合物が外部に漏れないようにコンクリート等で密封するなどした上で保管するか又は埋め立てる必要があり、保管場所、埋め立て地用の広いスペースを要することから、大量処理が困難であるという問題があった。【０００７】
また、魚貝類に含まれる砒素は、無毒のアルセノベタインであることが国際的に認められており、本発明では、猛毒無機砒素を無毒のアルセノベタインに化学的に変換して、無毒化を達成することが可能である。【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を解決すべく、砒素等を含む有害化合物を効率的に、系統的に無害化するのに有益な組成物、及び当該組成物を利用した有害化合物の無害化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明者らは、コバルト−炭素結合をもつ有機金属錯体を用いた化学反応によって砒素等を含む有害化合物をメチル化、特に、ジメチル化、更に好ましくはトリメチル化することを試み、当該有害化合物のメチル化反応について鋭意検討した結果、本発明を見出すに至った。【００１０】
すなわち、本発明のアルキル化用組成物は、コバルト錯体を含有することを特徴とする。【００１１】
本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記コバルト錯体を用いることにより、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物をアルキル化することを特徴とする。【００１２】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、さらに、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の金属を還元する還元剤を含有することを特徴とする。【００１３】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記還元剤が、SH基を有する物質であることを特徴とする。【００１４】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、SH基を有する物質が、グルタチオン、還元型グルタチオン（GSH）、システイン、S−アデノシルシステイン、スルフォラファン、ホモシステイン、チオグリコールからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。【００１５】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、さらに、S-Me基を有するメチル化添加因子を含有することを特徴とする。【００１６】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記メチル化添加因子が、メチオニン、S-アデノシルメチオニンからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。【００１７】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、さらに、緩衝液を含有することを特徴とする。【００１８】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記緩衝液のｐＨが、５〜１０の範囲であることを特徴とする。【００１９】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、アルキル化組成物のｐＨが９未満であることを特徴とする。【００２０】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、さらに、Ｈ２Ｏ２を含有することを特徴とする。【００２１】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、さらに、有機ハロゲン化合物を含有することを特徴とする。【００２２】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記有機ハロゲン化合物が、ハロゲン化メチルであることを特徴とする。【００２３】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記ハロゲン化メチルが、ヨウ化メチル、臭化メチル、塩化メチルからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。【００２４】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記有機ハロゲン化合物が、ハロゲン化酢酸であることを特徴とする。【００２５】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記ハロゲン化酢酸が、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。【００２６】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記有機ハロゲン化合物が、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、クロロエタノール、ブロモエタノール、ヨードエタノール、クロロプロピオン酸、ブロモプロピオン酸、ヨードプロピオン酸、クロロ酢酸エチルエステル、ブロモ酢酸エチルエステル、ヨード酢酸エチルエステルからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。【００２７】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記有機ハロゲン化合物が、化学式１：
化学式１      RMgX
（化学式１中、R=Me、CH２COOH、又はCH２COOC２H５であり、X=Cl、Br、又はIである。）で表されるグリニャール試薬であることを特徴とする。【００２８】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、有機ハロゲン化合物が、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される難分解性有機物由来であることを特徴とする。【００２９】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、さらに、コバルト錯体を還元する還元剤を含有することを特徴とする。【００３０】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記還元剤が、酸化チタン、又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。【００３１】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記コバルト錯体が、メチルコバラミン（メチル化ビタミンB１２、正式名称：Coα−[α−5、6−ジメチルベンズ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル−Coβ−メチルコバミド]、シアノコバラミンなどのビタミンB１２、コバルト（II）アセチルアセトナート、コバルト（III）アセチルアセトナート、コバルトカルボニル（二コバルトオクタカルボニル）、コバルト(II)1、1、1、5、5、5-ヘキサフルオロアセチルアセトナート、コバルト（II）メゾ−テトラフェニルポルフィン、ヘキサフルオロりん酸ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）コバルト、Ｎ、Ｎ’−ビス（サリチリデン）エチレンジアミンコバルト（II）、ビス（2、2、6、6-テトラメチル-3、5-ヘプタンジオナト）コバルト(II)、(クロロフタロシアニナト)コバルト（II）、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）コバルト（I）、酢酸コバルト（II）のメチル錯体、安息香酸コバルト（II）、シアン化コバルト（II）、シクロヘキサン酪酸コバルト（II）、２-エチルヘキサン酸コバルト（II）、meso−テトラメトキシフェニルポルフィリンコバルト（II）、ナフテン酸コバルト、フタロシアニンコバルト(II)、メチルコバルト（III）プロトポルフィリンIX、ステアリン酸コバルト、スルファミン酸コバルト（II）、（1R、2R）-(-)-1、2-シクロヘキサンジアミノ-N、N’−ビス(3、5−ジ-t-ブチルサリチリデン)コバルト（II）、（1S、2S）-(+)-1、2-シクロヘキサンジアミノ-N、N’−ビス(3、5−ジ-t-ブチルサリチリデン)コバルト（II）、シクロペンタジエニルビス（トリフェニルホスフィン）コバルト（I）、シクロペンタジエニルコバルトジカルボニル、ジブロモビス（トリフェニルホスフィン）コバルト(II)、（テトラアミノクロロフタロシアニナト）コバルト（II）、（テトラ−ｔ−ブチルフタロシアニナト）コバルト(II)から選ばれた少なくとも1種の化合物のメチル錯体、または、前記コバルト化合物とハロゲン化アルキル、特にハロゲン化メチルを共存させて形成するコバルト−メチル錯体、からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。【００３２】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の金属を還元する前記還元剤のモル濃度[Reducing  Agent]と、砒素、アンチモン、セレンから選択される金属のモル濃度[Metal]との比率、すなわち [Reducing  Agent]／[Metal]が、１０００以上であることを特徴とする。【００３３】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記比率が、１００００以上であることを特徴とする。【００３４】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記コバルト錯体のモル濃度[Co  complex]と、砒素、アンチモン、セレンから選択される金属のモル濃度[Metal]との比率、すなわち [Co  complex]／[Metal]が、１００以上であることを特徴とする。【００３５】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記比率が、１０００以上であることを特徴とする。【００３６】
