(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第４または第５周期の遷移金属イオンＭが、次の一般式［Ｉ］
【化１】
0003816767.tif 000017
（ここで、Ｒ1は１位にメチル基またはアルキルアミド基を有する脂環式炭化水素基、Ｒ2はアルキレン基、Ｒ3は水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基のいずれかの置換基である）で示されるポルフィリン誘導体に配位してなるポルフィリン金属錯体。
【請求項２】
次の一般式［II］
【化２】
0003816767.tif 000018
（ここで、Ｍは第４または第５周期の遷移金属イオンを示し、Ｒ1は１位にメチル基またはアルキルアミド基を有する脂環式炭化水素基、Ｒ2はアルキレン基、Ｒ3は水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基のいずれかの置換基、Ｘ-はハロゲンイオンを示し、ｎはＸ-の個数を表すＭの価数から２を差し引いた数である）で示されるポルフィリン金属錯体。
【請求項３】
Ｒ2は、Ｃ1〜Ｃ10のアルキレン基である請求項１または２のいずれかのポルフィリン金属錯体。
【請求項４】
Ｍは、ＦｅまたはＣｏである請求項１ないし３のいずれかのポルフィリン金属錯体。
【請求項５】
Ｍは、＋２価または＋３価のＦｅである請求項４のポルフィリン金属錯体。
【請求項６】
Ｍは、＋２価のＣｏである請求項４のポルフィリン金属錯体。
【請求項７】
少なくとも請求項１ないし６のいずれかのポルフィリン金属錯体を含有する酸素輸液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、可逆的に酸素を結合解離できる新規ポルフィリン金属錯体と、それを含有し、安定に酸素を輸送できる酸素輸液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
生体内で酸素の輸送や貯蔵の役割を担うヘモグロビンやミオグロビン中に存在するヘム、すなわちポルフィリン鉄(II)錯体は、酸素分圧に応答して分子状酸素を可逆的に結合解離できる。このような天然のヘムと類似の酸素吸脱着機能を合成のポルフィリン鉄(II)錯体で実現しようとする研究は1970年代から数多く報告されてきている。その初期の例としては、J. P. Collman, Acc. Chem. Res., 10, 265 (1977)、F. Basolo, B. M. Hoffman, J. A. Ibers, ibid, 8, 384 (1975)などが挙げられる。特に、室温条件下で安定な酸素錯体を形成できると報告されているポルフィリン鉄(II)錯体として、5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-ピバルアミドフェニル)ポルフィリン鉄(II)錯体（以下、FeTpivPP錯体と呼ぶ）（J. P. Collman, et al., J. Am. Chem. Soc., 97, 1427 (1975)）が知られている。
【０００３】
FeTpivPP錯体は軸塩基、例えば、1-アルキルイミダゾール、1-アルキル-2-メチルイミダゾールなどを共存させると、ベンゼン、トルエン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの有機溶媒中、室温で分子状酸素を可逆的に結合解離できる。また、この錯体をリン脂質から成る二分子膜小胞体に包埋させれば、生理条件下（水相系、pH 7.4、≦40 ℃）でも同様の酸素吸脱着機能が発揮される（例えば、E. Tsuchida et al., J. Chem. Soc., Dalton Trans., 1984, 1147 (1984)など）。
【０００４】
ここで重要なことは、まずFeTpivPP錯体が酸素を可逆的に結合解離するためには、上述したように過剰モル数の軸塩基分子を外部から添加する必要がある。しかし、軸塩基として広く用いられているイミダゾール誘導体には薬理作用を持つものがあり、体内毒性の高い場合が多い。また、リン脂質小胞体を利用する場合、過剰に共存させたイミダゾール誘導体がその形態を不安定化させる要因とも成り得る。この軸塩基の添加量を極限的に少なくする方法は、分子内に共有結合でイミダゾール誘導体を導入することに他ならない。
【０００５】
本発明者らは、ポルフィリン鉄(II)錯体の分子内に、置換基として、例えばアルキルイミダゾール誘導体を共有結合すれば、軸塩基を外部添加することなく安定な酸素運搬体を供給できるものと考え、既にポルフィリン環の２位に置換基を有するFeTpivPP類縁体を合成し、これをリン脂質小胞体中やヒト血清アルブミンに包接させた系について、可逆的な酸素の吸脱着反応を明らかにしている（例えば、特開昭59-164791号、特開昭59-162924号、特開平8-301873号など）。
【０００６】
