(57)【要約】  本明細書は、Ｍｎ（ＩＩＩ）オルトＮ−ブトキシエチルピリジルポルフィリンを含む置換ポルフィリン、及びそれを含む組成物を製造する為の方法、並びにそれらを製造する為に有用な中間体を記載する。幾つかの実施態様において、本発明の方法は、本発明の化合物の或るパーセント又は収率（例えば、少なくとも８０重量％、８５重量％、９０重量％又は９５重量％）を有する組成物を提供する。【選択図】図１
2020502280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の式００１
【化１】
2020502280.tif 000036
ここで、Ｘは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である、
の化合物を製造する方法であって、
（ａ）ｐＨ１０〜１２（例えば、１１）の水性溶液中の下記の式００１−２
【化２】
2020502280.tif 000037
の化合物を用意すること；次に
（ｂ）ＭｎＣｌ２ｘ４Ｈ２Ｏを上記水性溶液と一緒にして、混合溶液を生成すること；次に
（ｃ）上記混合溶液を酸素化すること、
（ｄ）上記（Ｃ）の間に、式００１の上記化合物を生成するのに十分な時間、上記混合溶液の酸素化を継続しながら、上記混合溶液のｐＨを監視し且つ定期的に調整して、そのｐＨを（７．６又は７．８）〜（８．２又は８．４）に維持すること（例えば、ｐＨ８を維持すること）
を含む、上記方法。
【請求項２】
上記監視することが、上記酸素化工程の間、上記混合溶液と接触するｐＨセンサー又はｐＨ検出器で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記定期的に調整することが、上記監視されたｐＨが７．６未満又は７．８未満である場合には塩基を上記混合溶液に添加することによって、及び／又は上記監視されたｐＨが８．２超又は８．４超である場合には酸を上記混合溶液に添加することによって行われる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
式００１−２の上記化合物を用意する工程が、ピリジルポルフィリンの組成物を用意することによって行われ、
上記組成物は、式００１−２の上記化合物を、他の異なるピリジルポルフィリンと一緒に含み、
上記組成物中の全てのピリジルポルフィリンの少なくとも８０、８５、９０又は９５重量パーセントが式００１−２の上記化合物である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
式００１−２の上記化合物から又は式００１−２の上記化合物を含む上記組成物から生成された全てのマンガンピリジル−ポルフィリンの少なくとも８０、８５、９０又は９５重量パーセントが、式００１の上記化合物である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
上記方法から生成された全てのマンガンピリジル−ポルフィリンの２０、１５，１０又は５重量パーセント以下が、下記の式（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）及び（ｖｉｉｉ）
【化３】
2020502280.tif 000038
ここで、Ｘは、上記された通りのアニオンである、
の化合物からなる、請求項４又は請求項４に従属する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
下記の式００１−２
【化４】
2020502280.tif 000039
ここで、Ｘは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６）である、
の化合物を製造する方法であって、
（ａ）極性非プロトン性溶媒（例えば、ジメチルホルムアミド）の加熱された溶液中の下記の化合物Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ
【化５】
2020502280.tif 000040
とトリ−ｎ−オクチルアミン（Ｏｃｔ３Ｎ）とを用意する工程であって、上記加熱された溶液から（例えば、不活性ガス、例えば窒素又はアルゴン、を注入することにより）酸素がパージされる、上記用意する工程；次に
（ｂ）上記加熱された溶液を２−ブトキシエチルｐ−トルエンスルホネートと一緒にして、液体混合物を生成する工程；
（ｃ）上記液体混合物を、中間液体中で中間生成物（すなわち、ＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓ）を生成するのに十分な時間（例えば、４５〜６０時間）、高められた温度（例えば、８５〜１０５℃）で維持する工程；次に
（ｄ）上記中間生成物が凝集剤（例えば、有機又は無機の凝集剤、例えば粉末状セルロース（例えば、Ｓｏｌｋａ  ｆｌｏｃ））と一緒になるように、上記中間液体を該凝集剤、と一緒にする任意の工程；
（ｅ）該凝集剤が存在する場合には、上記凝集剤を、（例えば、濾過、沈降、遠心分離、又はそれらの組み合わせにより）上記中間液体から分離する工程、次に
（ｆ）上記凝集剤を水性洗浄溶液で洗浄して、上記中間反応生成物を含む水性溶液を生成する工程；及び
（ｇ）上記水性溶液を上記アニオンの塩と一緒にして、式００１−２の上記化合物を生成する工程
を含む、上記方法。
【請求項８】
上記一緒にする工程（ｂ）が、（上記２−ブトキシエチルｐ−トルエンスルホネートに対して）１重量パーセント未満のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を含む２−ブトキシエチルｐ−トルエンスルホネート組成物を用いて行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
トリ−ｎ−オクチルアミンが、Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰに対して約５〜約２５モル過剰の範囲の量で含まれている、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
薬学的に許容される担体中に金属化ピリジル−ポルフィリンを含む医薬組成物であって、上記組成物中の上記金属化ピリジル−ポルフィリンの全ての少なくとも８０、８５、９０又は９５重量パーセントは、下記の式００１
【化６】
2020502280.tif 000041
ここで、Ｘは、薬学的に許容されるアニオンである、
の化合物である、上記組成物。
【請求項１１】
Ｘが、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、メシレート及びベシレートからなる群から選択される、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
上記担体が水性担体である、請求項１０又は１１に記載の組成物。
【請求項１３】
上記組成物が、上記担体の重量を除いて、１、１．３又は２重量パーセント未満の遊離マンガンを含む、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１４】
上記組成物中の全ての金属化ピリジル−ポルフィリンのせいぜい２０、１５、１０又は５重量パーセントが、下記の式（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）及び（ｖｉｉｉ）
【化７】
2020502280.tif 000042
ここで、Ｘは、上記されたアニオンである、
の化合物からなる、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１５】
炎症性肺疾患、神経変性疾患、放射線障害、がん、糖尿病、心臓の状態、及び鎌状赤血球症を処置するのに使用する為の、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１６】
下記の式００２
【化８】
2020502280.tif 000043
ここで、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である、
の化合物を製造する方法であって、
（ａ）ｐＨ１０〜１２（例えば、１１）の水性溶液中の下記の式００２−２
【化９】
2020502280.tif 000044
ここで、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である、
の化合物を用意すること；次に
（ｂ）ＭｎＣｌ２ｘ４Ｈ２Ｏを上記水性溶液と一緒にして、混合溶液を生成すること；及び次に
（ｃ）上記混合溶液を酸素化すること、
（ｄ）上記（Ｃ）の間に、式００２の上記化合物を生成するのに十分な時間、上記混合溶液の酸素化を継続しながら、上記混合溶液のｐＨを監視し且つ定期的に調整して、そのｐＨを（７．６又は７．８）〜（８．２又は８．４）に維持すること（例えば、ｐＨを８に維持すること）
を含む、上記方法。
【請求項１７】
上記監視することが、上記酸素化工程の間、上記混合溶液と接触するｐＨセンサー又はｐＨ検出器で行われる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
上記定期的に調整することが、上記監視されたｐＨが７．６未満又は７．８未満である場合には塩基を上記混合溶液に添加することによって、及び／又は上記監視されたｐＨが８．２超又は８．４超である場合には酸を上記混合溶液に添加することによって行われる、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
式００２−２の上記化合物を用意する工程が、ピリジルポルフィリンの組成物を用意することによって行われ、
上記組成物は、式００２−２の上記化合物を、他の異なるピリジルポルフィリンと一緒に含み、
上記組成物中の全てのピリジルポルフィリンの少なくとも８０、８５、９０又は９５重量パーセントが式００２−２の上記化合物である、
請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
式００２−２の上記化合物から又は式００２−２の上記化合物を含む上記組成物から生成された全てのマンガンピリジル−ポルフィリンの少なくとも８０、８５、９０又は９５重量パーセントが、式００２の上記化合物である、請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
上記方法から生成された全てのマンガンピリジル−ポルフィリンのせいぜい２０、１５，１０又は５重量パーセントが、下記の式（ｉｉｉａ）、（ｉｖａ）、（ｖａ）、（ｖｉａ）、（ｖｉｉａ）及び（ｖｉｉｉａ）
【化１０】
2020502280.tif 000045
ここで、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸは上記されたアニオンである、
の化合物からなる、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２２】
下記の式００２-２
【化１１】
2020502280.tif 000046
ここで、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である、
の化合物を製造する方法であって、
（ａ）極性非プロトン性溶媒（例えば、ジメチルホルムアミド）の加熱された溶液中の下記の化合物Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ
【化１２】
2020502280.tif 000047
とトリ−ｎ−オクチルアミン（Ｏｃｔ３Ｎ）とを用意する工程であって、上記加熱された溶液から（例えば、不活性ガス、例えば窒素又はアルゴン、を注入することにより）酸素がパージされる、上記用意する工程；次に
（ｂ）上記加熱された溶液を２−アルコキシエチルｐ−トルエンスルホネートと一緒にして、液体混合物を生成する工程；
（ｃ）上記液体混合物を、中間液体中で中間生成物（すなわち、ＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓ）を生成するのに十分な時間（例えば、４５〜６０時間）、高められた温度（例えば、８５〜１０５℃）で維持する工程；次に
（ｄ）上記中間生成物が凝集剤（例えば、有機又は無機の凝集剤、例えば粉末状セルロース（例えば、Ｓｏｌｋａ  ｆｌｏｃ））と一緒になるように、上記中間液体を該凝集剤、と一緒にする任意の工程；
（ｅ）該凝集剤が存在する場合には、上記凝集剤を、（例えば、濾過、沈降、遠心分離、又はそれらの組み合わせにより）上記中間液体から分離する工程、次に
（ｆ）上記凝集剤を水性洗浄溶液で洗浄して、上記中間反応生成物を含む水性溶液を生成する工程；及び
（ｇ）上記水性溶液を上記アニオンの塩と一緒にして、式００２−２の上記化合物を生成する工程
を含む、上記方法。
【請求項２３】
上記一緒にする工程（ｂ）が、（上記２−アルコキシエチルｐ−トルエンスルホネートに対して）１重量パーセント未満のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を含む２−アルコキシエチルｐ−トルエンスルホネート組成物を用いて行われる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
トリ−ｎ−オクチルアミンが、Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰに対して約５〜約２５モル過剰の範囲の量で含まれている、請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２５】
薬学的に許容される担体中に金属化ピリジル−ポルフィリンを含む医薬組成物であって、上記組成物中の上記金属化ピリジル−ポルフィリンの全ての少なくとも８０、８５、９０又は９５重量パーセントは、下記の式００２
【化１３】
2020502280.tif 000048
ここで、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸは、薬学的に許容されるアニオンである、
の化合物である、上記医薬組成物。
【請求項２６】
Ｘが、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、メシレート及びベシレートの化合物からなる群から選択される、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２７】
式００２の化合物におけるＲが、Ｃ４アルキル、Ｃ５アルキル、又はＣ６アルキルである、請求項２５に記載の組成物。
【請求項２８】
上記担体が水性担体である、請求項２５〜２７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２９】
上記組成物が、上記担体の重量を除いて、１、１．３又は２重量パーセント未満の遊離マンガンを含む、請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３０】
上記組成物中の全ての金属化ピリジル−ポルフィリンのせいぜい２０、１５，１０又は５重量パーセントが、下記の式（ｉｉｉａ）、（ｉｖａ）、（ｖａ）、（ｖｉａ）、（ｖｉｉａ）及び（ｖｉｉｉａ）
【化１４】
2020502280.tif 000049
ここで、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸは上記されたアニオンである、
の化合物からなる、請求項２５〜２９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３１】
炎症性肺疾患、神経変性疾患、放射線障害、がん、糖尿病、心臓の状態、又は鎌状赤血球症を処置するのに使用する為の、請求項２５〜３０のいずれか１項に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の情報
本出願は、２０１６年１２月２０日出願の米国特許仮出願第６２／４３６，７４３号明細書の利益を主張し、該開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
政府支援のステートメント
本発明は、アメリカ国立衛生研究所（ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）により与えられる交付番号１  ＵＬ  １  ＲＲ０２４１２８−０１及び５−Ｐ３０−ＣＡ１４２３６−２９で政府の援助により為された。米国政府は本発明においてある権利を有する。
【０００３】
本発明は、Ｍｎ（ＩＩＩ）オルトＮ−ブトキシエチルピリジルポルフィリンを含む置換ポルフィリン、及びそれを含む組成物を製造する為の方法、並びにそれらを製造する為に有用な中間体に関する。
【背景技術】
【０００４】
化合物Ｍｎ（ＩＩＩ）オルトＮ−ブトキシエチルピリジルポルフィリン（下記の式００１；ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋と略記されることもある）は知られており、且つZ.  Rajic  et  al.,  Free  Radical  Biology  &  Medicine  53,  1828-1834  (2012)に記載されている。
【０００５】
【化１】
2020502280.tif 000003
【０００６】
この化合物は、例えば、炎症性肺疾患、神経変性疾患、放射線障害、がん、糖尿病、心臓の状態、及び鎌状赤血球症の処置を含む種々の活性を有すると記載されている。一般的には、Ｂａｔｉｎｉｃ−Ｈａｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．、米国特許第８，６１６，０８９号明細書を参照されたい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この化合物は、薬学的使用に十分純粋な形態で製造することが困難であり、従って新しいそれらの合成方法は非常に有用であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの観点は、下記の式００１
【０００９】
【化２】
2020502280.tif 000004
（式中、Ｘは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）
の化合物を製造する方法に向けられており、
該方法は、
（ａ）ｐＨ１０〜１２（例えば、１１）の水性溶液中の下記の式００１−２
