JP7676766B2

JP7676766B2 - フタロシアニンを含む抗腫瘍剤または抗菌剤

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Publication number: JP7676766B2
Application number: JP2020212301A
Authority: JP
Inventors: 竜太郎山本; 昌幸山本; 英範皆嶋
Original assignee: Artience Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2025-05-15
Anticipated expiration: 2040-12-22
Also published as: JP2022098732A

Description

本発明は、フタロシアニンを含む抗腫瘍剤または抗菌剤に関する。

現在、がんの治療方法としては手術療法、化学療法、放射線治療の３つが主体である。これらの治療法に加え、近年では光線力学療法（Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃｔｈｅｒａｐｙ；ＰＤＴ）や、光免疫療法（Ｐｈｏｔｏｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒａｐｙ；ＰＩＴ）といった、正常組織への障害が非常に少ない低侵襲ながん治療法が開発されている。また、光線力学療法は、細菌に対しても有効であることが報告されており、ピロリ菌感染症の原因であるピロリ菌等を殺菌する方法が開発されている（特許文献１）。

光増感色素を使用したＰＤＴの原理は、光増感色素に特定の波長の光を照射すると励起三重項状態となり、基底状態へと戻る際に酸素にエネルギーを与える。この酸素は、一重項状態（一重項酸素）となり、種々の活性酸素種を発生させ、標的細胞を攻撃する。しかしながら、腫瘍組織は一般的に低酸素状態であり、また酸素を消費するＰＤＴは腫瘍の低酸素化をさらに進行させるため治療の進行に伴って治療効率の低下を引き起こす（非特許文献１）という課題があった。

光増感色素以外のＰＤＴ用がん治療剤としては、酸素濃度に依存しない治療剤の開発が近年盛んに行われている。例えば、光熱変換を行う金ナノ粒子と、フリーラジカル種を生成する分子を内包したＰＤＴ治療用ナノ粒子は、低酸素濃度でも光照射時に細胞を死滅させることが報告されている（非特許文献２）。

しかしながら、これらがん治療剤は金ナノ粒子等の光熱変換材料からフリーラジカル種を生成する分子への熱エネルギー移動によってフリーラジカル種を生成するため、照射した近赤外光のエネルギーロスが大きい。またこれらの材料をポリマーで被覆しているため、フリーラジカル種の放出効率が低くなり、治療効率の低下も予想される。

一方、シリコンフタロシアニンのシリコンに、シラノール（－Ｓｉ－Ｏ－）を介して軸配位子が結合したフタロシアニン化合物に関し、還元剤の存在下、光照射によって軸配位子が分解されてラジカルアニオン種を生成することが報告されている（非特許文献３）。

特許第６４１２１４２号公報

Ｂｉｏｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．，２０１７，５，１５００－１５１１Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，２０１７，５６，９０２９-９０３３ＣｈｅｍＰｌｕｓＣｈｅｍ，２０２０，８５，１９５９-１９６３

本発明の目的は、近赤外光照射により毒性を誘起する色素を含有した、がん治療用抗腫瘍剤を提供すること、また、病原微生物による感染症を治療するための抗菌剤を提供することである。

本発明者らは、前記諸問題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、シリコンフタロシアニンの軸配位子の構造によって、光照射による軸配位子の分解速度が異なることを見出した。またシリコンフタロシアニンの光分解速度と、光照射時のフタロシアニンの細胞毒性に関係性があることを見出した。以上の知見を基に、光照射によって高い細胞毒性を誘起する特定の軸配位子を有するフタロシアニン化合物を見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
［Ｉ］下記一般式（１）で表されるフタロシアニンを含む抗腫瘍剤または抗菌剤に関する。
一般式（１）：

Ｘ１－ＳｉＰｃ－Ｘ２

（ＳｉＰｃは中心金属としてシリコンを有するフタロシアニンまたはフタロシアニン誘導体を示す。Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立にシリコンに結合した－Ｏ－ＣＨ_２Ｚ１、－Ｏ－ＣＨＺ２Ｚ３、－Ｏ－ＣＺ４Ｚ５Ｚ６、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）Ｚ７または－Ｐ（＝Ｏ）Ｚ８Ｚ９を示す。Ｚ１～Ｚ９はそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭化水素基を示す。Ｚ１～Ｚ９を構成する炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい。）

［ＩＩ］また本発明は、Ｚ１～Ｚ９に親水性置換基を有する、上記［Ｉ］に記載の抗腫瘍剤または抗菌剤に関する。

［ＩＩＩ］また本発明は、Ｘ１またはＸ２が－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）Ｚ７である上記［ＩＩ］または［ＩＩＩ］に記載の抗腫瘍剤または抗菌剤に関する。