しかしながら、一般的に水溶液中では有機溶媒中に比べ中心鉄(II)の酸化反応が促進されるため、得られる酸素錯体の安定度は著しく低い。換言すると、可逆的な酸素配位活性を発現できるのは、ポルフィリン鉄錯体の中心鉄が2価の状態にある時のみで、中心鉄が酸化し、鉄(III)錯体になると、その酸素配位活性は完全に失われる（Momentau et al., Chem. Rev., 110, 7690 (1994)など参照）。本発明者らが開発したポルフィリン鉄(II)錯体を水中に分散させる上記の先行技術は、ポルフィリン鉄(II)錯体を均一に水中へ分溶解させるだけだけでなく、酸素配位座近傍に微小な疎水空間を提供することにより、酸素錯体の安定度を延長させる効果がある。しかし、これらのポルフィリン鉄(II)錯体の水溶液や分散液を人工酸素運搬体として、例えば赤血球の代替物として使用することを考えた場合には、さらに安定度の高い酸素錯体を形成できるポルフィリン分子構造の設計と合成が待たれていたのが現状であった。
【０００７】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、酸素輸液として有効に作用するポルフィリン金属錯体を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、より安定な酸素錯体を形成できるポルフィリン金属錯体の分子設計と機能発現に鋭意研究を重ねた結果、２位置へ酸素吸着能を有効に発揮させるために必要な置換基、すなわち塩基性軸配位子であるイミダゾール誘導体を結合させた5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-置換アミドフェニル)ポルフィリン金属錯体の酸素配位座近傍置換基として、脂環式炭化水素基を導入することにより、酸素親和性を適当な値に保ちながら、従来系に比べて格段に安定度の高い酸素錯体を形成し得る新しい酸素輸液が提供できると考え、本発明を完成するに至った。
【０００９】
つまり、この出願の発明は、第１には、第４または第５周期の遷移金属イオンＭが、次の一般式［Ｉ］
【００１０】
【化３】
0003816767.tif 000002
【００１１】
（ここで、Ｒ1は１位にメチル基またはアルキルアミド基を有する脂環式炭化水素基、Ｒ2はアルキレン基、Ｒ3は水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基のいずれかの置換基である）で示されるポルフィリン誘導体に配位してなるポルフィリン金属錯体を提供する。
【００１２】
また、第２には、この出願の発明は、次の一般式［II］
【００１３】
【化４】
0003816767.tif 000003
【００１４】
（ここで、Ｍは第４または第５周期の遷移金属イオンを示し、Ｒ1は１位にメチル基またはアルキルアミド基を有する脂環式炭化水素基、Ｒ2はアルキレン基、Ｒ3は水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基のいずれかの置換基、Ｘ-はハロゲンイオンを示し、ｎはＸ-の個数を表すＭの価数から２を差し引いた数である）で示されるポルフィリン金属錯体を提供する。
【００１５】
この出願の発明は、第３には、Ｒ2がＣ1〜Ｃ10のアルキレン基であるポルフィリン金属錯体を提供する。
【００１６】
さらに、この出願の発明は、第４には、ＭがＦｅまたはＣｏであるポルフィリン金属錯体を、第５には、Ｍが＋２価または＋３価のＦｅであるポルフィリン金属錯体を、第６には、Ｍが＋２価のＣｏであるポルフィリン金属錯体を提供する。
【００１７】
そして、この出願の発明は、第７には、少なくとも前記いずれかのポルフィリン金属錯体を含有する酸素輸液をも提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この出願の発明のポルフィリン金属錯体は、第４または第５周期の遷移金属イオンＭが、次の一般式［Ｉ］
【００１９】
【化５】
0003816767.tif 000004
【００２０】
（ここで、Ｒ1は置換基を有してもよい脂環式炭化水素基、Ｒ2はアルキレン基、Ｒ3はイミダゾリル基のＭへの配位を阻害しない基である）で示されるポルフィリン誘導体に配位してなるものである。すなわち、このようなポルフィリン金属錯体は、次の一般式［II］
【００２１】
【化６】
0003816767.tif 000005
【００２２】
（ここで、Ｍは第４または第５周期の遷移金属イオンを示し、Ｒ1は置換基を有してもよい脂環式炭化水素基、Ｒ2はアルキレン基、Ｒ3はイミダゾリル基のＭへの配位を阻害しない基、Ｘ-はハロゲンイオンを示し、ｎはＸ-の個数を表すＭの価数から２を差し引いた数である）で示されるものである。
【００２３】
この時、一般式［Ｉ］において、ＭがＦｅ(II)、Ｃｏ(II)などの第４または５周期の遷移金属イオンである場合に、このポルフィリン金属錯体は、分子内に結合されたイミダゾリル基がＭに１つ配位した状態となり、当該分子のみで酸素結合能を発揮できるものとなる。
