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JP2000247978A - 金属ポルフィリン錯体及びそれを含有してなる医薬組成物 - Google Patents

金属ポルフィリン錯体及びそれを含有してなる医薬組成物

Info

Publication number
JP2000247978A
JP2000247978A JP11047517A JP4751799A JP2000247978A JP 2000247978 A JP2000247978 A JP 2000247978A JP 11047517 A JP11047517 A JP 11047517A JP 4751799 A JP4751799 A JP 4751799A JP 2000247978 A JP2000247978 A JP 2000247978A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
cationic
complex
cells
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11047517A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyoshi Kawakami
浩良 川上
Shoji Nagaoka
昭二 長岡
Kunie Nakamura
國衛 中村
Toshiyuki Ose
俊之 大瀬
Toru Murase
徹 村瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Artience Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority to JP11047517A priority Critical patent/JP2000247978A/ja
Publication of JP2000247978A publication Critical patent/JP2000247978A/ja
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  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【解決手段】新規な一般式１のカチオン性金属ポルフィ
リン錯体、およびそれを含有する医薬組成物。 （Ｍは錯体を形成する金属原子、Ａｒ１〜Ａｒ４は独立
して置換基を有してもよい炭素環又は複素環式芳香族基
を示し、そのうち１個以上はカチオン性の基を有する芳
香族基である。） 【効果】錯体はヒドロキシラジカル誘発剤として有用で
あり、抗癌剤に使用できる。また生体内の活性酸素をそ
の場でヒドロキシラジカルに変換できるヒドロキシラジ
カル誘発剤及び製薬上許容される担体からなる医薬組成
物に使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なカチオン性
金属ポルフィリン錯体、それを含有してなる医薬組成物
に関する。より詳細には、本発明の医薬組成物は、ＳＯ
Ｄ活性化剤や抗癌剤として有用なものである。本発明の
カチオン性金属ポルフィリン錯体は癌細胞に集積されや
すく、副作用の少ない選択的な各種腫瘍の治療剤として
有用である。
【０００２】
【従来の技術】近年、癌治療の方法として薬剤による化
学治療法が多く用いられるようになった。しかし、多く
の薬剤は、癌細胞のみへの特異性を持たないため癌細胞
とともに正常細胞にも作用を及ぼし、このために激しい
副作用を起こし、化学療法が必ずしも有効に働いている
とは言えないのが現状である。例えば、臨床で用いられ
ている抗癌剤のひとつであるシスプラチンは子宮癌に有
効であることが臨床的明かにされているが、有効性と共
に多くの副作用も報告されている。また、インターフェ
ロンやＴＮＦやＣＳＦなどの生理活性蛋白質が、癌特異
性を有することから注目されていたが、抗癌作用自体が
充分でないことや、経口投与できないことなどから抗癌
剤として広く使用されるに至っていない。
【０００３】ところで、生体内で誘発する活性酸素種