本発明の有害化合物の無害化方法は、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、請求項１〜２６項のいずれか1項に記載の組成物の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化することを特徴とする。【００３７】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記１種の元素の価数を高酸化数とすることにより無害化することを特徴とする。【００３８】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記１種の元素の少なくとも１つの結合手をアルキル化することを特徴とする。【００３９】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記元素が砒素であることを特徴とする。【００４０】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記アルキル化することにより無害化された化合物の50％致死量（LD50）が、1000mg/kg以上であることを特徴とする。【００４１】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記アルキル化することにより無害化された化合物の50％細胞増殖阻害濃度（IC50）が、1000μM以上であることを特徴とする。【００４２】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記有害化合物が、亜ヒ酸、五酸化砒素、三塩化砒素、五塩化砒素、硫化砒素化合物、シアノ砒素化合物、クロロ砒素化合物、及びその他の砒素無機塩類からなる群から選択されることを特徴とする。【００４３】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記アルキル化がメチル化であることを特徴とする。【００４４】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記メチル化によって、有害化合物をジメチル化合物又はトリメチル化合物とすることを特徴とする。【００４５】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記ジメチル化合物が、ジメチルアルソニルエタノール（DMAE）、ジメチルアルソニルアセテート（DMAA）、ジメチルアルシン酸、又はアルセノシュガーであることを特徴とする。【００４６】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記トリメチル化合物が、アルセノコリン、アルセノベタイン、トリメチルアルセノシュガー又はトリメチルアルシンオキシドであることを特徴とする。【００４７】
また、本発明の有害ハロゲン化物の無害化方法は、請求項１〜２６項のいずれか1項に記載の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化することを特徴とする。【００４８】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、請求項１〜２６項のいずれか1項に記載の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化して、反応により得られたコバルト錯体の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化する特徴とする。【００４９】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、さらに、コバルト錯体を還元する還元剤の存在下、光照射することを特徴とする。【００５０】
また、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様において、前記還元剤が、酸化チタン、又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５１】
本発明のアルキル化用組成物は、有害化合物、特に、砒素、アンチモン、セレンなどを含有する有害化合物を、容易かつ簡便にアルキル化することが可能であるという有利な効果を奏する。また本発明の方法によれば、有害化合物を限りなく無害化することができるので、保管場所等の広いスペースを必要としないという有利な効果を奏する。また、本発明の方法によれば、生物体そのものを生きたままで利用するものではないので、不必要な副産物を発生させないという有利な効果を奏する。さらに、本発明によれば、簡便な操作で、有害な無機砒素などをより少なくすることができるという有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、クロレラ抽出物のＨＰＬＣ−ＩＣＰ−ＭＳ分析（上：標準サンプル、下：サンプル）を示す図である。
【図２】図２は、クロレラ抽出物のＨＰＬＣ−ＩＣＰ−ＭＳ分析（上：標準サンプル、中：ＧＳＨ添加（NE_14-7）、下：ＭｅＣｏ＋ＧＳＨ＋ＭＩＡＡ添加（NE_15-7））を示す図である。
【図３】図３は、クロレラ抽出物にＧＳＨ添加（NE_14-4）、ＧＳＨ＋ＭｅＣｏ＋ＭＩＡＡ添加（NE_15-4）をＮａＯＨ処理（下）した様子を示す図である。
【図４】図４は、ＤＭＡにＧＳＨ＋ＭｅＣｏ＋ＭＩＡＡ添加（NE_9-4）した様子を示す図である。
【図５】図５は、HPLC-ICP-MSクロマトグラムを示す図である。図中のNo.は、表７のNo.に対応する。
【図６】図６は、HPLC-ICP-MSクロマトグラムを示す図である。図中のNo.は、表７のNo.に対応する。
【図７】図７は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。表７の結果をグラフ化したものである。
【図８】図８は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である。
【図９】図９は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である。
【図１０】図１０は、HPLC-ICP-MSクロマトグラムを示す図である。図中のＮｏ．は、表８のNo.に対応する。
【図１１】図１１は、HPLC-ICP-MSクロマトグラムを示す図である。図中のＮｏ．は、表８のNo.に対応する。
【図１２】図１２は、HPLC-ICP-MSクロマトグラムを示す図である。図中のＮｏ．は、表８のNo.に対応する。
【図１３】図１３は、HPLC-ICP-MSクロマトグラムを示す図である。図中のＮｏ．は、表８のNo.に対応する。
【図１４】図１４は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。
【図１５】図１５は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。（過酸化水素水処理後）
【図１６】図１６は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である。（過酸化水素水処理前）
【図１７】図１７は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である。（過酸化水素水処理後）
【図１８】図１８は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。（表９のNo.1〜No.4）
【図１９】図１９は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。（表９のNo.５〜No.８、過酸化水素水処理後）
【図２０】図２０は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。（表９のNo.9〜No.12）
【図２１】図２１は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。（表９のNo.13〜No.16、過酸化水素水処理後）
【図２２】図２２は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。（表９のNo.17〜No.20、過酸化水素水処理前）
【図２３】図２３は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す図である。（表９のNo.21〜No.24、過酸化水素水処理前）
【図２４】図２４は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す。（表９のNo. 1〜No.4、過酸化水素水処理前）
【図２５】図２５は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す。（表９のNo. 5〜No.8、過酸化水素水処理後）
【図２６】図２６は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す。（表９のNo. 9〜No.12、過酸化水素水処理前）
【図２７】図２７は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す。（表９のNo. 13〜No.16、過酸化水素水処理後）
【図２８】図２８は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である。（表９のNo. 17〜No.20、過酸化水素水処理前）
【図２９】図２９は、反応溶液中の砒素化合物の割合の経時変化を示す図である。（表９のNo. 21〜No.24、過酸化水素水処理後）
【図３０】図３０は、ビタミンB12を例とした場合の、亜ヒ酸のメチル化についてのメカニズムを示す図である。