【００２４】
また、この出願の発明のポルフィリン金属錯体では、酸素配位座近傍置換基として、より疎水性の高い脂環式炭化水素基を有しているため、本発明者らがこれまでに報告しているｔ-ブチル基を結合したポルフィリン誘導体に比べ、水中でのプロトンによる中心金属の酸化過程が抑制される。したがって、結果として、より安定度の高い酸素配位錯体が得られる。また、このようなポルフィリン金属錯体は、イミダゾリル基に結合された置換基が環状炭化水素基であるために、分子容が同炭素数の長鎖アルキル基に比べて小さく抑えられるという特徴を有する。このような小さな分子容はアルブミン内部等の微視的な疎水環境にポルフィリン金属錯体を包接させる場合に有利である。
【００２５】
以上のとおりのこの出願の発明のポルフィリン金属錯体において、Ｒ1、Ｒ2、およびＲ3は、前記のとおりのものであり、その種類は、とくに限定されない。Ｒ1としては、１−位にメチル基、アルキルアミド基、アルキルエーテル基等の置換基を有する１−置換シクロプロピル基、１−置換シクロペンチル基、１−置換シクロヘキシル基、１−メチル−２シクロヘキセニル基、１−置換ノルボルニル基、１−アダマンチル基等の１位に置換基を有する脂環式炭化水素が好ましく例示される。もちろん、これら以外にも、２−置換ノルボルニル基等であってもよい。
【００２６】
Ｒ2は、分子容をあまり大きくせずに、イミダゾリル基のＭへの配位を阻害しないものとするために、Ｃ1〜Ｃ10のアルキレン基とすることが好ましい。
【００２７】
Ｒ3は、前記のとおり、イミダゾリル基のＭへの配位を阻害しなければどのような置換基であってもよいが、好ましくは、水素原子、またはメチル基、エチル基、プロピル基が挙げられる。
【００２８】
さらに、この出願の発明のポルフィリン金属錯体では、中心遷移金属Ｍは、第４〜第５周期の遷移金属であればよく、特に限定されないが、ＦｅまたはＣｏの場合、とくに酸素結合解離能が高いポルフィリン金属錯体が得られ、好ましい。中でも、ＭがＦｅの場合には、＋２価または＋３価のＦｅ、ＭがＣｏの場合には、＋２価のＣｏとすることが好ましい。
【００２９】
以上のとおりのこの出願の発明のポルフィリン金属錯体は、酸素と可逆的な結合解離能を示すことから、このポルフィリン金属錯体を酸素運搬体として用いれば酸素輸液が得られる。このような酸素輸液の組成等はとくに限定されず、この出願の発明のポルフィリン金属錯体を含有していればよい。もちろん、それ以外にも、水、脂質、ｐＨ調整剤、安定剤、界面活性剤等を任意の配合で含有していてもよい。
【００３０】
酸素輸液は、出血ショックの蘇生液、すなわち、輸血用血液の代替物のほか、術前血液希釈液、人工心肺など体外循環回路の補填液、移植臓器の灌流液、虚血部位への酸素供給液（心筋梗塞、脳梗塞、呼吸不全など）、慢性貧血治療剤、液体換気の環流液、癌治療用増感剤、再生組織細胞の培養液、さらに、稀少血液型患者への利用、宗教上の理由による輸血拒否患者への対応、動物医療への応用等が期待される。しかし、第４〜５周期の遷移金属イオンを有するポルフィリン錯体は、酸化還元反応、酸素酸化反応または酸素添加反応の触媒としての付加価値も高いことから、本発明のポルフィリン金属錯体は、このような酸素輸液のみならず、ガス吸着剤、酸化還元触媒、酸素酸化反応触媒、あるいは酸素添加反応触媒としても利用できる。
【００３１】
以上のとおりの当該ポルフィリン金属錯体は、どのような方法で合成されても良いが、例えば、次の一般式［III］
【００３２】
【化７】
0003816767.tif 000006
【００３３】
で示される5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-アミノフェニル)ポルフィリンを出発物質として合成できる。
【００３４】
具体的には、Collman et al., J. Am. Chem. Soc., 97, 1427 (1975)に記載の方法に従って合成された、5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-アミノフェニル)ポルフィリンを適当な乾燥有機溶剤、例えば乾燥テトラヒドロフランに溶解し、塩基（例えばピリジン、トリエチルアミン、4-ジメチルアミノピリジンなど）と1-メチルシクロアルカン酸クロライドを加えて、暗所、氷冷するか、または室温で撹拌する。その後、溶媒を減圧除去し、これをクロロホルムなどの有機溶媒で抽出し、水で洗浄、濾過後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして、5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-置換アミドフェニル)ポルフィリンを得る。
【００３５】
