(57)【要約】【課題】新規な人工血液を提供することを目的とする。【解決手段】グロビンと結合した下記式（１）で示される鉄コルフィセンを含む人工血液とする。2007290982.tif 000018【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
グロビンと結合した下記式（１）で示される鉄コルフィセンを含む人工血液。
【化１】
2007290982.tif 000015
（ただし、Ｒ１〜Ｒ８は、水素原子又は置換基を有してよいアルキル基、エステル基若しくはアリール基である。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。）
【請求項２】
グロビンと結合した下記式（２）で示される鉄コルフィセンを含む人工血液。
【化２】
2007290982.tif 000016
【請求項３】
グロビンと結合した下記式（３）で示される鉄コルフィセンを含む人工血液。
【化３】
2007290982.tif 000017
【請求項４】
ｐＨが７以上８以下の範囲にある請求項１乃至３の何れかに記載の人工血液。
【請求項５】
前記鉄コルフィセンを１ｍＭ以上５０ｍＭ以下の範囲内で含む請求項１乃至３の何れかに記載の人工血液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工血液に関する。
【背景技術】
【０００２】
輸血の際、血液型等の検査をしなければならないが、好ましくない成分が輸血の際に、混入するリスクがあるため、本物の血液に代わって輸血できる人工成分に対する世界的需要がある。人工血液の導入がうまくいけば、エイズもしくは黄疸などその他の病気が手術中に（輸血により）拡散するようなリスクを根本的に減らすことが可能となると考えられる。また、合成血液は血液型を問わず輸血が可能であるため、生死を左右する輸血を、事故発生直後に現場や救急車の中で行うことが可能になると考えられる。
【０００３】
従来の人工血液に関する技術としては、ヘモグロビンやパーフルオロ炭化水素を用いる技術が下記特許文献１乃至３に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−５１３２２号公報
【特許文献２】特表２００３−５２２０９４号公報
【特許文献３】特表２００２−５０７１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ヘモグロビンを用いる技術においては、有機リン酸などのアロステリックエフェクタが分解して、時間とともに正常な酸素運搬能力を徐々に失うという課題を有する。またヘモグロビンの酸素親和性はｐＨによっても変動するので、人工血液として利用するには溶液条件の設定が難しいといった課題がある。
【０００６】
また、体内に酸素を供給する目的として、上記のように酸素を高濃度に溶存できるパーフルオロ炭化水素が用いられるが、パーフルオロ炭化水素を用いる技術においても、過膨張非虚脱性肺症候群を発現しやすく、また、投与後の体内滞留時間のコントロールの困難さ、また、酸素運搬に最も適しているパーフルオロ炭化水素の、単独異性体形態の抽出が容易でない、また、パーフルオロ炭化水素を用いる場合には、人工呼吸器をつけなければならない場合もあり、パーフルオロ炭化水素を用いて呼吸をする患者のＱＯＬの低下も示唆されるといった課題を有する。またパーフルオロ炭化水素は地球温暖化ガスでもあり、その使用が地球環境の保護の立場から制限されつつあるといった状況もある。
【０００７】
上記課題を鑑み、本発明は新規な人工血液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】
【０００８】
即ち、上記課題を解決する一手段に係る人工血液は、グロビンと結合した下記式（１）で示される鉄コルフィセンを含む。
【化１】
2007290982.tif 000002
ただし、上記式（１）Ｒ１〜Ｒ８は、水素原子又は置換基を有してよいアルキル基、アリール基、エステル基、エーテル基、カルボニル基若しくはカルボキシル基である。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
【０００９】
また、本発明の他の一手段にかかる人工血液は、グロビンと結合した下記式（２）で示される鉄コルフィセンを含む。
【化２】
2007290982.tif 000003
【００１０】
また、本発明の他の一手段にかかる人工血液は、グロビンと結合した下記式（３）で示される鉄コルフィセンを含む。
【化３】
2007290982.tif 000004
【００１１】
