(57)【要約】ガス輸送エマルジョン用の主成分としての一般式（１）：【化１】2004517119.tif 000019（式中、ｎ＝１または２であり、ｍ＝２または３であり、Ｘは【化２】2004517119.tif 000020または【化３】2004517119.tif 000021であり、ここでｎ＝２の場合に、Ｘは【化４】2004517119.tif 000022である。）の第三級ペルフルオロシクロアミン（ＴＰＦＣＡｓ）。ＴＰＦＣＡｓは、その物理化学的性質、特にヘキサン中での溶出の臨界温度においてペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンに類似し、混合物において使用され、そして徐々に異なる種々の特性をもった数々の化合物を形成する、化合物の群を含んでなる。このことから、より高い均一性のフルオロカーボン相がエマルジョンにおいて実現できるため、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合体によって安定化されるエマルジョン粒子の安定性を向上することが可能となり、また大形動物に対する毒性が無い。ＴＰＦＣＡｓの混合物は、無水フッ化水素中のｎ−ピペリジノヘプタフルオロトルエンの電解フッ素化によって調製される。個別のペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンに代えて、このＴＰＦＣＡｓ混合物を使用することはペルフルオロ有機化合物の調製方法を単純化し、スピードアップし、それを安価にするとともに、それに基づくガス輸送エマルジョンのより幅広い適用のための条件を提供する。
2004517119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス輸送エマルジョン用の主成分としての一般式（１）：
【化１】
2004517119.tif 000011
（式中、ｎ＝１または２であり、ｍ＝２または３であり、Ｘは
【化２】
2004517119.tif 000012
または
【化３】
2004517119.tif 000013
であり、ここでｎ＝２の場合に、Ｘは
【化４】
2004517119.tif 000014
である。）の第三級ペルフルオロシクロアミン。
【請求項２】
類似した物理化学的性質を示し、混合物において使用される、ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロペンチル）アミンの２種類の異性体；シス／トランス−ペルフルオロメチルプロピル（４−メチルシクロヘキシル）アミン；ペルフルオロメチルブチル−（４−メチルシクロヘキシル）アミン；シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−２−メチルピロリジン；シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンを含む化合物の群を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の第三級ペルフルオロシクロアミン。
【請求項３】
無水フッ化水素中の出発物を電解フッ素化することを含んでなり、その電解フッ素化の対象となる前記出発物がｎ−ピペリジノヘプタフルオロトルエンであることを特徴とする、一般式（１）：
【化５】
2004517119.tif 000015
（式中、ｎ＝１または２であり、ｍ＝２または３であり、Ｘは
【化６】
2004517119.tif 000016
または
【化７】
2004517119.tif 000017
であり、ここでｎ＝２の場合に、Ｘは
【化８】
2004517119.tif 000018
である。）の第三級ペルフルオロシクロアミンの調製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術の分野
本発明は有機フッ素化合物の化学に関し、より詳しくは新規な第三級ペルフルオロシクロアミン（ＴＰＦＣＡ）の群に関する。本発明は臓器保存、血液代用および局所的血流障害に関連する病状の治療を対象とするガス輸送のための主成分として最も効果的に使用し得る。
【０００２】
技術の水準
第三級ペルフルオロシクロアミン、ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンが当該技術分野で知られており、これは以下の式
【化９】
2004517119.tif 000003