次に、十分に脱気したジメチルホルムアミドを氷水で冷却し、オキシ塩化リンを加え、室温で1〜2時間撹拌、Vilsmeier試薬を調製する。ここへ乾燥ジクロロメタン、あるいはクロロホルムに溶解した5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-置換アミドフェニル)ポルフィリンを室温で滴下する。このとき、反応溶液は瞬時に紫色からジカチオンの緑色に変化する。これを12〜24時間沸点還流させる。放冷後、飽和酢酸ナトリウム水溶液を反応溶液に加えると、緑色から紫色に変化するので、更に20〜40℃で20〜120分間撹拌を続ける。これを適当な有機溶剤で抽出し、水で洗浄、乾燥、濾過後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして2-ホルミル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-置換アミドフェニル)ポルフィリンを得る。
【００３６】
この2-ホルミル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-置換アミドフェニル)ポルフィリンを適当な有機溶剤（例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、ベンゼンなど）に溶解し、メタノールを加えて窒素で十分に脱気する。氷冷下、水素化ホウ素ナトリウムを加え5〜15分間撹拌した後、水を加えて反応を停止させる。これをクロロホルムなどの有機溶媒で抽出し、水で洗浄、乾燥、濾過後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分画精製する。こうして2-ヒドロキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-置換アミドフェニル)ポルフィリンを得る。
【００３７】
このようにして得た2-ヒドロキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-置換アミドフェニル)ポルフィリンの2-ヒドロキシエチル基へのイミダゾリルアルカン酸の導入は、発明者らの従来技術（特開平06-271577）に記載の方法により実施できる。
【００３８】
さらに、得られたポルフィリン誘導体への中心金属の導入は、例えばD. Dolphin 編、The Porphyrin、1978年、アカデミック・プレス社などに記載の一般法により達成され、相当のポルフィリン金属錯体として得られる。一般に、鉄錯体の場合にはポルフィリン鉄(III)錯体が、コバルト錯体の場合にはポルフィリンコバルト(II)錯体が得られる。
【００３９】
なお、上記ポルフィリン金属錯体の内、鉄(III)錯体の形を有する場合は、適当な還元剤（亜二チオン酸ナトリウム、アスコルビン酸など）を用い、常法により中心金属を３価から２価へ還元すれば、酸素結合活性が付与できる。
【００４０】
このようなポルフィリン鉄(II)錯体をリン脂質分子から成る二分子膜小胞体に包埋した系、リン脂質被覆脂肪乳剤中へ内包した系、さらにはヒト血清アルブミンに包接した系、組換えヒト血清アルブミンに包接した系、アルブミン多量体に包接した系、いずれの場合も酸素と接触すると速やかに安定な酸素錯体を生成する。また、これらの錯体は酸素分圧に応じて酸素を吸脱着できる。この酸素結合解離は可逆的に繰り返し行うことができ、酸素吸脱着剤、酸素運搬体として作用する。
【００４１】
酸素以外にも金属配位性を有する気体の場合、相当する配位錯体を形成できる（例えば、一酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素など）。これらの理由から、本発明のポルフィリン金属錯体は、特に鉄(II)またはコバルト(II)錯体の場合、有効な酸素輸液として機能することはもちろん、均一系、不均一系での酸化還元反応触媒、さらには、ガス吸着剤としての応用が可能となる。
【００４２】
以下、この発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明が実施例のものに限定されないことは、言うまでもない。
【００４３】
【実施例】
＜実施例１＞
5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-アミノフェニル)ポルフィリン0.4 g（0.59 mmol）をテトラヒドロフラン55 mLに溶解し、ピリジン1.7 mL（20.7 mmol）と1-メチルシクロヘキサン酸クロライド2.11 g（14.8 mmol）を加えて、室温、暗所で2時間撹拌した。その後、溶媒を減圧除去し、これをクロロホルムで抽出し、5%アンモニア水で洗浄した後、純水で数回洗浄した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量のクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル：10／1(容量／容量)）で分画精製し、目的物を集めて真空乾燥した。こうして、紫色の5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリンを収量0.56 g（収率82 ％）で得た。