は、生体内に侵入した異種生物を死滅させるなど生体の
生理活性を維持してゆく上で大きな働きをしているので
あるが、同時に必要以上に生体内で生成した活性酸素種
は自己の組織をも破壊することがあり、必要以上の活性
酸素の生成は、有害であるばかりでなく老化の一因であ
るともいわれている。この活性酸素種の毒性を利用し
て、生体内の酸素を活性酸素種に変換して癌細胞を非特
異的に攻撃することにより、癌細胞を死滅させる抗癌剤
も開発されているが、非特異的であり正常細胞をも攻撃
することから多くの副作用を引き起こしている。
【０００４】一方、ある種のポルフィリン系化合物が癌
細胞などに集積し、これにレーザー光を照射することに
より、生体内の酸素を活性化させて活性酸素種を生成さ
せて癌細胞を死滅させることが見出され、比較的特異性
の高い抗癌剤のひとつとして使用されてきているが、レ
ーザー光を病巣部に照射させなければならず、病巣部が
内部にある場合には効果がないなどの欠点を有するもの
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、癌細胞に特
異的に作用する新規な作用機構に基づく、副作用の少な
い抗癌剤を提供するものである。癌細胞では正常細胞に
比べて、そのＳＯＤ活性が低下しており活性酸素の放出
量が増加していることが報告されている（A.V.Peskin,
et al., FEBS Lett., 78, 41 (1977); V.Leroyer, et a
l., Cancer Res., 47, 4771 (1987)）。本発明者らは、
この点に着目し、癌細胞が放出する活性酸素を、その場
でより高い反応性を有するヒドロキシラジカル（・Ｏ
Ｈ）に変換することができれば、癌細胞を特異的に攻撃
することができる新しい抗癌メカニズムを構築すること
ができると考えた。
【０００６】本発明者らは、新規な金属ポルフィリン錯
体が優れたＳＯＤ活性を有し、かつ、癌細胞に特異的に
集積する性質を有し、活性酸素と反応してヒドロキシラ
ジカルを誘発させ癌細胞を特異的に死滅させることがで
きることを見出した。即ち、本発明は、副作用が少なく
安全性の高いＳＯＤ活性を有する新規なカチオン性金属
ポルフィリン錯体を提供する。また、本発明の新規なカ
チオン性金属ポルフィリン錯体は、癌細胞に特異的に集
積するために、副作用の少ない抗癌剤として有用であ
り、本発明は新規な抗癌剤を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の一般式
（１）
【０００８】
【化２】 （式中、Ｍは錯体を形成するための金属原子を示し、Ａ
ｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４はそれぞれ独立し
て置換基を有してもよい炭素環式又は複素環式芳香族基
を示し、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４の少な
くとも１個はカチオン性の基を有する芳香族基であ
る。）で表されるカチオン性金属ポルフィリン錯体に関
する。
【０００９】また、本発明は、前記一般式（１）で表さ
れるカチオン性金属ポルフィリン錯体及び製薬上許容さ
れる担体からなる医薬組成物に関する。本発明の医薬組
成物は、ヒドロキシラジカル誘発剤であるばかりでな
く、抗癌剤として使用することができる。さらに、本発
明は生体内の活性酸素を、その場でヒドロキシラジカル
に変換することができるヒドロキシラジカル誘発剤及び
製薬上許容される担体からなる医薬組成物、特に抗癌剤
に関する。
【００１０】癌細胞は、正常細胞にくらべ抗酸化酵素
（ＳＯＤ、カタラーゼ等）が欠落していることが知られ
ており、このために癌細胞は正常細胞に比べてスーパー
オキシドラジカルを多量に発生している。例えば、癌細
胞のＬＬＣ−ＷＲＣ−２５６細胞と、正常細胞のＢＲＬ
−３Ａ細胞、及び、天然の抗酸化酵素（Ｃｕ，Ｚｎ−Ｓ
ＯＤ）のＳＯＤ活性を測定すると次の表１のようにな
る。
【００１１】
【表１】
【００１２】このように癌細胞においては、正常細胞に
比べてＳＯＤ活性が大きく低減している。本発明の前記