【００１０】
【化３】
2020502280.tif 000005
（式中、Ｘは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）
の化合物を用意すること；次に
（ｂ）ＭｎＣｌ２ｘ４Ｈ２Ｏを上記水性溶液と一緒にして、混合溶液を生成すること；次に
（ｃ）上記混合溶液を酸素化すること、
（ｄ）上記（Ｃ）の間に、式００１の上記化合物を生成するのに十分な時間、上記混合溶液の酸素化を継続しながら、上記混合溶液のｐＨを監視し且つ定期的に調整して、そのｐＨを（７．６又は７．８）〜（８．２又は８．４）に維持すること（例えば、ｐＨ８を維持すること）
を含む。
【００１１】
本発明の別の観点は、下記の式００１−２
【００１２】
【化４】
2020502280.tif 000006
（式中、Ｘは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）
の化合物を製造する方法に向けられており、該方法は、
（ａ）極性非プロトン性溶媒（例えば、ジメチルホルムアミド）の加熱された溶液中の下記の化合物Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ
【００１３】
【化５】
2020502280.tif 000007
とトリ−ｎ−オクチルアミン（Ｏｃｔ３Ｎ）とを用意する工程であって、上記加熱された溶液から（例えば、不活性ガス、例えば窒素又はアルゴン、を注入することにより）酸素がパージされる、上記用意する工程；次に
（ｂ）上記加熱された溶液を２−ブトキシエチルｐ−トルエンスルホネートと一緒にして、液体混合物を生成する工程；
（ｃ）上記液体混合物を、中間液体中で中間生成物（すなわち、ＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓ）を生成するのに十分な時間（例えば、４５〜６０時間）、高められた温度（例えば、８５〜１０５℃）で維持する工程；次に
（ｄ）上記中間生成物が凝集剤（例えば、有機又は無機の凝集剤、例えば粉末状セルロース（例えば、Ｓｏｌｋａ  ｆｌｏｃ））と一緒になるように、上記中間液体を該凝集剤、と一緒にする任意工程；
（ｅ）該凝集剤が存在する場合には、上記凝集剤を、（例えば、濾過、沈降、遠心分離、又はそれらの組み合わせにより）上記中間液体から分離する工程、次に
（ｆ）上記凝集剤を水性洗浄溶液で洗浄して、上記中間反応生成物を含む水性溶液を生成する工程；及び
（ｇ）上記水性溶液を上記アニオンの塩と一緒にして、式００１−２の上記化合物を生成する工程
を含む。
【００１４】
本発明の別の観点は、下記の式００２
【００１５】
【化６】
2020502280.tif 000008
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物を製造する方法に向けられており、該方法は、
（ａ）ｐＨ１０〜１２（例えば、１１）の水性溶液中の下記の式００２−２
【００１６】
【化７】
2020502280.tif 000009
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）
の化合物を用意すること；次に
（ｂ）ＭｎＣｌ２ｘ４Ｈ２Ｏを上記水性溶液と一緒にして、混合溶液を生成すること；及び次に
（ｃ）上記混合溶液を酸素化すること、
（ｄ）上記（Ｃ）の間に、式００２の上記化合物を生成するのに十分な時間、上記混合溶液の酸素化を継続しながら、上記混合溶液のｐＨを監視し且つ定期的に調整して、そのｐＨを（７．６又は７．８）〜（８．２又は８．４）に維持すること（例えば、ｐＨを８に維持すること）
を含む。
【００１７】
本発明の別の観点は、下記の式００２−２
【００１８】
【化８】
2020502280.tif 000010
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物を製造する方法に向けられており、該方法は、
（ａ）極性非プロトン性溶媒（例えば、ジメチルホルムアミド）の加熱された溶液中の下記の化合物Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ
【００１９】
【化９】
2020502280.tif 000011
とトリ−ｎ−オクチルアミン（Ｏｃｔ３Ｎ）とを用意する工程であって、上記加熱された溶液から（例えば、不活性ガス、例えば窒素又はアルゴン、を注入することにより）酸素がパージされる工程；次に
（ｂ）上記加熱された溶液を２−アルコキシエチルｐ−トルエンスルホネートと一緒にして、液体混合物を生成する工程；
（ｃ）上記液体混合物を、中間液体中で中間生成物（すなわち、ＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓ）を生成するのに十分な時間（例えば、４５〜６０時間）、高められた温度（例えば、８５〜１０５℃）に維持する工程；次に
（ｄ）上記中間生成物が凝集剤（例えば、有機又は無機の凝集剤、例えば粉末状セルロース（例えば、Ｓｏｌｋａ  ｆｌｏｃ））と一緒になるように、上記中間液体を該凝集剤と一緒にする任意の工程；
（ｅ）該凝集剤が存在する場合には、上記凝集剤を、（例えば、濾過、沈降、遠心分離、又はそれらの組み合わせにより）上記中間液体から分離する工程、次に
（ｆ）上記凝集剤を水性洗浄溶液で洗浄して、上記中間反応生成物を含む水性溶液を生成する工程；及び
（ｇ）上記水性溶液を上記アニオンの塩と一緒にして、式００２−２の化合物を生成する工程
を含む。
【００２０】
本発明のさらなる観点は、薬学的に許容される担体中に金属化ピリジル−ポルフィリンを含む医薬組成物に向けられており、ここで、上記組成物中の上記金属化ピリジル−ポルフィリンの全ての少なくとも８０、８５、９０又は９５重量パーセントは、下記の式００１又は下記の式００２の化合物
【００２１】
【化１０】
2020502280.tif 000012
（式中、Ｘは、薬学的に許容されるアニオンであり、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルである）である。
【００２２】
本発明の別の観点は、炎症性肺疾患、神経変性性疾患、放射線障害、がん、糖尿病、心臓の状態、及び／又は鎌状赤血球症の処置における本発明の組成物の使用に向けられている。
【００２３】
一実施態様に関して記載された本発明の観点は、それらに関連して具体的に記載されていなくても、異なる実施態様に組み込まれうることが言及される。すなわち、全ての実施態様及び／又は任意の実施態様の特徴は、任意の方法及び／又は組み合わせで合わされることができる。出願人は、従属する任意の最初に出願された請求項及び／又は任意の他の１つの請求項又は複数の請求項の任意の特徴を修正することができる権利、最初にその様式で請求されていないにも拘わらず、組み込むことができる権利を含む、任意の最初に出願された請求項を変更する、及び／又は従って任意の新しい請求項を出願する権利を留保する。本発明のこれらの及び他の目的及び／又は観点は、下で述べられる明細書で詳細に説明される。本発明のさらなる特徴、利点及び詳細は、当業者により、図の読み取り及び以下の好ましい実施態様の詳細な説明、本発明の単に例示にすぎないそのような記載から理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１はＭｎ（ＩＩＩ）ポルフィリンの構造を示す。
【図２】図２は、「ＭｅＯＢｕ／３−Ｐｙ」系のＴＬＣスポットから回収された粗混合物及び材料の両方のＴＬＣプレート及びＥＳＩ−ＭＳ分析を示し、それは、最初、ＭｎＴＭＯＢｕ−３−ＰｙＰ５＋を生ずると考えられた。ＴＬＣ−ＳｉＯ２は、１：１：８＝飽和ＫＮＯ３Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ：ＣＨ３ＣＮ系で実施された。ｍ／ｚ３７０〜５００領域におけるＥＳＩ−ＭＳのピークは、イオン対（ＭｎＰ５＋＋２ＨＦＢＡ−）３＋／３に対応する。
【図３】図３は、異なるＮ−メトキシアルキルピリジルポルフィリン製剤において、ピリジル窒素上に「ｎ」個のメトキシアルキル基及び「４−ｎ」個のメチル基（ｎ＝０〜４）を有する種の混合物の分布を示す。
【図４】図４は、異なるＮ−メトキシアルキルピリジルポルフィリン製剤における全メチル化（メトキシアルキル化ではなく）のレベルを示す。
【図５】図５は、アルコキシアルキルトシレートの存在下におけるＮ−ピリジルポルフィリンのアルコキシアルキル化及びメチル化の競合反応について提案された反応機構を示す。ピリジンは、Ｎ−ピリジルポルフィリンのピリジル部分のための代用種として使用された。Ｒ＝メチルであり、及びメトキシエチル、メトキシブチル、メトキシペンチル又はメトキシヘキシルトシレートのそれぞれについてｎ＝０、２、３、又は４である。Ｒ＝ブチルであり、ブトキシエチルトシレートの場合についてはｎ＝０である。
【図６】図６は、図５で示された機構と関連する種についてＭ０６−２Ｘ／６−３１１＋＋Ｇ（２ｄ，ｐ）／／Ｍ０６−２Ｘ／６−３１＋Ｇ（ｄ）ＤＦＴレベルで計算されたギブスの自由エネルギーのプロファイルを示す。圧縮及びイオン対の効果は、必要に応じて考慮に入れられた。
【図７】図７は、図５に示された機構と関連する種についてＭ０６−２Ｘ／６−３１１＋＋Ｇ（２ｄ，ｐ）／／Ｍ０６−２Ｘ／６−３１＋Ｇ（ｄ）ＤＦＴレベルで計算されたＭｅＯＥｔＯＴｓ及びｎＢｕＯＥｔＯＴｓ系について、ギブスの自由エネルギーの比較を示す。圧縮及びイオン対の効果は、必要に応じて考慮に入れられた。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、以下に添付図面を参照して、より完全に記載され、そこで本発明の実施態様が示される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具体化されうるので、本明細書で説明された実施態様に限定されると解釈されるべきではなく；むしろ、これらの実施態様は、この開示が徹底的及び完全であり、及び本発明の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。
【００２６】
本発明の本明細書における記載で使用される用語は、特定の実施態様を記載する目的だけのものであり、本発明を限定することは意図されない。本発明及び添付の請求項の記載で使用される、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確に他のように指示していない限り、複数形も同様に含むことを意図されている。
【００２７】
特に断りのない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者により共通して理解されるものと同じ意味を有する。用語、例えば、一般的に使用される辞書で定義されている用語は、本出願及び関連技術の関係でそれらの意味と矛盾がない意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明白にそのように定義されていない限り、理想化されて又は過度に形式的な意味で解釈されるべきでないことがさらに理解されるであろう。本明細書における本発明の記載で使用される用語は、特定の実施態様を記載する目的のためだけのものであり、本発明を限定することは意図されない。本明細書で言及された全ての出版物、特許出願、特許及び他の参考文献は、それらの全体で引用により組み込まれる。用語で不一致の場合には、本明細書が制御する。
【００２８】
本明細書において使用される「及び／又は」は、１つ又は複数の関連するリストの項目の任意の及び全ての可能な組み合わせ、ならびに代替的（「又は」）に解釈される場合における組み合わせの欠如も指し且つ包含する。
【００２９】
文脈が他のように指示していない限り、本明細書に記載された本発明の種々の特徴は、任意の組み合わせで使用されることができることが特に意図されている。その上、本発明は、本発明の幾つかの実施態様において、本明細書で述べられた特徴の任意の特徴又は組み合わせは、排除されるか又は省略されることができることも考慮している。例示する為に、本明細書が、複合体が構成要素Ａ、Ｂ及びＣを含むと明確に述べていれば、Ａ、Ｂ又はＣのいずれか、又はそれらの組み合わせが、省略されて権利を放棄されることができることが特に意図されている。
【００３０】
本明細書において使用される、移行句「から本質的になる」（及び文法的変形）は、挙げられた材料又は工程及び請求されている発明の「基本的な及び新規な１以上の特性に実質的に影響しないこれらのもの」を包含すると解釈されるべきである。ｒｅＨｅｒｚで、５３７Ｆ．２ｄ５４９、５５１〜５２、１９０Ｕ．Ｓ．Ｐ．Ｑ．４６１、４６３（ＣＣＰＡ１９７６）（原本における強調）を参照されたい；ＭＰＥＰ§２１１１．０３も参照されたい。従って、本明細書において使用される語「から本質的になる」は、「を含む」と等価と解釈されるべきでない。
【００３１】
本明細書において使用される語「約」は、測定可能な値、例えば、量又は濃度等を指す場合には、特定された値と同様に特定された値の±１０％、±５％、±１％、±０．５％、又はさらに±０．１％の変動を包含することが意味される。例えば、測定可能値である場合の「約Ｘ」は、ＸならびにＸの±１０％、±５％、±１％、±０．５％、又はさらに±０．１％の変動を含むことが意味される。測定可能な値について本明細書で提供される範囲は、その中の任意の他の範囲及び／又は個々の値を含みうる。
【００３２】
本明細書において使用される「薬学的に許容される」は、該化合物、アニオン、又は組成物が、該疾患の重症度及び該処置の必要性を考慮して、過度に有害な副作用がなく、本明細書に記載された処置を達成する為に、対象に投与するのに適切であることを意味する。
【００３３】
本発明の実施態様に従うと、下記の式００２
【００３４】
【化１１】
2020502280.tif 000013
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物を製造する方法が提供される。幾つかの実施態様において、式００２の化合物における全てのＲ基は同じであり、Ｃ４〜Ｃ１２アルキル（例えば、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、又はＣ１２アルキル）である。幾つかの実施態様において、Ｒは、Ｃ４〜Ｃ６アルキルである。幾つかの実施態様において、下記の式００１
【００３５】
【化１２】
2020502280.tif 000014
（式中、Ｘはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物を製造する方法が提供される。
【００３６】
幾つかの実施態様において、本発明の方法は、（ａ）ｐＨ１０〜１２の水性溶液中の下記の式００２−２
【００３７】
【化１３】
2020502280.tif 000015
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物を用意すること；（ｂ）ＭｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏを該水性溶液と一緒にして、混合溶液を生成すること；（ｃ）上記混合溶液を酸素化すること；及び（ｄ）式００２の上記化合物を生成するのに十分な時間、上記混合溶液の酸素化を継続しながら、上記混合溶液のｐＨを監視し且つ定期的に調整して、そのｐＨを（７．６又は７．８）〜（８．２又は８．４）に維持すること（例えば、ｐＨを８に維持すること）を含む。上記混合溶液を酸素化する間、該ｐＨは、連続的に、規則的に（例えば、１０、２０、３０、又は４０分毎に）、及び／又は不連続的に監視されうる。幾つかの実施態様において、式００２−２の化合物における全てのＲ基は同じであり、Ｃ４〜Ｃ１２アルキル（例えば、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、又はＣ１２アルキル）である。幾つかの実施態様において、Ｒは、Ｃ４〜Ｃ６アルキルである。
【００３８】
幾つかの実施態様において、本発明の方法は、（ａ）下記の式００１−２
【００３９】
【化１４】
2020502280.tif 000016
（式中、Ｘは、ｐＨ１０〜１２の水性溶液中でアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物を供すること；（ｂ）ＭｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏを該水性溶液と一緒にして、混合溶液を生成すること；（ｃ）上記混合溶液を酸素化すること；及び（ｄ）式００１の上記化合物を生成するのに十分な時間、上記混合溶液の酸素化を継続しながら、上記混合溶液のｐＨを監視し且つ定期的に調整して、そのｐＨを（７．６又は７．８）〜（８．２又は８．４）に維持すること（例えば、ｐＨを８に維持すること）を含む。
【００４０】
本発明の方法において、該水性溶液は、１０．０、１０．１、１０．２、１０．３、１０．４、１０．５、１０．６、１０．７、１０．８、１０．９、１１．０、１１．１、１１．２、１１．３、１１．４、１１．５、１１．６、１１．７、１１．８、１１．９、又は１２．０のｐＨを有しうる。幾つかの実施態様において、該水性溶液は、１０．５〜１１．５の範囲内にｐＨを有しうる。幾つかの実施態様において、該水性溶液は、約１１のｐＨを有しうる。
【００４１】
該混合溶液を酸素化する間、該混合溶液は、ｐＨを７．６、７．７、７．８、７．９、８．０、８．１、８．２、８．３、又は８．４に維持及び／又は定期的に調整されうる。幾つかの実施態様において、該混合溶液を酸素化する間、該混合溶液は、ｐＨを約８．０に維持及び／又は定期的に調整されうるか、又は該ｐＨは、（７．６又は７．８）〜（８．２又は８．４）のｐＨの範囲又は間でありうる。監視することの間、該混合溶液が、７．６又は７．８未満のｐＨを有していれば、次に該混合溶液のｐＨは、該混合溶液に塩基を添加することにより定期的に調整されうる。あるいは、該監視することの間に、該混合溶液が８．２又は８．４超のｐＨを有している場合、酸を該混合溶液に添加することにより、該混合溶液のｐＨは定期的に調整されうる。該監視することは、酸素化工程中に該混合溶液をｐＨセンサー及び／又はｐＨ検出器と接触させることにより行われうる。
【００４２】
