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JP3405741B2 - 近位塩基を持つポルフィリン金属錯体 - Google Patents

近位塩基を持つポルフィリン金属錯体

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JP3405741B2
JP3405741B2 JP11061992A JP11061992A JP3405741B2 JP 3405741 B2 JP3405741 B2 JP 3405741B2 JP 11061992 A JP11061992 A JP 11061992A JP 11061992 A JP11061992 A JP 11061992A JP 3405741 B2 JP3405741 B2 JP 3405741B2
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JP
Japan
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porphyrin
phenyl
complex
dimethylbutanoyloxy
oxygen
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JP11061992A
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英俊 土田
宏之 西出
晃之 小松
健次 荒井
Original Assignee
財団法人生産開発科学研究所
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Filing date
Publication date
Application filed by 財団法人生産開発科学研究所 filed Critical 財団法人生産開発科学研究所
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  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は酸素運搬機能を持つ
ポルフィリン金属錯体に関する。
【0002】
【従来の技術】ヘモグロビンやミオグロビン中に存在す
る鉄(II)ポルフィリン錯体は、酸素分子を可逆的に吸
脱着する。このような天然のポルフィリン(II)錯体と
類似の酸素吸脱着機能を有する化合物を合成の錯体で実
現しようとする研究は、従来から数多く報告されてい
る。その例としては、J.P.Collman,Acc
ounts of Chemical Researc
h,10,265(1977);F.Basolo,
B.M.HoffmanおよびJ.A.Ibera,i
bid,8,384(1975)などがある。特に、室
温条件下で安定な酸素錯体が生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、鉄(II)5,1
0,15,20−テトラ(α,α,α,α−o−ピバラ
ミドフェニル)ポルフィリン錯体(ジェー・ピー・コー
ルマン他、ジャーナルオブザアメリカンケミカルソサイ
アテイ、97巻、1427頁、1975年)がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のポルフィリン錯体は、ポルフィリン環の片面だけにし
か、かさ高い置換基を備えていないために、その酸素配
位錯体はμ−dioxo二量体を形成し、酸素結合能を
持たない鉄(III)ポルフィリン錯体へと酸化されてし
まう。このため、室温下において安定な酸素錯体を与え
る鉄(II)ポルフィリン錯体の開発が強く求められてい
る。
【0004】本発明者らは、ポルフィリン環の両面にか
さ高い置換基を導入することで、その酸化劣化挙動が阻
止でき、より安定な酸素運搬体を提供できるものと考
え、すでに両面にかさ高い置換基を有するポルフィリン
金属錯体を合成し、その可逆的な酸素結合能を明らかに
している(特開平3−128389号)。さらに、これ
らの鉄(II)ポルフィリン錯体を脂質二分子膜中に包埋
させることにより、水溶液系で可逆的に酸素を吸脱着で
きることも見い出している(特開平3−275687
号)。
【0005】前記した特開平3−128389号および
特開平3−275687号に提案の発明においては、鉄