［ＩＶ］また本発明は、一般式（１）で表されるフタロシアニンが、標的生体物質を認識する物質と連結されてなる上記［Ｉ］～［ＩＩＩ］いずれかに記載の抗腫瘍剤または抗菌剤に関する。

［Ｖ］また本発明は、波長が６００～１０００ｎｍのＬＥＤ光またはレーザー光を照射することによりがん細胞または菌に作用する、上記［Ｉ］～［ＩＶ］いずれかに記載の抗腫瘍剤または抗菌剤に関する。

本発明によって、光照射によって高い細胞毒性を誘起するフタロシアニン化合物を含む抗腫瘍剤または抗菌剤を提供することが可能となった。

図１は、光照射によるＢ－１の極大吸収ピークの減少率をプロットしたものである。図２は、Ｂ－１、Ｃ－１及びＤ－１の光照射時の６８５ｎｍにおける吸光度の変化を示したものである。図３は、実施例１、実施例４及び比較例１の抗腫瘍剤のがん細胞への光毒性評価の結果である。図４は、実施例１、実施例４及び比較例１の抗腫瘍剤のがん細胞への暗所毒性評価の結果である。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の抗腫瘍剤または抗菌剤は、下記一般式（１）で表されるフタロシアニンを含む。
一般式（１）：

Ｘ１－ＳｉＰｃ－Ｘ２

（ＳｉＰｃは中心金属としてシリコンを有するフタロシアニンまたはフタロシアニン誘導体を示す。Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立にシリコンに結合した－Ｏ－ＣＨ_２Ｚ１、－Ｏ－ＣＨＺ２Ｚ３、－Ｏ－ＣＺ４Ｚ５Ｚ６、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）Ｚ７または－Ｐ（＝Ｏ）Ｚ８Ｚ９を示す。Ｚ１～Ｚ９はそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭化水素基を示す。Ｚ１～Ｚ９を構成する炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい。）

上記一般式（１）中のＳｉＰｃは、下記一般式（２）で表される構造であることが好ましい。

一般式（２）

（Ｒ_１～Ｒ_１６は、それぞれ独立に、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換の複素環基、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、－ＡＢ、－ＮＬ１Ｌ２、－ＳＯ_３Ｍ１、または－ＣＯＯＭ２を表す。Ａは１６族元素を表す。Ｂは、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の複素環基を表す。Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ独立に水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、または置換もしくは無置換の複素環基を表す。Ｍ１、Ｍ２はそれぞれ独立に１価のカチオンを表す。
Ｒ_１～Ｒ_１６は、隣接する置換基同士が互いに連結して、環を形成してもよい。）

アルキル基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基を挙げることができる。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、２－エチルヘキシル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｓｅｃ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、ネオペンチル基等を挙げることができる。アルキル基の炭素数は１～３０の範囲内であることが好ましい。

上記アルキル基における置換基としては、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基等の他、上述したアルキル基、後述するアリール基、シクロアルキル基、複素環基を挙げることができる。また、構造の一部が、アミド結合（－ＮＨＣＯ－）やエステル結合（－ＣＯＯ－）、エーテル結合（－Ｏ－）、ウレア結合（－ＮＨＣＯＮＨ－）、ウレタン結合（－ＮＨＣＯＯ－）で置換されている場合、その置換部分も「置換基」として含めるものとする。

したがって、置換アルキル基としては、上記の置換基で置換されたアルキル基を意味する。一つ又は二つ以上の置換基で置換されたものであっても良い。例えば、ハロゲン原子で置換されたアルキル基の具体例としては、トリフルオロメチル基、２，２，２－トリフルオロエチル基、－（ＣＦ_２）_４ＣＦ_３、－（ＣＦ_２）_５ＣＦ_３、－（ＣＦ_２）_６ＣＦ_３、－（ＣＦ_２）_７ＣＦ_３、－（ＣＦ_２）_８ＣＦ_３、トリクロロメチル基２，２－ジブロモエチル基等を挙げることができる。

また、アミド結合で置換されたアルキル基の具体例としては、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ（－ＣＨ_３）－ＣＨ_２－ＮＨＣＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯ－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_２－ＣＨ_３）－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－（ＣＨ_２）_５－ＮＨＣＯ－（ＣＨ_２）_１１－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｃ（－ＮＨＣＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３）_３等を挙げることができる。アミド結合で置換されたアルキル基の炭素数は、２～３０の範囲内であることが好ましい。