式００１−２又は式００２−２の化合物を用意する工程は、式００１−２又は式００２−２の化合物それぞれと、１つ又は複数の異なるピリジルポルフィリンとを含むピリジルポルフィリンの組成物を用意することにより行われうる。ピリジルポルフィリンの組成物は、式００１−２又は式００２−２の化合物を、上記組成物中の全てのピリジルポルフィリンの少なくとも約８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、又は９９重量パーセント又はそれを超える量で含みうる。
【００４３】
本発明の方法は、式００２の化合物を、式００２−２の化合物又は式００２−２の化合物を含む組成物から生成された全てのマンガンピリジル−ポルフィリンの少なくとも約８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、又は９９重量パーセント又はそれを超える量で生成させうる。
【００４４】
幾つかの実施態様において、本発明の方法は、式００１−２の化合物又は式００１−２の化合物を含む組成物から生成された全てのマンガンピリジル−ポルフィリンの少なくとも約８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、又は９９重量パーセント又はそれを超える量で式００１の化合物を生成させうる。
【００４５】
幾つかの実施態様において、本発明の方法から生成された全てのマンガンピリジル−ポルフィリンの２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、又は５重量パーセント以下又は未満は、下記の式（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）及び（ｖｉｉｉ）：
【００４６】
【化１５】
2020502280.tif 000017
（式中、Ｘは上で記載されたアニオンである）の化合物からなる。
【００４７】
幾つかの実施態様において、本発明の方法から生成された全てのマンガンピリジル−ポルフィリンの２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、又は５重量パーセント以下又は未満は、下記の式（ｉｉｉａ）、（ｉｖａ）、（ｖａ）、（ｖｉａ）、（ｖｉｉａ）及び（ｖｉｉｉａ）：
【００４８】
【化１６】
2020502280.tif 000018
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸは、上で記載されたアニオンである）の化合物からなる。幾つかの実施態様において、式（ｉｉｉａ）、（ｉｖａ）、（ｖａ）、（ｖｉａ）、（ｖｉｉａ）又は（ｖｉｉｉａ）の化合物における全てのＲ基は同じであり、Ｃ４〜Ｃ１２アルキル（例えば、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、又はＣ１２アルキル）である。幾つかの実施態様において、Ｒは、Ｃ４〜Ｃ６アルキルである。
【００４９】
幾つかの実施態様に従うと、下記の式００２−２：
【００５０】
【化１７】
2020502280.tif 000019
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６）である）の化合物を製造する方法が提供される。幾つかの実施態様において、式００２−２の化合物における全てのＲ基は同じであり、Ｃ４〜Ｃ１２アルキル（例えば、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、又はＣ１２アルキル）である。幾つかの実施態様において、ＲはＣ４〜Ｃ６アルキルである。幾つかの実施態様において、下記の式００１−２
【００５１】
【化１８】
2020502280.tif 000020
（式中、Ｘは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６）である）の化合物を製造する方法が提供される。式００２−２又は式００１−２の化合物を製造する方法は：（ａ）極性非プロトン性溶媒（例えば、ジメチルホルムアミド）の加熱された溶液中の下記の化合物Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ
【００５２】
【化１９】
2020502280.tif 000021
をトリ−ｎ−オクチルアミン（Ｏｃｔ３Ｎ）、トリ−イソプロパノールアミン、トリ−ｎ−デシルアミン及び／又はトリ−ｎ−ドデシルアミンと共に用意する工程であって、該加熱溶液から酸素がパージされる工程；（ｂ）該加熱溶液を２−アルコキシエチルｐ−トルエンスルホネート（例えば、式００１−２の化合物に対しては２−ブトキシエチルｐ−トルエンスルホネート）と一緒にして、液体混合物を生成する工程；（ｃ）該液体混合物を、中間液体中で中間生成物間を生成するのに十分な時間、高められた温度に維持する工程；（ｄ）任意選択で、該中間液体を凝集剤と一緒にして、中間生成物が凝集剤と分配する工程；（ｅ）該凝集剤が存在する場合には、該凝集剤を、該中間液体から分離する工程；（ｆ）該凝集剤を、水性洗浄溶液で洗浄して、該中間反応生成物を含む水性溶液を生成する工程；及び（ｇ）該水性溶液をアニオンの塩と一緒にして、式００２−２又は式００１−２の化合物を生成する工程を含みうる。
【００５３】
幾つかの実施態様において、不活性ガス、例えば、窒素又はアルゴン、を注入することにより、該加熱溶液から酸素がパージされうる。
【００５４】
幾つかの実施態様は、該液体混合物を、中間液体中で中間生成物を生成させるのに十分な約４５〜約６０時間の範囲内の時間、約８５〜約１０５℃の範囲内の高められた温度に維持することを含む。幾つかの実施態様において、該中間生成物はＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓである。幾つかの実施態様において、該液体混合物は、約４５、５０、５５、又は６０時間、又はそれらの任意の範囲内の時間、約８５、９０、９５、１００、又は１０５℃、又はそれらの任意の範囲内の高められた温度に維持されうる。
【００５５】
該凝集剤は、有機又は無機の凝集剤、例えば粉末状セルロース（例えば、Ｓｏｌｋａ  ｆｌｏｃ）でありうる。該凝集剤は、該中間液体から、任意の好適な方法を使用して、例えば、濾過、沈降、遠心分離、又はそれらの組み合わせにより分離されうる。
【００５６】
幾つかの実施態様において、該一緒にする工程（ｂ）は、１重量パーセント未満（上記２−アルコキシエチルｐ−トルエンスルホネートに対して）のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を含む２−アルコキシエチルｐ−トルエンスルホネート（例えば、２−ブトキシエチルｐ−トルエンスルホネート組成物）を用いて行われる。いかなる特定の理論にも束縛されることは望まないが、この工程は、２−アルコキシエチルｐ−トルエンスルホネート（例えば、２−ブトキシエチルｐ−トルエンスルホネート）からテトラヒドロフランを除去することに役立ちえて及び／又は最終の組成物中のＢＭＸ−００１以外の望ましくない生成物を減少させることに役立ちうる。
【００５７】
トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−イソプロパノールアミン、トリ−ｎ−デシルアミン及び／又はトリ−ｎ−ドデシルアミンは、該極性非プロトン性溶媒中にＨ２Ｔ−２−ＰｙＰを超える約５〜約２５モル過剰の量で存在しうる。例えば、トリ−ｎ−オクチルアミン、トリ−イソプロパノールアミン、トリ−ｎ−デシルアミン及び／又はトリ−ｎ−ドデシルアミンは、該極性非プロトン性溶媒中に、Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰと比較して約５、１０、１５、又は２０モル過剰の量で存在しうる。
【００５８】
本発明の方法は、１以上の汚染中間化合物を生成しうる。該ピリジル窒素上の誤った置換に基づく汚染中間化合物は、下記の式（ｉａ）及び／又は（ｉｉａ）：
【００５９】
【化２０】
2020502280.tif 000022
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸは、アニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物を含みうる。幾つかの実施態様において、式（ｉａ）又は（ｉｉａ）の化合物における全てのＲ基は同じであり、Ｃ４〜Ｃ１２アルキル（例えば、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、又はＣ１２アルキル）である。幾つかの実施態様において、ＲはＣ４〜Ｃ６アルキルである。
【００６０】
幾つかの実施態様において、ピリジル窒素上の誤った置換に基づく汚染中間化合物は、下記の式（ｉ）及び／又は（ｉｉ）：
【００６１】
【化２１】
2020502280.tif 000023
（式中、Ｘはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物を含みうる。
【００６２】
（先行する工程からすでに存在しうる上で記載された汚染物質を考慮に入れて）金属化中のアルコキシエチル（例えば、ブトキシエチル）鎖の開裂に基づく汚染金属化化合物は、下記の化合物
【００６３】
【化２２】
2020502280.tif 000024
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）を含みうる。
【００６４】
幾つかの実施態様において、（先行する工程からすでに存在しうる上で記載された汚染物質を考慮に入れて）金属化中のブトキシエチル鎖の開裂に基づく汚染金属化化合物は、下記の化合物
【００６５】
【化２３】
2020502280.tif 000025
（式中、Ｘはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）を含みうる。
【００６６】
本発明の化合物及び組成物は、炎症性肺疾患、神経変性性疾患、放射線障害、がん、糖尿病、心臓の状態、鎌状赤血球症その他を処置することを含むが、これらに限定されない、ヒト及び他の哺乳動物の対象における任意の種々の状態を処置するのに使用されうる。Ｂａｔｉｎｉｃ−Ｈａｂｅｒｌｅ  ｅｔ  ａｌ．、米国特許第８，６１６，０８９号明細書を一般的に参照されたい。
【００６７】
幾つかの実施態様において、本発明の方法により調製される化合物を含む医薬組成物が提供される。幾つかの実施態様において、医薬組成物は、薬学的に許容される担体中の金属化ピリジル−ポルフィリンを含み得、ここで、上記組成物中の全ての上記金属化ピリジル−ポルフィリンの少なくとも約８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、又は１００重量パーセントが下記の式００１の化合物又は式００２：
【００６８】
【化２４】
2020502280.tif 000026
（式中、Ｘは、薬学的に許容されるアニオンであり、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルである）の化合物である。
【００６９】
該薬学的に許容されるアニオンＸは、Ｃｌ、ＰＦ６トシレート、メシレート、及びベシレートからなる群から選択されうる。該薬学的に許容される担体は水性担体でありうる。
【００７０】
本発明の医薬組成物は、該組成物中の薬学的に許容される担体の重量を除いて、約２、１．８、１．５、１．３、又は１重量パーセント未満の遊離マンガンを含みうる。
【００７１】
幾つかの実施態様において、該組成物中の全ての金属化ピリジル−ポルフィリンの２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１重量パーセント以下が、下記の式（ｉｉｉａ）、（ｉｖａ）、（ｖａ）、（ｖｉａ）、（ｖｉｉａ）及び（ｖｉｉｉａ）：
【００７２】
【化２５】
2020502280.tif 000027
（式中、各Ｒは独立して、Ｃ４〜Ｃ１２アルキルであり、且つＸはアニオン（例えば、Ｃｌ、ＰＦ６、トシレート、ベシレート、メシレートなど）である）の化合物からなる。
【００７３】
幾つかの実施態様において、該組成物中の全ての金属化ピリジル−ポルフィリンの２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１重量パーセント以下が、下記の式（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）及び（ｖｉｉｉ）：
【００７４】
【化２６】
2020502280.tif 000028
（式中、Ｘは、上で与えられたアニオンである）の化合物からなる。
【００７５】
幾つかの実施態様において、本発明の化合物は、１つ又は複数の（例えば、１、２、３、４、又はそれを超える）アトロプ異性体を有しうる。従って、本発明の組成物は、化合物、例えば、式００１の化合物又は式００２の化合物の１つもしくは複数の（例えば、１、２、３、４、又はそれを超える）アトロプ異性体を含みうる。
【００７６】
幾つかの実施態様において、式００１の化合物又は式００２の化合物は、４つのアトロプ異性体を有し得、その４つのアトロプ異性体の構造は、４つのピリジル基の各々の側鎖（例えば、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ３）の位置を除いて同一である。該アトロプ異性体は、それらは、ポルフィリン環の平面の上又は下のいずれかで広がらなければならないという事実により創出され得、それらは、立体障害により位置に保たれ得、容易に相互変換しえない。該４つのアトロプ異性体は、以下のようでありうる：アトロプ異性体＃１：４個の全ての側鎖がポルフィリン環の同じ側に（すなわち、アルファ−アルファ−アルファ−アルファ）、アトロプ異性体＃２：３個の側鎖がポルフィリン環の一方の側に及び一方が他の側に（すなわち、アルファ−アルファ−アルファ−ベータ）、アトロプ異性体＃３：２個の鎖が該環の上、及び環の下で交互の位置（すなわち、アルファ−ベータ−アルファ−ベータ）、及びアトロプ異性体＃４：２個の鎖が該環の上及び２個が該環の下で該２個の側鎖が互いに隣接する（すなわち、アルファ−アルファ−ベータ−ベータ）。幾つかの実施態様において、下記の式００１の化合物は：
【００７７】
【化２７】
2020502280.tif 000029
により表される構造を有しうる。
【００７８】
幾つかの実施態様において、アトロプ異性体＃１（すなわち、アルファ−アルファ−アルファ−アルファ）を、式００１の化合物の約５重量％〜約１５重量％の量で、アトロプ異性体＃２（すなわち、アルファ−アルファ−アルファ−ベータ）を式００１の化合物の約４５重量％〜約５５重量％の量で、アトロプ異性体＃３（すなわち、アルファ−ベータ−アルファ−ベータ）を式００１の化合物の約１０重量％〜約２０重量％の量で、及びアトロプ異性体＃４（すなわち、アルファ−アルファ−ベータ−ベータ）を式００１の化合物の約２０重量％〜約３０重量％の量で、本発明の式００１の化合物は有しうる、及び／又は本発明の組成物は含みうる。
【００７９】
本発明の医薬組成物は、対象における炎症性肺疾患、神経変性性疾患、放射線障害、がん、糖尿病、心臓の状態、及び／又は鎌状赤血球症の処置に使用されうる。本明細書において使用される「処置する（Ｔｒｅａｔ）」、「処置すること（ｔｒｅａｔｉｎｇ）」又は「の処置（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ）」（及びそれらの文法的変形）は、対象に恩恵を与える任意のタイプの処置を指し、該疾患又は障害と関連する少なくとも１つの臨床的症状において、対象の状態の重症度が低減される、少なくとも部分的に改善されるか又は軽減されること、及び／又は幾らか改良、緩和又は減少及び／又は該疾患又は障害の進行に遅れがあることを意味しうる。
【００８０】
幾つかの実施態様において、本発明の医薬組成物は、処置有効量で投与されうる。本明細書において使用される「処置有効」量とは、対象を処置（本明細書で定義されたように）するのに十分な量である。当業者は、幾らか恩恵が対象に提供される限り、治療効果は完全又は治癒的である必要はないことを理解するであろう。幾つかの実施態様において、処置有効量は、本発明の医薬組成物を投与することにより達成されうる。
【００８１】
本発明は、獣医学的及び医学的の両方の用途に使用を見出す。本発明の医薬組成物で処置されることに好適な対象は、哺乳動物の対象を含むが、これらに限定されない。本発明の哺乳動物は、イヌ、ネコ、ウシ、ヤギ、ウマ、ヒツジ、ブタ、齧歯類（例えばラット及びマウス）、ウサギ目、霊長類（例えば、サル及びヒト）、非ヒト霊長類（例えば、モンキー、ヒヒ、チンパンジー、ゴリラ）等、及び胎生哺乳動物を含むが、これらに限定されない。本発明により処置される必要がある任意の哺乳動物の対象が適切である。両性の及び任意の発育段階（すなわち、新生児、幼児、未成年期、青年、成人）にあるヒト対象が本発明により処置されうる。本発明の幾つかの実施態様において、対象は哺乳動物であり、ある実施態様において、対象はヒトである。ヒト対象は、胎児、新生児、幼児、未成年期、青年、成人、及び老齢の対象ならびに妊娠中の対象を含む全ての年齢の男性及び女性の両方を含む。
【００８２】
幾つかの実施態様において、本発明の医薬組成物は、動物の対象、特に哺乳動物の対象、例えば、マウス、ラット、イヌ、ネコ、家畜及びウマで、獣医学的目的の為に及び／又は薬物スクリーニング及び／又は薬物開発目的の為に実施されうる。
【００８３】
本発明の化合物は、薬学的担体中で投与する為に、既知の技法により製剤化されうる。例えば、Remington,  The  Science  And  Practice  of  Pharmacy  (9th  Ed.  1995)を参照されたい。本発明による薬学的製剤の製造では、該化合物（生理学的に許容されるそれらの塩を含む）は、典型的には、とりわけ、許容される担体と混合される。該担体は、言うまでもなく、該製剤中の任意の他の成分と適合性であるという意味で許容されなければならず、患者に有害であってはならない。該担体は、固体又は液体、又は両方でありえ、好ましくは、該化合物を用いて、０．０１又は０．５重量％〜９５重量％又は９９重量％の該化合物を含有しうる単位投薬量製剤、例えば、錠剤として製剤化される。１種又は複数の化合物が本発明の製剤中に組み込まれ得、それは、１種又は複数の補助成分を任意選択で含む構成要素と混合することを含む任意の周知の調薬の技法により調製されうる。
【００８４】
本発明の製剤は、経口、直腸、局所、バッカル（例えば舌下）、膣内、非経口（例えば、皮下、筋肉、皮内、又は静脈内）、局所（すなわち、気道表面を含む皮膚及び粘膜の両方の表面）及び経皮投与の為に好適なものを含むが、任意の所与の場合に最も好適な経路は、処置される状態の性質及び重症度ならびに使用される特定の化合物の性質に依存するであろう。