(II)ポルフィリン錯体とイミダゾール誘導体(軸配位
子)との間の分子間錯体生成が平衡反応であるため、酸
素吸脱着活性を有する錯体を得るためには軸配位子であ
るイミダゾール誘導体を鉄(II)ポルフィリン錯体に対
して過剰に共存させる必要がある。しかしながら、生体
への適用などを意図した場合、イミダゾール誘導体の使
用量をできる限り少なくした方がよいことはいうまでも
ないことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、より安定
な酸素錯体を形成しうる金属ポルフィリン錯体の分子設
計と機能発現に鋭意研究を重ねた。その結果、ポルフィ
リン環の両面にかさ高い置換基を導入し、さらに、酸素
吸脱着能を有効に発揮させるために必要な塩基性軸配位
子であるイミダゾール誘導体をポルフィリン1モルに対
して1モルの割合で分子内に結合させることにより、別
言すれば、近位塩基を持つ新規な構造のポルフィリンと
することにより、酸化劣化挙動が阻止され、より安定な
酸素運搬体が提供できるという知見を見い出した。本発
明は、前記した知見をベースにして完成されたものであ
る。
【0007】本発明を概説すれば、本発明は、下記の一
般式〔I〕
【化3】 (ここで、kは0〜1の整数、R1 はアルキレン基、R
2 は下記の第4〜第5周期の遷移金属イオンMを配位し
たときイミダゾリル基の中心遷移金属イオンMへの配位
を阻害しない基、を示す。)で示されるポルフィリン、
または、前記ポルフィリンに第4〜第5周期の遷移金属
イオンが配位した下記の一般式〔II〕
【化4】 〔ここで、kは0〜1の整数、R1 はアルキレン基、R
2 はイミダゾリル基の中心遷移金属への配位を阻害しな
い基、Mは第4〜第5周期の遷移金属イオン、X- はハ
ロゲンイオン(塩素イオン、臭素イオン)を表し、X-
の個数nは遷移金属イオンの価数から2を差引いた整数
を示す。〕で示されるポルフィリン金属錯体に関するも
のである。
【0008】前記一般式〔I〕〜〔II〕において、R1
はC3 〜C10アルキレン基、好ましくはテトラメチレン
基である。R2 はこれらが結合しているイミダゾールの
中心遷移金属への配位を阻害しない基であり、水素、メ
チル基、エチル基またはプロピル基が好ましい。遷位金
属イオンMとしては、特に鉄およびコバルトイオンが好
ましい。
【0009】本発明において、具体的に酸素を結合する
ことが出来る錯体は、中心遷移金属が+2価の状態にあ
り、かつ近位塩基が1つ配位した錯体であり、例えば、
下記の一般式〔III〕
【化5】 で示されるものがある。
【0010】前記一般式〔I〕〜〔II〕で示されるポル
フィリンまたはポルフィリン金属錯体は、例えば以下の
プロセスにより合成することが出来る。
【0011】まず、2,6−ジメトキシベンズアルデヒ
ドとピロール(等モル)を適当な溶媒中で縮合させ、
5,10,15,20−テトラ(2’,6’−ジメトキ
シフェニル)ポルフィリンを合成する。溶媒としては酢
酸、プロピオン酸、酪酸等の脂肪酸が用いられる。反応
温度は、溶媒の種類、その他の条件に依存して調節でき
るが、通常は80〜120℃の間を選択する。反応時間
5〜12時間、好ましくは6〜8時間である。このよう
にして縮合した後、反応溶媒をろ過して得られるタール
状の反応混合物を例えばシリカゲルカラムクロマトグラ
フィーなどで精製し、目的物5,10,15,20−テ
トラ(2’,6’−ジメトキシフェニル)ポルフィリン
を得る。ついで、前記5,10,15,20−テトラ
(2’,6’−ジメトキシフェニル)ポルフィリンを適
当な乾燥溶媒(ジクロロメタン、クロロホルム、テトラ
ヒドロフランなど)に溶解し、40倍モル以上の三臭化
ほう素を氷冷下で加え、室温で10〜24時間攪拌す
る。反応溶液を氷水中に滴下し、例えば酢酸エチルなど
の有機溶媒で抽出後、有機層を蒸発乾固し、シリカゲル
カラムクロマトグラフィーで精製し、5,10,15,
20−テトラ(2’,6’−ジメトキシフェニル)ポル
フィリンを得る。
【0012】前記5,10,15,20−テトラ
(2’,6’−ジメトキシフェニル)ポルフィリンを含
む乾燥テトラヒドロフラン溶液に、下記の一般式〔IV〕
で示されるK+2,K+2−ジメチルアルカン酸の酸塩
化物あるいは酸臭化物(7倍セル)を加える。 一般式〔IV〕
【化6】
【0013】次いで、少量の4−ジメチルアミノピリジ
ンを加え、そのまま10〜24時間反応させる。反応混