また、エステル結合で置換されたアルキル基の具体例としては、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ（－ＣＨ_３）－ＣＨ_２－ＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＯＣＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_２－ＣＨ_３）－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－（ＣＨ_２）_５－ＣＯＯ－（ＣＨ_２）_１１－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ－（ＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３）_２等を挙げることができる。エステル結合で置換されたアルキル基の炭素数は、２～３０の範囲内であることが好ましい。

また、エーテル結合で置換されたアルキル基の具体例としては、－ＣＨ_２－Ｏ－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－（ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ）_ｎ－ＣＨ_３（ここでｎは１から８の整数である）、－（ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ）_ｍ－ＣＨ_３（ここでｍは１から５の整数である）、－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_３）－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_３－、－ＣＨ_２－ＣＨ－（ＯＣＨ_３）_２等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。エーテル結合で置換されたアルキル基の炭素数は、２～３０の範囲内であることが好ましい。

また、ウレア結合（－ＮＨＣＯＮＨ－）で置換されたアルキル基の具体例としては、－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＮＨ－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＮＨ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＮＨ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－（ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＮＨ）_ｎ－ＣＨ_３（ここでｎは１から８の整数である）、－（ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＮＨ）_ｍ－ＣＨ_３（ここでｍは１から５の整数である）、－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_３）－ＮＨＣＯＮＨ－ＣＨ_２－ＣＨ_３－、－ＣＨ_２－ＣＨ－（ＮＨＣＯＮＨＣＨ_３）_２等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。エーテル結合で置換されたアルキル基の炭素数は、２～３０の範囲内であることが好ましい。

また、ウレタン結合で置換されたアルキル基の具体例としては、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ（－ＣＨ_３）－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_２－ＣＨ_３）－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－（ＣＨ_２）_５－ＮＨＣＯＯ－（ＣＨ_２）_１１－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ－（ＮＨＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_３）_２等を挙げることができる。エステル結合で置換されたアルキル基の炭素数は、２～３０の範囲内であることが好ましい。

また、アミド結合（－ＮＨＣＯ－）、エステル結合（－ＣＯＯ－）、およびエーテル結合（－Ｏ－）、ウレア結合（－ＮＨＣＯＮＨ－）、ウレタン結合（－ＮＨＣＯＯ－）のうち２種以上の置換基で置換されたアルキル基の具体例としては、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_２－ＣＨ_３）－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_３、－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－Ｏ－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＮＨＣＯＯ－ＣＨ_２－ＣＨ（ＣＨ_２－ＣＨ_３）－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_２－ＣＨ_３を挙げることができる。アミド結合（－ＮＨＣＯ－）、エステル結合（－ＣＯＯ－）、エーテル結合（－Ｏ－）、ウレア結合（－ＮＨＣＯＮＨ－）、およびウレタン結合（－ＮＨＣＯＯ－）のうち２種以上の置換基で置換されたアルキル基の炭素数は、３～３０の範囲内であることが好ましい。

シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、２，５－ジメチルシクロペンチル基、４－ｔｅｒｔ－プチルシクロヘキシル基等を挙げることができる。また、シクロアルキル基の炭素数は５～１２の範囲内であることが好ましい。置換シクロアルキル基の置換基としては、上述したアルキル基における置換基と同じ置換基を挙げることができる。

アルケニル基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルケニル基を挙げることができる。アルケニル基はその構造中に一つの二重結合を一般的に指すが、本明細書においては複数の二重結合を有するものもアルケニル基に含めるものとする。具体例としては、ビニル基、１－プロペニル基、アリル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、イソプロペニル基、イソブテニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、４－ペンテニル基、１－ヘキセニル基、２－ヘキセニル基、３－ヘキセニル基、４－ヘキセニル基、１，３－ブタジエニル基等を挙げることができる。アルケニル基の炭素数は２～１８の範囲内であることが好ましい。置換アルケニル基の置換基としては、上述したアルキル基における置換基と同じ置換基を挙げることができる。