【００８５】
経口投与の為に好適な製剤は、分離した単位で、例えば、所定量の該化合物を各々含有するカプセル剤、カシェ剤、ロゼンジ剤、又は錠剤で；粉末剤又は顆粒剤として；水性又は非水性液体中の溶液又は懸濁液として；又は水中油又は油中水エマルションとして提供されうる。そのような製剤は、該化合物及び適切な担体（それは、上で言及した１種又は複数の補助成分を含有しうる）を一緒にする工程を含む任意の好適な薬学的方法によって調製されうる。一般的に、本発明の製剤は、該化合物を液体又は微細に分割された固体担体、又は両方と均一に及び密に混合すること、及び次に、必要であれば、生じた混合物を成形することにより調製される。例えば、錠剤は、該化合物を、任意選択で１種又は複数の補助成分と共に含有する粉末又は顆粒を圧縮又は鋳型成形することにより調製されうる。圧縮された錠剤は、好適な機械で、自由に流動する形態、例えば、粉末又は顆粒の該化合物を圧縮して、１以上の、結合剤、潤滑剤、不活性希釈剤、及び／又は表面活性／分散剤と任意選択で混合することにより調製されうる。鋳型で成形された錠剤は、好適な機械で、不活性な液体結合剤で湿らされた粉末状化合物を鋳型で成形することにより製造されうる。
【００８６】
バッカル（舌下）投与の為に好適な製剤は、香味付けされた基剤、通常スクロース及びアラビアゴム又はトラガカント中に該化合物を含むロゼンジ剤；及び不活性基剤、例えば、ゼラチン及びグリセリン又はスクロース及びアラビアゴム中に該化合物を含むトローチ剤を含む。
【００８７】
非経口投与の為に好適な本発明の製剤は、１以上の該化合物の滅菌水性及び非水性注射溶液を含み、その製剤は、意図されるレシピエントの血液と好ましくは、等張である。これらの製剤は、抗酸化剤、緩衝剤、静菌剤及び該製剤を意図されるレシピエントの血液と等張にする溶質を含有しうる。水性及び非水性滅菌懸濁液は、懸濁剤及び増粘剤を含みうる。該製剤は、単位投薬量又は複数回投薬量の容器、例えば密封されたアンプル及びバイアルで提供され得、滅菌液体担体、例えば、食塩水又は注射用の水を使用直前に添加することだけを必要とする凍結乾燥状態で貯蔵されうる。即時調合注射溶液及び懸濁液は、前に記載された種類の滅菌散剤、顆粒及び錠剤から調製されうる。例えば、本発明の一つの観点において、１以上の有効化合物又はそれらの塩を、密閉容器中の単位投薬量形態で含む注射用の、安定な、滅菌組成物が提供される。該化合物又は塩は、凍結乾燥された形態で提供されて、それは、好適な薬学的に許容される担体で再構成されて、それらを対象に注射する為に好適な液体組成物を形成することができる。該単位投薬量形態は、典型的には、約１０ｍｇ〜約１０グラムの該化合物又は塩を含む。該化合物又は塩が実質的に水に不溶性である場合には、生理学的に許容される十分な量の乳化剤が、該化合物又は塩を水性担体中に乳化するのに十分な量で使用されうる。１種のそのような有用な乳化剤はホスファチジルコリンである。
【００８８】
直腸投与に好適な製剤は、好ましくは、単位投薬量坐剤として提供される。これらは、該化合物を１種又は複数の従来の固体担体、例えば、ココアバターと混合して、及び次に生じた混合物を成形することにより調製されうる。さらに、本発明は、本明細書で開示された該化合物及びそれらの塩のリポソームの製剤を提供する。リポソームの懸濁液を形成する技術は当技術分野において周知である。該化合物又はそれらの塩が水溶性塩である場合、従来のリポソーム技術を使用して、それは脂質小胞中に組み込まれうる。そのような場合に、該化合物又は塩の水溶解度に基づいて、該化合物又は塩は、実質的にリポソームの親水性中心又はコア内に混入される。使用される脂質層は、任意の従来の組成物でありえて、コレステロールを含有するか又はコレステロールを含まないかのいずれかでありうる。対象の該化合物又は塩が水不溶性である場合、従来のリポソーム形成技術を再び使用して、該塩は実質的に該リポソームの構造を形成する疎水性脂質二重層内に混入されうる。いずれの場合にも、製造される該リポソームは、標準的超音波処理及び均質化技法の使用により、サイズが減少されうる。言うまでもなく、本明細書で開示された化合物又はそれらの塩を含有する該リポソームの製剤は、凍結乾燥されて凍結乾燥物を生じえて、それは、薬学的に許容される担体、例えば水で再構成されて、リポソームの懸濁液を再生しうる。
【００８９】
他の医薬組成物は、本明細書で開示された水不溶性化合物又はそれらの塩の、例えば、水性系エマルションから調製されうる。そのような場合には、該組成物は、所望の量の該化合物又はそれらの塩を乳化するのに十分な量の薬学的に許容される乳化剤を含有するであろう。特に有用な乳化剤は、ホスファチジルコリン、及びレシチンを含む。
【００９０】
本発明の１以上の化合物に加えて、該医薬組成物は、他の添加剤、例えば、ｐＨ調整添加剤を含有しうる。特に、有用なｐＨ調整剤は、酸、例えば、塩酸、塩基又は緩衝剤、例えば、乳酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、又はグルコン酸ナトリウムを含む。さらに、該組成物は、微生物の防腐剤を含有しうる。有用な微生物の防腐剤は、メチルパラベン、プロピルパラベン、及びベンジルアルコールを含む。該微生物の防腐剤は、典型的には、該製剤が複数回使用のためのバイアルデザインに入れられる場合に使用される。言うまでもなく、簡単に述べたように、本発明の医薬組成物は、当技術分野で周知の技法を使用して凍結乾燥されうる。
【００９１】
上で言及したように、本発明は、本発明の化合物（薬学的に許容されるその塩を含む）を、薬学的に許容される担体中に含む、経口、直腸、局所、バッカル、非経口、筋肉、皮内、又は静脈内、及び経皮投与のための医薬組成物を提供する。
【００９２】
本明細書に記載されて任意の特定の方法で使用するための本明細書に記載された任意の特定の化合物の有効量（例えば、治療有効又は処置有効量）又は投薬量は、要因、例えば、処置される状態、投与経路、対象の一般的状態（例えば、年齢、性別、体重など）などに依存して変化するであろう。一般的に（例えば、経口又は非経口投与のための）該投薬量は、対象の体重１キログラム当たり約０．０１、０．０５、又は０．１ミリグラム（ｍｇ／ｋｇ）から、約１、５、又は１０ｍｇ／ｋｇまででありうる。局所投与の為には、該化合物は、適用される薬学的に許容される組成物中に、任意の好適な量で、典型的には０．０１、０．１、又は１重量パーセントから、１０、２０、又は４０重量パーセントまで、又はそれを超える重量の該組成物中に、再び要因、例えば、処置される状態、対象の状態などに依存して含まれうる。
【００９３】
本明細書に記載された該化合物は、直接又は薬学的に許容されるプロドラッグの対象への投与により投与され得、プロドラッグは、その後インビボで有効な作用剤に変換される。語「プロドラッグ」とは、インビボにおいて、例えば血液中における加水分解により急速に転換されて、上の式の親化合物を生ずる化合物を指す。徹底的な議論が、T.  Higuchi  and  V.  Stella,  Prodrugs  as  Novel  delivery  Systems,  Vol.  14  of  the  A.C.S.  Symposium  Series  及びEdward  B.  Roche,  ed.,  Bioreversible  Carriers  in  Drug  Design,  American  Pharmaceutical  Association  and  Pergamon  Press,  1987で提供され、それらの両方共、本明細書に引用により組み込まれる。米国特許第６，６８０，２９９号明細書も参照されたい、実施例は、インビボで対象により代謝されて本明細書に記載された化合物の活性を有する有効薬物になるプロドラッグを含み、ここで該プロドラッグは、例えば、米国特許第６，６８０，３２４号明細書及び米国特許第６，６８０，３２２号明細書に記載されている、そのような基が該化合物中に存在すれば、アルコール又はカルボン酸基のエステル；そのような基が該化合物中に存在すれば、アルコール基のアセタール又はケタール；そのような基が該化合物中に存在すれば、アミン基のＮ−マンニッヒ塩基又はイミン；又はそのような基が該化合物中に存在すれば、カルボニル基のシッフ塩基、オキシム、アセタール、エノールエステル、オキサゾリジン、又はチアゾリジンである。
【００９４】
本発明は、以下の非限定的な実施例でより詳細に説明される。
【００９５】
実施例１〜８
２−ブトキシエタノール及び５，１０，１５，２０−テトラキス（２−ピリジル）ポルフィリン（Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ）からのＢＭＸ−００１の合成
これらの例は、以下の全体のスキームによる上の出発試薬からの上の化合物の合成を記載する：
【００９６】
【化２８】
2020502280.tif 000030
【００９７】
Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰは既知である。例えば、I.  Batinic-Haberle  et  al.,  Dalton  Trans.  2004,  1696-1702を参照されたい。ＢＭＸ−００１−１、又は２−ブトキシエチルｐ−トルエンスルホネートも既知である。例えば、R.  Tipson,  On  esters  of  p-toluenesulfonic  acid,  J.  Org.  Chem.  9,  235-241  (1944)を参照されたい。上の「Ｔｓ」はｐ−トルエンスルホネートを指す。前述の全体的スキーム及びそれらの特定の実施態様の工程は、下でより詳細に説明される。
【実施例１】
【００９８】
ＢＭＸ−００１−１の合成
【００９９】
【化２９】
2020502280.tif 000031
【０１００】
２−ブトキシエタノール（７．０ｋｇ、５９．２モル）及び水（１２Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）が、機械的攪拌機、熱電対プローブ、及び蒸留ヘッドを備えた１００ＬのＳｌｙｔｈｅｒｍガラスジャケット付き反応器に充填された。バッチは攪拌され、静的窒素下で０〜５℃に冷却された。０〜３０℃に維持しながら、５０ｗｔ％のＮａＯＨ（５．４５ｋｇ、６８．１モル）の溶液が加えられた。注：該添加が完了する為に３０分を要した。５〜２０℃を維持しながら、塩化ｐ−トルエンスルホニル（１０．２ｋｇ、５３．３モル）のテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（２８．０Ｌ）中の溶液が該バッチに加えられた。注：該添加が完了する為に９０分を要した。次に該バッチは２０〜２５℃に温められて１時間攪拌された。１時間後に、有機層がサンプリングされて濃縮され、１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）により残存塩化ｐ−トルエンスルホニルについて分析された。２０〜２５℃で１時間後に、該塩化ｐ−トルエンスルホニルの含有率は＜１ｗｔ％であり、該反応は完結したように思われた。ＭＴＢＥ（２１Ｌ）が加えられて、該バッチは、水性６Ｍ  ＨＣｌ（１．７Ｌ）を添加することによりｐＨ＝７．０〜７．５に調整された。注：初期ｐＨは１４及び最終のｐＨは７．０であった。該有機層は分離されて、水（１２．６Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）中の水性飽和ブライン（１．４Ｌ）の溶液で洗われて、真空蒸留により（２３〜２６インチＨｇ、４０〜４５℃のバッチ温度）蒸留が終了するまで濃縮された。該バッチは２０〜３０℃に冷却されて水（４×２８Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）で洗浄された。ＭＴＢＥ（１４Ｌ）が加えられて該バッチは、水（１２．６Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）中の水性飽和ブライン（１．４Ｌ）の溶液で洗浄された。次に該有機層はＴＨＦ（１４．０Ｌ）で希釈されて、該バッチは、真空蒸留（２３〜２６インチＨｇ、４０〜４５℃のバッチ温度）により蒸留が終了するまで濃縮された。該バッチは２０〜２５℃に冷却されて、残存する水（Ｋａｒｌ  Ｆｉｓｈｅｒ＜０．１ｗｔ％）及びＴＨＦ（１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）８ｗｔ％ＴＨＦ）についてアッセイされた。残存水＜０．１ｗｔ％という規定に合格した後、該バッチは５ミクロンのナイロンフィルター布を使用して、仕上げ濾過されて、残存ＮａＣｌを除去した。これは、淡黄色の液体としてＢＭＸ−００１−１［１３．４ｋｇ、８５％収率（ＴＨＦ含有量について補正された）、２．５ｗｔ％ＴＨＦ］を生じた。
【０１０１】
この例において、試薬の等価物及び溶媒は、ＢＭＸ−００１−１の変換及び収率を最大化する為に最適化された。
【０１０２】
後処理段階中に、該有機溶媒は、残存２−ブトキシエタノールを水洗で洗浄除去する為に除去されなければならない。２−ブトキシエタノールは、有機溶媒（ＭＴＢＥ、ＴＨＦ、ＣＨ２Ｃｌ２、ＥｔＯＡｃ、ＩＰＡｃ、及びヘプタン）の存在下では水性層中に分配されないであろう。
【０１０３】
いかなる特定の理論にも拘束されることは望まず、ＢＭＸ−００１−１中における残存ＴＨＦの量は、関連する方法のパラメーターでありうる。ＴＨＦは、次の工程で使用される反応条件下でＢＭＸ−００１−１と反応して、ＢＭＸ−００１−２−Ｃｌ中の不純物を生ずると思われ、それは除去することが困難である。この不純物を最小化する為に、ＢＭＸ−００１−１中のＴＨＦの量は、１重量パーセント未満（ＢＭＸ−００１−１に対して）であるべきである。
【０１０４】
２−ブトキシエタノールは、不純物のメタノールを含有し得、従ってメチルトルエンスルホネートが形成されるであろう。メチル化は極端に速いので（小さいメチル基における立体障害の欠如に基づき）ごく少量のメタノールでさえ、３つのブトキシエチル鎖及び１つのメチル鎖を有する少量の不純物の生成を生ずるであろう。
【０１０５】
実施例２〜３
ＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６及びＢＭＸ−００１−２−Ｃｌの合成
【０１０６】
【化３０】
2020502280.tif 000032
【実施例２】
【０１０７】
ＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６の合成
Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ（１００ｇ、１６１．６ｍｍｏｌ）、トリ−ｎ−オクチルアミン（Ｏｃｔ３Ｎ）（５７２ｇ、１．６２モル）及びＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）（６．０Ｌ）の溶液が、Ｎ２で１５分間パージされて、次に８０℃（内部温度）に加熱された。８０℃で、パージのチューブは除去されて、バッチはＮ２の遅い掃引下に置かれた。８５〜１０５℃に維持しながら、該バッチは、１０５℃に加熱されて、ＢＭＸ−００１−１（８．８ｋｇ、３２．３モル、２．５ｗｔ％ＴＨＦを含有する）が加えられた。該添加が完了した後、該バッチは１０５℃に加熱された。該反応の進行は、ＨＰＬＣによりモニターされた。４５時間後に、ＨＰＬＣにより該反応は完結したように思われた。該反応物は、室温に冷却されてＳｏｌｋａ  Ｆｌｏｃの薄いパッドを通して、１８インチ（１１ミクロン）のシャークスキン濾紙の上に濾過された。次に該濾液は、７５分かけてＳｏｌｋａ  Ｆｌｏｃ  ４０ＮＦ（１．０ｋｇ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｂｅｒ）及びＭＴＢＥ（６０Ｌ）の混合物を含有するフラスコにゆっくり加えられた。添加が完了した後、スラリーは１５分間攪拌されて次に１８インチ（１１ミクロン）のシャークスキン濾紙を使用して濾過された。
【０１０８】
Ｓｏｌｋａ  Ｆｌｏｃの固体を含有するＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓが、１／１のＴＨＦ（２．５Ｌ）及びＭＴＢＥ（２．５Ｌ）の溶液で洗浄された。次に該Ｓｏｌｋａ  Ｆｌｏｃ固体が真空下に室温で２０時間乾燥された。
【０１０９】
粗ＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓは、水（１０Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）を使用して、Ｓｏｌｋａ  Ｆｌｏｃを濯ぎ除去された。該濾液は、ＤＡＲＣＯ  Ｇ６０活性化チャーコール（４０ｇ）で処理されて、１時間室温で攪拌された。次に該混合物は、Ｓｏｌｋａ  Ｆｌｏｃ４０ＮＦの薄いパッドを通して濾過されてＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓの水性溶液を提供した。
【０１１０】
該水性ＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓ溶液は、飽和水性ブライン（２．５Ｌ）で処理された。該バッチは、２２Ｌのフラスコに移されて、ＮＨ４ＰＦ６（２００ｇ）の水（６００ｍＬ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）中の溶液が、６０分かけてゆっくり加えられた。生じた赤色のスラリーは、６５分間攪拌されて、次に１０インチのヌッチェを５ミクロンのナイロンフィルター布と共に使用して濾過された。固体は、真空下に該フィルター上でケークの上に適用されたＮ２を用いて４１時間乾燥された。これは、赤色固体としてＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６［２１７ｇ、収率８４％、ＨＰＬＣにより８８．７％（ＡＵＣ）、水２．７ｗｔ％］を生じた。
【０１１１】
この例において、溶媒（ＤＭＦ）、ＢＭＸ−００１−１の等価物、及びＯｃｔ３Ｎの等価物の体積が、１０５℃における長時間の加熱中のＨ２Ｔ−２−ＰｙＰのＢＭＸ−００１−２への変換を最大化して不純物の形成を最少化する為に最適化された。
【０１１２】