合物を適当な有機溶媒(ジクロロメタン、クロロホル
ム、エーテルなど)で抽出し、希塩酸水で洗浄後、水洗
する。有機層を厚め溶媒を減圧下で留去して得られる残
渣を、例えばシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精
製し、下記の一般式〔V〕で示される目的物を得る。 一般式〔V〕
【化7】
【0014】前記一般式〔V〕で示される化合物の例え
ば乾燥アセトニトリル溶液を、アルゴン雰囲気下でN−
イミダゾリルアルカン酸の酸塩化物あるいは酸臭化物
(10〜40倍モル)に加え、そのまま30〜70℃で
6〜24時間、好ましくは8〜12時間反応させる。反
応混合物を適当な有機溶媒(ジクロロメタン、クロロホ
ルム、エーテルなど)で抽出し、希塩酸水で洗浄後、水
洗する。有機層を集め溶媒を減圧下で留去して得られる
残渣を、例えばシリカゲルカラムクロマトグラフィーで
精製し、一般式〔I〕で示される目的物を得る。
【0015】次に、一般式〔II〕で示されるポルフィリ
ン金属錯体は、次のようにして得られる。即ち、前記の
ようにして得た一般式〔I〕のポルフィリンに、常法
(例えば、デビッド・ドロフィン編、ザ・ポルフィリン
ズ、1978年、アカデミック・プレス社など)により
中心遷移金属Mを導入することにより、一般式〔II〕で
示されるポルフィリン金属錯体が得られる。一般に、鉄
錯体の場合には、ポルフィナト鉄(III) 錯体が、コバ
ルト錯体の場合にはポルフィナトコバルト(II)錯体が
得られる。
【0016】また、一般式〔III〕 で示される錯体は、
次のようにして得られる。即ち、前記のようにして得た
一般式〔II〕で示される錯体の内、鉄錯体の場合は、合
成終了時に鉄(III)錯体の形成を成すので適当な還元
剤(亜二チオン酸ナトリウム、アスコルビン酸など)を
用い、常法により中心鉄を3価から2価へ還元すること
により一般式〔III〕 で示される錯体となる。また、コ
バルト錯体の場合には、合成終了時に既に一般式〔II
I〕 の錯体の形成を成す。
【0017】本発明において、一般式〔III〕 で示され
る錯体は、有機溶媒(トルエン、ベンゼン、テトラヒド
ロフランなど)中や、中性水中で脂質からなるリポソー
ム二分子膜に包埋することで、酸素と接触すると安定な
酸素錯体を生成する。また、これらの錯体は酸素分圧に
応じ酸素を吸脱着する。この酸素吸脱着は可逆的に繰り
返し行うことができ、従って本発明の前記一般式〔II
I〕 で示される錯体は、酸素吸脱着剤、酸素運搬体とし
て利用することができる。
【0018】
【実施例と参考例】以下、本発明を実施例及び参考例に
より、更に詳しく説明する。
【0019】<参考例1> (A).2,6−ジメトキベンズアルデヒド20gを含む
プロピオン酸1500mlを100℃に加熱攪拌し、ピ
ロール8.05gを加え、そのまま7時間加熱攪拌し
た。室温に戻した後、そのままで一晩放置した。反応溶
液をグラスフィルターでろ過し、ろ集物を冷メタノール
で洗浄後、シリカゲルカラム(ジクロロメタン)を用い
て5,10,15,20−テトラ(2’,6’−ジメト
キシフェニル)ポルフィリンを精製単離した。収量約
3.8g(収率約15%)。薄層クロマトグラフィー
(メルクシリカゲルプレート、ジクロロメタン):Rf
=0.60(モノスポット)。赤外吸収スペクトル(N
aCl,cm-1):1580(υc=c(フェニル
核))、1280(υc−o−c(メトキシ))。可視
吸収スペクトル(CH2Cl2 ,λmax 642,5
88,544,512,420nm)。1H−核磁気共
鳴スペクトル(CDCl3 ,TMS基準,δ(pp
m))8.8(8H,s,pyrrole),3.5
(24H,s,OCH3)−2.8(2H,s,inn
er)。
【0020】(B).5,10,15,20−テトラ
(2’,6’−ジメトキシフェニル)ポルフィリン3.
0gを含むジクロロメタン溶液50ml氷冷攪拌し、こ
れに三臭化ほう素35.2gを加え氷冷下で約2時間攪
拌後、室温下で約20時間攪拌した。反応溶液を氷水中
へ滴下し、酢酸エチル250mlで抽出、5%炭酸水素
ナトリウム水溶液で洗浄後、水洗した。クロロホルム層
を無水硫酸ナトリウムで脱水処理した後、ろ過し、ろ液
を蒸発乾固した。これをシリカゲルカラム(酢酸エチル
/メタノール(20/1)(容量/容量))にて分画精
製し、流出の目的物を集め、蒸発乾固した。収量約2.