一般式（１）で表されるカチオン性金属ポルフィリン錯
体は、ＳＯＤ活性を有しており、生体内でスーパーオキ
シドラジカルと特異的に反応し過酸化水素を生成する。
さらに、本発明のカチオン性金属ポルフィリン錯体は、
中心に金属を有しているために、生成した過酸化水素が
ハ−バー・バイス型反応を起こし、極めて毒性の高いヒ
ドロキシラジカルを生成し、癌細胞のみを特異的に攻撃
する。
【００１３】一方、生体内の抗酸化酵素が機能している
正常細胞の場合には、スーパーオキシドラジカルがほと
んど発生しておらず、正常細胞においては本発明のカチ
オン性金属ポルフィリン錯体が仮に存在していても、ス
ーパーオキシドラジカルと反応することができずヒドロ
キシラジカルを生成することができない。したがって、
本発明のカチオン性金属ポルフィリン錯体は、選択的か
つ優れたＳＯＤ活性を持つヒドロキシラジカル誘発剤で
あるため副作用の少ない癌細胞特異性の高い新しい抗癌
剤として極めて有用なものである。
【００１４】本発明のカチオン性金属ポルフィリン錯体
は、ポルフィン骨格に４個の芳香族基を有するものであ
り、かつ、４個の芳香族基のうちの少なくとも１個にカ
チオン性の基を有していることを特徴とするものであ
る。４個の芳香族基は、それぞれ独立して、炭素環式の
ものであっても複素環式のものであってもよく、単環式
のもでも多環式のものであってもよい。芳香族基として
は、炭素環式のものとしては例えば、ベンゼン環、ナフ
タレン環などから誘導される基であり、複素環式のもの
としては、１個又は２個以上の窒素原子、酸素原子又は
硫黄原子を有する５〜１０員の単環式又は縮合環式の複
素環から誘導される基であり、例えば、ピリジン環、ピ
リミジン環、アゾール環などから誘導される基である。
好ましい芳香族基としては、フェニル基や４−ピリジル
基などが挙げられる。
【００１５】これらの芳香族基はＳＯＤ活性や抗癌作用
に悪影響を与えない置換基を有していてもよい。芳香族
基における置換基としては、炭素数１〜１０、好ましく
は１〜６の直鎖又は分枝状の低級アルキル基、アミノ
基、前記した低級アルキル基で置換されているアミノ
基、前記した低級アルキル基からなる低級アルコキシ基
などが挙げられる。
【００１６】芳香族基が有するカチオン性の基として
は、アンモニウム基やスルホニウム基などが挙げられる
が、第四級アンモニウム基が好ましい。本発明のカチオ
ン性の基は芳香族基の置換基として有していてもよい
が、芳香族基の異種原子がカチオン化されたものであっ
てもよい。カチオン性の基を有する芳香族基としては、
例えば、４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノフェニル
基、４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアミノフェニル基など
の４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ低級アルキルアミノフェニル
基、Ｎ−メチル−４−ピリジル基、Ｎ−エチル−４−ピ
リジル基などのＮ−低級アルキル−４−ピリジル基など
が挙げられる。
【００１７】本発明の前記一般式（１）のＡｒ１、Ａｒ
２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４の少なくとも１個はカチオン
性の基を有する芳香族基であるが、好ましくはこれらの
芳香族基のうちの２個以上がカチオン性の基を有するも
のである。本発明の前記一般式（１）で表されるカチオ
ン性金属ポルフィリン錯体のポルフィリン環部分のもの
としては、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４の全
てが、Ｎ−メチル−４−ピリジル基などのＮ−低級アル
キル−４−ピリジル基、又は、４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメ
チルアミノフェニル基などの４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ低級
アルキルアミノフェニル基である化合物、Ａｒ１、Ａｒ