を有し、疎油性の性質を有し、単独で、および親油性ペルフルオロ有機化合物（ＰＦＯＣｓ）例えばペルフルオロデカリンと組み合わせて、ガス輸送媒体用の主成分として使用される［Ｓ．Ｉ．ヴォロブイェフ（Ｖｏｒｏｂｙｅｖ）， Ｇ．Ｒ．イヴァニツキジ（Ｉｖａｎｉｔｓｋｉｊ）， Ｋ．Ｎ．マカロフ（Ｍａｋａｒｏｖ）， Ｖ．Ｖ．モロズ（Ｍｏｒｏｚ）， Ｖ．Ｐ．クチシェンコ（Ｋｕｔｙｓｈｅｎｋｏ）／／非イオン性ブロック共重合体で安定化したペルフルオロカーボンエマルジョン／／「医薬用ペルフルオロカーボン活性媒体および生物学（研究の新たな局面）」論文集、プッシチーノ（Ｐｕｓｈｃｈｉｎｏ）， １９９３， 第３３〜４６頁（ロシア語）参照］。
【０００３】
公報「イゾブレテーニャ．．．（ザヤフキー．．．，）」第２４号， １９９８年０８月２７日に公表されたＲＵ２０８８２１７の明細書において、親油性フルオロカーボン相の配合物中に親油性ＴＰＦＣＡ  ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンを導入することにより、大形動物に対するエマルジョン中の毒性が除去され、この毒性は親油性の迅速に除去できるＰＦＯＣｓを含有するガス輸送エマルジョンに典型的であることが示されている。しかしながら、親油性ＰＦＯＣｓおよび疎油性ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンを主成分として調製されるエマルジョンがもつ全ての肯定的な性質にも関わらず、そのようなエマルジョンの粒子は安定性が不十分である。保存の間の凍結解凍条件下の並びに血流中への導入時のエマルジョンの不安定性は、計算およびモデル実験［Ｇ．Ｒ．イヴァニツキジ（Ｉｖａｎｉｔｓｋｉｊ）， Ｓ．Ｉ．ヴォロブイェフ（Ｖｏｒｏｂｙｅｖ）， Ａ．Ａ．デエフ（Ｄｅｅｖ）／／ペルフルオロカーボンエマルジョンの「寿命」／／「フッ素含有化合物の生理活性（実験および臨床試験）」論文集、プッシチーノ（Ｐｕｓｈｃｈｉｎｏ）， １９９５， 第 ５〜３２頁（ロシア語）参照］によれば、親油性、特にヘキサン中での臨界溶出温度の明確に異なるＰＦＯＣｓが、該フルオロカーボン相において不均一なクラスター構造（これはエマルジョン粒子内の半永久的な乱れ運動によって特徴付けられる）を形成し、それにより界面活性成分の吸着層の安定性が乱されることによって発生する。
【０００４】
その上さらに、ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンの調製は非常に手間がかかり、それ故にコストがかかるプロセスであるので、この化合物を個別に使用することには困難が伴う。これらの要因が一緒になってこの化合物の商業的な調製ならびに生物医学目的のためのガス輸送媒体の幅広い使用に対する本質的な制限を課している。
【０００５】
発明の要旨
本発明の目的は、その物理化学的および生物学的性質においてペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンに類似し、大形動物に対して毒性が無いとともに、凍結解凍条件下の並びに血流中への導入時のエマルジョンの安定性を改善する、新規な第三級ペルフルオロシクロアミンを提供することである。
【０００６】
本発明のもう一つの目的は、ガス輸送媒体の製造用の主成分としての使用に適し、かつ改善された複合的な有用性を示すＴＰＦＣＡｓを調製する方法を単純化しスピードアップすることである。
【０００７】
上記目的は、一般式（１）：
【化１０】
2004517119.tif 000004
（式中、ｎ＝１または２であり、ｍ＝２または３であり、Ｘは
【化１１】
2004517119.tif 000005
または
【化１２】
2004517119.tif 000006
であり、ここでｎ＝２の場合に、Ｘは
【化１３】
2004517119.tif 000007
である。）の第三級ペルフルオロシクロアミンの群を、ガス輸送エマルジョン用の主成分として使用することによって達成される。
【０００８】
上記の群の化合物は、ｎ−ピペリジノヘプタフルオロトルエンの電解フッ素化によって調製される。この群は、類似した物理化学的性質を有し混合物においてそれらの奏効する使用を提供する、以下の化合物を含む：
・ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロペンチル）アミンの２種類の異性体，
・シス／トランス−ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロヘキシル）アミン，
・ペルフルオロメチルブチル−（４−メチルシクロヘキシル）アミン，
・シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−２−メチルピロリジン，
・シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジン。
【０００９】