また本発明にかかる人工血液は、限定されるわけではないが、ｐＨが７以上８以下の範囲内であることが望ましい。また、限定されるわけではないが、人工ミオグロビンは１ｍＭ以上５０ｍＭ以下の範囲内で含まれていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、新規な人工血液を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
本実施形態に係る人工血液（以下「本人工血液」という。）は、グロビンと配位結合した下記式（１）で示される鉄コルフィセンを含む。下記式（１）で示されるように鉄コルフィセンは、ピロールと呼ばれる５員環４つが台形状に配置した構造を有し、その中心近傍に鉄原子を配置した鉄錯体となっている。下記式（１）記載の鉄コリフェリンはグロビンの疎水性のポケットにおいて当該グロビンと結合される。なお下記（１）で示される鉄コルフィセンは、限定されるわけではないが、例えば合成によって得ることができる。
【化４】
2007290982.tif 000005
ただし、上記式（１）Ｒ１〜Ｒ８は、水素原子又は置換基を有してよいアルキル基、アリール基、エステル基、エーテル基、カルボニル基若しくはカルボキシル基である。Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。Ｒ１〜Ｒ８の炭素の数は、限定されるわけではないが、１以上２０以下の範囲内にあることが好ましい。
【００１５】
グロビンは、哺乳動物由来である限りにおいて限定されることなく、食肉や動物臓器から抽出することができる。例えば動物体内にあるミオグロビン又はヘモグロビンを既知の方法（例えばＢｉｏｃｈｉｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ，Ａｃｔａ、１９５９、３５、５４３）で取得し、これからヘムを取り除くことで得ることができる。本人工血液は、グロビンと結合させることで得ることができる。
【００１６】
また、本人工血液は、限定されるわけではないが上記グロビンと結合した鉄コルフィセンはリンゲル液や生理食塩等の溶液に含ませたものとすることが好ましく、更に、当該溶液には薬学的に許容できる範囲で酸素運搬機能を阻害しない他の物質（ｐＨ調整剤、無機塩類、アミノ酸、ビタミン剤、還元剤等）を含ませることも好ましい。鉄コルフィセンの濃度としては、下記に限定されるわけではないが１ｍＭ以上５０ｍＭ以下の範囲内にあることが望ましい。更に本人工血液は、限定されるわけではないがｐＨが７以上８以下の範囲内にあることが好ましい。
【００１７】
また本人工血液は、複数の上記グロビンと結合した鉄コルフィセンをリン脂質等の脂質の膜に内在させておくことも好ましい。
【００１８】
本人工血液では、上記式（１）に記載のコルフィセンを用いることで従来酸素親和性が高すぎて血液として用いることができないと考えられるミオグロビンの酸素親和性を調整し、人体に使用が可能な程度まで好適に調整することができ、適切な酸素運搬能を付与できるようになる。また本人工血液は、ｐＨ等の要因による酸素親和性の変動も少なく、従来のヘモグロビンやパーフルオロ炭化水素等を用いた人工血液に対しても非常に調整しやすい。なお、上記式（１）中のＲ１〜Ｒ８を適宜調整することにより、より酸素親和性の細かい調整が可能となる。
【００１９】
以上、新規な人工血液を提供することができる。
【００２０】
（実施例１）
（鉄コルフィセンの合成）
下記式（Ｉ）の化合物を、炭酸水素ナトリウム２．５gを溶かしたエタノール２５ｍｌと水２５ｍｌを混合した溶液に溶かした。そしてこの溶液の温度を４５℃とし、この溶液にヨウ素１．１gとヨウ化カリウム２．０gを水２０ｍｌに溶かした溶液を１５分かけて滴下した。その後、４５℃で、９０分間撹拌した。そして沈殿物を集め、大量の水で洗い乾燥させた。この結果（ＩＩ）を得た。
【化５】
2007290982.tif 000006
【化６】
2007290982.tif 000007
【００２１】
次に、（ＩＩ）の化合物５．０gを１０滴のトリエチルアミンと炭素により賦活化した１０％パラヂウムカーボン０．７０gを滴下したテトラヒドロフラン１００ｍｌに溶かし、水素存在下で一晩反応にかけた。そしてその後ろ過し、溶媒をエバポレートした後、生成物の再結晶化を水とエタノールの混合溶液を用いて行った。この操作により（ＩＩＩ）を得た。
【化７】
2007290982.tif 000008
【００２２】