【００４４】
この5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリンの分析結果は、表１に示した。
【００４５】
【表１】
0003816767.tif 000007
【００４６】
＜実施例２＞
実施例1で合成した5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン0.54g（0.461 mmol）をクロロホルム 10 mLに溶解し、塩化銅二水和物177 mg（1.15 mmol）とトリエチルアミン233 mg（2.31 mmol）のメタノール溶液(2 mL)を加え、65oCで1時間、沸点環流した。反応溶液の可視吸収スペクトルで、銅イオンがポルフィリンに挿入されたことを確認した後、溶媒を減圧除去し、これをクロロホルムで抽出し、純水で数回洗浄した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量のクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル：5／1(容量／容量)）で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。
【００４７】
こうして、紫色の5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン銅(II)を収量0.45 g（収率79 ％）で得た。
【００４８】
得られた5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン銅(II)の分析結果を表２に示した。
【００４９】
【表２】
0003816767.tif 000008
【００５０】
＜実施例３＞
十分に窒素で脱気した蒸留ジメチルホルムアミド6.3 mLを氷水で冷却し、オキシ塩化リン7.4 mLを加え、室温で1時間撹拌させ、赤橙色のVilsmeier試薬を得た。そこへ、実施例２で合成した5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン銅(II)0.45 g（0.36 mmol）のジクロロメタン溶液14 mLを室温で滴下した。反応の進行に伴い、溶液の色は紫色から濃緑色に変化し、イミニウム塩の生成が確認できた。これを18時間沸点還流させた後、放冷し、飽和酢酸ナトリウム水溶液300 mlを加えることにより、中和させたところ、反応溶液の色は緑色から紫色に変化した。
【００５１】
さらに40℃で3時間撹拌を続け、これをクロロホルムで抽出し、純水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥、濾過後、溶媒を減圧除去した。シリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル：5／1（容量／容量））で分画精製、目的物を集め、真空乾燥する。こうして、紫色の2-ホルミル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン銅(II)を収量0.22 g（収率50 ％）で得た。
【００５２】
得られた2-ホルミル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン銅(II)の分析結果を表３に示した。
【００５３】
【表３】
0003816767.tif 000009
【００５４】
＜実施例４＞
実施例３で合成した2-ホルミル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-アミノフェニル)ポルフィリン銅(II)0.22 g（0.175 mmol）をジクロロメタン8 mLに溶解し、そこへ濃硫酸2 mLを加え、室温で10分間激しく攪拌させたところ、溶液の色は緑色に変化した。この溶液を、クロロホルムと氷水の二層溶液中へ滴下し、炭酸ナトリウムで中和したところ、クロロホルム層は、紫色に戻った。クロロホルム層を純水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量のクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラム（クロロホルム／酢酸エチル：5／2(容量／容量)）で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。
【００５５】
こうして、紫色の2-ホルミル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリンを収量0.18 g（収率84 ％）で得た。
【００５６】
得られた2-ホルミル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリンの分析結果を表４に示した。