アリール基としては、単環または縮合多環のアリール基を挙げることができる。例えば、フェニル基、１－ナフチル基、２－ナフチル基、ｐ－ビフェニル基、ｍ－ビフェニル基、２－アントリル基、９－アントリル基、２－フェナントリル基、３－フェナントリル基、９－フェナントリル基、２－フルオレニル基、３－フルオレニル基、９－フルオレニル基、１－ピレニル基、２－ピレニル基、３－ペリレニル基、ｏ－トリル基、ｍ－トリル基、ｐ－トリル基、４－メチルビフェニル基、ターフェニル基、４－メチル－１－ナフチル基、４－ｔｅｒｔ－ブチル－１－ナフチル基、４－ナフチル－１－ナフチル基、６－フェニル－２－ナフチル基、１０－フェニル－９－アントリル基、スピロフルオレニル基、２－ベンゾシクロブテニル基等を挙げることができる。アリール基の炭素数は６～１８の範囲内であることが好ましい。
置換アリール基の置換基としては、上述したアルキル基における置換基と同じ置換基を挙げることができる。

複素環基としては、脂肪族複素環基や芳香族複素環基を挙げることができる。具体例としては、ピリジル基、ピラジル基、ピペリジノ基、ピラニル基、モルホリノ基、アクリジニル基等を挙げることができる。また、下記構造式で表される基も挙げられる。複素環基の炭素数は、４～１２であることが好ましい。環員数は、５～１３であることが好ましい。

置換複素環基の置換基としては、上述したアルキル基における置換基と同じ置換基を挙げることができる。例えば、複素環基３－メチルピリジル基、Ｎ－メチルピペリジル基、Ｎ－メチルピローリル基等を挙げることができる。

第１６族元素としては、酸素、硫黄、セレン、テルル等を挙げることができる。この内、酸素、硫黄、セレンが好ましく、合成の容易さや安定性の点で酸素、硫黄がより好ましい。

１価のカチオンとしては、Ｈ^＋やＮａ^＋、Ｋ^＋、テトラアルキルアンモニウムカチオンを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

Ｚ１～Ｚ９の炭化水素基としては、直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、シクロアルキル基、直鎖状または分岐鎖状のアルケニル基、アリール基が挙げられる。Ｚを構成する炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよく、例えば炭化水素基の一部がアミド結合（－ＮＨＣＯ－）、エステル結合（－ＣＯＯ－）、エーテル結合（－Ｏ－）、ウレア結合（－ＮＨＣＯＮＨ－）、ウレタン結合（－ＮＨＣＯＯ－）等で置換されていてもよい。炭化水素基の置換基としては、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、水酸基、アミノ基、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボキシル基等の他、上述したアルキル基、アリール基、シクロアルキル基、複素環基が挙げられる。Ｚ２～Ｚ６は、隣接する置換基同士が互いに連結して、環を形成してもよい。

Ｚ１～Ｚ９は、親水性置換基を有することが好ましい。親水性置換基の具体例としては、それぞれ独立にカウンターイオンを有する－ＣＯ_２ ^－、－ＳＯ_３ ^－、－ＳＯ_２ ^－、－ＳＯ_４ ^－、－ＯＨ、－ＯＰＯ_３ ^２－、－ＰＯ_３ ^２－、－ＮＨ_２、第四級アンモニウム基等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。カウンターイオンとしては、Ｈ^＋やＮａ^＋、Ｋ^＋、テトラアルキルアンモニウムカチオン、Ｃｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－等のハロゲンイオン、ＣｌＯ_４ ^－、ＢＦ_４ ^－、ＰＦ_６ ^－等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

一般式（１）のＳｉＰＣは、Ｘ１またはＸ２が－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）Ｚ７であることが好ましい。

本発明のフタロシアニンの合成方法としては特に限定されないが、例えば、フタロニトリル誘導体を原料として公知の方法でアルミニウムフタロシアニンを合成した後、対応する軸成分と加熱撹拌することで得ることができる。

原料であるフタロニトリル誘導体が非対称の構造である場合、得られるフタロシアニンは置換基の位置が異なる異性体の混合物として得られる。本明細書においては、異性体の構造のうち一例を示す。

標的生体物質を認識する物質としては、タンパク質等を特異的に認識しうる抗体（がん抗体を含む）、ペプチド、タンパク質受容体や当該タンパク質に結合しうる低分子化合物等を挙げることができる。例えば、標的生体物質が癌等の疾患部位、または細胞において特異的に発現する種々のタンパク質またはペプチドである場合、標的生体物質を認識する物質としては、これらに対する抗体（セツキシマブ、パニツムマブ、ザルツムマブ、ニモツズマブ、トラスツズマブ等のがん抗体、内皮細胞マーカー抗体、組織特異的抗体、リン酸化タンパク抗体など）またはその親和性物質、ビオチン、葉酸、トランスフェリン、トランスフェリン結合型ペプチドなどを挙げることができる。また、標的生体物質が菌中のリン脂質膜である場合、標的生体物質を認識する物質としては、リン脂質膜に集積することが可能なリン脂質類似構造などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