【図３１】図３１は、ＭＣによる亜セレン酸〔Se(IV)〕のメチル化反応のＨＰＬＣ−ＩＣＰ−ＭＳクロマトグラムを示す図である。
【図３２】図３２は、HPLC-ICP-MSクロマトグラム（測定元素：Sb、m/z  121）を示す図である。
【図３３】図３３は、メチルコバラミンによる亜ヒ酸からトリメチル砒素（TMA）の生成における反応条件を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
本発明のアルキル化用組成物は、コバルト錯体を含有する。ここで、コバルト錯体としては特に限定されないが、コバルト−炭素結合を有する有機金属錯体などを挙げることができる。【００５４】
コバルト−炭素結合を有する有機金属錯体の例としては、以下を例示できる。すなわち、メチルコバラミン（あるいは、メチル化ビタミンB１２、正式名称：Coα−[α−5、6−ジメチルベンズ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル−Coβ−メチルコバミド]が好ましく用いられる。また、シアノコバラミンなどのビタミンB１２、コバルト（II）アセチルアセトナート、コバルト（III）アセチルアセトナート、コバルトカルボニル（二コバルトオクタカルボニル）、コバルト(II)1、1、1、5、5、5-ヘキサフルオロアセチルアセトナート、コバルト（II）メゾ−テトラフェニルポルフィン、ヘキサフルオロりん酸ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）コバルト、Ｎ、Ｎ’−ビス（サリチリデン）エチレンジアミンコバルト（II）、ビス（2、2、6、6-テトラメチル-3、5-ヘプタンジオナト）コバルト(II)、(クロロフタロシアニナト)コバルト（II）、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）コバルト（I）、酢酸コバルト（II）のメチル錯体、安息香酸コバルト（II）、シアン化コバルト（II）、シクロヘキサン酪酸コバルト（II）、２-エチルヘキサン酸コバルト（II）、meso−テトラメトキシフェニルポルフィリンコバルト（II）、ナフテン酸コバルト、フタロシアニンコバルト(II)、メチルコバルト（III）プロトポルフィリンIX、ステアリン酸コバルト、スルファミン酸コバルト（II）、（1R、2R）-(-)-1、2-シクロヘキサンジアミノ-N、N’−ビス(3、5−ジ-t-ブチルサリチリデン)コバルト（II）、（1S、2S）-(+)-1、2-シクロヘキサンジアミノ-N、N’−ビス(3、5−ジ-t-ブチルサリチリデン)コバルト（II）、シクロペンタジエニルビス（トリフェニルホスフィン）コバルト（I）、シクロペンタジエニルコバルトジカルボニル、ジブロモビス（トリフェニルホスフィン）コバルト(II)、（テトラアミノクロロフタロシアニナト）コバルト（II）、（テトラ−ｔ−ブチルフタロシアニナト）コバルト(II)から選ばれた少なくとも1種の化合物のメチル錯体、または、前記コバルト化合物とハロゲン化アルキル、特にハロゲン化メチルを共存させて形成するコバルト−メチル錯体を例示できる。有害な無機砒素などを含む有害化合物を比較的容易にアルキル化し、毒性の低い有機物にすることが可能であるという観点から、コバルト−炭素結合を有する有機金属錯体としては、メチルコバラミンが好ましい。【００５５】
すなわち、本発明のアルキル化用組成物においては、前記有機金属錯体を用いることにより、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物をアルキル化することが可能である。ここで、本明細書において、「有害化合物」とは、環境中に流出し、生物に暴露された際に、何らかの悪影響を生物に与える恐れがある化合物を意味する。【００５６】
前記有害化合物のうち砒素を含有する有害化合物としては、亜ヒ酸、五酸化砒素、三塩化砒素、五塩化砒素、硫化砒素化合物、シアノ砒素化合物、クロロ砒素化合物、及びその他の砒素無機塩類等が挙げられる。これらの砒素は、例えばLD50(mg/kg)（マウスにおける50％致死量）が20以下であり、一般に生物に対して有毒な値である。【００５７】
また、アンチモンを含有する有害化合物としては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、三塩化アンチモン、五塩化アンチモン等が挙げられる。【００５８】
さらに、セレンを含有する有害化合物としては、二酸化セレン、三酸化セレン等が挙げられる。【００５９】
好ましい実施態様において、本発明の組成物は、さらに、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の金属を還元する還元剤を含有することができる。このような還元剤の存在により、アルキル化をさらに促進することができる。砒素のアルセノベタインへの変換において砒素を還元する能力やメチル基転移反応などが律速となっている可能性が考えられるが、還元剤を添加することによりアルセノベタインなどへの変換を促進できると考えられる。このような還元剤としては、例えば、SH基を有する物質を挙げることができ、具体的には、SH基を有する物質が、グルタチオン、還元型グルタチオン（GSH）、システイン、S−アデノシルシステイン、スルフォラファン、ホモシステイン、チオグリコールからなる群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。また、これらの任意の組み合わせを用いてもよい。例えば、グルタチン+ホモシステイン、グルタチオン+チオグリコールなどを挙げることができる。【００６０】
また、組成物の好ましい実施態様において、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の金属を還元する前記還元剤のモル濃度[Reducing  Agent]と、砒素、アンチモン、セレンから選択される金属のモル濃度[Metal]との比率、すなわち [Reducing  Agent]／[Metal]が、１０００以上である。より好ましくは、前記比率が、１００００以上である。これは、当該本発明の組成物を後述する有害化合物の無害化方法等に適用した場合に、かかる条件下において、アルキル化が高い比率で達成され、ひいては、砒素等を含む有害化合物の無害化を効率的に達成することができるという観点からである。【００６１】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、前記コバルト錯体のモル濃度[Co  complex]と、砒素、アンチモン、セレンから選択される金属のモル濃度[Metal]との比率、すなわち [Co  complex]／[Metal]が、１００以上である。より好ましくは、前記比率が、１０００以上である。これは、当該本発明の組成物を後述する有害化合物の無害化方法等に適用した場合に、かかる条件下において、アルキル化が高い比率で達成され、ひいては、砒素等を含む有害化合物の無害化を効率的に達成することができるという観点からである。【００６２】
上述したモル濃度比率によれば、本発明の主たる目的の一つ、すなわち、猛毒の無機砒素（急性毒性値：ＬＤ50  0.03g/kg）等をメチル化することにより、毒性の低いメチル化砒素等に、高効率で変換するという目的をより達成するものである。目的生成物である毒性の低いメチル化砒素等は、トリメチルアルシンオキシド（急性毒性値：ＬＤ５０  10.6g/kg）、アルセノベタイン（急性毒性値：ＬＤ５０  10.0g/kg）等である。無機砒素等に対して、1/300の毒性の低下が可能であり、これらの無毒の砒素等を好ましくは、１０％以上、より好ましくは、５０％以上、更に好ましくは、９０％以上の相対収率で得ることが可能である。【００６３】
また、本発明のアルキル化用組成物の好ましい実施態様において、さらに、S-Me基を有するメチル化添加因子を含有する。当該メチル化添加因子が存在すれば、より多くのアルキル基を提供することができ、ひいては、より多くのアルキル化、無害化を達成できる。前記メチル化添加因子としては、メチオニン、S-アデノシルメチオニンからなる群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。【００６４】
本発明のアルキル化用組成物において、緩衝液を含有してもよい。緩衝液は、通常、生体材料を単離、精製、保存等に用いられるものを使用することができ、特に限定されるものではなく、例えば、トリス緩衝液、リン酸緩衝液、炭酸緩衝液、ホウ酸緩衝液などの緩衝液を例示することができる。また、前記緩衝液のｐHとしては、より安全に無害化を達成できる点を考慮して、５〜１０の範囲であることが好ましい。また、アルキル化用組成物のｐＨがさらに好ましくは９未満である。本発明のアルキル化用組成物は、さらに、Ｈ２Ｏ２を含有することができる。すなわち、酸化状態を高めることによって（三価→五価）、急性毒性を下げるために、過酸化水素を添加しても良い。【００６５】
本発明のアルキル化用組成物は、さらに、有機ハロゲン化合物を含むことができる。ジメチル化合物及び／又はトリメチル化合物からアルセノベタインへの変換を容易にするという観点から、有機ハロゲン化合物としては、ハロゲン化メチルを挙げることができる。ハロゲン化メチルとしては、メチル化反応性の高さという観点から、ヨウ化メチル、臭化メチル、塩化メチルからなる群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。【００６６】
そのほか、有機ハロゲン化合物としては、アルキル化反応性の高さという観点から、ヨード酢酸、ヨードエタノール、ブロモ酢酸、ブロモエタノール、ヨードプロピオン酢酸からなる群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。【００６７】
好ましい実施態様において、前記有機ハロゲン化合物が、ハロゲン化酢酸である。ハロゲン化酢酸の例としては、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸からなる群から選択される少なくとも１種を挙げることができる。【００６８】