それに加えて、Ｓｏｌｋａ  Ｆｌｏｃ上への沈殿によりＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓを単離する特徴は、中間体の反応器壁への「オイリングアウト（ｏｉｌｉｎｇ  ｏｕｔ）」を減少させることに役立つ。ＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓのＳｏｌｋａ  Ｆｌｏｃからの水を用いる抽出及びＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６への直接変換は、問題の多い水性後処理を回避することを助け、ここで、生成物は水性層及び有機層の両方に分配される。チャーコール処理及びＮａＣｌの添加の組込みもＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６の沈殿中におけるオイリングアウトを減少させることに役立つ。
【実施例３】
【０１１３】
ＢＭＸ−００１−２−Ｃｌの合成
ＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６（２００ｇ）が、グリコール外套の５０Ｌのガラス反応器に充填された。該反応器にアセトン（１０．０Ｌ）が加えられて、混合物は固体が溶解するまで攪拌された。次にメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）（１０．０Ｌ）が該反応器に加えられて、バッチは１５分間攪拌された。Ａｌｉｑｕａｔ  ３３６（４４１ｇ、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ）のアセトン（２．０Ｌ）及びＭＩＢＫ（２．０Ｌ）中の溶液が、該バッチに、窒素雰囲気下で６５分かけて滴加された。これは、赤色固体の微細なスラリーを生じた。さらに３０分間攪拌した後、該スラリーは、１０インチのヌッチェを５ミクロンのナイロンフィルター布と共に使用して濾過された。該混合物は、湿気汚染を避ける為に、濾過中Ｎ２の陽圧下に保たれた。次に該固体は１／１アセトン／ＭＩＢＫ（２×１０．０Ｌ）の混合物で洗われて、真空下にケークの上に適用されたＮ２を用いて１７時間乾燥された。これは、赤色固体としてＢＭＸ−００１−２−Ｃｌ［１４７ｇ、収率１００％、ＨＰＬＣによりにより８８．７％（ＡＵＣ）］を生じた。
【０１１４】
この例において、ＢＭＸ−００１−２−Ｃｌを沈殿させるための貧溶媒として、Ｅｔ２Ｏの有害性のより低い代替品として、ＭＩＢＫが使用される。それに加えて、ＣｌアニオンをＰＦ６アニオンに替えて、ｎＢｕ４ＮＣｌの代わりにＡｌｉｑｕａｔ（登録商標）３３６が使用される。Ａｌｉｑｕａｔ（登録商標）３３６は、アセトン及びＭＩＢＫ中でより大きい溶解度を有し、ＢＭＸ−００１−２−Ｃｌの単離中の洗浄除去がより容易である。
【実施例４】
【０１１５】
ＢＭＸ−００１−２−Ｃｌの任意選択の精製
プラグカラム：ＢＭＸ−００１−２−Ｃｌ（１４５ｇ）は、１／３／３飽和水性ＫＣｌ（Ｆｉｓｈｅｒ）／水（Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）／ＣＨ３ＣＮ（Ｆｉｓｈｅｒ７）を溶離剤として使用して、シリカゲル（１．５ｋｇ、Ｓｉｌｉｃｙｃｌｅ）プラグカラムにより精製された。７つの暗赤色の分画が収集されてＨＰＬＣにより分析された。最初の３分画（≧８８．９％ＡＵＣ）が合わされて元の体積の１／３に濃縮され、ＣＨ３ＣＮを除去した。混合物は、水（１２．０Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）で希釈され、２２Ｌの反応器に移された。ＮＨ４ＰＦ６（３００ｇ、ＳｙｎＱｕｅｓｔ）の水（９００ｍＬ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）中の溶液がバッチに６０分かけてゆっくり加えられた。生じた紫色のスラリーは３０分間攪拌され、次に５ミクロンのナイロンフィルター布と共に１０インチのヌッチェを使用して濾過された。固体は該フィルター上で真空下に６２時間乾燥された。これはＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６［１５５ｇ、収率７５％、ＨＰＬＣにより９０．４％（ＡＵＣ）］を赤紫色の固体として提供した。
【０１１６】
ＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６のＢＭＸ−００１−２−Ｃｌへの逆変換：ＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６（１５３ｇ）が２２Ｌの反応器に加えられた。アセトン（７．６５Ｌ）が加えられて、混合物は固体が溶解するまで攪拌された。次にＭＩＢＫ（７．６５Ｌ、Ｐｈａｒｍｃｏ）が該反応器に加えられて、バッチは１５分間攪拌された。Ａｌｉｑｕａｔ（登録商標）３３６（３３７ｇ、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ）のアセトン（１．５Ｌ、ＳＡＦＣ）及びＭＩＢＫ（１．５Ｌ、Ｐｈａｒｍｃｏ）中の溶液が、該バッチに窒素雰囲気下で７０分かけて滴加された。これは、赤色の固体の微細なスラリーを生じた。さらに３０分間攪拌された後、該スラリーは、５ミクロンのナイロンフィルター布と共に１０インチのヌッチェを使用して濾過された。該混合物は、湿気汚染を避ける為に、濾過中Ｎ２の陽圧下に保たれた。次に該固体は、１／１アセトン（ＳＡＦＣ）／ＭＩＢＫ（Ｐｈａｒｍｃｏ）（２ｘ７．７Ｌ）の混合物で洗われて、ケークの上にＮ２を適用して真空下で１６時間乾燥された。これは、ＢＭＸ−００１−２−Ｃｌ［１２０ｇ、収率１００％、ＨＰＬＣにより９０．４％（ＡＵＣ）］を赤色固体として提供した。
【０１１７】
任意選択で、ＫＣｌ、ＣＨ３Ｎ、及び水を用いるＳｉＯ２クロマトグラフィーが、ＢＭＸ−００１−２−Ｃｌの純度を約１〜２パーセント（ＨＰＬＣによるＡＵＣ）高める為に使用されることができる。ＫＣｌが、このクロマトグラフィーの為に重要である。ＫＣｌは、ポルフィリンに凝集塊を形成させて固定相を単一のバンドとして移動させる。ＫＣｌがなければ、材料は該固定相から溶離しない。
【０１１８】
実施例５〜８
ＢＭＸ−００１−ＰＦ６及びＢＭＸ−００１の合成
【０１１９】
【化３１】
2020502280.tif 000033
【実施例５】
【０１２０】
「粗」ＢＭＸ−００１−ＰＦ６の合成
２２Ｌの反応器にＢＭＸ−００１−２−Ｃｌ（１２０ｇ）が、続いて水（１２．０Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）が加えられた。混合物は１５分間攪拌されて、次に水性１Ｍ  ＮａＯＨを使用して、ｐＨがｐＨ＝１１．０に調整された。この溶液にＭｎＣｌ２×４Ｈ２Ｏ（３０６ｇ、ＳＡＦＣ）が１回で加えられて、生じた混合物は周囲温度で攪拌された。ＭｎＣｌ２×４Ｈ２Ｏを加えた後、１／４インチのポリプロピレンチューブを使用して、０．１ｃｆｍの流速でバッチを通して、空気で泡立たされた。該バッチのｐＨが監視されて、最初の２時間の間３０分毎に追加の１Ｍ  ＮａＯＨを加えることにより、ｐＨを８．０に調整された。反応はＨＰＬＣによりモニターされて、金属の挿入及び中間体のＭｎ（ＩＩ）ポルフィリンの所望のＭｎ（ＩＩＩ）ポルフィリンへの酸化の両方を決定した。５時間後に、該反応は完結したと考えられた。該混合物は、１０インチのヌッチェ（５ミクロンナイロンのフィルター布）及びＳｏｌｋａ  Ｆｌｏｃ４０ＮＦのパッドを使用して濾過された。
【０１２１】
濾液は２２Ｌの反応器に移されて、ＮＨ４ＰＦ６（２７０ｇ、ＳｙｎＱｕｅｓｔ）の水（８１０ｍＬ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）中の溶液が、該バッチに６０分かけてゆっくり加えられた。生じた赤色のスラリーが３５分間攪拌されて、次に５ミクロンナイロンのフィルター布と共に１０インチのヌッチェを使用して濾過された。固体は、該フィルター上で真空下に４０時間乾燥された。これは、赤色固体としてＢＭＸ−００１−ＰＦ６［１７４ｇ、収率９４％、ＨＰＬＣによりにより８９．４％（ＡＵＣ）、２．９ｗｔ％水］を生じた。
【０１２２】
いかなる特定の理論にも束縛されることは望まないが、ｐＨ１１に調整された初期ｐＨは、ＭｎＣｌ２×４Ｈ２ＯによるＢＭＸ−００１−２−Ｃｌの急速な及び汚染のない金属化を達成することに役立ちうると考えられる。ＭｎＣｌ２×４Ｈ２Ｏの当量は最適化されて（１５当量）、ＢＭＸ−００１中の残存Ｍｎを最少化する。いかなる特定の理論にも束縛されることは望まないが、金属化中のｐＨ制御は、円滑な金属化及び／又はそれに続くＭｎ（ＩＩ）中間体のＢＭＸ−００１の所望のＭｎ（ＩＩＩ）酸化状態への空気酸化を確実にすることに役立ちうる。
【実施例６】
【０１２３】
「粗」ＢＭＸ−００１の合成
ＢＭＸ−００１−ＰＦ６（１７０ｇ）が、２２Ｌの反応器に加えられた。アセトン（７．６５Ｌ、ＳＡＦＣ）が加えられて、混合物は、固体が溶解するまで攪拌された。次にＭＩＢＫ（７．６５Ｌ、Ｐｈａｒｍｃｏ）が該反応器に加えられて、バッチは１５分間攪拌された。Ａｌｉｑｕａｔ（登録商標）３３６（３３４ｇ、ＡｌｆａＡｅｓａｒ）のアセトン（１．５Ｌ、ＳＡＦＣ）及びＭＩＢＫ（１．５Ｌ、Ｐｈａｒｍｃｏ）中の溶液が、該バッチに窒素雰囲気下で１００分かけて滴加された。これは、赤色の固体の微細なスラリーを生じた。さらに７５分間の攪拌後、該スラリーは、５ミクロンのナイロンフィルター布と共に１０インチのヌッチェを使用して濾過された。該混合物は、湿気汚染を避ける為に、濾過中Ｎ２の陽圧下に保たれた。次に該固体は１／１のアセトン（ＳＡＦＣ）／ＭＩＢＫ（Ｐｈａｒｍｃｏ）の混合物で洗われて（２×８．５Ｌ）、ケークの上にＮ２を適用して真空下で２２時間乾燥された。これは、褐色固体としてＢＭＸ−００１［１１７ｇ、収率９９％、ＨＰＬＣにより８９．４％（ＡＵＣ）］を生じた。
【０１２４】
この例において、残存マンガンのレベルを低下させる為に、ＢＭＸ−００１は、ＢＭＸ−００１−ＰＦ６に変換されて、次にＢＭＸ−００１に戻された。この例は、Ｅｔ２Ｏ（有害）の代わりにＢＭＸ−００１を沈殿させるための貧溶媒としてＭＩＢＫを使用することを再び含み、ｎＢｕ４ＮＣｌの代わりにＡｌｉｑｕａｔ（登録商標）３３６（登録商標）を使用して、ＣｌアニオンをＰＦ６アニオンに交換した。
【実施例７】
【０１２５】
ＢＭＸ−００１−ＰＦ６の合成
２２Ｌの反応器にＢＭＸ−００１−２−Ｃｌ（１１０ｇ）が、続いて水（８．８Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）が加えられた。ＮＨ４ＰＦ６（２４８ｇ、ＳｙｎＱｕｅｓｔ）の水（７４３ｍＬ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）中の溶液がバッチに６０分かけてゆっくり加えられた。生じた赤色のスラリーはさらに４０分間攪拌されて、次に５ミクロンのナイロンフィルター布と共に１０インチのヌッチェを使用して濾過された。固体は、水（２×１．０Ｌ、Ｈｏｕｓｅ  ＲＯ水）で洗われて、次に該フィルター上で真空下に６８時間乾燥された。これは、赤色固体としてＢＭＸ−００１−ＰＦ６［１４５ｇ、ＨＰＬＣにより９２％、ＡＵＣにより８９．１％（ＡＵＣ）、３．７ｗｔ％水］を生じた。
【０１２６】
いかなる特定の理論にも束縛されることは望まないが、この追加の沈殿が、ＢＭＸ−００１に混入した遊離残存Ｍｎの量を低下させる為に役立ちうる。
【実施例８】
【０１２７】
ＢＭＸ−００１の合成
ＢＭＸ−００１−ＰＦ６（１４０ｇ）が２２Ｌの反応器に加えられた。アセトン（６．３Ｌ、ＳＡＦＣ）が加えられて混合物は固体が溶解するまで攪拌された。次にＭＩＢＫ（６．３Ｌ、Ｐｈａｒｍｃｏ）が該反応器に加えられて、バッチは１５分間攪拌された。Ａｌｉｑｕａｔ（登録商標）３３６（２７５ｇ、ＡｌｆａＡｅｓａｒ）のアセトン（１．３Ｌ）及びＭＩＢＫ（１．３Ｌ、Ｐｈａｒｍｃｏ）中の溶液が、該バッチに窒素雰囲気下で９０分かけて滴加された。これは、赤色の固体の微細なスラリーを生じた。さらに４５分攪拌の後、該スラリーは、５ミクロンのナイロンフィルター布と共に１０インチのヌッチェを使用して濾過された。該混合物は、湿気汚染を避ける為に、濾過中Ｎ２の陽圧下に保たれた。次に該固体は１／１のアセトン（ＳＡＦＣ）／ＭＩＢＫ（Ｐｈａｒｍｃｏ）の混合物（２×７．０Ｌ）で洗われて、ケークの上にＮ２を適用して真空下で４４時間乾燥された。該ＢＭＸ−００１固体は、ガラストレーに移されて、真空オーブンの内側で定常質量が到達されるまで乾燥された。注：該固体は、周囲温度で乾燥されて、Ｎ２のゆっくりした漏入を、該オーブン中に導入してヘッドスペースの溶媒蒸気を追い出すことを助けた。該真空オーブン内に９５時間置いた後、定常質量が到達されるまで乾燥された。これは、褐色固体としてＢＭＸ−００１［９６．７ｇ、収率１００％、ＨＰＬＣにより８９．９９％（ＡＵＣ）］を生じた。
【０１２８】
いかなる特定の理論にも束縛されることは望まないが、この追加の沈殿工程は、ＢＭＸ−００１と共に混入した遊離残存Ｍｎの量を低下させる為に役立ちうる。
【実施例９】
【０１２９】
下の記載は、先行された研究であり、金属系の、レドックス活性の治療用Ｍｎ（ＩＩＩ）メソ−テトラキス（Ｎ−ｎ−ブトキシエチルピリジル）ポルフィリン、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋（ＢＭＸ−００１）の調製を導き、これは現在、がん患者中の正常組織の放射線防護剤として第Ｉ／ＩＩ相の臨床試験中である。Ｎ置換ピリジルポルフィリンは最も強いスーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）模倣体の中にあるＭｎ（ＩＩＩ）錯体のためのリガンドであり、従って合成は難しい。それらの設計を進歩させて、それによりそれらの物理的及び化学的性質及びバイオアベイラビリティ／毒性プロファイルを改善する為に、アルコキシアルキル化反応により、酸素原子をＮ−アルキルピリジル鎖中に入れることに対応する系統的研究が企てられた。対応するトシレートによるアルコキシアルキル化反応中に偶然起こる予想されない構造転位が、本明細書に示される。幅広い実験及びコンピューターによる手法が使用されて、ピリジル窒素の四級化に関与する転位機構を解明し、該四級化は、単一生成物でなく、種々の混合したＮ−アルコキシアルキル化及びＮ−アルキル化されたピリジルポルフィリンを導いた。該転位機構は、鎖長依存性の様式で、中間体のアルキルオキソニウムカチオンの形成を伴い、それは、その後、イン・シチュー（ｉｎ  ｓｉｔｕ）のＮ−アルキル化に対する競合的Ｎ−アルコキシアルキル化の異なった動力学及び熱力学を推進する。酸素原子に隣接する異なる長さのアルキルフラグメントの多数のアルコキシアルキルトシレートの使用は、本発明者らが、高純度の及び優れた治療的潜在能力のある単一の化合物の合成を生ずるアルキルフラグメントの集合を同定することを可能にした。
【０１３０】
カチオン性Ｍｎ（ＩＩＩ）ポルフィリンは、酸化的ストレスの状態として一般的に記載される、乱れた細胞レドックス環境と関連する疾患を処置するのに最も有効なＳＯＤ模倣体及びレドックス活性の実験的治療薬の中にある。Ｎ−アルキル置換されたピリジル−又はイミダゾリルＭｎポルフィリンの中で、それらのオルト異性体がインビトロ及びインビボで最も研究された化合物である。これらは、Ｍｎ（ＩＩＩ）メソ−テトラキス−（Ｎ−エチルピリジニウム−２−イル）ポルフィリン（ＭｎＴＥ−２−ＰｙＰ５＋，ＡＥＯＬ１０１１３，ＢＭＸ−０１０）、Ｍｎ（ＩＩＩ）メソ−テトラキス−（Ｎ，Ｎ’−ジエチルイミダゾリウム−２−イル）ポルフィリン（ＭｎＴＤＥ−２−ＩｍＰ５＋，ＡＥＯＬ１０１５０）、Ｍｎ（ＩＩＩ）メソ−テトラキス−（Ｎ−ｎ−ヘキシルピリジニウム−２−イル）ポルフィリン（ＭｎＴｎＨｅｘ−２−ＰｙＰ５＋）、及び、より最近、Ｍｎ（ＩＩＩ）メソ−テトラキス−（Ｎ−ｎ−ブトキシエチルピリジニウム−２−イル）ポルフィリン（ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋，ＢＭＸ−００１）を含む（図１）。
【０１３１】
レドックス活性治療薬の開発は、強力なＳＯＤ模倣体の合成における進歩と並行した。Ｍｎ（ＩＩＩ）２−Ｎ−アルキルピリジルポルフィリンは、強いＳＯＤ模倣体として出現して、それらのいくつかはＳＯＤ酵素の活性に近づいた。ＭｎＰの固有の酸化防止剤力価は物理化学的に制御されるが、それらの生物学的活性は、それらの毒性及びバイオアベイラビリティにも依存して、それは、今度は、要因、例えば、サイズ及び親油性に依存する。固有のＳＯＤ活性を制御することにおけるＭｎＰの最も重要な構造的特徴、化合物安定性、親油性、バイオアベイラビリティ、細胞内への局在化、及び薬物動態の理解が、他の関連する化合物の最適化への道を敷いた。
【０１３２】
ＭｎＰ系治療薬の最適化は、側鎖のピリジニウム部分の制御された改変により活発に探求されてきた。短いアルキル鎖の類似体、例えば、ＭｎＴＥ−２−ＰｙＰ５＋は、低親油性及びそれ故脳組織に対する低有効性であり、そのことが中枢神経系障害の処置におけるその使用を制限する。それにも拘わらず、一連の疾患モデルにおける短いアルキル鎖の誘導体ＭｎＴＥ−２−ＰｙＰ５＋の好結果の前臨床プロファイルが、それをカナダにおける第Ｉ／ＩＩ相臨床試験に進ませた。長いアルキル鎖の類似体、例えば、ＭｎＴｎＨｅｘ−２−ＰｙＰ５＋が、そのエチル類似体よりも高いレベルで細胞に蓄積する。それでも、親油性Ｎ−アルキルピリジルポルフィリンの全身的投与は、それらの界面活性剤／ミセル的性質と関連する毒性により妨げられている。長いアルキル側鎖によりもたらされる界面活性剤の特性を低下させる試みとして、アルキル鎖のＣＨ２基を酸素原子により置き換えてアルコキシアルキル類似体を得る戦略が構想された。それでも、そのような手法の実行は面倒であった。
【０１３３】