２、及び、Ａｒ３がＮ−メチル−４−ピリジル基などの
Ｎ−低級アルキル−４−ピリジル基、又は、４−Ｎ，
Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノフェニル基などの４−Ｎ，
Ｎ，Ｎ−トリ低級アルキルアミノフェニル基であり、Ａ
ｒ４がフェニル基である化合物、Ａｒ１、及び、Ａｒ２
がＮ−メチル−４−ピリジル基などのＮ−低級アルキル
−４−ピリジル基、又は、４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル
アミノフェニル基などの４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ低級アル
キルアミノフェニル基であり、Ａｒ３、及び、Ａｒ４が
フェニル基である化合物、Ａｒ１、及び、Ａｒ３がＮ−
メチル−４−ピリジル基などのＮ−低級アルキル−４−
ピリジル基、又は、４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノ
フェニル基などの４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ低級アルキルア
ミノフェニル基であり、Ａｒ２及びＡｒ４がフェニル基
である化合物などが挙げられる。
【００１８】本発明の前記一般式（１）における中心金
属Ｍとしては、ＳＯＤ活性や抗癌作用を示すものであれ
ば特に制限はないが、好ましくは、鉄原子、銅原子又は
マンガン原子などが挙げられる。
【００１９】本発明の前記一般式（１）で表されるカチ
オン性金属ポルフィリン錯体は、公知の方法に従って製
造することができる。例えば、ピロールと芳香族アルデ
ヒドとを反応させてポリフィリン環部分を製造し、これ
をハロゲン化低級アルキルや低級アルキルトシレートな
どのアルキル化剤でカチオン化し、次いで金属又は金属
化合物、例えば金属ハロゲン化物などを用いて金属錯体
とする方法により製造することができる。
【００２０】本発明者らは、癌細胞としてウオーカーラ
ット（Walker rat）癌由来のＬＬＣ・ＷＲＣ・２５６細
胞及びＳＯＤ活性の異なる数種の癌細胞を用いて、各種
の金属ポルフィリン錯体の抗癌作用を検討した。この試
験の手順を模式的に図１に示す。なお、試験を行った化
合物とその略称は次の通りである。
【００２１】ＦｅＴＭ４ＰｙＰ：一般式（１）のＡ
ｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４が、Ｎ−メチル−
４−ピリジル基である鉄錯体。 ＭｎＴＭ４ＰｙＰ：一般式（１）のＡｒ１、Ａｒ２、Ａ
ｒ３、及び、Ａｒ４が、Ｎ−メチル−４−ピリジル基で
あるマンガン錯体。 ＣｕＴＭ４ＰｙＰ：一般式（１）のＡｒ１、Ａｒ２、Ａ
ｒ３、及び、Ａｒ４が、Ｎ−メチル−４−ピリジル基で
ある銅錯体。 ＦｅＴＭＡＰ ：一般式（１）のＡｒ１、Ａｒ２、Ａ
ｒ３、及び、Ａｒ４が、４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルア
ミノフェニル基である鉄錯体。 ＦｅＴＳＰＰ ：一般式（１）のＡｒ１、Ａｒ２、Ａ
ｒ３、及び、Ａｒ４が、４−スルホネートフェニル基で
ある鉄錯体。
【００２２】ポルフィリン溶液の調製は培養液を用いて
行い、ポルフィリン濃度が最終的に１０、５０、１００
μｇ／ｍｌになるように調整した。測定は１２穴プレー
トに展開した癌細胞に金属ポルフィリン錯体溶液を添加
し培養し、添加３日後にトリパンブルー染色法により各
癌細胞の細胞生存率を測定し抗癌効果を評価した。
【００２３】また、これらの金属ポルフィリン錯体のＳ
ＯＤ活性を、T.Ohse, et al., Porphyrins, 6, 137 (19
97) に記載されている方法に準じて、ストップトフロー
法による活性酸素（Ｏ２・）の不均化速度定数（ｋ
ｃａｔ）により評価した。ｋｃａ ｔはポリフィリン錯体
のＨＥＰＥＳ／ＨＥＰＥＳ・Ｎａ緩衝液（ｐＨ８．１）
とＫＯ２のＤＭＳＯ溶液とを３６℃で反応させ、Ｏ２ −
・の極大吸収波長である２４５ｎｍの吸光度の減衰から
求めた。金属ポルフィリン錯体及び抗酸化酵素における
ｋｃａｔ及びＩＣ５０を次の表２に示す。なお、ｋ