また、好ましい実施態様において、前記有機ハロゲン化合物としては、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、クロロエタノール、ブロモエタノール、ヨードエタノール、クロロプロピオン酸、ブロモプロピオン酸、ヨードプロピオン酸、クロロ酢酸エチルエステル、ブロモ酢酸エチルエステル、ヨード酢酸エチルエステルからなる群から選択される少なくとも1種を例示することができる。【００６９】
さらに、本発明において、前記有機ハロゲン化合物が、下記化学式１：
化学式１      RMgX
（化学式１中、R=Me、CH２COOH、又はCH２COOC２H５であり、X=Cl、Br、又はIである。）で表されるグリニャール試薬であってもよい。【００７０】
また、上記で説明した有機ハロゲン化合物は、主として、有害化合物をメチル化する際、より詳細には、ジメチル化合物及び/又はトリメチル化合物から安定なアルセノベタインへの変換を容易にするという観点から用いることができる点説明した。【００７１】
下記で例示する有機ハロゲン化合物は、後述する本発明の有機ハロゲン化物の無害化方法において、脱ハロゲン化により無害化の対象と成り得るものを列記したものである。【００７２】
すなわち、無害化の対象となる有機ハロゲン化合物を列記すれば、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択されるものを挙げることができる。これらの物質が、精製されていない場合には、抽出、分離など常法により、反応系に導入することが可能な形態(液体、気体、固体等を問わず。)としてもよい。本発明のアルキル化用組成物には、コバルト錯体が存在するので、当該コバルト錯体の触媒的作用によって、上記有害な有機ハロゲン化物を脱ハロゲン化可能であり、ひいては、脱ハロゲン化により、有機ハロゲン化物を無害化することができる。【００７３】
本発明のアルキル化用組成物においては、さらにコバルト錯体を還元する還元剤を含有してもよい。これは、当該還元剤の存在により、後述するように活性なコバルト錯体の酸化状態へと変化させることが可能であるという有利な効果を奏する。【００７４】
このような還元剤としては、コバルト錯体を活性化できる限り、特に限定されるものではないが、例えば、酸化チタン、又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。【００７５】
次に、本発明の有害化合物の無害化方法について説明する。すなわち、本発明の有害化合物の無害化方法は、上述の本発明のアルキル化用組成物の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化する。ここで、本発明のアルキル化用組成物、有害化合物とは、上述で説明したものを意味し、本発明の無害化方法においてそのまま適用することができる。【００７６】
本発明の無害化方法の好ましい実施態様において、50％細胞増殖阻害濃度（IC50）若しくはLD50が大きく、より無害化を達成できるという観点から、上記有害化合物に含まれる上記一種の元素の価数を高酸化数とすることにより前記有害化合物を無害化することが好ましい。具体的には、上述した本発明の組成物を反応の触媒として用いて、アルキル化によって、上記一種の元素の価数を高酸化数とすることが可能である。なお、上記元素が砒素又はアンチモンである場合、価数が３価のものを５価に、セレンの場合、価数が４価のものを６価にすることが好ましい。【００７７】
本発明において、上記有害化合物の無害化は、上記有害化合物をアルキル化することにより行う。ここで、上記有害化合物中の上記一種の元素の少なくとも１つの結合手をアルキル化することにより無害化を達成することができる。【００７８】
具体的には、上述の本発明のアルキル化用組成物を用いて反応を行うことによって、上記一種の元素の少なくとも１つの結合手をアルキル化することができる。ここで、上記一種の元素に付加するアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。無毒化をより効率的に達成するという観点から、アルキル基として、メチル基が好ましい。【００７９】
本発明の無害化方法においては、生体への安全性という観点から、上記アルキル化することにより無害化された化合物の50％致死量（LD50）（マウスの50％が死亡する薬物用量による経口毒性）が1000mg/kg以上であることが好ましく、5000mg/kg以上であることがより好ましい。【００８０】
また、本発明の無害化方法においては、生体への安全性という観点から、上記アルキル化又はアリール化することにより無害化された化合物の50％細胞増殖阻害濃度（IC50）が、1000μM以上であることが好ましく、3000μM以上であることがより好ましい。ここで、本明細書において、50％細胞増殖阻害濃度（IC50）とは、ある細胞をある物質と共に100ある細胞の増殖を50％阻止又は阻害するのに必要な物質の濃度を示す数値を意味する。IC50の数値が小さいほど細胞毒性が大きいことを示す。なお、IC50は、37℃、24時間の条件下で、プラスミドDNA損傷が示す細胞毒性について検討した結果から算出した。【００８１】
ここで、各砒素化合物のIC50を表１に示す。【００８２】
【表１】
2008012950.tif 000002
【００８３】
表１から、３価の砒素を有するアルセノシュガーは、５価の砒素を有するものモノメチル化砒素（MMA）及びジメチル化砒素（DMA）よりも細胞毒性が高いが、３価の砒素を有するMMA、DMA及び亜ヒ酸より細胞毒性が低いことが分かる。一方で、３価の砒素を有するMMA、DMAは、亜ヒ酸（３価及び５価）よりも細胞毒性が高いが、全体として、細胞毒性という観点から、5価の砒素を有する砒素化合物が3価の砒素を有する砒素化合物よりも生体への安全性が高いことが理解できる。【００８４】
また、各砒素化合物のＬＤ50を表2に示す。【００８５】
【表２】
2008012950.tif 000003
【００８６】
また、本発明の無害化方法においては、生体への安全性という観点から、上記アルキル化することにより無害化された化合物の生物学的半減期が８時間以下であることが好ましい。本発明の無害化方法において、前記メチル化によって、有害化合物をジメチル化合物又はトリメチル化合物とすることが、より安全で毒性が低いという観点から好ましい。前記ジメチル化合物としては、ジメチルアルソニルエタノール（DMAE）、ジメチルアルソニルアセテート（DMAA）、ジメチルアルシン酸、又はアルセノシュガーを挙げることができる。また、トリメチル化合物としては、アルセノコリン、アルセノベタイン、トリメチルアルセノシュガー又はトリメチルアルシンオキシドを挙げることができる。【００８７】
また、本発明の有機ハロゲン化物の無害化方法は、上記本発明の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化することを特徴とする。【００８８】
さらに、本発明の有害化合物の無害化方法の好ましい実施態様においては、上述した本発明の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化して、反応により得られたコバルト錯体の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化することが可能である。【００８９】
すなわち、本発明のアルキル化用組成物の存在下で、本来有害な有機ハロゲン化物、例えば、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムなどを、反応させると、脱ハロゲン化が起こるとともに、反応により有機コバルト錯体を生じ、当該有機コバルト錯体中の有機物が、有害重金属のアルキル化用のアルキル基の供給源の１つと成り得る。すなわち、このようにして得られたアルキル基の供給源を利用して、有害化合物、例えば、無機砒素などを、無害な物質、すなわち、有機砒素へと変換することが可能である。【００９０】
さらに、本発明の有害化合物の好ましい実施態様において、コバルト錯体を還元する還元剤の存在下、光照射する。光照射により、コバルト錯体（II）が、活性なコバルト錯体（I）へと酸化状態を変化させることができる。当該コバルト錯体（I）は、当該錯体を脱ハロゲン化させるための有害な有機ハロゲン化合物と反応させることにより、有機ハロゲン化合物は脱ハロゲン化により無害化され、コバルト錯体は、アルキル基の供給源と成り得る有機物を得ることができるという有利な効果を生じる。【００９１】
このような還元剤としては、コバルト錯体を活性化できる限り、特に限定されるものではないが、例えば、酸化チタン、又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なくとも1種を挙げることができる。【００９２】
次に、本発明の有機ハロゲン化物の無害化方法について説明すれば、以下のようである。【００９３】
すなわち、本発明の有機ハロゲン化物の無害化方法は、上述した本発明の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化することを特徴とする。農薬、難燃剤、ダイオキシン、PCB、DDT、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物が、反応系へ導入できない形態である場合、常法により抽出、分離、精製などすることにより適当な形態（気体、液体、固体を問わず。）として導入可能とすることができる。本方法によれば、本発明の組成物中のコバルト錯体は、アルキル化にも寄与すると同時に、有機ハロゲン化物を脱ハロゲン化することに寄与し、ひいては、当該有機ハロゲン化物の無害化も達成することができる。このように本発明の組成物は極めて有用である。また、上述の本発明の有害化合物の無害化方法と同様に、コバルト錯体を還元する還元剤の存在下、光照射させてもよい。還元剤などの説明については、上述の有害化合物の無害化方法の説明をそのまま適用することができる。【００９４】
なお、ビタミンB12(メチルコバラミン：CH3−Cob（III）)を例に挙げて、亜ヒ酸のメチル化についてのメカニズムを示すと図３０のようになる。図３０中、iAs(V)は、五価無機砒素、iAs(III)は、三価無機砒素、ATGは、トリグルタチオン砒素錯体、MADGは、モノメチルジグルタチオン砒素錯体、DMAGは、ジメチルグルタチオン砒素錯体の略である。