ｎ−ピペリジノヘプタフルオロトルエンの電解フッ素化生成物を使用する可能性にとって決定的に重要なパラメータは、フッ素化の不十分な化合物、すなわち毒性を担う水素含有化合物または不飽和化合物が存在しないことである。毒性パラメータの点で、個別のペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンとＴＰＦＣＡｓの混合物とは、液体の形態およびエマルジョンの配合物の両方において事実上一致する（表１、表２）。
【００１０】
この群のＴＰＦＣＡｓの全化合物が、親油−疎油性において及びヘキサン中での溶出の臨界温度（２５モル％の溶出の場合に３４〜３６℃の範囲のＣＴＤＨ）において類似している。混合物において、徐々に異なる種々の特性をもった数々の化合物を形成する。このことから、より高い均一性のフルオロカーボン相が、この群の化合物だけに基づくエマルジョンおよびそれらの化合物と親油性ペルフルオロ有機化合物との組合せに基づくエマルジョンの両方において実現できる。これにより、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合体によって安定化されるエマルジョン粒子の吸着層の安定性を向上することが可能となる（表３）。これらのＴＰＦＣＡ群に基づくエマルジョンは、個別のペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンを含有するエマルジョンと類似して、大形動物に対して毒性が無い（表２）。さらに、これらのエマルジョンは、調製されたエマルジョンの高い安定性で明示される良好な複合的性質を示す（表３）。これらのことは全て、これらのエマルジョンを潅流媒体および血液代用組成物としての使用に適したものとする。
【００１１】
電解フッ素化は、無水フッ化水素中の１０〜２５％の出発ｎ−ピペリジノヘプタフルオロトルエンを含有する電解質で充填された電解槽において行われる。温度は２０〜２５℃の範囲に維持される。電流密度は、５〜６Ｖにおいて２００から４００Ａ／ｍ２ まで変化させる。無水フッ化水素中の該出発物質が更に濃縮された溶液を含む反応混合物を定期的に補充しながら、当該プロセスを１０〜１２時間行う。反応条件に依存して、フッ素化生成物の収率は該出発物質の６１〜７８％である。フッ素化の不十分な（水素含有および不飽和）生成物を除去した後に、数々の第三級ペルフルオロシクロアミンが１７９〜１９６℃の範囲内の沸点をもって得られる。
【００１２】
全ての化合物がクロマトグラフィ質量分析法およびＮＭＲ分析法により同定される。当該群の主な化合物は、シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンである（収率６０％〜７０％）。他のＴＰＦＣＡｓは電解フッ素化の過程における該出発物質の部分分解および異性化による生成物である。６０％〜７０％の範囲内のシス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジン含有量の変動に基づく当該ＴＰＦＣＡ混合物中の化合物の比率の変動は、得られるエマルジョンの物理化学的および生物学的パラメータに対し実質的に影響を及ぼすものではない。調製された第三級ペルフルオロシクロアミンの典型的なクロマトグラムが図１に示される（キャピラリーカラム、スクアラン、１００ｍ）。
【００１３】
ここで記載したＴＰＦＣＡの調製方法は、個別の純粋なペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンの調製よりも（後者のどのような調製方法が使用されても）、遥かに単純で安価である。上述の方法は分取クロマトグラフィおよび精留のような手間のかかる手順を行う必要が無いからである。個別のペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンの調製方法は文献に記載されていない。しかしながら、本願発明者の評価するところ、該方法から、該個別生成物の単離において不可避な分取クロマトグラフィおよび精留を無くすことは、該方法を数倍、単純で高速で安価なものとする。
【００１４】
上記ＴＰＦＣＡ混合物は、個別のペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンの代わりに、ガス輸送エマルジョンの調製のために使用される。本発明に係る方法の単純化した技術は、ＴＰＦＣＡの製造のための費用を縮小することによりガス輸送媒体の製造コストを低減することを可能にするだけでなく、同時にこれらの媒体の安定性およびレオロジー特性を向上させる。このことは全て、商業的製造に対する見込みを開くとともに、研究および臨床の実施におけるペルフルオロ有機化合物のエマルジョンのより幅広い用途を開く。
【００１５】
特定のＴＰＦＣＡｓの調製の例を以下に示すことによって、本発明を更に説明するが、この例は本発明の実施の可能性を裏付けることだけを意図するものであり、請求の範囲の記載に反映された出願人の特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１６】