これらの研究を妨げた落とし穴、及び最終的に本発明者らを注目すべきＳＯＤ模倣体−ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の開発に導いた実験及びコンピューターによる研究が本明細書に記載されている（図１）。前臨床研究におけるＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の注目に値する生物学的有効度及び安全な毒性プロファイル（例えば、ラットコメットアッセイ（ｒａｔ  Ｃｏｍｅｔ  ａｓｓａｙ）における遺伝子毒性の欠如）が、臨床に向かうその追求を正当化した；実際、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋は、現在、神経膠腫患者（ＮＣＴ０２６５５６０１）において正常脳の放射線防護剤として第Ｉ／ＩＩ相臨床試験中であり、頭頸部がんの患者で唾液腺及び口腔粘膜の放射線防護に関する別の試行に間もなく入るであろう。さらに具体的には、酸素化された側鎖ＭｎＰ、例えば、オルト、メタ、及びパラＭｎ（ＩＩＩ）Ｎ−ピリジルポルフィリンのメトキシアルキル（ＭＯアルキル）誘導体（アルキル＝Ｅｔ、ｎ−Ｂｕ、ｎ−Ｐｅｎ、及びｎ−Ｈｅｘ）の開発を妨げる不純物が、メチル含有ＭｎＰの予想外の形成に関係することが、本明細書で示される。汚染の程度は、メトキシアルキル鎖の長さと共に変化して、メチル−及びメトキシアルキル−含有種の分離は困難なので、いくつかのメトキシアルキル構造の使用を厳しく限定した。このことは、今度は、試料の生物学的試験に欠陥を生じさせる。全てのメトキシアルキルＭｎＰ製剤を悩ませたこれらの不純物の性質及び起源を理解することが、親油性、無毒性ＭｎＰに基づく治療の分野におけるこれからの合成の努力を容易にするであろう。メチル化／メトキシアルキル化の競合反応と関連する機構が、Ｍ０６−２Ｘレベルにおける密度関数理論により研究されて、実験データと密接に相関した。ここで提供された全体的結果は、Ｆｅ（ＩＩＩ）及びＭｎ（ＩＩＩ）両方のポルフィリン、例えば、ＦＰ−１５、ＭｎＴＴＥＧ−２−ＰｙＰ５＋、及びＭｎＴＭＯＥ−２−ＰｙＰ５＋２５、２６に関する以前出版されたＰＥＧ及びメトキシアルキルデータの再評価を求める。
【０１３４】
材料及び方法
試薬。Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ、Ｈ２Ｔ−３−ＰｙＰ及びＨ２Ｔ−４−ＰｙＰは、Ｆｒｏｎｔｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉから、２−メトキシエチルトシレート（＞９８％）、４−メトキシブタノール（＞９８％）、６−ブロモヘキサン−１−オール（＞９５％）は、ＴＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａから、５−メトキシペンタノール（９８％）はＫａｒｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．から、塩化ｐ−トルエンスルホニル（９８％）は、Αｌｐｈａ  Ａｅｓａｒから、ピリジン（９９％）及びテトラ−ｎ−ブチル塩化アンモニウム水和物（９８％）はＡｌｄｒｉｃｈから、ＭｎＣｌ２×４Ｈ２Ｏ（９９．７％）及びヘキサンは、Ｊ．Ｔ．Ｂａｋｅｒから、及びＮＨ４ＰＦ６（純度９９．９９％）はＧＦＳ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓから購入された。無水ジエチルエーテル及びアセトンはＥＭＤ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓから、無水メタノール、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトニトリル、ＥＤＴＡ及びＫＮＯ３はＭａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔから、９８％無水Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（４−Åモレキュラーシーブス上で保管）、プラスチック裏打ちシリカゲルＴＬＣプレート（Ｚ１２２７７７ー２５ＥＡ）はＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから、及びシリカ（ＳｉｌｉａＦｌａｓｈ（登録商標）Ｇ６０、７０〜２３０メッシュ）はＳｉｌｉｃｙｃｌｅ（カナダ）からであった。６−メトキシヘキサン−１−オール及びＨ２ＴＭＯＥ−２−ＰｙＰ４＋は、以前記載されたように２６、２７調製された。全ての他の化学物質は受けとったまま使用された。
【０１３５】
４−メトキシブチル、５−メトキシペンチル、及び６−メトキシヘキシルトシレート。合成は、前に記載されたように２８、２９実施された。簡単に説明すると、０．０４８モルの好適なメトキシアルコール（４−メトキシブタノール：５．００ｇ；５−メトキシペンタノール：５．６７ｇ；６−メトキシヘキサノール：６．４０ｇ）を含有する５０ｍＬのＣＨＣｌ３溶液に、０℃で、ピリジン（７．７６３ｍＬ、０．０９６モル）が加えられ、続いて塩化ｐ−トルエンスルホニル（１３．７３ｇ、０．０７２モル）の５０ｍＬのＣＨＣｌ３溶液が滴加された。反応混合物は、０℃で２時間（４−メトキシブタノール及び５−メトキシペンタノールについて）又は４．５時間（６−メトキシヘキサノールについて）攪拌された。Ｈ２Ｏ（４×１００ｍＬ）、２Ｍ  ＨＣｌ（４×１００ｍＬ）、飽和ＮａＨＣＯ３溶液（ｐＨ約６まで）及びＨ２Ｏ（３×１００ｍＬ）で抽出された後、有機相は無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥されて濾過された。該溶液は、ロータリーエバポレーターで蒸発されて、油性残渣は、フラッシュクロマトグラフィー（ＣｏｍｂｉＦｌａｓｈ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ、移動相＝Ｈｅｘ：ＥｔＯＡｃ）により精製された。所望の生成物を含有していた分画が合わされてロータリーエバポレーターで蒸発されて無色の油を生じた。１Ｈ、１３Ｃ  ＮＭＲ、及びＭＳデータは、提案された構造と一致した。収率：４−メトキシブチルトシレート：８４．７％（１０．５０ｇ）；５−メトキシペンチルトシレート：７６．７％（１０．０３ｇ）；６−メトキシヘキシルトシレート：９０％（１２．３７ｇ）。
【０１３６】
Ｍｎポルフィリン。ＭｎＴＭＯＥ−Ｘ−ＰｙＰＣｌ５、ＭｎＴＭＯＢｕ−Ｘ−ＰｙＰＣｌ５、ＭｎＴＭＯＰｅｎ−Ｘ−ＰｙＰＣｌ５、及びＭｎＴＭＯＨｅｘ−Ｘ−ＰｙＰＣｌ５（Ｘ＝２、３、又は４）を調製するためのＨ２Ｔ−Ｘ−ＰｙＰ（Ｘ＝２、３、又は４）のメトキシアルキル化及びその結果のＭｎ金属化は、他の関連するアルキル系について前に記載されたように３０実施された。Ｈ２Ｔ−Ｘ−ＰｙＰ（Ｘ＝２、３、又は４）（２０ｍｇ、０．０３２ｍｍｏｌ）の無水ＤＭＦ（２ｍＬ、１０５℃で１５分間予め加熱された）中の溶液に、好適なトシレートが加えられた（２−メトキシエチルトシレート、ＭｅＯＥｔＯＴｓ：３．６７ｇ、０．０１６モル；４−メトキシブチルトシレート、ＭｅＯＢｕＯＴｓ：４．１８ｇ、０．０１６モル；５−メトキシペンチルトシレート、ＭｅＯＰｅｎＯＴｓ：４．００ｇ、０．０１６モル；６−メトキシヘキシルｐ−トシレート、ＭｅＯＨｅｘＯＴｓ：２．２０ｇ、０．００８モル）。反応の進行は、ＴＬＣにより、１：１：８ＫＮＯ３−飽和Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ：アセトニトリルを移動相として使用して追跡された。反応混合物は、Ｈ２Ｏ及びクロロホルムを含有する分液漏斗中に濾過されてクロロホルムで数回抽出された。塩化物塩の単離、ＭｎＣｌ２を用いる金属化及び塩化物塩としてのＭｎポルフィリンの単離は、Ｍｎ（ＩＩＩ）Ｎ−アルキルピリジルポルフィリンについて以前記載されたように３０実施された。生成物は、真空下に室温で乾燥された。単離された固体は、使用された出発原料のメトキシアルキルトシレート及びポルフィリンに従って「メトキシアルキル鎖／ポルフィリン異性体」と標識された；短縮形はトシレート（すなわち、ＭｅＯＥｔ、ＭｅＯＢｕ、ＭｅＯＰｅｎ、ＭｅＯＨｅｘ）及びポルフィリン異性体（２−Ｐｙ、３−Ｐｙ、及び４−Ｐｙは、オルト、メタ、及びパラＮ−ピリジルポルフィリン系を表す）の両方のそれぞれについて使用された。関連するＭｎＴＥ−２−ＰｙＰについて以前報告された３１ような、起こりそうな熱的脱アルキル化を避ける為に、高められた温度における固体の乾燥は試みられなかった。ＴＬＣ及びＥＳＩ−ＭＳ分析が、固体は完全に四級化されるが、単一の化合物ではないことを示すことは注目に値しない（結果及び考察の節を参照されたい）。
【０１３７】
Ｍｎ錯体の分析。電気化学、エレクトロスプレーイオン化質量分析法（ＥＳＩ−ＭＳ）、ＵＶ−可視分光法及びＳＯＤ様活性が、以前記載されたように２９、３２実施された。全ての量子化学計算は、Ｍ０６−２Ｘ／６−３１１＋＋Ｇ（２ｄ，ｐ）／／Ｍ０６−２Ｘ／６−３１＋Ｇ（ｄ）ＤＦＴレベルで３３〜３８、Ｇａｕｓｓｉａｎ  ０９ソフトウェア３９を使用して実施された。全ての頻度計算は、１０５℃で実施されて、最小及び遷移状態をキャラクタライズする為に使用された。溶媒効果は、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）について、ＣＰＣＭ連続体溶媒和モデル４０の使用が考慮に入れられた。反応体、遷移状態、及び生成物の自由エネルギーは、溶液中で最適化され４０及び標準の１モルＬ−１濃度への気体の圧縮作業を含む理想ガス分配関数４１（又は遊離自由エネルギー４２）を含むよう補正された構造に対する理想のガス分配関数から得られた。ＤＭＦ中におけるイオン対の形成に基づくクーロンの安定化エネルギーも、各イオンを球と近似することにより最終結果に含まれて、ここで、その球の体積は該溶質の空洞の体積と同じとみなされた４３；該イオン対中におけるカチオンとアニオン間の距離は２個の球の半径の合計とした。
【０１３８】
結果及び考察
Ｍｎ（ＩＩＩ）Ｎ−ピリジルポルフィリンのメトキシアルキルトシレートによる四級化は、競合するｉｎ  ｓｉｔｕのメチル化により弱められる。酸素化されたアルキル側鎖の導入が、Ｍｎ（ＩＩＩ）Ｎ−アルキルピリジルポルフィリンの毒性を低下させる手段として探求された。本発明者らは、この合成戦略に関連する合成の弱点をここで説明する。該合成手法を理解することは、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の開発が臨床へのその経路を敷くことに益した。Ｎ−ピリジルポルフィリンの３種全ての異性体のメトキシアルキル化は、好適な鎖長の４種のトシレート（すなわち、ＭｅＯＥｔＯＴｓ、ＭｅＯＢｕＯＴｓ、ＭｅＯＰｅｎＯＴｓ、及びＭｅＯＨｅｘＯＴｓ）で実施されて、１２種の製剤を数えた。該合成及び精製経路は、関係するアルキル誘導体の該合成及び精製経路から改良され、１０５℃におけるＤＭＦ中のＨ２Ｔ−Ｘ−ＰｙＰ（Ｘ＝２、３、又は４）の好適なトシレートとの反応とそれに続く室温における水性条件下のＭｎＣｌ２を用いる金属化を包含した。単一の化合物と思われる固体は単離されなかった（下を参照されたい）。
【０１３９】
メトキシアルキル化反応は、ＴＬＣによりモニターされた。該製剤のどれも単一のＴＬＣスポットを生じなかった。実際、ＴＬＣプレートは、いくつかの製剤が少なくとも５種の殆ど均等に分布した生成物の混合物であることを示した。反応は、出発のポルフィリンが完全に消費されて、生じたスポット形成のプロファイルが時間と共に変化しなかったときに完結したとみなされた。２つ以上のＴＬＣスポットの存在が、長いアルキル鎖（例えば、ｎ−ヘキシル）を有するオルト異性体について、アトロプ異性体の混合物であるそれらの結果として共通しているが、単一のＴＬＣスポットが、短いアルキル鎖（例えば、メチル及びエチル）を有するオルト異性体の場合に、ならびにアトロプ異性が予想されないメタ及びパラ異性体に対して、常に観察された。ＭｎＰの不完全な四級化の結果としての複数のＴＬＣスポットの起源は、以下の証拠に基づいて除外された：（ａ）延長された加熱時間及び追加量のメトキシアルキル化試薬は、該ＴＬＣプロファイルを変化させなかった；（ｂ）単離された材料のＵＶ−ｖｉｓスペクトルは、完全に四級化されたＭｎＰに対して予想される領域で明確に定義されたＳｏｒｅｔバンドによりキャラクタライズされた（部分的四級化があれば、Ｓｏｒｅｔバンドをより高い波長に偏位させたはずである）；（ｃ）単離されたＭｎＰのボルタモグラムは、対称的でありショルダーがなく、唯一のＭｎＰ種の存在（該ＴＬＣ分析を考慮すれば、そうではない）、又は該試料が殆ど同一の金属が中心にあるＭｎ（ＩＩＩ）／Ｍｎ（ＩＩ）の還元電位Ｅ１／２を有する非常に近い関係の種の混合物を含有することのいずれかを示した。四級化の程度が変化する種の混合物ならば不都合な特徴のボルタモグラムを生じたはずで、それはどの該製剤でも観察されなかった。ＥＳＩ−ＭＳスペクトルは、化合物の混合物に典型的な、及びＴＬＣデータと一致する一組のピークを示した。ヘプタフルオロブチレートアニオン（ＨＦＢＡ−）が、他の場所で報告されたＭｎＰ断片化を排除する条件下で、ＥＳＩ−ＭＳ分析のためのイオン対形成剤として使用された。全ての試料のＥＳＩ−ＭＳスペクトルが、２組のピークによりキャラクタライズされた（図２）。ｍ／ｚ３８５〜ｍ／ｚ５２０の範囲の第１組は、イオン対が形成されたクラスター（ＭｎＰ５＋＋２ＨＦＢＡ−）３＋／３と規則的に関連する領域で起こるが、それに対してｍ／ｚ６８５〜８９０の第２組は、イオン対（ＭｎＰ５＋＋３ＨＦＢＡ−）２＋／２と関係する。完全に四級化されたメトキシアルキル化種に対応する予想されたピークが各場合に観察されたが、これらのピークは、より低いｍ／ｚ値及び時としてより大きい強度の他のピークにより常に伴われた。これらの系をキャラクタライズすることにおけるブレークスルーは、ＥＳＩ−ＭＳ分析をＴＬＣ−ＳｉＯ２（飽和ＫＮＯ３（ａｑ）：Ｈ２Ｏ：ＣＨ３ＣＮ、１：１：８ｖ／ｖ／ｖ）による該試料の予備的分離と合わせることにより達成された。各ＴＬＣスポットが単離されて、各ＴＬＣスポットから回収されたＭｎＰがＥＳＩ−ＭＳにより個々に分析された。典型的な場合として、「ＭｅＯＢｕ／３−Ｐｙ」材料のＴＬＣ分析は、４つのスポットを生じた。ＥＳＩ−ＭＳ分析で４種のＭｎＰ５＋−タイプの化合物の４つの明瞭なスペクトル特性が得られ、該（ＭｎＰ５＋＋２ＨＦＢＡ−）３＋／３のイオン対形成領域に対応するそのスペクトルの特徴が、図２に示される。図２中の各スペクトルは、最初に単離された試料のｍ／ｚ３８５〜５２０領域に４ピークの１つを含有する；同じことが他のスペクトル領域についても真である（示していない）ことは注目するに値しない。図２における各化合物についてのＥＳＩ−ＭＳデータは、完全に四級化されたＭｎＰ５＋種（２つのＨＦＢＡ−アニオンとイオン対を形成している）と一致して、４から１に減少したメトキシアルキル部分の数及び対応して０から３に増加したメチル基の数の両方が、４に等しいピリジル部分における置換基の合計数を維持している。該試料におけるメチル基の数が多くなるほど、ＴＬＣのＲｆ値は小さくなり、そのことは、ピリジル側鎖の長さの減少に伴うＭｎＰ５＋極性における増大（低下した親油性）についての以前のデータ１１、１２、３０と一致した。関連するオルト系「ＭｅＯＢｕ／３−Ｐｙ」（図２）において、ｍ／ｚ３８６．２及びｍ／ｚ６８５．５における余分なピークは、疑いの余地なく全くメトキシブチル基を含有せず、その代わりに４メチル基を含有する完全にキャラクタライズされた化合物、すなわち、ＭｎＴＭ−３−ＰｙＰ５＋に対応する。同様なシナリオはＭｅＯＢｕ／２−Ｐｙ系でも見られた。いくつかの単離された固体の元素分析及びＣ／Ｎ比は驚くべきことに優れていたことは注目に値しない。従って、元素分析に基づいて、該製剤のいくつかは単一の化合物からどのくらい離れているかについてのヒントはなかった。
【０１４０】
全てのＭｎＰ５＋種は、側鎖のタイプがメチル及び／又はメトキシアルキルであるかに関わらず、イオン化、イオン対形成、及びイオン抑制挙動に関して同様な特徴を共有するはずであることを考慮すると、ＥＳＩ−ＭＳスペクトルにおけるピークの強度は、単離された混合物全体に対する各個々の種の寄与の粗い測定として使用された。所望のテトラメトキシアルキル化ポルフィリンの該１２種の製剤の各々において、ピリジル基が、１、２、３、又は４個のメチル基により代わりに四級化されていた副生物に対する分布比が図３に描かれている。メトキシアルキル化の損傷で起こる全メチル化の程度が図４に提示されている。図２におけるＥＳＩ−ＭＳのデータは、視覚検査により定性的に判定された該ＴＬＣスポットの相対色強度と一致する。分布データ（図３）及びメトキシアルキル化に対するメチル化の程度の（図４）の検討は、メチル化の可能性及び程度は、使用されたポルフィリン異性体及びメトキシアルキルトシレートの両方の性質で変化することを示した。これらの系における一般的傾向がまとめられると以下のようである：（ｉ）望ましくないメチル化は、メタ又はパラ異性体系におけるよりもオルト異性体系においてより顕著である；（ｉｉ）メトキシアルキル化は、（メチル化と反対に）ＭｅＯＥｔＯＴｓ及びＭｅＯＨｅｘＯＴｓの使用により容易になるが、それに対してメチル化は、ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓの使用で優勢になり、目標のテトラメトキシアルキル化ＭｎＰは最少になる；（ｉｉｉ）メチル化はＭｅＯＰｅｎＯＴｓ系で優位を占め、「ＭｅＯＰｅｎ／Ｘ−Ｐｙ」（Ｘ＝２、３、又は４）の固体は、ＭｎＴＭ−Ｘ−ＰｙＰ５＋種（Ｘ＝２、３、又は４）で特に多い：該オルト系で試みられたメトキシペンチル化は、単離された混合物中における主要な化合物として、望ましくないＭｎＴＭ−２−ＰｙＰ５＋を生じた。メチル化がメトキシアルキル化と競合することは明らかである。該反応混合物中におけるメチル基の供給源、及びこの競合に対する機構の理解は下で述べられる。
【０１４１】
機構の研究：メチル化と競合するメトキシアルキル化。ｉｎ  ｓｉｔｕにおけるメトキシアルキル基及びメチル基の両方の供給源としてのメトキシアルキルトシレートの役割が、実験及びコンピューターによるデータにより確認されて、それは、競合するメトキシル化及びメチル化反応の原因となる可能な１以上の機構を明らかにすることにいくらか役立った。
【０１４２】
１００〜１０５℃における純ＤＭＦ中における長引いた加熱で、Ｎ−ピリジルポルフィリンは不変のままであり、このことは、メチル基の供給源が、出発ポルフィリンのバッチ中のいかなる不純物でも、ｉｎ  ｓｉｔｕでＤＭＦ単独の熱分解により発生したいかなる化合物でもないことを示した。これは、対応するＮ−アルキルピリジルポルフィリンシリーズ（アルキル＝Ｅｔ、ｎＢｕ、ｎＨｅｘ、ｎＨｅｐなど）の調製において、メチル化が観察されたことがないという圧倒的なデータと一致する。該メチル化は、メトキシアルキルトシレートが存在する反応条件下におけるＤＭＦ分解に関与するいくつかの方法から生ずることができることが想定されることができる。メチル基の供給源としてＤＭＦの関与を疑いの余地なく除外する為に、ＭｅＯＢｕＯＴｓによるＨ２Ｔ−２−ＰｙＰの四級化反応が重水素化ＤＭＦ（ｄ６−ＤＭＦ）で実施されて、単離された材料のＥＳＩ−ＭＳの生成物分布プロファイルが、非重水素化ＤＭＦを用いて観察されたプロファイルと同一であった。それに加えて、メチル化は起こったが、ピークの同位体偏位（メチル化が−ＣＤ３基の供給源としてｄ６−ＤＭＦを有した場合に予想された）は観察されなかったので、このことがメトキシアルキルトシレートを、ｉｎ  ｓｉｔｕにおけるメチル化種の供給源として再確認した。