【実施例】
【００９５】
以下、本発明の実施例を説明するが、下記の実施例は、本発明の範囲を何ら限定するものではない。【００９６】
まず、実施例で使用する略号について説明すれば、以下の通りである。
〔略号〕
ｉＡｓ（ＩＩＩ）：無機三価砒素
ＭＭＡ：モノメチルアルソン酸
ＤＭＡ：ジメチルシン酸
ＴＭＡＯ：トリメチルアルシンオキシド
ＡＢ：アルセノベタイン（トリメチルアルソニウム酢酸）
ＤＭＡＡ：ジメチルアルソニウム酢酸
ＭｅＣｏ：メチルコバラミン
ＧＳＨ：グルタチオン（還元型）
ｉＳｅ（ＩＶ）：無機セレン（四価）
ＭＩＡＡ：モノヨード酢酸【００９７】
実施例１
〔反応スキーム〕
ＭｅＣｏ
ｉＡｓ（ＩＩＩ）  →      ＭＭＡ
ＧＳＨ【００９８】
〔反応操作〕
１．５ｍＬのエッペンドルフチューブに、反応緩衝液（20mM Tris-HCl ( pH7.6 )）７４０μＬを添加した。これに、１００ｍＭのＧＳＨ水溶液を２２０μＬを添加して３０秒間、Ｖｏｌｔｅｘで攪拌して、３０分間３７℃で静置した。  これに、１００ｐｐｍの無機砒素（ＩＩＩ）標準液（原子吸光用）を２０μＬ添加して、３０秒間攪拌した。これに、７．４ｍＭメチルコバラミン（ＭｅＣｏ）水溶液を２０μＬを添加した（組成物Ａ）。これを３７℃に保持した恒温槽中で反応し、定期的にサンプリングして生成物の増加量を追跡した。【００９９】
〔生成物の分析〕
高速液体クロマトグラフ装置（Ａｇｉｌｅｎｔ  １１００）を直接オンラインで接続した誘導結合プラズマイオン質量分析装置（Ａｇｉｌｅｎｔ  ７５００ｃｅ）で、標準サンプルと、反応性生物の保持時間を比較することにより、定性、定量分析を行った。【０１００】
実施例２
〔反応スキーム〕
ＭｅＣｏ
ｉＡｓ（ＩＩＩ）      →      ＭＭＡ
ＧＳＨ、ｉＳｅ（ＩＶ）【０１０１】
〔反応操作〕
実施例１の組成物Aに、１０００ｐｐｍの無機Ｓｅ（ＩＶ）標準液（原子吸光用）を２０μＬ添加した以外は、実施例１と同様に行った（組成物Ｂ）。【０１０２】
比較例１
実施例１において、ＭｅＣｏを添加しないほかは、実施例１と同様に実施した（組成物Ｃ）。表３は、無機砒素のMMAへの無毒化（実施例１）と無機砒素のDMAへの無毒化（実施例2）を示す。【０１０３】
【表３】
2008012950.tif 000004
【０１０４】
実施例１〜２に示したように、比較例に比べて、メチル化砒素（ＭＭＡ）が時間の経過とともに生成した。実施例２では、更にメチル化が進行し、ジメチル化砒素（ＤＭＡ）の生成も確認した。ＭｅＣｏ存在下で、有毒な無機砒素が、毒性の低いメチル化砒素に無毒化される顕著な効果を確認した。【０１０５】
また、セレンのメチル化についても調べた。図３１に、ＭＣによる亜セレン酸〔Se(IV)〕のメチル化反応のＨＰＬＣ−ＩＣＰ−ＭＳクロマトグラムを示す。図中、Ａ：標準サンプル。Ｂ：反応後のサンプル、Se(IV)：亜セレン酸、DMSe：ジメチルセレンをそれぞれ示す。【０１０６】
図３１に示すように、亜セレン酸が毒性の低いジメチルセレンに変換されたことが確認された。【０１０７】
実施例３
〔反応スキーム〕
ＭｅＣｏ
ＭＭＡ      →      ＤＭＡ
ＧＳＨ【０１０８】
〔反応操作〕
実施例２の組成物Bに、１０００ｐｐｍのMMAを２０μＬ添加した以外は、実施例２と同様に行った（組成物D）。【０１０９】
比較例２
実施例３で、MeCoを添加しないこと以外は、実施例３と同様に行った。
【０１１０】
実施例４
〔反応スキーム〕
ＭｅＣｏ
DMA          →      TMAO
ＧＳＨ【０１１１】
〔反応操作〕
実施例２の組成物Bに、１０００ｐｐｍのDMAを２０μＬ添加した以外は、実施例２と同様に行った（組成物E）。【０１１２】
比較例３
実施例４で、MeCoを添加しないこと以外は、実施例４と同様に行った。表４は、 MMAのDMAへの無毒化（実施例３）とDMAのTMAOへの無毒化（実施例４）を示す。【０１１３】
【表４】
2008012950.tif 000005
【０１１４】
実施例３−１〜３−３に示したように、ジメチル化砒素（DＭＡ）の濃度が時間の経過とともに増大した。比較例２では、DMAの生成は観測されなかった。実施例４−１〜４−３に示したように、トリメチル化砒素（ＴＭＡO）の濃度が増加しており、砒素基質が、最も無害なトリメチル化砒素に変換されていることがわかった。比較例３では、トリメチル化砒素の生成は観測されなかった。【０１１５】
実施例５
〔反応スキーム〕
MeCo 、MIAA
TMAO        →      AB
ＧＳＨ【０１１６】
〔反応操作〕
実施例２の組成物Bにおいて、無機砒素の代わりに、１０００ｐｐｍのTMAOを２０μＬ添加した以外は、実施例２と同様に行った（組成物F）。【０１１７】
実施例６
〔反応スキーム〕
MIAA
TMAO        →      AB
ＧＳＨ【０１１８】
〔反応操作〕
実施例５の組成物Fにおいて、MeCoを添加しない以外は、実施例５と同様に行った（組成物G）。【０１１９】
実施例７
〔反応スキーム〕
MeCo、MIAA
DMA            →        AB
ＧＳＨ【０１２０】
〔反応操作〕
実施例５の組成物Fにおいて、TMAOの代わりに、DMAを用いた以外は、実施例５と同様に行った（組成物G）。表５は、ABへの変換を示す。【０１２１】
【表５】
2008012950.tif 000006
【０１２２】
実施例５に示したように、MeCoとMIAA存在下で、砒素基質であるTMAOからABの変換が確認された。実施例６に示したように、MIAA存在下のみでもTMAOからABの変換が確認された。実施例７に示したように、MeCoとMIAA存在下で砒素基質であるDMAからABの変換が確認された。【０１２３】
実施例８
まず、以下の実施例で使用する略号について説明すると以下のようである。
〔略号〕
ｉＡｓ（ＩＩＩ）：無機三価砒素、
ＭＭＡ：モノメチルアルソン酸
ＤＭＡ：ジメチルシン酸
ＴＭＡＯ：トリメチルアルシンオキシド
ＡＢ：アルセノベタイン（トリメチルアルソニウム酢酸）
ＤＭＡＡ：ジメチルアルソニウム酢酸
ＭｅＣｏ：メチルコバラミン
ＧＳＨ：グルタチオン（還元型）
ＭＩＡＡ：モノヨード酢酸
ＡＳ：アルセノシュガー
ｉＳｅ（ＩＶ）：無機セレン（四価）【０１２４】
（１）       
微細藻類培養
対数増殖期まで前培養した微細藻類クロレラ（Chlorella  vulgaris  IAM  C-629株）を150mlのBold's Basal (BB) Mediumに１×１０６cells/mlとなるように植菌し、蛍光灯照射下（4000Lux、24hr照射）、温度２５℃、静置培養した。この際、培養液には炭素源として１０ｍＭグルコースまたは１０ｍＭ酢酸ナトリウムを添加した培地を調整した。【０１２５】
（２）       
砒素取込試験
植菌後に金属砒素として１ｐｐｍとなるように亜ひ酸を添加し、砒素添加後２８４時間培養することで、砒素の取込試験を実施した。【０１２６】
（３）       
砒素含有量測定
藻体内の無機砒素および有機砒素は、高速液体クロマトグラフ装置（Ａｇｉｌｅｎｔ  １１００）を直接オンラインで接続した誘導結合プラズマイオン質量分析装置（Ａｇｉｌｅｎｔ  ７５００ｃｅ）で、標準サンプルと、反応性生物の保持時間を比較することにより、定性、定量分析を行った。【０１２７】
（４）       
分析条件
有機砒素化合物の標準サンプルとして、ＭＭＡ、ＤＭＡ、ＴＭＡＯ、ＴｅＭＡ、ＡＢ、ＡＣは、トリケミカル研究所の試薬を、無機砒素の標準サンプルとしては、Ａｓ（ＩＩＩ）、Ａｓ（Ｖ）の和光純薬特級試薬のナトリウム塩を用いた。各砒素化合物の１００ｍｇ／１００ｍＬの標準溶液は、超純水（ミリポア社）で希釈して調整した。【０１２８】
＜ＩＣＰ−ＭＳ装置条件＞
ＲＦ  forward power： １．６ｋＷ
ＲＦ  reflect power：  ＜１Ｗ
Carrier gas flow：   Ar 0.75L/min
Sampling 8.5mm 
Monitoring mass：   m/z=75 and
35  internal standard m/Z=71
Dwell time：    0.5 sec  0.01sec
0.1sec
Times of scan：    1 time
ＨＰＬＣ条件
溶離液：５ｍＭ硝酸／６ｍＭ硝酸アンモニウム／1.5ｍＭピリジンジカルボン酸
溶離液流速：０．４ｍＬ／分
注入量：２０μＬ
カラム：陽イオン交換カラム  Shodex RSpak NN-414 (150mm×4.6mm i.d.)
カラム温度：４０度【０１２９】
〔砒素を取り込んだ微細藻類から砒素化合物の抽出〕
微細藻類抽出物（クロレラをメタノールで抽出処理し、エバポレーションによりメタノールを除去したもの）を準備した。これに純水を加え希釈し、下表の濃度の溶液を得た。なお、ＵＮ１（Ｕｎｋｎｏｗｎ１）とＵＮ６の成分は、アルセノシュガーに相当する化合物として帰属した（図１）。図１は、クロレラ抽出物のＨＰＬＣ−ＩＣＰ−ＭＳ分析（上：標準サンプル、下：サンプル）の様子を示す。表６は、クロレラ抽出液の砒素化合物濃度（ｐｐｍ）を示す。【０１３０】
【表６】
2008012950.tif 000007
【０１３１】
〔ＡＢへの変換〕
容量１．５ｍＬのエッペンドルフチューブに、反応緩衝液（20mM Tris-HCl (pH7.6 )）７４０μＬを添加した。これに、２０ｍＭのＧＳＨ水溶液を２００μＬを添加して３０秒間、Ｖｏｌｔｅｘで攪拌して、３０分間３７℃で静置した。前記クロレラ抽出液１００μＬを加え３０秒間攪拌した。これに、７．４ｍＭメチルコバラミン（ＭｅＣｏ）水溶液を１３５μＬを添加した。これに、ＭＩＡＡを６８ｍｇ（０．３５μＭ）加えて溶解した。これを３７℃に保持した恒温槽中で反応し、定期的にサンプリングして生成物の増加量を追跡した。図２に示すように、ＧＳＨ、ＭｅＣｏ、ＭＩＡＡが存在する場合に、ＡＢの生成が確認できた。図２は、クロレラ抽出物のＨＰＬＣ−ＩＣＰ−ＭＳ分析（上：標準サンプル、中：ＧＳＨ添加（NE_14-7）、下：ＭｅＣｏ＋ＧＳＨ＋ＭＩＡＡ添加（NE_15-7））を示す図である。【０１３２】
実施例９
アルカリ          ＭｅＣＯ、  ＭＩＡＡ
ＡＳ    →    ＤＭＡ            →          ＡＢ