ｃａｔの値が大きいほど、また、ＩＣ５０をの値が小さ
いほどＳＯＤ活性は高い。
【００２４】
【表２】
【００２５】さらに、癌細胞が有する細胞内ＳＯＤ活性
は細胞のホモジネート溶液を調製し、ＣＬＡを用いた化
学発光法により算出した。そして、発生したラジカル種
（・ＯＨ）は、スピントラップ剤としてＤＭＰＯを用い
たＥＳＲにより測定した。
【００２６】図２に、ＬＬＣ・ＷＲＣ・２５６細胞によ
る、発明のカチオン性金属ポルフィリン錯体（１００μ
ｇ／ｍｌ）及びウシ赤血球由来の抗酸化酵素（５０μｇ
／ｍｌ）を用いた癌細胞の死滅率を示す。ＬＬＣ・ＷＲ
Ｃ・２５６細胞のトリパンブルー染色法による細胞生存
率評価の結果、抗酸化酵素はＳＯＤ活性は有しているが
それ自体は抗癌効果が極めて低いものである。また、金
属の比較ではＳＯＤ活性および・ＯＨ産生能の高いＦｅ
ＴＭ４ＰｙＰが最も高い抗癌効果を示した。優れたＳＯ
Ｄ活性を有するＭｎ錯体はあまり効果が認められなかっ
たのはＭｎ錯体の低い・ＯＨ産生能によるものと考えら
れる。一方、Ｆｅ錯体同様優れた・ＯＨ産生能を示すＣ
ｕ錯体では、ＳＯＤ活性が低いため、Ｆｅ錯体に比べて
抗癌効果は低いものとなったと考えられる。
【００２７】また、前記の結果をＳＯＤ活性の指標とな
る活性酸素（Ｏ２・）の不均化速度定数（ｋｃａｔ）の
値と共に図３に示す。図３中の数値は、１０６×ｋ
ｃａｔ（Ｍ−１ｓ−１）であり、因みに抗酸化酵素の値
は２３００×１０６（Ｍ−１ｓ− １）であった。
【００２８】次に本発明者らは、カチオン性金属ポルフ
ィリン錯体の癌細胞への集積能について検討した。脂質
膜二重層からなる細胞膜との親和性や透過性を考察する
ために、親水性、疎水性の異なる次の化合物について試
験した。
【００２９】ＦｅＴＭ４ＰｙＰ：一般式（１）のＡ
ｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４が、Ｎ−メチル−
４−ピリジル基である鉄錯体。 ＦｅＴＭ４ＰｙＭＰＰＰ：一般式（１）のＡｒ１、Ａｒ
２、及びＡｒ３が、Ｎ−メチル−４−ピリジル基であ
り、Ａｒ４がフェニル基である鉄錯体。 Ｆｅｃｉｓ−ＤＭ４ＰｙＤＰＰ：一般式（１）のＡ
ｒ１、及びＡｒ２が、Ｎ−メチル−４−ピリジル基であ
り、Ａｒ３、及びＡｒ４がフェニル基である鉄錯体。 Ｆｅｔｒａｎｓ−ＤＭ４ＰｙＤＰＰ：一般式（１）のＡ
ｒ１、及びＡｒ３が、Ｎ−メチル−４−ピリジル基であ
り、Ａｒ２、及びＡｒ４がフェニル基である鉄錯体。
【００３０】癌細胞への集積挙動は蛍光顕微鏡を用いて
ポルフィリン錯体の赤色蛍光を観察することにより確認
した。さらに原子吸光分析より細胞内のポルフィリン錯
体を定量した。結果を次の表３に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】この結果、疎水性の強いポルフィリン錯体
ほど集積能が高いことが確認された。特にＦｅＤＭ４Ｐ
ｙＤＰＰは短時間のうちに多くの錯体が癌細胞に取り込
まれた。ポルフィリン錯体に疎水性基が導入されること
により、疎水的な細胞膜との相互作用が強くなり集積能
が増大したと考えられる。
【００３３】また、これらの化合物（１００μｇ／ｍ
ｌ）についての抗癌効果の経時的な変化を測定した。こ
の結果を図４に示す。図４中の黒三角印はＦｅＴＭ４Ｐ
ｙＰを、黒丸印はＦｅＴＭ４ＰｙＭＰＰを、黒四角印は
ＦｅＤＭ４ＰｙＤＰＰをそれぞれ示している。使用した
癌細胞は、ウオーカーラット（Walker rat）癌由来のＬ
ＬＣ・ＷＲＣ・２５６細胞であり、各化合物を１００μ
ｇ／ｍｌの濃度で使用した。図４の縦軸は癌細胞の生存
率を示しており、１００％は全癌細胞が生存している状
態を示している。
【００３４】メソ位にフェニル基２個を有するＦｅＤＭ
４ＰｙＤＰＰは、添加後２４時間以内でほぼ全ての癌細
胞を死滅させた。抗癌効果は、ＦｅＤＭ４ＰｙＤＰＰ＞
ＦｅＴＭ４ＰｙＰ＞ＦｅＴＭ４ＰｙＭＰＰの順で減少し
た。
【００３５】ＬＤ５０（Median Lethal Dose：細胞を５
０％死滅させるのに必要な薬剤の量）の値を測定した結
果を表４に示す。表４に、併せて前述した方法で測定し
たＳＯＤ活性についてのｋｃａｔの値を示す。