4g(収率約92%)。赤外吸収スペクトル(NaC
l,cm-1):3350(υOH)、1580(υc=c
(フェニル核))。可視吸収スペクトル(CH3OH,
λmax 643,585,546,512,415n
m。1H−核磁気共鳴スペクトル(CD3OD,TMS基
準、δ(ppm))8.8(8H,s,pyrrol
e),−2.8(2H,s,inner)。
【0021】<実施例1> (1).3,3−ジメチルブタン酸の酸クロライド2.8
ml(0.02mol)を溶解した乾燥テトラヒドロフ
ラン250mlを、参考例1(B)で合成した5,1
0,15,20−テトラ(2’,6’−ジハイドロキシ
フェニル)ポルフィリン5.0g(6.7mmol)
と、4−ジメチルアミノピリジン6.6g(53mmo
l)を含む乾燥テトラヒドロフラン溶液1lにアルゴン
雰囲気下、約1時間かけて滴下した。そのまま室温で約
12時間反応させた。蒸発させて得た残渣をクロロホル
ム500mlに溶解し、水で洗浄した。これを無水硫酸
ナトリウムで脱水処理した後、濾過し、ろ液を蒸発乾固
した。これをシリカゲルカラム(クロロホルム/ジエチ
ルエーテル(10/1)(容量/容量))にて分画精製
し、分画の目的物を集め、真空乾固した。こうして、
5,10,15−トリ(2’,6’−ジ(3”,3”−
ジメチルブタノイルオキシ)フェニル)−20−(2’
−ハイドロキシ−6’−(3”,3”−ジメチルブタノ
イルオキシ)フェニル)ポルフィリンが紫色固体とし
て、収量0.96mg(0.67mmol)(収量10
%)で得られた。元素分析値(重量%):C72.1
(72.3),H6.91(6.92),N3.82
(3.92)(但し、括弧内の値は、C8698215
に対する計算値を示す)。FAB−マススペクトル:1
428[M]+。赤外吸収スペクトル(NaCl,cm
−1):1760(υc=o(エステル)),3480
(υOH(アルコール))。薄層クロマトグラフィー(メ
ルクシリカゲルプレート、クロロホルム/ジエチルエー
テル(10/1)(容量/容量)):Rf:0.57
(モノスポット)。可視吸収スペクトル(CHCl3
λmax653,582,534,507,413n
m)。 1H−核磁気共鳴スペクトル(CHCl3 ,TM
S基準),δ(ppm))8.9(8H,s,pyrr
ole),7.5〜7.9(12H,m,phenyl
−H),1.1〜1.4(14H,m,−CH2−),
−0.6〜0.1(63H,m,−CH3),−3.0
(2H,d,inner)。
【0022】(2). 5−(N−イミダゾリル)バレル酸
の塩化水素塩7.5g(45mmol)を乾燥アセトニ
トリル300mlと混合、アルゴン雰囲気下、オキザリ
ルクロライド15.3ml(0.19mol)を加え、
そのまま60〜70℃で約1時間加熱した。蒸発させて
得た残固体へ、実施例1(1)で合成した5,10,1
5−トリ(2’,6’−ジ(3”,3”−ジメチルブタ
ノイルオキシ)フェニル)−20−(2’−ハイドロキ
シ−6’−(3”,3”−ジメチルブタノイルオキシ)
フェニル)ポルフィリン1.5g(1.0mmol)
と、トリエチルアミン9ml(63mmol)を含む乾
燥アセトニトリル200mlをアルゴン雰囲気下、約1
時間かけて滴下した。滴下終了後、60〜70℃で約6
時間加熱攪拌した。蒸発させて得た残固体をクロロホル
ム500mlに溶解し、水で洗浄した。これを無水硫酸
ナトリウムで脱水処理した後、濾過し、ろ液を蒸発乾固
した。これをシリカゲルカラム(クロロホルム/メタノ
ール(20/1)(容量/容量))にて分画精製し、分
画の目的物を集め、真空乾固した。こうして、5,1
0,15−トリ(2’,6’−ジ(3”,3”−ジメチ
ルブタノイルオキシ)フェニル)−20−(2’−5”
−(N−イミダゾリル)バレロイルロキシ−6’−
(3”,3”−ジメチルブタノイルオキシ)フェニル)
ポルフィリンが紫色固体として、収量0.9g(0.5
7mmol)(収率54%)で得られた。元素分析値
(重量%):C72.3(71.5),H7.15
(7.02),N5.24(5.32)(但し、括弧内
の値は、C94110616に対する計算値を示す)。F
AB−マススペクトル:1578[M−2]+ 。赤外吸