ＧＳＨ【０１３３】
〔アルセノシュガーからＤＭＡへの変換〕
前記クロレラ抽出液100μＬを４Ｎ  ＮａＯＨ水溶液（１ｍＬ）に混合し、80℃で一晩放置した。ＤＭＡが生成し、アルセノシュガーがＤＭＡに変換していることを確認した（図３）。【０１３４】
〔ＤＭＡからＡＢへの変換〕
実施例１〜７に記載のものと同様にして行った。図３は、クロレラ抽出物にＧＳＨ添加（NE_14-4）、ＧＳＨ＋ＭｅＣｏ＋ＭＩＡＡ添加（NE_15-4）をＮａＯＨ処理（下）を示す。また、図４は、ＤＭＡにＧＳＨ＋ＭｅＣｏ＋ＭＩＡＡ添加（NE_9-4）を示す。【０１３５】
実施例１０
さらに、コバルト錯体としてメチルコバラミンを用いて、実験を行った。まず、1.5mLのエッペンドルフチューブにメチルコバラミン（和光純薬）10mgを採取した。これに超純水（18MΩ／cm）を１ｍL添加してメチルコバラミンを溶解した（7.4mmol/L）（溶液A）。グルタチオン（還元型）30.7mgを1.5mLのエッペンドルフチューブに入れ、超純水１ｍLに溶解した（100mmol/L）（溶液B）。亜ヒ酸水溶液（原子吸光用：100ppm：金属砒素として）を準備した（溶液C）。亜セレン酸水溶液（原子吸光用：1000ppm：金属セレンとして）を準備した（溶液Ｄ）。100ｍmol/L Tris-HCl緩衝溶液を準備した（pH7.8、0.01mol/L  塩酸水溶液でｐHを調整した）（溶液Ｅ）。1.5mLのエッペンドルフチューブに、溶液Ｅを720μL、溶液Cを20μL、溶液Bを220μL入れて1時間37℃で静置した。これに、溶液Aを20μL、溶液Ｄを20μL入れて、37℃の恒温槽中で反応させた。反応条件は以下の通りである。【０１３６】
＜反応条件＞
基質濃度：[As]=30μmol/L
天然ビタミンB12（メチルコバラミン）濃度：[MeCo]=150μmol/L
グルタチオン（還元型）濃度：[GSH]=22mmol/L
セレン濃度：[Se]=760μmol/L
緩衝液：100mMTris-HCl緩衝液（pH7.8）、反応温度：37℃、反応溶液：ｐH３【０１３７】
一定時間毎に、50μLをサンプリングして、超純水で10倍に希釈して、HPLC-ICP-MS法で定性定量分析を行った（表７のNo.１〜８）。【０１３８】
【表７】
2008012950.tif 000008
【０１３９】
図７は、反応溶液中の砒素化合物の濃度の経時変化を示す（表７の結果をグラフ化したものである）。また、反応溶液から50μLをサンプリングして、これを50μLの過酸化水素水溶液で処理し（37℃、1時間）、10倍に超純水で希釈して、同様に反応生成物を分析した（表７のNo.９〜１１）。HPLC-ICP-MSクロマトグラムを図５と図６に示す。【０１４０】
実施例１１
実施例１０において、溶液Ｂを100mM Tris-HCl緩衝溶液中で、ｐH７に調整した以外は、実施例１０と同様に行った。【０１４１】
結果を表８、図８〜図１７に示す。亜ヒ酸の約５０％が、メチル化された。表８は、反応溶液中の砒素化合物濃度を示す。【０１４２】
【表８】
2008012950.tif 000009
＊No.１〜No.7：before H2O2
treatment.   **No.8〜No.14：after H2O2 treatment.【０１４３】
表８から明らかなように、H2O2処理により、As(III)→As(V)へと高酸化数とすることにより、無害化処理を行うことが可能であることが判明した。【０１４４】
実施例１２
実施例１０において、調合後の反応溶液のｐHを表９に示す値で行った以外は、実施例１０と同様に行った。【０１４５】
結果を表９、図１８〜図２９に示す。ｐH６．７について、亜ヒ酸の約５０％が、メチル化された。一方、ｐH９については、メチル化が進行しなかった。表９は、反応溶液中の砒素化合物濃度を示す。【０１４６】
【表９】
2008012950.tif 000010
【０１４７】
実施例１３
次に、シアノコバラミンから[Cob(II)]ClO4の合成を試みた。
１．コバルト錯体の酸化・還元、メチル化反応
(１)
シアノコバラミンから [Cob(II)]ClO4の合成
〔反応スキーム１〕【０１４８】
【化１】
2008012950.tif 000011
【０１４９】
〔実験操作〕
シアノコバラミン（[化１]中のCob(III)のもの） 50 mgをメタノール100 mLに溶解し、窒素バブリングにより脱気する。NaBH4400 mg(1.05mol)を加え、Co(I)由来の緑色を確認する。60 %HClO4aq 3 mLを加える。水50 mL加え、塩化メチレンで抽出する。水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧乾固した。ベンゼン/n-ヘキサンで再沈殿を行い、橙色粉末を得る。【０１５０】
(２)
[Cob(II)] の [Cob(I)]への還元
〔反応スキーム２〕【０１５１】
【化２】
2008012950.tif 000012
【０１５２】
〔実験操作〕[Cob(II)]ClO4 30 mgをメタノール100ｍLに溶解し、窒素バブリングにより脱気する。NaBH4300mg(0.788mol)を加え、Co(I)の緑色を確認する。反応スキーム２[化２]に示すCob(II)からCob(I)への反応から本発明のアルキル化組成物中のコバルト錯体（III）は、コバルト錯体(II)へ転化可能であり、このようにして得られたコバルト錯体(II)は、光触媒により、又は後述の実施例１４で示すように、化学的還元剤により還元され、コバルト(I)錯体を得ることができる。当該コバルト(I)錯体は、脱ハロゲン化反応の基質としても利用することができる。すなわち、このように得られたコバルト(I)錯体を利用して、有機ハロゲン化合物の無害化を行うことが可能である。【０１５３】
実施例１４
次に、[Cob(I)] とCH3Iの反応による[MeCob(II)]の合成（ハロゲン化物の脱ハロゲン化反応）について調べた。【０１５４】
（３）[Cob(I)]とCH3Iの反応による[MeCob(II)]の合成（ハロゲン化物の脱ハロゲン化反応）
〔反応スキーム３〕【０１５５】
【化３】
2008012950.tif 000013
【０１５６】
〔実験操作〕
暗所下にてCH3I  37mg(2.6×10-4mol)を加え、5分間攪拌する。
このように、コバルト錯体と有機ハロゲン化合物により、脱ハロゲン化反応が起こる。すなわち、有害化合物であった有機ハロゲン化合物は、脱ハロゲン化により無害化されるのみならず、得られたコバルト(III)錯体は、砒素などの有害化合物を、メチル化により無害化させるのに好都合な基質と成り得る。【０１５７】
（４）[MeCob(II)]から[MeCob(III)]の合成
〔反応スキーム４〕【０１５８】
【化４】
2008012950.tif 000014
【０１５９】
〔実験操作〕
60%HClO4aq  2mLを加えた。水50mL加え、塩化メチレンで抽出する。水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧乾固する。ベンゼン/n-ヘキサンで再沈殿を行い、橙色粉末メチルコバラミンを得る。【０１６０】
このように本発明のアルキル化組成物中のコバルト錯体の酸化状態を利用して、有機ハロゲン化合物の無害化、砒素などの有害化合物の無害化を行うことが可能である。すなわち、コバルト(Ｉ)錯体と有機ハロゲン化合物との脱ハロゲン化反応により得られたコバルト(III)錯体を利用して、当該コバルト(III)錯体と有害化合物（砒素などを含む）との反応により、当該有害化合物をメチル化して無害化をすることも可能である。【０１６１】
一方で、生じたコバルト(II)錯体を何らかの反応を通じて還元させると、コバルト(Ｉ)錯体を得ることができ、ひいては、有機ハロゲン化合物の無害化に再度使用することが可能である。【０１６２】
実施例１５
次に、一定条件下、ＧＳＨとメチルコバラミンとの使用において、最も効率的に、ＴＭＡＯへ変換可能な場合について調べた。【０１６３】
まず、0.2mLのエッペンドルフチューブにGSH（60mg、0.195mmoL）、メチルコバラミン（MC）10mg（7.44μmoL）、Tris-HCl緩衝液（pH8、50μL）を入れた。これに砒素標準液（原子吸光用、砒素として100ppm）を2μL加え、125℃に加熱したアルミブロックヒータ上に設置し、所定時間反応させた。反応生成物を10％過酸化水素水で10〜30倍に希釈して、HPLC-ICP-MSにより分析した。その結果を表１０、及び表１１に示す。
【表１０】
2008012950.tif 000015
【表１１】
2008012950.tif 000016
【０１６４】
表１０、及び表１１は、ＧＳＨ濃度、砒素濃度、温度等を変化させた場合のHPLC-ICP-MS分析による結果を示す。表１０は濃度で表示し、表１１は百分率で表示する。【０１６５】
その結果、本実施例の条件下では、表１０及び表１１中のMC115が、最も良いデータでGSHでほぼ１００％のTMAOに変化することが可能であることが分かる。【０１６６】
実施例１６
次に、GSHの代わりにシステイン（Ｃｙｓ）を用いた場合について調べた。
まず、0.2mLのエッペンドルフチューブにGSHの代わりに還元剤としてシステイン（Cys）（20mg、0.165mmoL）、メチルコバラミン（MC）（20mg、14.9μmoL）、リン酸緩衝液（pH 6、100μL）を入れた。これに砒素標準液（原子吸光用、砒素として100ppm）を4μL加え、110℃に加熱したアルミブロックヒータ上に設置し、所定時間反応させた。反応生成物を10％過酸化水素水で10〜30倍に希釈して、HPLC-ICP-MSにより分析した。その結果を表１２に示す。
【表１２】
2008012950.tif 000017
【０１６７】
表１２は、システイン濃度、砒素濃度、温度等を変化させた場合のHPLC-ICP-MS分析による結果を示す。ＧＳＨと同様に、システインを用いた場合であっても良好な結果が得られるのが分かる。特に、ＴＭＡＯの比率について着目すると、表１２中のMC157-3pが良好な結果である。【０１６８】
実施例１７
次に、GSHの代わりにホモシステインを用いた場合についても調べた。