実施例１
第三級ペルフルオロシクロアミン（ＴＰＦＣＡｓ）の調製
面積３０００ｃｍ２ を有するニッケル電極を備えた、電解質の外部循環を有する２リットルの電解槽に、無水フッ化水素中の１０％のｎ−ピペリジノヘプタフルオロトルエンを含有する電解質１５００ｍｌを充填した。温度２２℃、初期電流密度２００Ａ／ｍ２ および電圧５Ｖにおいて電解フッ素化プロセスを行った。無水フッ化水素中のｎ−ピペリジノヘプタフルオロトルエンの６０％溶液を含有する電解質を定期的に加えた。１０時間のフッ素化の間に、電圧を６Ｖまで上昇させることによって電流密度を４００Ａ／ｍ２ まで徐々に増大させた。通過した電流の全体量は８００Ａｈであり、３３０ｇのｎ−ピペリジノヘプタフルオロトルエンを反応に導入した。フッ素化による液体生成物を電解質から分離し、水で洗浄し更に重炭酸ナトリウム溶液で洗浄してＨＦを除去した。フッ素化の不十分な混合物を除去した後に、フッ素化生成物の混合物を蒸留し、１７９〜１９６℃の範囲内の沸点を有する完全にフッ素化された化合物３８８ｇ（６１％）を得た。ＮＭＲスペクトロスコピーおよび質量スペクトロスコピーのデータによれば、得られた完全にフッ素化された第三級シクロアミンは以下の５種類の化合物を含んでなる：１ − ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロペンチル）アミンの異性体（１％）、２ − シス／トランス−ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロヘキシル）アミン、３ − ペルフルオロメチルブチル−（４−メチルシクロヘキシル）アミン（２％）、４ − シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−２−メチルピロリジン（２５％）、５ − シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジン（６４％）（図１のクロマトグラムを参照）。
【００１７】
実施例２
ＴＰＦＣＡの使用
実施例１に記載されたようにして得られた完全フッ素化生成物を使用して、１０ｍＭのグルコース、１ｍＭのコハク酸ナトリウム、１ｍＭのピルビン酸ナトリウム、１ｍＭの２−ヒドロキシ酪酸ナトリウム（潅流液ｐＨ７．４０）とともに１０体積％のＴＰＦＣＡ、３重量％のエチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合体および血漿と等張性の塩水溶液（１２０ｍＭのＮａＣｌ、１０ｍＭのＮａＨＣＯ３ 、２ｍＭのＫＨ２ ＰＯ４ 、５ｍＭのＫＣｌ、２ｍＭのＣａＣｌ２ ）を含有するサブミクロン・エマルジョンを調製した。生成したエマルジョンを用いて、単離したイヌの腎臓を再循環正常温度条件の下で潅流した（腎臓４０ｇ当たり１リットルの潅流液）。潅流組成物を６時間毎に取り替えながら、細胞膜への損傷も無く、その臓器の生体活性度が２４時間維持された（水腫が無く、毛細血管抵抗性の実質的な増大も無く、潅流液ｐＨも保持され、酸素消費速度の低下も無かった）。
【００１８】
実施例３
ＴＰＦＣＡの使用
実施例１に記載されたようにして調製されたＴＰＦＣＡｓとペルフルオロデカリンとの比１：２の混合物を使用して、１０ｍＭのグルコースとともに１０体積％のフルオロカーボン相、４重量％のエチレンオキシド−プロピレンオキシドブロック共重合体および血漿と等張性の塩水溶液（１２０ｍＭのＮａＣｌ、８ｍＭのＮａＨＣＯ３ 、１．２ｍＭのＫＨ２ ＰＯ４ 、５ｍＭのＫＣｌ）を含有するサブミクロン・エマルジョンを調製した。得られたエマルジョンを使用して、前投薬とともに全身麻酔がされた１０匹のラットに対し、処理の間そして血液代用後最初の２４時間の間、その動物に呼吸のための酸素濃縮空気を供給しながら、循環血液の体積の６５％の等容性代用を行った。血液代用を受けた動物の全てが生存した。
【００１９】
実施例４
ＴＰＦＣＡの使用
ペルフルオロデカリンとともに混合物におけるＴＰＦＣＡを使用して、実施例３に記載されたようなサブミクロン・エマルジョンを調製した。調製されたエマルジョンを、１０匹の体重２．５〜３．５ｋｇのウサギに対して２０ｍｌ／ｋｇの投与量で静脈注射により投与した。該エマルジョン投与後のラットの体温の変動は０．３℃を超えなかった。アレルギー反応の兆候も全く見られなかった。末梢血液中の白血球の含有量は初期の含有量の５％以下でしか低下せず、このことも当該調製物が反応原性でないことを示す。全てのウサギが８０日の臨界期間（純ペルフルオロデカリンのエマルジョンを投与した場合に全てのウサギが死亡する期間）にわたって生存した。（１年を超える）追跡調査期間にわたって、これらの動物に病理学的異変は全く見られなかった。