【００５７】
【表４】
0003816767.tif 000010
【００５８】
＜実施例５＞
実施例４で合成した2-ホルミル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン177 mg（0.147 mmol）をジクロロメタン 2.5 mLに溶解し、メタノール7 mLを加えて窒素で十分に脱気した。氷冷下、水素化ホウ素ナトリウム53.6 mg（1.47 mmol）を加え10分間撹拌し、水を加えて反応を停止した。これをクロロホルムで抽出し、純水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量のクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール：30／1(容量／容量)）で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、紫色の 2-ヒドロキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリンを収量89.3 mg（収率50 ％）で得た。
【００５９】
前記した2-ヒドロキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリンの分析結果を表５に示した。
【００６０】
【表５】
0003816767.tif 000011
【００６１】
＜実施例６＞
8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタン酸 塩酸塩74.0 mg (0.287 mmol)の乾燥ジメチルホルムアミド(2 mL)溶液にトリエチルアミン0.14 mL (1.15 mmol)を添加したところ、ただちに白色塩酸塩が析出した。10分間攪拌後、過剰のトリエチルアミンを真空ポンプで減圧除去した。実施例５で合成した2-ヒドロキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン(35 mg, 28.7 μmol)、4-ジメチルアミノピリジン3.5 mg (0.0287 mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド100.7 mg (0.488 mmol)を加え、室温、遮光下で4日間攪拌したところ、白色塩のDCUreaが析出した。溶媒を減圧除去後、少量のクロロホルムに溶解させ、ベンゼン中へ最沈殿させることにより、生成物を精製した。濾物を少量のクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラム（クロロホルム／メタノール：10／1(容量／容量)）で分画精製し、目的物を集め、真空乾燥した。こうして、紫色の2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリンを収量31.9 mg（収率76 ％）で得た。
【００６２】
この2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリンの分析結果を表６に示した。
【００６３】
【表６】
0003816767.tif 000012
【００６４】
＜実施例７＞
ポルフィリンへの鉄導入反応は、D. Dolphin 編、The Porphyrin、1978年、アカデミック・プレス社などに記載の一般法により行った。
【００６５】
三つ口フラスコに臭化水素酸水溶液(1.62 mL)を入れ、窒素を30分間通気して、完全に脱酸素した。素早く電解鉄107.8 mg (1.93 mmol)を加え、80℃まで昇温し1時間攪拌した。電解鉄が溶解し、透明薄緑色の溶液となったところで、130℃まで昇温し、臭化水素酸及び水を蒸発除去した。
【００６６】
得られた薄白色固体のFeBr2へ、実施例６で合成した2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン23.5 mg (16.1 μmol)と2,6-ルチジン21.3 mL (0.193 mmol)の乾燥テトラヒドロフラン溶液(5 mL)を窒素雰囲気下で滴下し、12時間沸点還流を行った。反応が終了したところで、溶媒を減圧除去し、これをクロロホルムで抽出し、純水で数回洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過後、溶媒を減圧除去した。残渣を少量のクロロホルムに溶解させ、分画精製(クロロホルム/メタノール=10/1 (v/v))をし、2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物を収量17.6 mg (74%)で得た。
【００６７】
得られた2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物の分析結果を表７に示した。