フタロシアニンを、標的生体物質を認識する物質と連結する方法としては、フタロシアニンに導入された反応性基を介した共有結合の形成を挙げられるがこれに限定されない。標的生体物質の連結基がチオール、ヒドロキシル、カルボキシル、またはアミノ基である場合、フタロシアニンに導入する反応性基は、反応性アミノ基、反応性チオール基、NHSエステル等の活性化エステル、ハロゲン化アシル、ハロゲン化アルキル、無水物、カルボン酸、カルボジイミド、カルボナート、カルバメート、ハロアセトアミド（例えば、ヨードアセトアミド）、イソシアネート、イソチオシアネート、マレイミド、スルホン酸エステルおよびチオシアナートなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

標的生体物質を認識する物質との連結は、直接結合していても良いし、リンカーを介して結合していてもよい。リンカーとしては、例えばＣ、Ｎ、Ｐ、Ｏ、およびＳの中から選択される１～６０の原子を有する、直鎖または分岐、環式または複素環式、飽和または不飽和である分子鎖が挙げられるが、これに限定されるものではない。

本発明の抗腫瘍剤または抗菌剤は、一般式（１）で表されるフタロシアニンを含む無菌の水溶液若しくは分散液又は無菌の凍結乾燥剤から製剤化することができる。溶媒としては水、生理食塩水、エタノール、含水エタノール、グリセロール、プロピレングリコール、植物油などを挙げることができるがこれらに限定されるものではない。

本発明の抗腫瘍剤又は抗菌剤は、さらに、製薬学的に許容しうるその他添加剤を含んでもよい。製薬学的に許容しうるその他添加剤としては、ｐＨ調整剤、緩衝剤、湿潤剤・可溶化剤、抗菌性保存剤、キレート剤、錯化剤、抗酸化剤、甘味剤、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、流動化剤・固化防止剤、および懸濁化剤・粘着剤などが挙げられる。これらの添加剤は、１種類を単独で、または２種類以上を組み合わせて、本発明の抗腫瘍剤又は抗菌剤に含むことができる。

本発明の抗腫瘍剤または抗菌剤に含まれるフタロシアニンは、ＬＥＤ光またはレーザー光を照射することにより軸配位子の分解が起こるという特徴を有している。軸配位子の分解によりラジカルアニオン種が生成することで、がん細胞または菌に作用するものと考えられる。光照射の波長は６００～１０００ｎｍであることが好ましい。

本発明の抗腫瘍剤または抗菌剤に含まれるフタロシアニンの具体例としては、以下のような構造を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例中「部」とは、「質量部」を表す。

［製造例１］
＜化合物Ａ－１の製造＞
スルホラン２００部、１，８－ジアザビシクロ［５，４，０］－７－ウンデセン（ＤＢＵ）１５．７部に１，３－ジイミノイソインドリン５部および四塩化ケイ素８．８部を加え、１６０～１７０℃で８時間加熱撹拌後、室温（２５℃）まで冷却した。メタノール２００部を加え、析出した沈澱を濾別して、メタノール：水（質量比４：１）混合溶液で洗浄後、乾燥して、収率６３．６％で表１に示す化合物Ａ－１を得た。質量分析装置（ＴＯＦ－ＭＳ：ブルカー・ダルトニクス社製ａｕｔｏｆｌｅｘＩＩ）により分析した結果ｍ／ｚ＝６１２．５３（理論値６１２．５２）に分子イオンピークが検出され、表１に示す化合物Ａ－１の構造を有することが同定された。

［製造例２、３］
＜化合物Ａ－２～Ａ－３の製造＞
化合物Ａ－１の製造方法で使用した１，３－ジイミノイソインドリンを、表１に示すイソインドリン誘導体に変更した以外は、化合物Ａ－１の製造と同様にして、表１に示す化合物Ａ－２とＡ－３をそれぞれ製造した。尚、イソインドリン誘導体は、化合物Ａ－１の製造における１，３－ジイミノイソインドリンと同モル量使用した。得られた化合物Ａ－２とＡ－３の構造は、質量分析装置（ＴＯＦ－ＭＳ：ブルカー・ダルトニクス社製ａｕｔｏｆｌｅｘＩＩ）によって同定し、表１に示した構造を有することが確認された。表１にマススペクトルの分析結果を示した。