収スペクトル(NaCl,cm−1):1761(υc
=o(エステル))。 薄層クロマトグラフィー(メル
クシリカゲルプレート、クロロホルム/ジエチルエーテ
ル(20/1)(容量/容量)):Rf=0.24(モ
ノスポット)。可視吸収スペクトル(CHCl3,λm
ax654,583,536,507,414nm)。
1H−核磁気共鳴スペクトル(CDCl3,TMS基
準),δ(ppm))8.8(8H,d,pyrrol
e),7.4〜7.8(12H,m,phenyl−
H),6.1〜6.8(3H,m,imidazol
e)0.7〜2.8(22H,m,−CH2 −),−
0.5〜0.4(63H,m,−CH3 ),−3.0
(2H,s,inner)。
【0023】<実施例2> 実施例1(2)で合成した5,10,15−トリ
(2’,6’−ジ(3”,3”−ジメチルブタノイルオ
キシ)フェニル)−20−(2’−5”−(N−イミダ
ゾリル)バレロイルロキシ−6’−(3”,3”−ジメ
チルブタノイルオキシ)フェニル)ポルフィリン1.0
g(63mmol)を乾燥テトラヒドロフラン200m
olに溶解し、窒素置換を行った。これに臭化第一鉄
(FeBr2nH2O)5.37g、2,6−ルチジン
2.2ml(19mmol)を加え加熱下に還流させ
た。6時間加熱後、減圧下で溶媒を蒸発乾固し、残固体
をクロロホルム500mlに溶解、希塩酸水で洗浄後、
水洗した。クロロホルム層を無水硫酸ナトリウムで脱水
処理した後、ろ過し、ろ液を蒸発乾固した。これをシリ
カゲルカラム(クロロホルム/メタノール(20/1)
(容量/容量))にて分画精製し、分画の目的物を集
め、真空乾固した。こうして、5,10,15−トリ
(2’,6’−ジ(3”,3”−ジメチルブタノイルオ
キシ)フェニル)−20−(2’−5”−(N−イミダ
ゾリル)バレロイルロキシ−6’−(3”,3”−ジメ
チルブタノイルオキシ)フェニル)ポルフィリナト鉄
を、収量1.0g(収率62%)で得た。元素分析値
(重量%):C66.2(65.9),H6.43
(6.35),N4.81(4.90)(但し、括弧内
の値は、C94108616FeBrに対する計算値を示
す)。FAB−マススペクトル:1713[M-1]+。赤
外吸収スペクトル(NaCl,cm−1):1761
(υc=o(エステル))。薄層クロマトグラフィー
(メルクシリカゲルプレート、クロロホルム/ジエチル
エーテル(20/1)(容量/容量)):Rf=0.2
5(モノスポット)。可視吸収スペクトル(トルエン,
λmax680,648,582,511,413n
m)。
【0024】<実施例3> (1). 実施例1(1)において3,3−ジメチルブタン
酸の酸クロライドの代わりに、2,2−ジメチルプロパ
ン酸の酸クロライドを用いた以外は同様な手法に従い、
5,10,15−トリ(2’,6’−ジ(3”,3”−
ジメチルプロパノイルオキシ)フェニル)−20−
(2’−ハイドロキシ−6’−(3”,3”−ジメチル
プロパノイルオキシ)フェニル)ポルフィリンが紫色固
体として、収量0.92g(収率10%)で得られた。
元素分析値(重量%):C71.2(71.4),H
6.48(6.37),N4.06(4.21)(但
し、括弧内の値は、C7984215に対する計算値を
示す)。 FAB−マススペクトル:1330[M]+ 。赤
外吸収スペクトル(NaCl,cm−1):1760
(υc=o(エステル)),3480(υOH(アルコー
ル))。薄層クロマトグラフィー(メルクシリカゲルプ
レート、クロロホルム/メタノール(100/1)(容
量/容量)):Rf=0.18(モノスポット)。可視
吸収スペクトル(CHCl3,λmax654,58
2,535,506,412nm)。1H−核磁気共鳴
スペクトル(CDCl3,TMS基準),δ(pp
m))8.7(8H,d,pyrrole),7.2〜
7.8(12H,m,phenyl−H),−0.7〜
0.0(63H,m,−CH3),−3.0(2H,
s,inner)。
【0025】(2).実施例1(2)において5,10,
15−トリ(2’,6’−ジ(3”,3”−ジメチルブ
タノイルオキシ)フェニル)−20−(2’−ハイドロ
キシ−6’−(3”,3”−ジメチルブタノイルオキ