【００６８】
【表７】
0003816767.tif 000013
【００６９】
＜実施例８＞
実施例１において1-メチルシクロヘキサン酸クロライドの代わりに、1-メチルシクロペンタン酸クロライドを用い、さらに実施例６において8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタン酸・塩酸塩の代わりに8-(1-イミダゾリル)オクタン酸・塩酸を用いる以外は実施例１〜７と全く同様な方法に従って、2-8-(1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロペンチルアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物を定量的に合成した。
【００７０】
この2-8-(1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロペンチルアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物の分析結果を表８に示した。
【００７１】
【表８】
0003816767.tif 000014
【００７２】
＜実施例９＞
実施例１において1-メチルシクロヘキサン酸クロライドの代わりに、1-アダマンタン酸クロライドを用い、さらに実施例６において8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタン酸・塩酸塩の代わりに8-(2-メチル-1-イミダゾリル)ウンデカン酸・塩酸を用いる以外は実施例１〜７と全く同様な方法に従って、2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)ウンデカノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-アダマンタンアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物を定量的に合成した。
【００７３】
この2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)ウンデカノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-アダマンタンアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物の分析結果は、表９に示したとおりである。
【００７４】
【表９】
0003816767.tif 000015
【００７５】
＜実施例１０＞
実施例１において1-メチルシクロヘキサン酸クロライドの代わりに、1-メチルアミドノルボルナン酸クロライドを用い、さらに実施例７において2,6-ルチジンを含む乾燥テトラヒドロフラン中で、塩化コバルトと反応させる方法で、ポルフィリン中心へコバルトを導入する以外は実施例１〜７と全く同様な方法に従って、2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルアミドノルボルナンアミド)フェニル)ポルフィリンコバルト(II)錯体を定量的に合成した。
【００７６】
得られた2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルアミドノルボルナンアミド)フェニル)ポルフィリンコバルト(II)錯体の分析結果は、表１０に示したとおりである。
【００７７】
【表１０】
0003816767.tif 000016
【００７８】
＜実施例１１＞
実施例７で合成した 2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物46.2 μg（ 0.03 μmol）を10 mLの無水トルエン溶液とし、窒素置換後、亜二チオン酸水溶液と不均一系で約2時間混合攪拌し、鉄（II）へ還元した。窒素雰囲気下、トルエン層だけを抽出、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、濾別し、得られたトルエン溶液を測定セルに移し密閉した。こうして、2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(II)錯体のトルエン溶液を得た。この溶液の可視吸収スペクトルはλmax：441、539、558 nmで、当該錯体はイミダゾールが１つ配位した5配位デオキシ型に相当するものであることが確認された。
【００７９】
この溶液に、酸素ガスを吹き込むと直ちにスペクトルが変化し、λmax：424、552 nmのスペクトルが得られた。これより酸素化錯体の形成が確認された。
【００８０】
この酸素化錯体溶液に窒素ガスを１分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルが酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへ可逆的に変化したことから、酸素の吸脱着が可逆的に生起することが確認された。