まず、0.2mLのエッペンドルフチューブにGSHの代わりに還元剤としてホモシステイン（HCys）(5mg、16.3μmoL）、メチルコバラミン（MC）（20mg、14.9μmoL）、リン酸緩衝液（pH 6、100μL）を入れた。これに砒素標準液（原子吸光用、砒素として100ppm）を4μL加え、120℃に加熱したアルミブロックヒータ上に設置し、所定時間反応させた。反応生成物を10％過酸化水素水で10〜30倍に希釈して、HPLC-ICP-MSにより分析した。その結果を表１３に示す。【０１６９】
【表１３】
2008012950.tif 000018
【０１７０】
表１３は、ホモシステイン濃度、砒素濃度、温度等を変化させた場合のHPLC-ICP-MS分析による結果を示す。ＧＳＨと同様に、ホモシステインを用いた場合であっても良好な結果が得られるのが分かる。特に、ＴＭＡＯの比率について着目すると、表１３中のMC163-2pが良好な結果である。【０１７１】
実施例１８
次に、GSHに加えて、チオグリコールを追加した場合について調べた。すなわち、高沸点溶媒の添加効果を調べた。具体的には、SH基を有するチオグリコール（TG、HSCH2CH2OH、沸点：157℃）、と、SH基を有さないジメチルスルホキシド（DMSO、（CH3)2SO、沸点：189℃）を用いた。【０１７２】
まず、0.2mLのエッペンドルフチューブに還元剤としてGSH(4mg、13μmoL）、メチルコバラミン（MC）（1mg、0.74μmoL）、TG(5μL)、Tris-HCl緩衝液（pH 8、5μL）を入れた。これに砒素標準液（砒素として10ppm）を2μL加え、120℃に加熱したアルミブロックヒータ上に設置し、所定時間反応させた。反応生成物を10％過酸化水素水で10〜30倍に希釈して、HPLC-ICP-MSにより分析した（表１４及び表１５中のMC179の説明）【０１７３】
また、表１４及び表１５中のMC180については、0.2mLのエッペンドルフチューブに還元剤としてGSH(4mg、13μmoL）、メチルコバラミン（MC）（1mg、0.74μmoL）、DMSO(5μL)、Tris-HCl緩衝液（pH 8、5μL）を入れた。これに砒素標準液（砒素として10ppm）を2μL加え、120℃に加熱したアルミブロックヒータ上に設置し、所定時間反応させた。反応生成物を10％過酸化水素水で10〜30倍に希釈して、HPLC-ICP-MSにより分析した。その結果を表１４及び表１５に示す。【０１７４】
【表１４】
2008012950.tif 000019
【表１５】
2008012950.tif 000020
【０１７５】
表１４及び１５は、ＧＳＨに加えて、ＴＧ，ＤＭＳＯを用いた場合のHPLC-ICP-MS分析による結果を示す（表１４及び表１５中、ＧＳＨ：グルタチオン(還元型)、ＭＣ：メチルコバラミン、ＴＧ：チオグリコール、ＤＭＳＯ：ジメチルスルホキシドである。）。表１４は濃度で表示し、表１５は百分率で表示した場合である。ＧＳＨ単独を用いた場合と同様に、ＴＧ、ＤＭＳＯを用いた場合であっても良好な結果が得られるのが分かる。【０１７６】
実施例１９
次に、還元剤として、システイン（Ｃｙｓ）を用いた場合について、上述の実施例に従って、さらに調べた。表１６は、ＭＣによる亜ヒ酸〔iAs(III)〕のメチル化反応（酸性条件）（反応物質）を示す。
【表１６】
2008012950.tif 000021
【０１７７】
表１７は、ＭＣによる亜ヒ酸〔iAs(III)〕のメチル化反応（酸性条件）（反応条件と反応生成物）を示す。表中、ＧＳＨ：還元型グルタチオン、ＭＡ：メチルコバラミン、Ａｓ：出発物質〔ここでは、三価の無機砒素：iAs(III)〕、ＭＭＡ：モノメチル砒素、ＤＭＡ：ジメチルアルシンオキシド、ＴＭＡＯ：トリメチルアルシンオキシド、ＴｅＭＡ：テトラメチル砒素をそれぞれ示し、転換率＝100％（[iAs(V)]+[MMA]+[DMA]+[TMAO]+[TeMA]）／[iAs(III)]として算出された。
【表１７】
2008012950.tif 000022
【０１７８】
表１８は、ＭＣによる亜ヒ酸〔iAs(III)〕のメチル化反応（中性条件）（反応物質）を示す。
【表１８】
2008012950.tif 000023
【０１７９】
表１９は、ＭＣによる亜ヒ酸〔iAs(III)〕のメチル化反応（中性条件）（反応条件と反応生成物）を示す。
【表１９】
2008012950.tif 000024
【０１８０】
表２０は、ＭＣによる亜ヒ酸〔iAs(III)〕のメチル化反応（アルカリ性条件）（反応物質）を示す。
【表２０】
2008012950.tif 000025
【０１８１】
表２１は、ＭＣによる亜ヒ酸〔iAs(III)〕のメチル化反応（アルカリ性条件）（反応条件と反応生成物）を示す。
【表２１】
2008012950.tif 000026
【０１８２】
実施例２０
次に、アンチモンの無害化について、上述した実施例に従って、同様に試験した。図３２は、HPLC-ICP-MSクロマトグラム（測定元素：Sb、m/z  121）を示す。図中、A：標準サンプル[iSb(III)]、B：反応後のサンプル（ＭＣ＋ＧＳＨ）、Ｃ：反応後のサンプル（ＭＣのみ）である。表２２は、無機アンチモンのメチル化反応（反応物質と反応条件）を示す。
【表２２】
2008012950.tif 000027
【０１８３】
表２３は、無機アンチモンのメチル化反応（反応生成物）を示す。
【表２３】
2008012950.tif 000028
【０１８４】
図３２から明らかなように、メチルコバラミンと三価の無機アンチモンを反応させることにより、メチル化アンチモンに帰属されるＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４が生成したことが判明した。従って、アンチモンに対しても、より無害なメチル化アンチモンを得ることが可能であることが分かる。【０１８５】
実施例２１
次に、アルキル化用組成物の各成分のモル比率が与える影響について調べた。具体的には、還元剤としてＧＳＨ、有害化合物として砒素、コバルト錯体としてメチルコバラミンを使用して、上述の実施例に倣って実験を行った。結果を表２４及び表２５にしめす。表２４は、ＭＣによる亜ヒ酸〔iAs(III)〕のメチル化反応（反応物質）を示す。表２５は、ＭＣによる亜ヒ酸〔iAs(III)〕のメチル化反応（反応条件と反応生成物）を示す。表中の、[ＧＳＨ]：還元剤（ＧＳＨ）のモル濃度、[ＭＣ]：メチルコバラミンのモル濃度、[Ａｓ]：出発原料である亜ヒ酸のモル濃度をそれぞれ示す。また、表中、ＧＳＨ：還元型グルタチオン、ＭＣ：メチルコバラミン、Ａｓ：出発物質〔ここでは、三価の無機砒素：iAs(III)〕、ＭＭＡ：モノメチル砒素、ＤＭＡ：ジメチルアルシンオキシド、ＴＭＡＯ：トリメチルアルンオキシド、ＴｅＭＡ：テトラメチル砒素を示し、転換率＝100％（[iAs(V)]+[MMA]+[DMA]+[TMAO]+[TeMA]）／[iAs(III)]として算出された。また、図３３にメチルコバラミンによる亜ヒ酸からトリメチル砒素（TMA）の生成における反応条件を示す。
【表２４】
2008012950.tif 000029
【表２５】
2008012950.tif 000030
表２４及び２５に示した通り、還元剤ＧＳＨを砒素に対して、１００００倍過剰に加えた場合、かつ、メチルコバラミンを砒素に対して、１０００倍以上過剰に加えた場合に、無毒のトリメチルアルシンオキシドを90%以上の相対比率で得ることができた。すなわち、[ＧＳＨ]／[Ａｓ]＞１０００、[ＭＣ]／[Ａｓ]＞１００、より好ましくは、[ＧＳＨ]／[Ａｓ]＞１００００、[ＭＣ]／[Ａｓ]＞１０００である場合に無毒のトリメチルアルシンオキシドを90%以上の相対比率で得ることができることが判明した。【０１８６】
産業上の利用可能性
本発明の組成物は、砒素等を含む有害化合物の無毒化に寄与しえる有害化合物の無害化方法をより実用的に、工業的に提供することが可能である。アルキル化された砒素などの有害化合物は、より無害な化合物に変換され、無害化合物は、極めて安定でかつ安全であるので、広く産業廃棄物の処理等の分野、汚泥、土壌の環境保護の分野において極めて有効である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月22日(2007.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コバルト錯体を含有し、さらに、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の金属を還元する還元剤を含有するアルキル化用組成物。
【請求項２】
前記コバルト錯体を用いることにより、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物をアルキル化することを特徴とする請求項１記載の組成物。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記還元剤が、ＳＨ基を有する物質である請求項１記載の組成物。
【請求項５】
ＳＨ基を有する物質が、グルタチオン、還元型グルタチオン（ＧＳＨ）、システイン、Ｓ−アデノシルシステイン、スルフォラファン、ホモシステイン、チオグリコールからなる群から選択される少なくとも１種である請求項４記載の組成物。
【請求項６】
さらに、Ｓ−Ｍｅ基を有するメチル化添加因子を含有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記メチル化添加因子が、メチオニン、Ｓ−アデノシルメチオニンからなる群から選択される少なくとも１種である請求項６記載の組成物。
【請求項８】
さらに、緩衝液を含有する請求項１〜７項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項９】
前記緩衝液のｐＨが、５〜１０の範囲である請求項８記載の組成物。
【請求項１０】
アルキル化組成物のｐＨが９未満である請求項１〜９項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１１】
さらに、Ｈ２Ｏ２を含有する請求項１〜１０項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
さらに、有機ハロゲン化合物を含有する請求項１〜１１項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１３】