【００２０】
【表１】
2004517119.tif 000008
【００２１】
【表２】
2004517119.tif 000009
【００２２】
【表３】
2004517119.tif 000010
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は第三級ペルフルオロシクロアミンの調製された混合物のクロマトグラム（キャピラリーカラム、スクアラン、１００ｍ）である：
１．ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロペンチル）アミンの２種類の異性体，
２．シス／トランス−ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロヘキシル）アミン，
３．ペルフルオロメチルブチル−（４−メチルシクロヘキシル）アミン，
４．シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−２−メチルピロリジン，
５．シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジン。
【図１】
2004517119.tif 000023
【国際公開パンフレット】
2004517119.tif 000024
2004517119.tif 000025
2004517119.tif 000026
2004517119.tif 000027
2004517119.tif 000028
2004517119.tif 000029
2004517119.tif 000030
2004517119.tif 000031
2004517119.tif 000032
2004517119.tif 000033
2004517119.tif 000034
2004517119.tif 000035
2004517119.tif 000036
2004517119.tif 000037
2004517119.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成14年12月27日(2002.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
技術の水準
第三級ペルフルオロシクロアミン、ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジンが当該技術分野で知られており、これは以下の式
【化９】
2004517119.tif 000039
を有し、疎油性の性質を有し、単独で、および親油性ペルフルオロ有機化合物（ＰＦＯＣｓ）例えばペルフルオロデカリン（ＰＦＤ）と組み合わせて、ガス輸送媒体用の主成分として使用される［Ｓ．Ｉ．ヴォロブイェフ（Ｖｏｒｏｂｙｅｖ）， Ｇ．Ｒ．イヴァニツキジ（Ｉｖａｎｉｔｓｋｉｊ）， Ｋ．Ｎ．マカロフ（Ｍａｋａｒｏｖ）， Ｖ．Ｖ．モロズ（Ｍｏｒｏｚ）， Ｖ．Ｐ．クチシェンコ（Ｋｕｔｙｓｈｅｎｋｏ）／／非イオン性ブロック共重合体で安定化したペルフルオロカーボンエマルジョン／／「医薬用ペルフルオロカーボン活性媒体および生物学（研究の新たな局面）」論文集、プッシチーノ（Ｐｕｓｈｃｈｉｎｏ）， １９９３， 第３３〜４６頁（ロシア語）参照）。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【表３】
2004517119.tif 000040
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は第三級ペルフルオロシクロアミンの調製された混合物のクロマトグラム（キャピラリーカラム、スクアラン、１００ｍ）であり、物質保持時間に対しカタロメトリー検知器の助けにより決定された温度シフト強度を示す：
ピーク１．ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロペンチル）アミンの２種類の異性体，
ピーク２．シス／トランス−ペルフルオロメチルプロピル（メチルシクロヘキシル）アミン，
ピーク３．ペルフルオロメチルブチル−（４−メチルシクロヘキシル）アミン，
ピーク４．シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−２−メチルピロリジン，
ピーク５．シス／トランス−ペルフルオロ−Ｎ−（４−メチルシクロヘキシル）−ピペリジン。


【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004517119.tif 000041
【国際調査報告】
2004517119.tif 000042
2004517119.tif 000043