【００８１】
なお、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返すことにより、酸素吸脱着を連続して行うことができた。酸素親和度の指標となる酸素親和性(全体のポルフィリン鉄の50%が酸素化する際の酸素分圧(=P1/2))は、20 Torr(25oC)であった。また、この酸素配位錯体はトルエン中に含まれる微量の水により徐々に酸化劣化していったが、その半減期は約24〜48時間(25 ℃)であることが確認された。
＜実施例１２＞
実施例７で合成した2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物46.2 μg（ 0.03 μmol）、およびジパルミトイルフォスファチジルコリン2.2 mg（3.0 μmol）を15 μLのメタノール溶液とし、窒素置換後、一酸化炭素を通気し、アスコルビン酸水溶液を加えて還元し、一酸化炭素錯体とした。これを3 mLの水（70℃）に注入することにより、一酸化炭素化錯体の小胞体分散液が得られた（λmax：427、543 nm）。さらに、窒素雰囲気下にて光照射しCOを脱離させたところ、可視吸収スペクトルは、λmax：441、547、565 nmに移行し、イミダゾールの１つ配位した５配位デオキシ型となった。
【００８２】
この分散液の電子顕微鏡観察から、粒径100〜200 nmの均一な二分子膜小胞体の形成が確認できた。
【００８３】
この溶液に、酸素ガスを吹き込むと直ちにスペクトルが変化し、λmax：426、554 nm のスペトルが得られた。これより、明らかな酸素化錯体の形成が示された。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを1分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルは酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへ可逆的に変化し、酸素の吸脱着が可逆的に生起することが確認された。
【００８４】
また、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返すことにより、酸素吸脱着を連続して行えることが確認できた。
＜実施例１３＞
実施例７に従い合成した2-8-(2-メチル-1-イミダゾリル)オクタノイルオキシメチル-5,10,15,20-テトラキス(α，α，α，α-o-(1-メチルシクロヘキシルアミド)フェニル)ポルフィリン鉄(III)錯体・臭化物(20 μM)を特開平8-301873号公報記載の手法に従ってヒト血清アルブミン(2.5 μM)に包接して調製したアルブミン−ヘム複合体(ポルフィリン/アルブミン：8 (mol/mol))のリン酸緩衝水溶液(pH7.4、1/30mM) 3 mLを石英製分光測定用セルに移し、窒素雰囲気下で密封した。その可視吸収スペクトルはλmaxが445, 543, 567 nmであり、包接されているポルフィリン鉄(II)錯体は分子内軸塩基が1つ配位したFe(II)高スピン5配位錯体を形成していることが明らかになった。
【００８５】
この分散液に酸素を通気したところ、その可視吸収スペクトルのλmaxが428, 555 nmへ移行したことから、明らかな酸素化錯体の形成が示された。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを1分間吹き込むことにより、可視吸収スペクトルは酸素化型スペクトルからデオキシ型スペクトルへ可逆的に変化し、酸素の吸脱着が可逆的に生起することが確認された。
【００８６】
なお、酸素を吹き込み、次に窒素を吹き込む操作を繰り返し、酸素吸脱着を連続して行うことができた。酸素親和度の指標となる酸素親和性(全体のポルフィリン鉄の50%が酸素化する際の酸素分圧(=P1/2))は、35 Torr(37oC)であった。また、この酸素配位錯体は徐々に酸化劣化していったが、その半減期は約9〜24時間(37℃)であり、従来系に比べて格段に長いものとなった。
【００８７】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明により、酸素親和性を適当な値に保ちながら、安定度の高い酸素錯体を形成することができるポルフィリン金属錯体が提供される。このポルフィリン金属錯体は、酸素親和性を赤血球の値近くに保持したまま、酸素錯体の安定度を延長できるものである。そして、このようなポルフィリン金属錯体を含有する新しい酸素輸液は、実用に耐える、安定度の高い製剤として作用する。さらに、この出願の発明のポルフィリン金属錯体は、酸素輸液のほかにも、ガス吸着剤、酸素吸脱着剤、酸化還元触媒、酸素酸化反応触媒などとして利用可能な有用なものである。