【００３６】
【表４】
【００３７】不均化速度定数（ｋｃａｔ）は、カチオン
性置換基の減少と共に低下し、ＦｅＴＭ４ＰｙＰ＞Ｆｅ
ＴＭ４ＰｙＭＰＰ＞ＦｅＤＭ４ＰｙＤＰＰの順となっ
た。しかし、ＦｅＤＭ４ＰｙＤＰＰは低いながらもＳＯ
Ｄ活性を有しており高い集積能が優れた抗癌作用を誘発
させた。つまり、ＦｅＤＭ４ＰｙＤＰＰの疎水性により
癌細胞への集積が著しく増大することによりカチオン性
置換基の減少によるＳＯＤ活性の低下を補い、優れた抗
癌作用を示したと考えられる。以上のことから、癌細胞
への集積能はカチオン性金属ポルフィリン錯体が示す抗
癌効果において重要な因子であることがわかった。
【００３８】次に本発明の化合物の正常細胞に対する作
用を検討した。まず、本発明の化合物及び公知の抗癌抗
生物質であるマイトマイシンＣを用いて、正常細胞（Ｂ
ＲＬ−３Ａ）の生育実験を行った。結果を図５に示す。
図５中の黒丸印はコントロールを示し、黒四角印はＦｅ
ＴＭ４ＰｙＰを添加した場合を示し、黒三角印はＭｎＴ
Ｍ４ＰｙＰを添加した場合を示し、白丸印はマイトマイ
シンＣを添加した場合を示す。従来の抗癌剤であるマイ
トマイシンＣを添加した場合には、時間の経過と共に細
胞数が減少し、約７０時間後には０になる。一方、本発
明の化合物の場合にはほぼコントロールと同様に細胞の
増殖が行われている。即ち、本発明の化合物は正常細胞
にはほとんど影響を与えないことがわかる。
【００３９】さらに、本発明の化合物であるＦｅＴＭ４
ＰｙＰを種々の濃度で、正常細胞（ＢＲＬ−３Ａ細胞）
と癌細胞（Ｗａｌｋｅｒ２５６細胞）の培養液中に添加
して、各細胞の生存率を測定した。結果を図６に示す。
図６中の白丸印は癌細胞の生存率を示し、黒丸印は正常
細胞を示す。癌細胞では、ＦｅＴＭ４ＰｙＰの濃度が５
０μｇ／ｍｌでその生存率が約５０％程度に、さらに濃
度が１００μｇ／ｍｌでは約４０％程度に低下するのに
対して、正常細胞においては、濃度を上げていってもそ
の生存率はほとんど低下せず、本発明の化合物が正常細
胞に対してはほとんど影響を与えないことがわかる。
【００４０】以上の結果から、本発明の有効成分は、多
くの活性酸素を有する癌細胞において特異的にヒドロキ
シラジカルを発生させることにより抗癌効果を奏するも
のであることが判明した。このようなメカニズムによる
抗癌剤は、本発明者らによる新規な着想に基づくもので
あり、本発明は新規なメカニズムによる癌細胞に特異的
な新規な抗癌剤を提供するものである。また、本発明の
医薬組成物は、経口又は非経口により投与することがで
き、その有効投与量は、病態や患者により相違するが、
一般的には１μｇ〜１ｇを１日数回に分けて投与するか
連続的に投与する。本発明の医薬組成物は公知の方法に
より、製剤化することができ、投与方法や患者により適
宜製剤することができる。
【００４１】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【００４２】実施例１（ポリフリン環の合成） 三つロフラスコにあらかじめＮａ２Ｓ０４で脱水してお
いたプロピオン酸３００ｍｌを入れ、窒素下、１１０℃
でベンズアルデヒド７．５ｍｌ（０．０７０７もｌ）、
ピリジン−４−アルデヒド１２．５ｍｌ（０．１１６５
ｍｏｌ）を入れ、撹拌、遮光した。次いで、ピロール１
２．５ｍｌ（０．１８６３ｍｏｌ）をゆっくり滴下し
た。２時間反応させた後、溶媒を留去した。アンモニア
水で中和し、また溶媒を留去した。１００℃で減圧乾燥
を行った。メタノールで洗浄濾過し、残査を減圧乾燥し
た。フラッシュカラム（固定相：シリカゲル、展開溶
媒：塩化メチレン１００％→メタノール５％／塩化メチ
レン９５％）でポルフィリン（ＴＰＰ、ＭＰｙＴＰＰ、
ＤＰｙＤＰＰ、ＴＰｙＭＰＰ、ＴＰｙＰ）を分離精製し
た。今回はＤＰｙＤＰＰのｃｉｓ体、ｔｒａｎｓ体を分
離することはできなかった。各ポルフィリンの単離はＮ
ＭＲで確認した。収率は約２％だった。
【００４３】実施例２（ポルフィリンのメチル化（メソ
位のピリジル基のＮ原子の四級化）） 三つ口フラスコにエタノール１０％（３ｍｌ）／クロロ
ホルム９０％（２７ｍｌ）の溶媒を入れ、各ポルフィリ
ン（ＭＰｙＴＰＰの場合０．０７７ｇ（１．３×１０