【０１４３】
メトキシアルキルトシレートが、１Ｈ及び１３Ｃ  ＮＭＲ分光法、ＴＬＣ、ＥＳＩ−ＭＳ及びＧＣ／ＭＳにより徹底的に分析されて、メチル化の原因となることができる不純物は検出されなかった。このことが、メチル化種は、ＤＭＦ中におけるｉｎ  ｓｉｔｕの何らかの熱的方法により発生することができるという仮説を支持した。これは、ポルフィリンと独立の経路を表す。それ故、メトキシアルキルトシレートの熱的安定性が、ポルフィリン四級化で使用された条件と同様な条件下で研究された。従って、メトキシアルキルトシレートが、ＤＭＦ中１００℃で加熱されて、一方、転換は、ＴＬＣ及びＥＳＩ−ＭＳによりモニターされた。７時間の加熱後、変化は、ＭｅＯＥｔＯＴｓ及びＭｅＯＨｅｘＯＴｓの場合には観察されなかった。反対に、ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓの場合に新しい生成物が明確に形成された。粗材料のＥＳＩ−ＭＳスペクトルは、ｍ／ｚ１８７にピークの存在を示したが、これは、反応混合物中におけるメチルトシレート（ＭｅＯＴｓ）の存在と一致する。これらの材料の確実なＭｅＯＴｓ試料とのＴＬＣの共溶離が、ＤＭＦ中の１００℃におけるＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓの加熱におけるＭｅＯＴｓの形成を確認した。それ故、ｉｎ  ｓｉｔｕにおけるＭｅＯＴｓの形成は、Ｎ−ピリジルポルフィリンのメトキシアルキル化中に観察された競合するメチル化反応を説明することができた。
【０１４４】
メトキシアルキルトシレートＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴＳは、予想されたように、ＭｅＯＴｓへの転換に対して温度が低いほどより安定であった。６０〜８０℃範囲内の温度で、ＭｅＯＴｓは、ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴＳをＤＭＦ中でそれぞれ４５時間及び２１時間加熱したときに検出された。この情報は、ポルフィリンのメトキシアルキル化自体の為にはあまり重要性はないが（ＭｅＯＴｓの蓄積、従ってメチル化を可能にすると思われるこれらの温度で、メトキシアルキル化は、通常のアルキル化と同様に、かなり遅いので）、ＭｅＯＢｕＯＴｓがＭｅＯＰｅｎＯＴＳよりもＭｅＯＴｓに転換されやすいことが確立される。ｉｎ  ｓｉｔｕでＭｅＯＴｓを生ずるこの相対的傾向は、メチル化が、ＭｅＯＢｕＯＴｓ系と比較してＭｅＯＰｅｎＯＴｓ系で支配的であるという事実と相関する（図３）。尚、ＭｅＯＴｓは、その長めのアルキル類似体、例えば、Ｅｔ、ｎＢｕ、ｎＨｅｘなどよりも有意に速く反応する。
【０１４５】
図３に描かれたＭｎＰ種の分布は、２つの競合する反応：メトキシアルキル化及びメチル化の間のバランスから生ずることは明らかである。それに加えて、図４に示されたメチル化の程度は、種々の効果、例えば、四級化されていないピリジル基の有効性、ｉｎ  ｓｉｔｕで発生したメチル化剤の蓄積、及びメトキシアルキルトシレート及びメチル化剤の両方に対するピリジル基の相対反応性の組み合わせの結果である。３通りの可能な経路は、これらの系で観察された正味の転換を受け容れると考えられた（図５）。競合する全体的反応性の傾向のＮ−ピリジルポルフィリン異性体及びメトキシアルキルトシレート鎖の長さの両方に対する依存性に関していくらかでも明らかにする目的で、各経路についての機構及び反応プロファイルが、コンピューターにより研究された。Ｎ−ピリジルポルフィリンのピリジル部分は、図５中の遊離のピリジン環により表された。ピリジル基の代用としてのピリジンの使用は、Ｎ−ピリジルポルフィリン中の４つのピリジル基の各々が互いに独立に反応するという事実により正当化され；そのような単純化がより正確な計算を可能にする。
【０１４６】
経路Ａ（図５）は、所望のメトキシアルキル化反応と関連する機構を描き、該機構はメトキシアルキルピリジニウムの対応するトシレート塩（生成物３ａ）を生ずる遷移状態（ＴＳ）２Ａを通る通常のＳＮ２機構に従うことが示唆される。メチル化反応は、メチル化剤をｉｎ  ｓｉｔｕで生ずるメトキシアルキルトシレートの転位を確かに含み、その為に、２つの補助経路（Ｂ及びＣ）が構想された：出発のメトキシアルキルトシレートが経路Ｂ及びＣの両方における共通の中間体（３Ｂ，Ｃ）としてのメチルオキソニウムシクロアルカンのトシレート塩に転位する。この中間体は、次に、ピリジン（経路Ｂ）又はトシレート（経路Ｃ）のいずれかと直接反応しうる。経路Ｂは、トリアルキルオキソニウム塩により実施されたアルキル化についての先行文献があるので、このオキソニウム塩のメチル化の性質を試すものである。経路Ｃでは、メチルオキソニウムシクロアルカンのトシレート塩は転位して安定な生成物ＭｅＯＴｓ及び対応する環状エーテル（生成物５ｃ）をさらに生ずる。経路Ｃにおけるメチル化剤は、ＭｅＯＴｓであり、それは次にピリジンと反応してメチルピリジニウムのトシレート塩を生ずる。
【０１４７】
図５に描かれた機構に関する量子化学計算は、ＤＦＴレベルで、金属を含有しない種の熱化学、熱化学的動力学、及び非共有結合相互作用研究において優れた性能を示したＭ０６−２Ｘ混成メタ一般化勾配近似汎関数を使用して実施された。６−３１１＋＋Ｇ（２ｄ，ｐ）基準の設定で単一点計算が、６−３１＋Ｇ（ｄ）基準の設定で最適化された幾何学的配置で実施された。予備的単一点計算も、より小さい６−３１１＋Ｇ（ｄ，ｐ）基準の設定で実施された。２通りの基準設定で得られた結果の間に定性的な差はないが、２つの設定の結果の間に６ｋＪモル−１までの変化が観察された。全ての実験の反応は、ＤＭＦ中１０５℃で実施されたので、全ての自由エネルギーのデータは、ＤＭＦについて、ＣＰＣＭ連続体溶媒和モデルを使用してこの温度で計算された。連続体溶媒和モデルの使用は、特定の溶質−溶媒相互作用（例えば、水素結合）が、該研究された系では予想されないので正当化される。それに加えて、ＣＰＣＭモデルは、非水性溶液中における化合物の障壁の高さ及び反応エネルギーの研究において優れた性能を示している。反応体、遷移状態及び生成物の自由エネルギーは、図６に示される。これらの値は、１モルＬ−１の標準状態の溶液相濃度に対する１気圧の標準状態の気相濃度から、溶質の移動に関連する圧縮作業の補正を含む。この効果は、反応又は反応物と生成物との間の分子性が変更される工程、例えば、１→２Ａ、２Ｂ，Ｃ→３Ｂ，Ｃ、４Ｂ→５Ｂ、４Ｃ→５Ｃ、及び６Ｃ→７Ｃ（＝５Ｂ）の工程に関連して、自由エネルギー変化の有意の低下（１０５℃で約１０．８ｋＪモル−１だけ）を説明する。ＭｅＯＥｔＯＴｓについて、圧縮仕事の効果は、２Ｂ，Ｃと２Ａとの間のエネルギー差の増大を導き、一方、ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓについては、それはこのエネルギー差の減少を導くが、そのような減少は、２Ａ及び２Ｂ，Ｃのエネルギーの順序づけを逆に戻すには十分でない。それに反して、ＭｅＯＨｅｘＯＴｓの場合に、そのような効果は、２Ｂ，Ｃ及び２Ａのエネルギーにおける逆転を引き起こす（図６）。３Ａ、３Ｂ，Ｃ、４Ｂ及び５Ｂにおけるようなイオン対の形成に基づくクーロンの安定化エネルギーは、約５ｋＪモル−１であったので；及びそのような補正は、自由エネルギー全体のプロファイルに対する影響が殆どなかった。
【０１４８】
経路Ｂ及びＣは、遷移状態、中間体、又は生成物としてのオキサシクロアルカンの関与又は形成により特色付けられる。従って、ＭｅＯＥｔＯＴＳ、ＭｅＯＢｕＯＴｓ、ＭｅＯＰｅｎＯＴｓ、及びＭｅＯＨｅｘＯＴｓは、対応するヘテロシクロ環オキサシクロプロパン（オキシラン、エポキシド）、オキサシクロペンタン（オキソラン、テトラヒドロフラン）、オキサシクロヘキサン（オキサン、テトラヒドロピラン）、及びオキサシクロヘプタン（オキセパン）とそれぞれ関連する。図４は、Ｎ−ピリジルポルフィリンのメチル化が、異性体のタイプに関わらず、以下、ＭｅＯＰｅｔＯＴｓ＞ＭｅＯＢｕＯＴｓ＞ＭｅＯＨｅｘＯＴｓ＞ＭｅＯＥｔＯＴｓの順で容易であり、この反応性全体が、対応する複素環の安定性の傾向、テトラヒドロピラン（６員環）＞テトラヒドロフラン（５員環）≒オキセパン（７員環）＞＞エポキシド（３員環）５１とおおまかに相関するが、例外はＭｅＯＨｅｘＯＴｓ系であり、それはＭｅＯＥｔＯＴｓの場合と同様なメチル化のレベルを示すことは注目に値しない（図４）；この見かけの不調和は後で扱われるであろう。ＭｅＯＥｔＯＴｓ系について、経路Ｂ又はＣのいずれかによるメチル化は、不安定な３員環種の形成に依存して、直接メトキシアルキル化（経路Ａ）は、（３９ｋＪ・モル−１を超えることにより）他の経路よりもかなり有利であり（図６で、第１の遷移状態２Ａ及び２Ｂ，Ｃのエネルギーを比較されたい）、このことは、この場合に検証されたメチル化の非常に低いレベルと矛盾しない。ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓ系では、遷移状態２Ｂ，Ｃ及び２Ａのエネルギーにおける差（約６ｋＪ・モル−１の）は、ＭｅＯＥｔＯＴｓ系についての対応するエネルギー差より有意に小さいのにもかかわらず、５及び６員環の予備的構成と関連する第１のエネルギー障壁は、経路Ａにおけるよりも、経路Ｂ及びＣにおいて小さい（すなわち、２Ｂ，Ｃ＜２Ａ）。しかしながら、この比較的小さい差でさえ、後で論ずる他の効果と一緒になって、これらの２つの系で得られるはるかにより高い程度のメチル化に寄与するのに十分高いと思われ（図３及び４）；エネルギーにおける差はおよそ２ＲＴに等しく、従って、アレニウスの方程式の指数因子に対するその寄与を考慮すれば、それは、該反応の速度定数における大きい効果をもたらす。別の点は、３員環種から５員環種へ、５員環種から６員環種へ、すなわち、ＭｅＯＥｔＯＴｓ系からＭｅＯＢｕＯＴｓ系へ、ＭｅＯＢｕＯＴｓ系からＭｅＯＰｅｎＯＴｓ系への、それぞれの中間性と関連する系から進むに伴う第１の工程（１→２）の最低活性化エネルギーにおける減少である。従って、ＭｅＯＥｔＯＴｓからＭｅＯＢｕＯＴｓ系に変化するとき、活性化エネルギーにおける約５ｋＪ・モル−１の減少が予測されるが、それに対してＭｅＯＢｕＯＴｓからＭｅＯＰｅｎＯＴｓ系に変化するとき、活性化エネルギーはさらに約４ｋＪ・モル−１だけ減少する（図６）。
【０１４９】
該反応の速度の制御における別の特徴は、所与の原子が、増殖的なＴＳが形成されるように、所望の転換と関連する正しい原子に命中する確率である。例えば、ＴＳ  ２Ａを形成する為には、効果的な遷移状態２Ａを生ずる為に、反応を生じさせない他の原子との多くの非効率的な衝突という犠牲を払って、ピリジン環のＮ原子は、ＭｅＯアルキルＯＴｓ中のトシレート基と直接結合しているＣ原子に到達しなければならない（図５）。従って、そのような有利な遭遇及び効果的な衝突の確率は、トシレートの側鎖が長くなるにつれて減少する。それ故、そのような効果は、５及び６員環系、すなわち、ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓ系、それぞれのための遷移状態２Ａにより要求される系を構造的に構成する尤度におけるさらなる減少（障壁高さの影響は別にして）を導くはずであると予想され、それは、最終的にこのより長い側鎖を有するトシレートのための経路Ａの効果的な尤度の減少と言い換えられる。これらの特定のＭｅＯＢｕＯＴｓとＭｅＯＰｅｎＯＴｓ系の間におけるそのような効果の大きさの差は、殆ど無視されうるはずであり、その理由は、それらは、側鎖中の６又は７個のコア原子のうち、それぞれ、ただ１個のＣ原子だけ異なるのみであるからである。このタイプの統計的効果は、分子内ヘテロシクロ環形成を含む遷移状態２Ｂ，Ｃ（図５）の形成にも関連することが予想される。Ｎ本の単結合により形成される所与の鎖の回転異性体の数（最少）は３Ｎである５２。本発明の場合に、Ｎは、ヘテロシクロ環中の単結合の数と一致するが、それは、これらの結合だけが閉環確率と関連するからである。所与の最小の集団は、ボルツマン分布によりそのエネルギーと結びつけられることができる。ＭｅＯＢｕＯＴｓについては、最低のエネルギーの最小のものが、合計２４３通りの可能な配座異性体（Ｎ＝５）のうちで、ＴＳ  ２Ｂ，Ｃの形成に対応する特定の５員環配座異性体の前駆体であると予想される。ＭｅＯＢｕＯＴｓ中の３及び４員環の前駆体に類似する配座異性体は、所望の反応を生ずる為には非効率的であり（Ｏ原子は、内部の活性化されていないＣＨ２基に命中するであろう）、それに加えて、環の歪みの結果として５１、それらのエネルギーは、かなり高いはずである。従って、それらは、比較的多数の配座異性体に寄与するという事実にもかかわらず、それらのボルツマン集団は、小さいと予想される。それ故、それらの発生は、ＴＳ  ２Ｂ，Ｃの形成にとって殆ど無視しうる障碍を表すと仮定することが妥当である。同じことが、ＭｅＯＰｅｎＯＴｓについて成り立ち、それは、２Ｂ，Ｃの望ましい前駆体は、７２９通りの可能な配座異性体（Ｎ＝６）のうち６員環であり、非効率的な５、４及び３員環配座異性体のエネルギーは、それより高く、順に高くなる（５員＜４員＜３員環）からである。他方、２１８７通りの極小がある（Ｎ＝７）ＭｅＯＨｅｘＯＴｓの場合には、所望の反応は７員環の形成を含み、７員環は、その全ての可能な前駆体の環のうち、最低のエネルギー環ではない。従って、ＴＳ  ２Ｂ，Ｃの形成は、そのより低いエネルギー５１の帰結として、所望の効果的な７員環配座異性体の対応する集団より高いボルツマン集団を有する非効率的な６員の前駆体���配座異性体の発生を考慮すれば、困難である。全体として、ＭｅＯＨｅｘＯＴｓの場合における正味の効果は、活性化の障壁の唯一の効果の帰結として予想されるものと比較して、ＴＳ  ２Ｂ，Ｃの形成を妨げることである。これらの合わされたエネルギーの及び配座の要因は、ＭｅＥｔＯＴｓ系で見出されたレベルに近く、この系について実験的に観察されたメチル化の低レベル（図４）の説明になる。次に、統計的な及びエネルギー障壁の効果の正味の結果が、ＭｅＯＨｅｘＯＴｓにおける効果的なＴＳ  ２Ｂ，Ｃの形成を、ＭｅＯＥｔＯＴｓの場合と同じく不利にすることが示唆される。
【０１５０】
図６は、生成物３Ａの形成が、ＭｅＯＥｔＯＴｓ及びＭｅＯＨｅｘＯＴｓの両方に向かう５Ｂよりも熱力学的に有利である、すなわち、メトキシアルキル化経路がメチル化経路より有利であることを表す。しかしながら、ＭｅＯＥｔＯＴｓについて生成物と反応体との間のエネルギー差が約５０ｋＪ・モル−１であるのに対して、ＭｅＯＨｅｘＯＴｓについてこの差はただの約１ｋＪ・モル−１である。従って、これらの２つの系について、熱力学的効果はＭｅＯＨｅｘＯＴｓについては非常に小さいが、経路Ａ（メトキシアルキル化）は、反応速度論的に、ならびに熱力学的に、経路Ｂ及びＣより有利である。他方、ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓについては、５Ｂの形成は、３Ａの形成よりも、約２３及び約３７ｋＪ・モル−１だけ、それぞれ熱力学的に有利である。それ故、ＭｅＯＢｕＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓについて、経路Ｂ及びＣ（メチル化反応に至る）は、反応速度論的及び熱力学的の両方で経路Ａより有利である。
【０１５１】
ＭｅＯＥｔＯＴｓについて、遷移状態４Ｂと４Ｃとの間の相対安定性は、副次的な重要事項であるように思われ、その理由は、２Ａの自由エネルギーが２Ｂ，Ｃのそれよりも有意に低いので（図６）、経路Ｂ及びＣが、２Ｂ，Ｃの形成に関して、すでに第１の工程で回避されているからである。逆に、ＭｅＯＨｅｘＯＴｓについて遷移状態４Ｂと４Ｃの間の相対安定性（図６）が、５Ｂの形成を妨げることを助長し得、それは、実験的に観察される低いメチル化の収率と矛盾しない（図４）。そのような差（約１２．８ｋＪ・モル−１の）が比較的大きいという事実にもかかわらず、生成物５Ｃの形成は、無視できないと思われ、従って、メチル化されたピリジニウム種５Ｂの収率におけるさらなる減少を惹起する。メチル化生成物５Ｃの比較的高い量の形成は、ＴＳ  ４Ｃの形成は、その速度がトシレートの濃度に依存する２分子反応を含むので、実験条件下で使用された大過剰のＭｅＯアルキルＯＴｓにより説明されうる。逆に、ＴＳ  ４Ｂから５Ｂが形成される速度は、ＭｅＯアルキルＯＴｓの濃度と無関係である。それに加えて、５Ｃの形成は、単独で、ＤＭＦ中において１０５℃で加熱されたＭｅＯアルキルＯＴｓが、実験でメチル化剤ＭｅＯＴｓを生ずることが示されたという事実によっても正当化される。ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓ系のためのメチル化経路のＭｅＯＨｅｘＯＴｓと比較した優越は、３Ａ及び５Ｂのはるかに大きい熱力学的相対安定性（及び前に言及されたＭｅＯＨｅｘＯＴｓに対する他の効果）と一緒になった４Ｃに対するＴＳ  ４Ｂの相対安定性における約２．２ｋＪ・モル−１のさらなら増大から生じうる。
【０１５２】
経路Ｂ及びＣは、共通のメチルオキソニウム塩を中間体として通って進む。該メチルオキソニウム塩とそのトシレート対イオンとの、又はピリジン（又はＮ−ピリジルポルフィリンのピリジル部分）との反応は、経路Ｃ又は経路Ｂのそれぞれの結果として、全体を通したメチル化を特徴づけるのに重要な工程を表す。各メチルオキソニウムカチオンの形成は、該カチオンに近接したトシレートアニオンの同時に生ずる形成をもたらす。適時の様式におけるピリジン（又はＮ−ピリジルポルフィリン）のメチルオキソニウムカチオンへの接近は、それが、ピリジン部分の、溶液の大部分からメチルオキソニウムカチオン中間体への効果的な拡散に依存することを考慮すれば、必ずしも認められない。それ故、このカチオンとトシレートとの反応は、最終的にメチル化（経路Ｃ）を促進する安定なメチル化剤ＭｅＯＴｓを生じて、メチル部分がオキソニウムカチオン中間体からピリジン又はＮ−ピリジルポルフィリンに直接移動することによって起こるはずである。
【０１５３】