シ)フェニル)ポルフィリンの代わりに、5,10,1
5−トリ(2’,6’−ジ(2”,2”−ジメチルプロ
パノイルオキシ)フェニル)−20−(2’−ハイドロ
キシ−6’−(2”,2”−ジメチルプロパノイルオキ
シ)フェニル)ポルフィリンを用いた以外は、同様な手
法に従い、5,10,15−トリ(2’,6’−ジ
(2”,2”−ジメチルプロパイルオキシ)フェニル)
−20−(2’−5’−(N−イミダゾリル)バレロイ
ルロキシ−6’−(2”,2”−ジメチルプロパノイル
オキシ)フェニル)ポルフィリンが紫色固体として、収
量1.2g(収率70%)で得られた。元素分析率(重
量%):C70.6(70.5),H6.49(6.5
3),N5.58(5.67)(但し、括弧内の値は、
8796616に対する計算値を示す)。FAB−マ
ススペクトル:1481〔M-1〕+。赤外吸収スペクトル
(NaCl,cm−1):1757(υc=o(エステ
ル))。薄層クロマトグラフィー(メルクシリカゲルプ
レート、クロロホルム/メタノール(20/1)(容量
/容量)):Rf=0.32(モノスポット)。可視吸
収スペクトル(CHCl3 ,λmax654,582,
535,506,412nm。1H−核磁気共鳴スペク
トル(CDCl3 ,TMS基準),δm,phenyl
−H),6.6〜7.2(3H,m,imidazol
e)1.0〜3.6(8H,m,−CH2 −),−0.
6〜10.1(63H,m,−CH3 ),−3.0(2
H,d,inner)。
【0026】(3). 実験例2において5,10,15−
トリ(2’,6’−ジ(3”,3”−ジメチルブタノイ
ルオキシ)フェニル)−20−(2’−5”−(N−イ
ミダゾリル)バレロイルロキシ−6’−(3”,3”−
ジメチルブタノイルオキシ)フェニル)ポルフィリンの
代わりに5,10,15−トリ(2’,6’−ジ
(2”,2”−ジメチルプロパノイルオキシ)フェニ
ル)−20−(2’−5”−(N−イミダゾリル)バレ
ロイルロキシ−6’−(2”,2”−ジメチルプロパノ
イルオキシ)フェニル)ポルフィリンを用いた以外は同
様な手法に従い5,10,15−トリ(2’,6’−ジ
(2”,2”−ジメチルプロパノイルオキシ)フェニ
ル)−20−(2’−ハイドロキシ−6’−(2”,
2”−ジメチルプロパノイルオキシ)フェニル)ポルフ
ィリナト鉄が、収量0.95g(収率58%)で得られ
た。元素分析値(重量%)で得られた。元素分析値(重
量%):C64.8(64.7),H5.50(5.3
6),N5.13(5.20)(但し、括弧内の値は、
8794616FeBrに対する計算値を示す)。F
AB−マススペクトル:1536[M-Br]+。赤外吸収ス
ペクトル(NaCl,cm−1):1757(υc=o
(エステル)),3315(υOH(アルコール))。薄
層クロマトグラフィー(メルクシリカゲルプレート、ク
ロロホルム/アセトン(50/1)(容量/容量)):
Rf=0.2(モノスポット)。
【0027】<実施例4> 実施例2において合成した5,10,15−トリ
(2’,6’−ジ(3”,3”−ジメチルブタノイルオ
キシ)フェニル)−20−(2’−5”−(N−イミダ
ゾリル)バレロイルロキシ−6’−(3”,3”−ジメ
チルブタノイルオキシ)フェニル)ポルフィリン1.0
gを乾燥テトラヒドロフラン50mlに溶解し、窒素置
換を行った。これに塩化コバルト(CoCl2) 3.5
g、次いで2,6−ルチジン0.43gを加え加熱下に
還流させた。3時間加熱後、蒸発乾固し、残固体をクロ
ロホルム250mlに溶解し、水洗した。クロロホルム
層を無水硫酸ナトリウムで脱水処理した後、ろ過し、ろ
液を蒸発乾固した。これをシリカゲルカラム(クロロホ
ルム/メタノール(20/1)(容量/容量))にて分
画精製し、分画の目的物を集め、真空乾固した。こうし
て5,10,15−トリ(2’,6’−ジ(3”,3”
−ジメチルブタノイルオキシ)フェニル)−20−
(2’−5”−N−イミダゾリル)バレロイルロキシ−
6’−(3”,3”−ジメチルブタノイルオキシ)フェ
ニル)ポルフィナトコバルトを収量0.98g(収率9
1%)で得た。元素分析値(重量%):C68.9(6
9.0),H6.64(6.65),N5.27(5.