［製造例４］
＜化合物Ｂ－１の製造＞
化合物Ａ－１を１．００部と３－アミノ酪酸０．８４部を脱水トルエン１０ｍｌに加えた。その後、Ｎ，Ｎ－ジイソプロピルエチルアミンを３．７１部加え、４時間加熱還流した。エバポレーターでトルエンを除去した後、クロロホルムを加えてろ過し、不溶物を除去した。ろ液をエバポレートし、８０℃で乾燥させ、収率６０．８％で表２に示す化合物Ｂ－１を得た。質量分析装置（ＴＯＦ－ＭＳ：ブルカー・ダルトニクス社製ａｕｔｏｆｌｅｘＩＩ）により分析した結果ｍ／ｚ＝７４５．８６（理論値７４５．８５）に分子イオンピークが検出され、表２に示す化合物Ｂ－１の構造を有することが同定された。

［製造例５，６］
＜化合物Ｂ－２、Ｂ－３の製造＞
化合物Ｂ－１の製造方法で使用した化合物Ａ－１を、表２に示す化合物Ａ－２またはＡ－３に変更した以外は、化合物Ｂ－１の製造と同様にして、表２に示す化合物Ｂ－２とＢ－３をそれぞれ製造した。尚、化合物Ａ－２またはＡ－３は、化合物Ｂ－１の製造における化合物Ａ－１と同モル量使用した。得られた化合物Ｂ－２とＢ－３の構造は、質量分析装置（ＴＯＦ－ＭＳ：ブルカー・ダルトニクス社製ａｕｔｏｆｌｅｘＩＩ）によって同定し、表２に示した構造を有することが確認された。表２にマススペクトルの分析結果を示した。

［製造例７］
＜化合物Ｃ－１の製造＞
化合物Ａ－１を１．００部とジメチルアミノエタノール０．７３部を脱水トルエン１０ｍｌに加えた。その後、水素化ナトリウムを０．３３部加え、４時間加熱還流した。クロロホルムにて抽出した後に、水で有機層を洗浄した。その後有機層をエバポレートし、８０℃で乾燥させ、収率５４．１％で表３に示す化合物Ｃ－１を得た。質量分析装置（ＴＯＦ－ＭＳ：ブルカー・ダルトニクス社製ａｕｔｏｆｌｅｘＩＩ）により分析した結果ｍ／ｚ＝７１７．７３（理論値７１７．８８）に分子イオンピークが検出され、表３に示す化合物Ｃ－１の構造を有することが同定された。

［製造例８、９］
＜化合物Ｃ－２、Ｃ－３の製造＞
化合物Ｃ－１の製造方法で使用した化合物Ａ－１を、表３に示す化合物Ａ－２またはＡ－３に変更した以外は、化合物Ｃ－１の製造と同様にして、表３に示す化合物Ｃ－２とＣ－３をそれぞれ製造した。尚、化合物Ａ－２またはＡ－３は、化合物Ｃ－１の製造における化合物Ａ－１と同モル量使用した。得られた化合物Ｃ－２またはＣ－３の構造は、質量分析装置（ＴＯＦ－ＭＳ：ブルカー・ダルトニクス社製ａｕｔｏｆｌｅｘＩＩ）によって同定し、表３に示した構造を有することが確認された。表３にマススペクトルの分析結果を示した。

［比較製造例１］
＜化合物Ｄ－１の製造＞
化合物Ａ－１を１部と３－アミノプロピルジメチルエトキシシラン０．６部をピリジンに溶解させ、１１５℃で３時間還流した。エバポレーターでピリジンを除去した後、エタノール１０部と水５０部の混合溶液を加え、析出した固体をろ取し、水５０部で洗浄を行った。８０℃で乾燥させ、収率５４．５％で表４に示す化合物Ｄ－１を得た。質量分析装置（ＴＯＦ－ＭＳ：ブルカー・ダルトニクス社製ａｕｔｏｆｌｅｘＩＩ）により分析した結果ｍ／ｚ＝８０６．２３（理論値８０６．１４）に分子イオンピークが検出され、表４に示す化合物Ｄ－１の構造を有することが同定された。

［比較製造例２、３］
＜化合物Ｄ－２、Ｄ－３の製造＞
化合物Ｄ－１の製造方法で使用した化合物Ａ－１を、表４に示す化合物Ａ－２またはＡ－３に変更した以外は、化合物Ａ－１の製造と同様にして、表４に示す化合物Ｄ－２とＤ－３をそれぞれ製造した。尚、化合物Ａ－２またはＡ－３は、化合物Ｄ－１の製造における化合物Ａ－１と同モル量使用した。得られた化合物Ｄ－２またはＤ－３の構造は、質量分析装置（ＴＯＦ－ＭＳ：ブルカー・ダルトニクス社製ａｕｔｏｆｌｅｘＩＩ）によって同定し、表４に示した構造を有することが確認された。表４にマススペクトルの分析結果を示した。