Ｎ−ピリジルポルフィリンのメチル化反応に対するメトキシアルキル化を説明する経路Ａ、Ｂ、及びＣにより提案された機構の間の妥協のバランスは、特に、種々の系におけるポルフィリン異性体の完全四級化の為に必要な反応時間に関連して分析された場合に、図２、３及び４に描かれた実験データと一致する。一般的に、２−メトキシエチル及び６−メトキシヘキシル鎖によるＮ−ピリジルポルフィリンのメトキシアルキル化反応の完結に必要な時間は、同等の鎖長の対応するアルキル類似体で観察された反応と同様であった。完全に四級化されたＭｎＰ混合物を生ずる、ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓを用いる該反応は、著しく遅い。例えば、ＭｅＯＥｔＯＴｓ及びＭｅＯＨｅｘＯＴｓとのオルトＮ−ピリジルポルフィリンの反応は、予想されたように、約２４時間続いたが、それに対してＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓを用いる完全四級化は、４時間という顕著に短い時間枠で達成された。これらの短縮された反応時間は、より高いレベルのメチル化される種と関連しており、それは、メトキシアルキル化に利用できなくて、はるかに急速に支配的にメチル化されたが、完全に四級化された生成物を生ずるピリジルと思われる。Ｎ−ピリジルポルフィリンのピリジル基とトシレートの活性化されたＣＨ２基との間の効果的な衝突は、側鎖が長くなるにつれて統計的に起こりにくくなり、それは、正常な状態下では、より長い側鎖トシレートにとっては、より遅い反応で生ずるべきことである３０。逆に、メチル化は、メチル化剤が利用可能であれば、効果的な衝突がより起こりやすいのでかなり速い。従って、ＭｅＯＢｕＯＴｓ及びＭｅＯＰｅｎＯＴｓにおけるように、メトキシアルキルトシレートが転位しやすければ、遅いメトキシアルキル化は、側鎖の再構成が起こる時間を可能にして、ｉｎ  ｓｉｔｕで生じたメチル化剤が、メトキシアルキル化によって、メチル化を容易にするのに十分なレベルに蓄積することを可能にする。そのような反応の傾向は、図３及び４に示されたメチル化のプロファイルを生ずる。全体的構図は、Ｎ−ピリジルポルフィリンが、これらのメトキシアルキルトシレート系におけるｉｎ  ｓｉｔｕのメチル化剤の形成の為に、いくらか珍しい捕捉試薬及び高価なセンサーとして作用していることを示すことは注目に値しない。
【０１５４】
ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋。メトキシアルキルトシレート系の研究は、ブトキシエチル側鎖を有するＭｎ（ＩＩＩ）２−Ｎ−ピリジルポルフィリン誘導体、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋（ＢＭＸ−００１）の合成が成功するための道ならしをした（図１）。この化合物は、現在、米国で第Ｉ／ＩＩ相の臨床試験中である。この化合物の設計は、アルコキシエチルトシレート中のスルホナト基に近い方の酸素原子の位置が、メトキシエチルトシレート系に対する類推により、トシレートの転位を不利にして、従って、アルキル化に対してアルコキシエチル化を有利にするという事実を探求した。実際、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の合成は、競合するブチル化反応の徴候がなく達成された４４。ブトキシエチルトシレート系について、競合する経路Ａ、Ｂ、及びＣに関するＤＦＴ計算は、ｎＢｕＯＥｔＯＴｓに基づくｎ−ブチル化が、ＭｅＯＥｔＯＴｓに基づくメチル化よりほんの僅かに不利であることを除いて、ＭｅＯＥｔＯＴｓ系の場合と非常に似たエネルギープロファイルを生じた（図７）。酸素原子を２個の炭素だけスルホナト基から離して保つことにより、経路Ｂ及びＣにおける中間体としての３員環の形成は非常に不利であり、所望のブトキシエチル化反応（経路Ａ）がＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋に至る主要な経路である。ＭｅＯＥｔＯＴｓ及びｎＢｕＯＥｔＯＴｓの全体的プロファイルは、従って、実験の反応性の傾向とよく一致する。
【０１５５】
ＭｅＯＰｅｎＯＴｓ及びｎＢｕＯＥｔＯＴｓは、同一の鎖長の異性体であるが、鎖内の酸素原子の相対位置が、これらの２種の化合物を非常に相反する傾向の反応性にして：ＭｅＯＰｅｎＯＴｓは極端に転位しやすく、対応するメチル化経路（経路Ｂ及び／又はＣを通る）を有利にして、一方、ｎＢｕＯＥｔＯＴｓは、それ自体で反応して、ブトキシエチル化生成物を有利にする（経路Ａ）ことは注目に値しない。
【０１５６】
反応性パターンに対するトシレートの影響は別にして、酸素原子の相対位置も、生じたＭｎＰ複合体の親油性を制御すること及び特徴づけることに最も重要である。該酸素原子が曝露される（側鎖の末端で）系の溶媒和の程度は、該鎖内に深く埋め込まれた酸素原子に対するものと大きく異なる。メトキシヘキシル誘導体は比較的親水性であるにもかかわらず、ブトキシエチル類似体、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋は親油性であるばかりでなく、低い界面活性の特性及び低毒性も示す。４個のカチオン窒素で、予想される高いＭｎ（ＩＩＩ）／Ｍｎ（ＩＩ）還元電位（Ｅ１／２）及び高いＳＯＤ様活性が示された。
【０１５７】
ＭｎＴＭＯＥ−２−ＰｙＰ５＋及びＭｎＴＴＥＧ−２−ＰｙＰ５＋製剤の純度／同一性の再評価。酸素を有するｐ−トルエンスルホネートによる四級化の機構を理解することは、本発明者らが、ＳＯＤ模倣体の構造を設計及び最適化することだけでなく、本発明者らにより報告された他のＳＯＤ模倣体及びペルオキシナイトライト除去剤、すなわち、ＭｎＴＭＯＥ−２−ＰｙＰ５＋及びＭｎのＰＥＧ化されたポルフィリン（ＭｎＴＴＥＧ−２−ＰｙＰ５＋）の製剤中の主生成物及び副生物を再検討して正確に同定すること、及び他の研究者により調製されたＦｅＰＥＧ化された類似体、ＦＰ−１５の組成を推測することを可能にした。本発明者らは、ＭｎＴＭＯＥ−２−ＰｙＰ５＋及びＭｎＴＴＥＧ−２−ＰｙＰ５＋の効力をインビボで（Ｅ  ｃｏｌｉの研究における以外に）試験していないが、ＦＰ−１５は種々の動物モデルで使用された。本発明者らが、ＭｎＴＭＯＥ−２−ＰｙＰ５＋及びＭｎＴＴＥＧ−２−ＰｙＰ５＋の本発明者らの製剤の同一性及び純度を最初に報告した時点で、本発明者らは、分析対象の断片化を防止するＥＳＩ−ＭＳ条件を未だ確立していなかった。従って本発明者らは、次に、質量スペクトル中の複数のピークを、単離された材料中におけるＭｎＰの汚染物質の同定を妨げたＥＳＩ−ＭＳイオン化室における断片化及び損失に帰属させた２５、２６。ヘプタフルオロ酪酸をイオン対形成及びＭｎＰ断片化の防止を可能にするＥＳＩ−ＭＳ添加剤として使用して、以前ＭｎＴＭＯＥ−２−ＰｙＰ５＋試料と呼ばれた状況が現在の研究で解明された：図６は、単離された製剤が、実は、完全に四級化されたＭｎＰの混合物であり、その中で、目標のＭｎＴＭＯＥ−２−ＰｙＰ５＋化合物量は約７０％であり、残余の約３０％は１つ又は２つのメトキシエチル部分がメチル基により置き換えられたＭｎＰ５＋種に関することを示す（図６）。
【０１５８】
ＭｎのＰＥＧ化された化合物の再検討されたＥＳＩ−ＭＳ分析は、妥当な数の副生物；金属中心としてＭｎの代わりにＦｅを有することによってのみＭｎＴＴＥＧ−２−ＰｙＰ５＋と異なるＦＰ−１５は、類似のポルフィリン系の不純物／副生物を同様に含有することを明らかにした。四級化中における異なる長さのサイクルの形成に基づいて、ＭｎＴＴＥＧ−２−ＰｙＰ５＋の製剤は、関心のある化合物だけでなく、アルキル及びアルコキシアルキルピリジル置換基が異なる種も含有する（表１）。全ての副生物は、ＳＯＤ活性であるに違いないが（カチオン性のポルフィリンの為に考案された構造−活性の関係を考慮すれば）、それらは大きく異なる親油性を、それ故、バイオアベイラビリティを有すると思われ、それは、それらのインビボにおける効力にかなり影響するはずである。
【０１５９】
【表１】
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１：１ｖ／ｖアセトニトリル：Ｈ２Ｏ（０．０１ｖ／ｖ％ヘプタフルオロ酪酸（ＨＦＢＡ）を含有する）の混合物中におけるＭｎＴＴＥＧ−２−ＰｙＰ５＋の〜１μＭの溶液、２０Ｖコーン電圧
【０１６０】
アルコキシアルキルトシレートを有するこれらのオルト、メタ、パラＭｎ（ＩＩＩ）Ｎ−ピリジルポルフィリンの系統的評価が企てられて、該研究は、どのタイプの酸素を有する類似体が、生物学的要求と適合性を有する純度で合成されることができるかを示した。ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋が頭角を現して、放射線防護剤として現在、臨床試験に入っている。
【０１６１】
本明細書で報告された研究は、Ｎ−メトキシアルキルピリジルポルフィリン中のＮ−メチル化されたピリジル種が、ｐ−トルエンスルホネート、溶媒、又は出発の非アルキル化されたポルフィリン中の不純物からよりも、むしろ予想されない転位機構から生ずることを示す。オルト及びパラＮ−メトキシアルキルピリジルポルフィリンの合成と同様に、４−メトキシブチル及び５−メトキシペンチル置換基で完全に四級化された適度に純粋な（＞９５％）メタＮ−ピリジルポルフィリンを調製する可能性は放棄された。ポルフィリンピリジルのＮ−アルコキシアルキル誘導体化の機構に関する研究は、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の合成を導き、小さい３員環の形成と関連する不安定性が、ブトキシエチルトシレート側鎖の転位及びその結果の望ましくない副生物形成の尤度を最小化したことを証明している。該化合物は、類似のオルトＭｎＰ５＋の強力なレドックスの性質を保持しており、予想されるように、類似のアルキル鎖のミセルの性質を乱す酸素原子に基づく毒性は４〜５倍弱い。ヘキサオキシエチル類似体、ＭｎＴｎＨｅｘＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の合成における以前の成功も、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の純度と同じ高純度の化合物の単離を導く四級化中における不利な３員環形成によって説明される。本明細書で得られた知識は、望ましくないアルキル化された生成物を導きうる競合するトシレートの転位及び望ましくない種の形成を最小化することが可能なピリジル基に近い酸素原子を有するＮ−アルコキシアルキルピリジルポルフィリンを合成する為に測り知れぬほど貴重である。従って、本明細書に記載された研究は、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の設計、及び他の関係する化合物がレドックス活性治療薬として見込みのない混合物を生ずるにもかかわらず、何故この化合物が高収率／純度における調製に実際に適するかに関する理解の両方を導いた。
【実施例１０】
【０１６２】
Ｈ２ＴｎＨｅｘＯＥ−２−ＰｙＰ４＋及びＭｎＴｎＨｅｘＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の合成
【０１６３】
【化３２】
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【０１６４】
Ｈ２ＴｎＨｅｘＯＥ−２−ＰｙＰＣｌ４、メソ−テトラキス（Ｎ−（２’−ｎ−ヘキサオキシエチル）ピリジニウム−２−イル）ポルフィリンテトラクロリド：Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰ（７０ｍｇ、０．１１３ｍｍｏｌ）が、予め加熱された４ｍＬのＤＭＦ中に約５分間１１５℃で溶解されて、８．５ｇの２−ｎ−ヘキサオキシエチルｐ−トルエンスルホネート（０．０２８モル）が加えられた。Ｎ−四級化の進行は、シリカゲルプレート上の薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）により、アセトニトリル：ＫＮＯ３（飽和）：水＝８：１：１を移動相として使用して追跡された。メタノール／クロロホルム（１／４）溶媒系も該反応の進行をモニターする為に使用された。該反応は、４８時間以内に完結された。ポルフィリンは、該反応混合物からジエチルエーテルにより沈殿させられて濾過され、ジエチルエーテル（５×３０ｍＬ）で洗浄された。次にポルフィリントシレートは、１００ｍＬの熱水に溶解されて、ＮＨ４ＰＦ６の飽和水性溶液でＰＦ６−塩として沈殿させられた。該沈殿物はジエチルエーテルで徹底的に洗浄された。乾燥された沈殿物は、次に、アセトンに溶解されて、溶液は濾過され、それからポルフィリンが、メチル−トリ−ｎ−オクチルアンモニウムクロリドの飽和アセトン溶液で、塩化物塩として沈殿した。該沈殿物は、アセトンで洗われて水に溶解された。二重沈殿がさらに１回繰り返されて最高の純度の調製を確実にした。ポルフィリンは真空オーブン中でＣｌ−塩の形態で乾燥された。元素分析：Ｈ２ＴｎＨｅｘＯＥ−２−ＰｙＰＣｌ４・８Ｈ２Ｏ：元素分析：Ｃ７２Ｈ１１０Ｃｌ４Ｎ８Ｏ１２の計算値：Ｈ、７．８；Ｃ、６０．８４；Ｎ、７．８８％。実測値：Ｈ、７．７２；Ｃ、６０．５６；Ｎ、７．９２％。２６４．４（４．３８）、４１９．４（５．３５）、５１３．５（４．２７）、５４５．５（３．６４）、５８６．４（３．８６）、６４０（３．４３）。エレクトロスプレーイオン化質量分析（ＥＳＩ−ＭＳ）データ、化学種［ｍ／ｚ、実測値（計算値）］：［Ｈ２Ｐ４＋＋ＨＦＢＡ−］３＋／３［４４９．４（４４９．２）］、［Ｈ２Ｐ４＋＋２ＨＦＢＡ−］２＋／２［７８０．２（７８０．４）］、［Ｈ２Ｐ］４＋／４２８３．６（２８３．７）［Ｈ２Ｐ４＋−Ｈ＋］３＋／３３７８．１（３７７．９）［Ｈ２Ｐ４＋−Ｈ＋＋ＨＦＢＡ−］２＋／２  ６７３．３（６７３．４）、［Ｈ２Ｐ４＋＋Ｈ＋＋３ＨＦＢＡ−］２＋／２  ８８７．０（８８７．３）。ＴＬＣ保持係数、Ｒｆ（シリカゲルＴＬＣプレート上でアセトニトリル：ＫＮＯ３（飽和）：水＝８：１：１を移動相として使用）０．５３。
【０１６５】
ＭｎＴｎＨｅｘＯＥ−２−ＰｙＰＣｌ５、Ｍｎ（ＩＩＩ）メソ−テトラキス（Ｎ−（２’−ｎ−ヘキサオキシエチル）ピリジニウム−２−イル）ポルフィリンペンタクロリド：８０ｍＬのＨ２ＴｎＨｅｘＯＥ−２−ＰｙＰＣｌ４の水性溶液（１００ｍｇ、０．０７８ｍｍｏｌ）のｐＨが、１０．９に調整されて、２０倍過剰のＭｎＣｌ２（３１０ｍｇ、１．５５ｍｍｏｌ）が、攪拌されながら、２５℃で２．５時間金属化が完了するまで該溶液に加えられた。金属化の進行は、シリカゲルＴＬＣプレート上でアセトニトリル：ＫＮＯ３（飽和）：水＝８：１：１を移動相として使用して追跡された。溶液のｐＨは、定期的に７．２に調整された。それに加えて、金属化の進行は、約３５０ｎｍのｕｖ光下のポルフィリンリガンドの蛍光の消失としてモニターされた。ポルフィリン溶液は、最初粗い濾紙を通して、次に細かい濾紙を通して濾過された。Ｍｎポルフィリンは、ＰＦ６−塩としてＮＨ４ＰＦ６の飽和水性溶液で沈殿させられた。該沈殿物は、ジエチルエーテルで徹底的に洗浄された。次に乾燥された沈殿物は、アセトンに溶解され濾過されて、メチル−トリ−ｎ−オクチルアンモニウムクロリドの飽和アセトン溶液で塩化物塩として沈殿させられた。該沈殿物は、アセトンで洗われて水に溶解された。該二重沈殿は、さらに１回繰り返されて最高純度のポルフィリンを確実にして、遊離のマンガン種の除去を完全にした。元素分析：ＭｎＴｎＨｅｘＯＥ−２−ＰｙＰＣｌ５・８．５Ｈ２Ｏ：元素分析：Ｃ６４Ｈ９４Ｃｌ５ＭｎＮ８Ｏ９の計算値：Ｈ、７．２３；Ｃ、５６．９３；Ｎ、７．３８；Ｃｌ、１１．６７％。実測値：Ｈ、７．０５；Ｃ、５６．５８；Ｎ、７．６８；Ｃｌ、１１．２８％。ＵＶ可視光、λｍａｘ  ｎｍ（ｌｏｇ  ε）：２１２．５（４．７２）、２６１．７（４．５６）、３６５．４（４．７４）、４１１．４（４．３９）、４５５．５（５．２６）、５６１．１（４．１６）、７８６．５（３．３８）。エレクトロスプレーイオン化質量分析（ＥＳＩ−ＭＳ）データ、化学種［ｍ／ｚ、実測値（計算値）］：［ＭｎＰ５＋＋ＨＦＢＡ−］４＋／４［３５０．２（３５０．２）］、［ＭｎＰ５＋＋２ＨＦＢＡ−］３＋／３［５３７．７（５３７．９）］、［ＭｎＰ４＋＋３ＨＦＢＡ−］２＋／２［９１３．０（９１３．３）］。ＴＬＣ保持係数、Ｒｆ（シリカゲルＴＬＣプレート上でアセトニトリル：ＫＮＯ３（飽和）：水＝８：１：１を移動相として使用）０．５０。
【０１６６】
比較例
ＢＭＸ−００１の先行技術による合成
Z.  Rajic  et  al.,  Free  Radical  Biology  &  Medecine  53,  1828-1834  (2012)は、その中の１８３０頁、第１欄に、ＭｎＴｎＢｕＯＥ−２−ＰｙＰ５＋の先行合成を記載している。
【０１６７】
本発明の発明者らは、Ｚ．Ｒａｊｉｃらに報告された手順が、多量の汚染物質、例えば、遊離マンガン及び／又は別の形態のピリジルポルフィリンが、実質的に限定された、又は制御された本明細書に記載された式Ｉの化合物の組成物を提供しないことを発見した。例えば、上で記載された別の形態のピリジルポルフィリンの発生を避ける為に、金属化中のｐＨ範囲は、厳密に制御されるべきであることが、今回見出された。さらに、Ｚ．Ｒａｊｉｃらに記載された手順は、Ｈ２Ｔ−２−ＰｙＰのＢＭＸ−００１−２への変換を最大にして、１０５℃における長時間の加熱中における不純物の形成を最少にする為に、溶媒（ＤＭＦ）、ＢＭＸ−００１−１の等価物、及びＯｃｔ３Ｎの等価物の体積を最適化する必要を認識していない。さらに、先行の手順は、水を用いる凝集剤からの所望の生成物の沈殿、抽出によるＢＭＸ−００１−２−ＯＴｓの単離、及び該生成物が水性相と有機相の両方に分配する場合に問題となる、特により大量のそれらが生成されている場合の水性後処理を回避することに役立つ、ＢＭＸ−００１−２−ＰＦ６への直接変換において凝集剤を含む必要性を認識していない。さらに、Ｚ．Ｒａｊｉｃらに記載された手順は、初期材料中、すなわち２−ブトキシエタノール中、及び中間生成物中、すなわち、その後の工程における不純物レベルを増大させる極端に反応性の試薬の形成をもたらしうるＢＭＸ−００１−１中における不純物のプロファイルの重要性を認識していない。
【０１６８】
前述のことは本発明の例示であり、本発明を限定すると解釈されるべきでない。本発明は、添付の特許請求の範囲により、その中に含まれるべき請求項の等価物と共に規定される。
【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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【国際調査報告】
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