13)(但し、括弧内の値は、C94108616Coに
対する計算値を示す)。FAB−マススペクトル:16
37[M]+。赤外吸収スペクトル(NaCl,cm−
1):1757(υc=o(エステル)),3315
(υOH(アルコール))。薄層クロマトグラフィー(メ
ルクシリカゲルプレート、クロロホルム/メタノール
(20/1)(容量/容量)):Rf=0.28(モノ
スポット)。可視吸収スペクトル(CHCl3 ,λma
x553,522,403nm)。
【0028】<実施例5> (1). 実施例1(2)において、5−(N−イミダゾリ
ル)バレル酸の塩化水素塩の代わりに、5−(N−(2
−メチルイミダゾリル))バレル酸の塩化水素塩を用い
た以外は同様な手法に従い、5,10,15−トリ
(2’,6’−ジ(2”,2”−ジメチルプロパノイル
オキシ)フェニル)−20−(2’−5”−(N−(2
−メチルイミダゾリル))バレロイルロキシ−6’−
(2”,2”−ジメチルプロパノイルオキシ)フェニ
ル)ポルフィリンが紫色固体として、収量1.1g(収
量70%)で得た。元素分析値(重量%):C71.6
(71.6),H6.99(7.08),N5.31
(5.27)(但し、括弧内の値は、C95112616
Coに対する計算値を示す)。FAB−マススペクト
ル:1594[M]+。赤外吸収スペクトル(NaCl,c
m−1):1757(υc=o(エステル))。薄層ク
ロマトグラフィー(メルクシリカゲルプレート、クロロ
ホルム/メタノール(20/1)(容量/容量)):R
f=0.32(モノスポット)。可視吸収スペクトル
(CHCl3 ,λmax654,582,535,50
6,412nm)。
【0029】(2). 実施例2において5,10,15−
トリ(2’,6’−ジ(3”,3”−ジメチルブタノイ
ルオキシ)フェニル)−20−(2’−5”−N−イミ
ダゾリル)バレロイルロキシ−6’−(3”,3”−ジ
メチルブタノイルオキシ)フェニル)ポルフィリンの代
わりに、5,10,15−トリ(2’,6’−ジ
(2”,2”−ジメチルプロパノイルオキシ)フェニ
ル)−20−(2’−5”−N−(2−メチルイミダゾ
リル))バレロイルロキシ−6’−(2”,2”−ジメ
チルプロパノイルオキシ)フェニル)ポルフィリンを用
いた以外は同様な手法に従い5,10,15−トリ
(2’,6’−ジ(2”,2”−ジメチルプロパノイル
オキシ)フェニル)−20−(2’−5”−(N−(2
−メチルイミダゾリル)バレロイルロキシ−6’−
(2”,2”−ジメチルプロパノイルオキシ)フェニ
ル)ポルフィリナト鉄が、収量0.88g(収率58
%)で得られた。元素分析率(重量%):C66.2
(66.0),H6.35(6.42),N4.82
(4.86)(但し、括弧内の値は、C95110616
FbBrに対する計算値を示す)。FAB−マススペク
トル:1728[M]+。赤外吸収スペクトル(NaCl,
cm-1):1757(υc=o(エステル)),331
5(υOH(アルコール))。薄層クロマトグラフィー
(メルクシリカゲルプレート、クロロホルム/アセトン
(50/1)(容量/容量)):Rf=0.2(モノス
ポット)。
【0030】<参考例2> 実施例2で合成した5,10,15−トリ(2’,6’
−ジ(3”,3”−ジメチルブタノイルオキシ)フェニ
ル)−20−(2’−5”−N−イミダゾリル)バレロ
イルロキシ−6’−(3”,3”−ジメチルブタノイル
オキシ)フェニル)ポルフィリナト鉄0.86mg
(0.5μmol)を10mlの無水トルエン溶液とし
て、窒素置換後、亜二チオン酸水溶液と不均一系で混合
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、ろ別
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、鉄(II)−5,10,15−トリ(2’,
6’−ジ(3”,3”−ジメチルブタノイルオキシ)フ
ェニル)−20−(2’−5”−(N−イミダゾリル)
バレロイルロキシ−6’−(3”,3”−ジメチルブタ
ノイルオキシ)フェニル)ポルフィリン)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、λm
ax561,535,429nmを有し、イミダゾール
部位が分子内配位した5配位デオキシ型に相当すること
を示している。
【0031】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、λmax544,426nmのス
ペクトルが得られた。これは明らかに酸素化錯体となっ
ていることを示す。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを1