＜光分解速度の測定＞
Ｌ－システイン１ｍＭを含むメタノール／水＝１／１（質量比）溶液に５μＭになるように実施例１で合成したＢ－１を溶解させた。この溶液をＡｒバブリングを１ｈ行った後に４面セル中でレーザー光（２５ｍＷ／ｃｍ^２、レーザー光波長は表５に記載、±２ｎｍ）を１５分照射した。照射時間５分毎にＵＶ－ｖｉｓ吸収スペクトルを測定し吸収極大波長における吸光度の変化をプロットすることで、Ｂ－１の光分解速度を測定した。

上記測定をＢ－２、Ｂ－３、Ｃ－１～Ｃ－３、Ｄ－１～Ｄ－３についても行い、光分解速度を下記の基準に基づいて評価した。光分解速度の評価結果を表５に示す。

・光照射１５分後の吸収極大波長における吸光度が、
◎：未照射時の２０％未満（光分解速度速）
〇：未照射時の２０％以上～７０％未満（光分解速度中程度）
×：未照射時の７０％以上（光分解速度遅）

図１にＢ－１の照射時間５分毎の吸収スペクトル変化を示す。

図２にＢ－１、Ｃ－１及びＤ－１の光照射時の６８５ｎｍにおける吸光度の変化を示す。

図２の結果から、フタロシアニンＢ－１、Ｃ－１及びＤ－１は光照射によって６８５ｎｍの吸光度が減少することが確認された。これは光照射により軸配位子の分解が起こることで、フタロシアニンの溶解度が大きく低下し凝集するためであると考えられる。また表５の結果から、フタロシアニンの中心シリコンと軸配位子との結合部位がエステル（－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－）であるＢ－１～Ｂ－３が最も光分解速度が速く、次いで軸配位子の結合部位がエーテル（－Ｏ－）であるＣ－１～Ｃ－３が速い結果であることから、軸配位子の結合部位がシラノール（－Ｏ－Ｓｉ－）である比較製造例のＤ－１～Ｄ－３と比較してフリーラジカルの生成において非常に顕著な優位性が確認できた。

［実施例１～６、比較例１～３］
＜フタロシアニンを含む抗腫瘍剤の調製＞
ジメチルスルホキシド１ｍｌに製造例１で合成したフタロシアニンＢ－１を０．１４９ｍｇ溶解させ、２００μＭジメチルスルホキシド溶液を調製した。０．２ μｍナイロン製メンブレンフィルターでろ過した後、イーグル最少必須培地で４００倍希釈し、０．５ μＭのＢ－１を含む抗腫瘍剤１を調製した。

上記抗腫瘍剤１の作製で使用したフタロシアニンＢ－１をフタロシアニンＢ－２、Ｂ－３、Ｃ－１～Ｃ－３、Ｄ－１～Ｄ－３に変更し、同様に抗腫瘍剤１～９をそれぞれ作製した。ただし、フタロシアニンＢ－２、Ｂ－３、Ｃ－１～Ｃ－３、Ｄ－１～Ｄ－３はフタロシアニンＢ－１と同モル量使用した。

＜光毒性評価＞
Ｈｅｌａ細胞を９６ウェルプレートに播種（１×１０^４ｃｅｌｌ／ｗｅｌｌ）し、１０％ＦｅｔａｌＢｏｖｉｎｅＳｅｒｕｍ（ＦＢＳ）および１％ペニシリン―ストレプトマイシンを含ませたイーグル最少必須培地を用いて、インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ_２含有Ａｉｒ、加湿環境）内で４８時間培養した。その後培地を取り除き、上記にて調整したＢ－１～Ｂ－３、Ｃ－１～Ｃ－３、Ｄ－１～Ｄ－３を含む抗腫瘍剤を各ウェルに添加した。これをインキュベーター内に１時間静置した後、イーグル最少必須培地で洗浄した。
光毒性の測定として、各ウェルにレーザー光（５０ｍＷ／ｃｍ^２、レーザー光波長は表５に記載、±２ｎｍ）を３ｍｉｎ照射した。続いて各ウェルにセルカウンティングキット－８（同仁化学製）を１０μＬずつ添加し、インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２含有Ａｉｒ、加湿環境）内で１時間静置した。その後、プレートリーダー（ＴＥＣＡＮ社製、ＳＰＡＲＫ）を用いて４５０ｎｍにおける吸光度測定を行い、がん細胞への光毒性評価を下記の基準に基づいて評価した。