−４Ｍｏｌ）、ＤＰｙＤＰＰの場合０．２３５ｇ（３．
８×１０−４ｍｏｌ）、ＴＰｙＭＰＰの場合０．２５１
ｇ（３．９×１０−４ｍｏｌ））を加えた。メチル化す
るＮ原子の数の約４倍モル量のｐ−トルエンスルホン酸
メチル（ＭＰｙＴＰＰに対しては０．１２０ｍｌ（６．
４×１０−４ｍｏｌ）、ＤＰｙＤＰＰに対しては０．５
７ｍｌ（３．１×１０−３ｍｏｌ）、ＴＰｙＭＰＰに対
しては０．８８ｍｌ（４．７×１０−３ｍｏｌ））を加
え、３５℃、窒素下で遮光して終夜反応させた。溶媒を
留去後、減圧乾燥を行いＭＭＰｙＴＰＰ（ＭＰｙＴＰＰ
をメチル化したもの）、ＤＰｙＤＰＰ（ＤＰｙＰＰＰ
をメチル化したもの）、ＴＭＰｙＭＰＰ（ＴＰｙＭＰＰ
をメチル化したもの）を得た。
【００４４】ＴＭＰｙＭＰＰはこの後徴量のメタノール
に溶かしてジエチルエーテル中で再沈させ、濾過後残渣
を回収した。ＤＭＰｙＰＰＰの方は非常に難溶なので、
この過程は行わなかった。十分に減圧乾燥を行った。ま
たＭＭＰｙＴＰＰは水に不溶であったので、ここでは使
用することができなかった。各メチル化の確認はＮＭＲ
で行った（図７、図８及び図９参照）。収率は約４５％
だった。
【００４５】 １Ｈ−ＮＭＲ［２７０ＭＨｚ、ＤＭＳＯ−ｄ６］： δ ＤＭＰｙＤＰＰ ９．４８（８Ｈ、２，６−ピリジル） ９．２０（８Ｈ、ピロール−β） ９．００（８Ｈ、３，５−ピリジル） ４．７３（１２Ｈ、Ｎ−メチル） −３．１０（２Ｈ、内部ピロール） ＴＭＰｙＭＰＰ ９．７１−７．３０（４６Ｈ） ４．９６（９Ｈ、Ｎ−メチル） −２．７４（２Ｈ、内部ピロール） ＴＭＰｙＰ ９．４４−７．０７（４０Ｈ） ４．７１（６Ｈ、Ｎ−メチル） −２．９０（２Ｈ、内部ピロール）
【００４６】実施例３（ポルフィリンへの金属（Ｆｅ）
導入） 三つロフラスコにコハク酸緩衝液（ｐＨ４．Ｏ５）を１
５０ｍｌ入れ、８０℃、窒素下で、各ポルフィリン（Ｄ
ＭＰｙＤＰＰの場合は０．２５７ｇ（２．７×１０−４
ｍｏｌ）、ＴＭＰｙＭＰＰの場合は０．２０７ｇ（１．
８×１０−４ｍｏｌ））を加え、塩化鉄（ＦｅＣｌ３）
４水和物をポルフィリンの約１０倍モル量（ＤＭＰｙＤ
ＰＰに対して０．４２５ｇ（２．１×１０−３ｍｏ
ｌ）、ＴＭＰｙＭＰＰに対して０．３８２ｇ（１．９×
１０−３ｍｏｌ））入れ、１時間ごとにＵＶ−Ｖｉｓス
ペクトルを測定し、ピークのシフト、吸光度から金属導
入が確認できるまで反応させた。溶媒を留去後、カラム
（固定相：イオン交換樹脂ＨＰ２０、展開溶媒：水→水
１０％／メタノール９０％）で遊離した鉄を分離し、溶
媒を留去後減圧乾燥を行いＦｅＤＭＰｙＤＰＰ、ＦｅＴ
ＭＰｙＭＰＰを得た。収率は約７０％だった。
【００４７】実施例４（細胞培養） 凍結保存しておいた細胞を３７℃の温水で解凍した後、
遠沈管に移し、１０分間、１０００回転で遠心分離し、
上澄みを捨てて凍結保存の際に用いるＤＭＳＯを除き、
培養液（以下、ＭＥＭと表す。）を入れ懸濁後、培養フ
ラスコに移し培養器内（３７℃、炭酸ガス下）で培養し
た。２−３日おきにＭＥＭを交換し、十分に細胞が増殖
した後、トリプシン処理して細胞をフラスコからはがし
遠沈管に移し、１０分間、１０００回転で遠心分離後上
澄みを捨てＭＥＭを加え懸濁後、いくつかのフラスコに
移し（継代）、細胞を増殖させた。この際、ＬＬＣ−Ｗ
ＲＣ−２５６細胞はＥａｇｌｅ’ｓ ｅｓｓｅｎｔｉａ
ｌ ｍｅｄｉｕｍ（以下、Ｅ−ＭＥＭと表す。）、ＢＲ
Ｌ−３Ａ細胞はＨａｍ’ｓ Ｆ−１２Ｋ（以下、Ｆ−１
２Ｋと表す。）を用いて培養した。
【００４８】実施例５（制癌活性評価） 継代培養した細胞をトリプシン処理で培養フラスコより
はがし、遠沈管に移し、１０分間、１０００回転で遠心
分離後、上澄みは捨てＭＥＭを加え懸濁後、１２穴のデ
ィッシュに１穴につき１ｍｌずつ加えた。１日培養器で
培養して細胞を着床させてから、終濃度が１０−１００
μｇ／ｍｌとなるように調製した各ポルフィリン錯体及
びマイトマイシンＣ、又はカルボプラチンを添加し、培
養器に入れた。評価は一定時間経過後（０．５〜１２０
時間後）に培養器から取り出し、トリパンブルー溶液で
死滅細胞を染色することで行った。一定時間経過後、Ｍ
ＥＭを吸引し、ＰＢＳで洗浄後、トリパンブルー溶液を