分間吹き込むか、または溶液を凍結脱気することによ
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を確認した。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。
【0032】<参考例3> 実施例2で合成した5,10,15−トリ(2’,6’
−ジ(3”,3”−ジメチルブタノイルオキシ)フェニ
ル)−20−(2’−5”−(N−イミダゾリル)バレ
ロイルロキシ−6’−(3”,3”−ジメチルブタノイ
ルオキシ)フェニル)ポルフィナト鉄0.86mg
(0.5μmol),およびジミリストイルフォスファ
チジルコリン68.7mg(0.05mmol)のクロ
ロホルム溶液をロータリーエバポレーターで薄膜乾固さ
せた。そこへpH7.0〜8.0の1/15Mリン酸バ
ッファー20mlを加え、超音波照射(60W,10
分)を行った。その溶液を窒素置換し、少量のアスコル
ビン酸水溶液を加え測定セルに移し密閉した。こうし
て、鉄(II)−5,10,15−トリ(2’,6”−ジ
(3”,3”−ジメチルブタノイルオキシ)フェニル)
−20−(2’−5”−(N−イミダゾリル)バレロイ
ルオキシ−6’−(3”,3”−ジメチルブタノイルオ
キシ)フェニル)ポルフィリン錯体のリポソーム溶液を
得た。この溶液の可視吸収スペクトルは、λmax56
2,536,432nmで、デオキシ型に相当する。
【0033】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、λmax547,424nmのス
ペクトルが得られた。これは明らかに酸素化錯体となっ
ていることを示す。この酸素化錯体溶液に窒素ガスを1
分間吹き込むか、または溶液を凍結脱気することによ
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を確認した。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。
【0034】
【発明の効果】本発明に係わるポルフィリンをベースと
したポルフィリン金属錯体は、酸素結合機能を持つこと
が知られている金属ポルフィリン誘導体の両面にかさ高
い置換基と近位塩基を導入することにより、優れた酸素
運搬機能を持たせたものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−275687(JP,A) 特開 平3−128389(JP,A) 日本化学会誌,1988年,1988年第10 号,1713−1718頁 J.Am.Chem.Soc.,1980 年,Vol.102,No.12,pp. 4182−4192 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 487/22 CAPLUS(STN) REGISTRY(STN)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式〔I〕 【化1】 (ここで、kは0〜1の整数を示し、R1 はアルキレン
    を示し、R2水素、メチル基、エチル基またはプロ
    ピル基を示す。)で示されるポルフィリン、または、前
    記ポルフィリンに第4〜第5周期の遷移金属イオンが配
    位した一般式〔II〕 【化2】 〔ここで、kは0〜1の整数を示し、R1 はアルキレン
    基を示し、R2水素、メチル基、エチル基またはプロ
    ピル基を示し、Mは第4〜第5周期の遷移金属イオン
    示し、X-塩素イオンまたは臭素イオンを示し、X-
    の個数nは前記遷移金属イオンの価数から2を差引いた
    整数を示す。〕で示されるポルフィリン金属錯体。
  2. 【請求項2】 R1 が、C3 〜C7 アルキレン基である
    請求項1に記載のポルフィリンまたはポルフィリン金属
    錯体。
  3. 【請求項3】 Mが、FeまたはCoである請求項1に
    記載のポルフィリン金属錯体。
  4. 【請求項4】 Feの価数が、+2価または+3価であ
    る請求項4に記載のポルフィリン金属錯体。
  5. 【請求項5】 Coの価数が、+2価である請求項4に
    記載のポルフィリン金属錯体。
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J.Am.Chem.Soc.,1980年,Vol.102,No.12,pp.4182−4192
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