◎：吸光度１．０未満（光毒性高）
〇：吸光度２．０未満～１．０以上（光毒性中程度）
×：吸光度２．０以上（光毒性無し）

＜暗所毒性評価＞
Ｈｅｌａ細胞を９６ウェルプレートに播種（１×１０４ｃｅｌｌ／ｗｅｌｌ）し、１０％ＦｅｔａｌＢｏｖｉｎｅＳｅｒｕｍ（ＦＢＳ）および１％ペニシリン―ストレプトマイシンを含ませたイーグル最少必須培地を用いて、インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ_２含有Ａｉｒ、加湿環境）内で４８時間培養した。その後培地を取り除き、上記にて調整したＢ－１～Ｂ－３、Ｃ－１～Ｃ－３、Ｄ－１～Ｄ－３を含む抗腫瘍剤を各ウェルに添加した。これをインキュベーター内に１時間静置した後、イーグル最少必須培地で洗浄した。
暗所毒性の測定として、ウェルプレートを暗所で３ｍｉｎ静置した後に、各ウェルにセルカウンティングキット－８（同仁化学製）を１０μＬずつ添加し、インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２含有Ａｉｒ、加湿環境）内で１時間静置した。その後、プレートリーダー（ＴＥＣＡＮ社製、ＳＰＡＲＫ）を用いて４５０ｎｍにおける吸光度測定を行い、がん細胞への暗所毒性評価を下記の基準に基づいて評価した。

◎：吸光度１．０未満（光毒性高）
〇：吸光度２．０未満～１．０以上（光毒性中程度）
×：吸光度２．０以上（光毒性無し）

光毒性及び暗所毒性の評価結果を表５に示す。

図３にＢ－１、Ｃ－１及びＤ－１のがん細胞への光毒性評価の結果を示す。

図４にＢ－１、Ｃ－１及びＤ－１のがん細胞への暗所毒性評価の結果を示す。

光毒性評価の結果から、実施例１～６のいずれのフタロシアニンもＨｅｌａ細胞に対して光毒性を有することが分かった。また、フタロシアニンの中心シリコンと軸配位子との結合部位がエステル（－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－）であるＢ－１～Ｂ－３を含む抗腫瘍剤が高い光毒性を示し、次いで軸配位子の結合部位がエーテル（－Ｏ－）であるＣ－１～Ｃ－３を含む抗腫瘍剤が中程度の光毒性であった。比較例１～３の軸配位子の結合部位がシラノール（－Ｏ－Ｓｉ－）であるＤ－１～Ｄ－３を含む抗腫瘍剤は光毒性が低かった。この結果より、フタロシアニンの光照射による軸分解速度が速いフタロシアニンほど光毒性が高いことが示唆された。
また、暗所毒性評価の結果から、いずれの抗腫瘍剤もＨｅｌａ細胞に対して暗所では毒性がないことが分かった。

Claims

下記一般式（１）で表されるフタロシアニンを含み、ＬＥＤ光またはレーザー光を照射することにより、前記フタロシアニンの軸配位子を分解させラジカルアニオン種を生成させることに用いられる、抗腫瘍剤または抗菌剤であって、前記フタロシアニンが、標的生体物質を認識する物質と連結されてなる、抗腫瘍剤または抗菌剤。

一般式（１）：
Ｘ１－ＳｉＰｃ－Ｘ２

（ＳｉＰｃは中心金属としてシリコンを有するフタロシアニンまたはフタロシアニン誘導体を示す。Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立に、シリコンに結合した－Ｏ－ＣＨ_２Ｚ１、－Ｏ－ＣＨＺ２Ｚ３、－Ｏ－ＣＺ４Ｚ５Ｚ６、－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）Ｚ７または－Ｏ－Ｐ（＝Ｏ）Ｚ８Ｚ９を示す。Ｚ１～Ｚ９はそれぞれ独立に置換もしくは無置換の炭化水素基を示す。Ｚ１～Ｚ９を構成する炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい。）
Ｚ１～Ｚ９に親水性置換基を有する請求項１に記載の抗腫瘍剤または抗菌剤。
Ｘ１またはＸ２が－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）Ｚ７である請求項１または２に記載の抗腫瘍剤または抗菌剤。
波長が６００～１０００ｎｍのＬＥＤ光またはレーザー光を照射することによりがん細胞または菌に作用する請求項１～３いずれかに記載の抗腫瘍剤または抗菌剤。