前記有機ハロゲン化合物が、ハロゲン化メチルである請求項１２記載の組成物。
【請求項１４】
前記ハロゲン化メチルが、ヨウ化メチル、臭化メチル、塩化メチルからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１３記載の組成物。
【請求項１５】
前記有機ハロゲン化合物が、ハロゲン化酢酸である請求項１２記載の組成物。
【請求項１６】
前記ハロゲン化酢酸が、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１５記載の組成物。
【請求項１７】
前記有機ハロゲン化合物が、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、クロロエタノール、ブロモエタノール、ヨードエタノール、クロロプロピオン酸、ブロモプロピオン酸、ヨードプロピオン酸、クロロ酢酸エチルエステル、ブロモ酢酸エチルエステル、ヨード酢酸エチルエステルからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１２記載の組成物。
【請求項１８】
前記有機ハロゲン化合物が、化学式１、
【化１】
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（化学式１中、Ｒ＝Ｍｅ、ＣＨ２ＣＯＯＨ、又はＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５であり、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩである。）で表されるグリニャール試薬であることを特徴とする請求項１４記載の組成物。
【請求項１９】
有機ハロゲン化合物が、農薬、難燃剤、ダイオキシン、ＰＣＢ、ＤＤＴ、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される難分解性有機物由来である請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２０】
さらに、コバルト錯体を還元する還元剤を含有する請求項１〜１９項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２１】
前記還元剤が、酸化チタン、又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なくとも１種である請求項２０記載の組成物。
【請求項２２】
前記コバルト錯体が、メチルコバラミン（メチル化ビタミンＢ１２、正式名称：Ｃｏα−［α−５、６−ジメチルベンズ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル−Ｃｏβ−メチルコバミド］、シアノコバラミンなどのビタミンＢ１２、コバルト（ＩＩ）アセチルアセトナート、コバルト（ＩＩＩ）アセチルアセトナート、コバルトカルボニル（ニコバルトオクタカルボニル）、コバルト（ＩＩ）１、１、１、５、５、５−ヘキサフルオロアセチルアセトナート、コバルト（ＩＩ）メゾ−テトラフェニルポルフィン、ヘキサフルオロりん酸ビス（ペンタメチルシクロペンタジエニル）コバルト、Ｎ、Ｎ’−ビス（サリチリデン）エチレンジアミンコバルト（ＩＩ）、ビス（２、２、６、６−テトラメチル−３、５−ヘプタンジオナト）コバルト（ＩＩ）、（クロロフタロシアニナト）コバルト（ＩＩ）、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）コバルト（Ｉ）、酢酸コバルト（ＩＩ）のメチル錯体、安息香酸コバルト（ＩＩ）、シアン化コバルト（ＩＩ）、シクロヘキサン酪酸コバルト（ＩＩ）、２−エチルヘキサン酸コバルト（ＩＩ）、ｍｅｓｏ−テトラメトキシフェニルポルフィリンコバルト（ＩＩ）、ナフテン酸コバルト、フタロシアニンコバルト（ＩＩ）、メチルコバルト（ＩＩＩ）プロトポルフィリンＩＸ、ステアリン酸コバルト、スルファミン酸コバルト（ＩＩ）、（１Ｒ、２Ｒ）−（−）−１、２−シクロヘキサンジアミノ−Ｎ、Ｎ’−ビス（３、５−ジ−ｔ−ブチルサリチリデン）コバルト（ＩＩ）、（１Ｓ、２Ｓ）−（＋）−１、２−シクロヘキサンジアミノ−Ｎ、Ｎ’−ビス（３、５−ジ−ｔ−ブチルサリチリデン）コバルト（ＩＩ）、シクロペンタジエニルビス（トリフェニルホスフィン）コバルト（Ｉ）、シクロペンタジエニルコバルトジカルボニル、ジブロモビス（トリフェニルホスフィン）コバルト（ＩＩ）、（テトラアミノクロロフタロシアニナト）コバルト（ＩＩ）、（テトラ−ｔ−ブチルフタロシアニナト）コバルト（ＩＩ）から選ばれた少なくとも１種の化合物のメチル錯体、または、前記コバルト化合物とハロゲン化アルキル、特にハロゲン化メチルを共存させて形成するコバルト−メチル錯体、からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜２１項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２３】
砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の金属を還元する前記還元剤のモル濃度［Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  Ａｇｅｎｔ］と、砒素、アンチモン、セレンから選択される金属のモル濃度［Ｍｅｔａｌ］との比率、すなわち［Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  Ａｇｅｎｔ］／［Ｍｅｔａｌ］が、１０００以上であることを特徴とする請求項２〜２２項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２４】
前記比率が、１００００以上である請求項２３記載の組成物。
【請求項２５】
前記コバルト錯体［Ｃｏ  ｃｏｍｐｌｅｘ］のモル濃度と、砒素、アンチモン、セレンから選択される金属のモル濃度［Ｍｅｔａｌ］との比率、すなわち［Ｃｏ  ｃｏｍｐｌｅｘ］／［Ｍｅｔａｌ］が、１００以上であることを特徴とする請求項１〜２４項のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２６】
前記比率が、１０００以上である請求項２５記載の組成物。
【請求項２７】
請求項１〜２６項のいずれか１項に記載の組成物の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化する前記有害化合物の無害化方法。
【請求項２８】
前記１種の元素の価数を高酸化数とすることにより無害化する請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記１種の元素の少なくとも１つの結合手をアルキル化する請求項２７又は２８項に記載の方法。
【請求項３０】
前記元素が砒素であることを特徴とする請求項２７〜２９項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記アルキル化することにより無害化された化合物の５０％致死量（ＬＤ５０）が、１０００ｍｇ／ｋｇ以上である請求項２７〜３０項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記アルキル化することにより無害化された化合物の５０％細胞増殖阻害濃度（ＩＣ５０）が、１０００μＭ以上である請求項２７〜３１項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記有害化合物が、亜ヒ酸、五酸化砒素、三塩化砒素、五塩化砒素、硫化砒素化合物、シアノ砒素化合物、クロロ砒素化合物、及びその他の砒素無機塩類からなる群から選択される請求項２７〜３２項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記アルキル化が、メチル化である請求項２７〜３３項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記メチル化によって、有害化合物をジメチル化合物又はトリメチル化合物とする請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記ジメチル化合物が、ジメチルアルソニルエタノール（ＤＭＡＥ）、ジメチルアルソニルアセテート（ＤＭＡＡ）、ジメチルアルシン酸、又はアルセノシュガーである請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記トリメチル化合物が、アルセノコリン、アルセノベタイン、トリメチルアルセノシュガー又はトリメチルアルシンオキシドである請求項３５記載の方法。
【請求項３８】
請求項１〜２６項のいずれか１項に記載の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、ＰＣＢ、ＤＤＴ、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化する有機ハロゲン化物の無害化方法。
【請求項３９】
請求項１〜２６項のいずれか１項に記載の組成物の存在下、農薬、難燃剤、ダイオキシン、ＰＣＢ、ＤＤＴ、トリハロメタン、トリクロロエチル、クロロホルムからなる群から選択される有機ハロゲン化物を、脱ハロゲン化することにより無害化して、反応により得られたコバルト錯体の存在下、砒素、アンチモン、セレンからなる群から選択される少なくとも１種の元素を含有する有害化合物を、アルキル化することにより無害化する請求項２６〜３７項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
さらに、コバルト錯体を還元する還元剤の存在下、光照射することを特徴とする請求項２６〜３７項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
前記還元剤が、酸化チタン、又はルテニウム錯体からなる群から選択される少なくとも１種である請求項４０記載の方法。
【国際調査報告】
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