そして（ＩＩＩ）の化合物１０．００gをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１００ｍｌに溶かし、リン酸化物を５℃以下の温度の状態にし、窒素存在下で加えた。混合溶液を室温で湿気が入らないように気をつけながら一晩反応させ、その反応溶液を水５００ｍｌに加えた。その後、アミンの匂いがするまで、水酸化ナトリウムを加え、その生成物を水で洗い、水とエタノールの混合溶液で再結晶化を行った。この操作により（ＩＶ）を得た。
【化８】
2007290982.tif 000009
【００２３】
そして（ＩＶ）の化合物１０．００gを酢酸９０ｍｌに溶かした溶液に３、４−ジメチルピロール４．９０gと３０％の臭化水素酸を酢酸２０ｍｌに溶かした溶液に、６０℃の温度下で加えた。その後、１時間熱を加えながら反応をかけ、冷やした。その後、１時間氷浴上で冷やして結晶を析出させ、その析出物を集め、水とエタノールの混合溶液を用いて再結晶化を行うことで（Ｖ）を得た。
【化９】
2007290982.tif 000010
【００２４】
（Ｖ）の化合物２．７０gと塩化第二鉄の二水和物５．７０gをジメチルホルムアミド２３０ｍｌに溶かし、撹拌しながら１時間加熱還流した。その後、冷ました溶液を５００ｍｌのクロロホルムに混ぜ、５００ｍｌの水で４回洗い込み、その後、エバポレートをして乾燥させた。その後、溶媒にクロロホルムを用いて、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーを行った。黒緑色のバンドを集めて、エバポレートした。更にエバポレートした後に得た化合物を、硫酸５０ｍｌとエタノール５０ｍｌの混合溶液１００ｍｌに溶かし、一晩撹拌し、クロロホルム３００ｍｌに溶かした。その混合溶液を水４００ｍｌで２回洗い、０．５Mの水酸化ナトリウム溶液４００ｍｌで２回洗い、その後水４００ｍｌで１回洗った。その後溶液をエバポレートして、クロロホルムを用いて、シリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィーを行った。この操作により、下記式（Ｖ）のコルフィセンを得て、更に鉄を配位させ、下記（２）の鉄コルフィセンを得た。
【化１０】
2007290982.tif 000011
【化１１】
2007290982.tif 000012
（人工血液の作製及び評価）
クジラのミオグロビンから天然ヘムを抜き取り、下記式（３）で示されるコルフィセン鉄錯体に入れ替えた。この人工ミオグロビンに対し、酸素輸送能を定量的に表す尺度であるＰ５０値を測定したところ、３７．０ｍｍＨｇであった。従来の天然ミオグロビンでは１．０ｍｍＨｇと報告されており（Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．、１９９４年、９４巻、６９９）、本人工ミオグロビンの酸素運動能力が格段に向上していること確認できた。人体内での肺と末梢組織での酸素分圧差を考慮すれば、本人工ミオグロビンでは酸素運搬能力を２１倍程度向上させることができると考えられる。このミオグロビンの酸素運搬能力はヘモグロビンの酸素運動能力の８０％程度にまで肉薄している（参考：ストライヤー「生化学」、第４版、第７章）。
【００２５】
（実施例２）
実施例１において、（Ｉ）に代わり下記（Ｉ’）を用いた以外はほぼ同じ方法によって下記（３）で示される鉄コルフィセンを得た。
【化１２】
2007290982.tif 000013
【化１３】
2007290982.tif 000014
【００２６】
まず、クジラのミオグロビンから天然ヘムを抜き取り、上記式（２）で示されるコルフィセン鉄錯体に入れ替えた。この人工ミオグロビンに対し、酸素輸送能を定量的に表す尺度であるＰ５０値を測定したところ、７．０ｍｍＨｇであった。従来の天然ミオグロビンでは１．０ｍｍＨｇと報告されており（Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．、１９９４年、９４巻、６９９）、本人工ミオグロビンの酸素運動能力が格段に向上していること確認できた。人体内での肺と末梢組織での酸素分圧差を考慮すれば、本人工ミオグロビンでは酸素運搬能力を８倍程度向上させることができる。
【００２７】
なお上記実施例の結果から、コルフィセン分子の置換基位置や置換基を調整することで、ミオグロビンの酸素運搬能力を制御できることがわかる。即ちコルフィセンの分子設計上きわめて重要である。以上、上記実施例により、コルフィセン鉄錯体で再構成したミオグロビンはより調整が容易な人工血液となり、優れた人工血液材料をとして機能することを確かめることができた。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、人工血液として利用することができ、産業上の利用可能性がある。