入れ、１５分間培養器に入れた。吸引後ＰＢＳで洗浄
し、再びＰＢＳを入れ、培養顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ
倒立型培養顕微鏡ＩＭＴ−２）で観察し、写真撮影（Ｏ
ＬＹＭＰＵＳ 顕微鏡写真自動露出撮影装置ｍｏｄｅｌ
ＰＭ−１０−Ａ）を行った。得られた写真からトリパン
ブルーで染色された死滅細胞と染まっていない生細胞の
数を計測し、細胞生存率を算出した。以上の手順を図１
に模式的に示す。
【００４９】
【発明の効果】本発明は、癌細胞に多量に存在する活性
酸素をヒドロキシラジカル（・ＯＨ）に変換することに
より癌細胞を特異的に死滅させるという新規なメカニズ
ムによる癌の治療方法及びこの方法による新規な抗癌剤
を提供するものである。本発明の抗癌剤は、正常細胞に
対する副作用が少なく、安全で且つ治療効果の高いもの
である。また、本発明は、癌細胞の増殖抑制および抗癌
作用を有する新規な金属ポルフィリン錯体を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、癌細胞の生存率を測定方法を模式的に
示したものである。
【図２】図２は、本発明のカチオン性金属ポルフィリン
錯体及び抗酸化酵素の癌細胞に対する死滅率をグラフ化
して示したものである。
【図３】図３は、各種金属ポルフィリン錯体及び抗酸化
酵素の癌細胞に対する死滅率をグラフ化し、そのＳＯＤ
活性のｋｃａｔ値を示したものである。
【図４】図４は、本発明のカチオン性金属ポルフィリン
錯体の癌細胞に対する生存率をグラフ化して示したもの
である。図４中の黒三角印はＦｅＴＭ４ＰｙＰを、黒丸
印はＦｅＴＭ４ＰｙＭＰＰを、黒四角印はＦｅＤＭ４Ｐ
ｙＤＰＰをそれぞれ示している。
【図５】図５は、本発明のカチオン性金属ポルフィリン
錯体及び公知の抗癌剤における正常細胞に対する作用を
グラフ化して示したものである。
【図６】図６は、本発明のカチオン性金属ポルフィリン
錯体による癌細胞及び正常細胞への影響をグラフ化して
示したものである。
【図７】図７は、本発明のカチオン性金属ポルフィリン
錯体（ＤＭＰｙＤＰＰ）の金属化前の化合物のＮＭＲチ
ャートを示したものである。
【図８】図８は、本発明のカチオン性金属ポルフィリン
錯体（ＴＭＰｙＭＰＰ）の金属化前の化合物のＮＭＲチ
ャートを示したものである。
【図９】図９は、本発明のカチオン性金属ポルフィリン
錯体（ＴＭＰｙＰ）の金属化前の化合物のＮＭＲチャー
トを示したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長岡 昭二 神奈川県鎌倉市七里ガ浜東５丁目４番10− ２ (72)発明者 中村 國衛 神奈川県相模原市古淵５丁目11番１号 (72)発明者 大瀬 俊之 東京都町田市小山田桜台１丁目11番74− 502 (72)発明者 村瀬 徹 東京都八王子市南大沢２丁目206番地20号 コンフォール河井102号室 Ｆターム(参考） 4C050 PA05 4C086 AA01 AA02 AA03 CB04 MA01 MA04 ZB26 ZC41

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一般式（１） 【化１】 （式中、Ｍは錯体を形成するための金属原子を示し、Ａ
    ｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４はそれぞれ独立し
    て置換基を有してもよい炭素環式又は複素環式芳香族基
    を示し、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４の少な
    くとも１個はカチオン性の基を有する芳香族基であ
    る。）で表されるカチオン性金属ポルフィリン錯体。
  2. 【請求項２】 Ｍが、鉄原子、銅原子又はマンガン原子
    である請求項１に記載のカチオン性金属ポルフィリン錯
    体。
  3. 【請求項３】 Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４
    の少なくともひとつが、Ｎ−低級アルキル−４−ピリジ
    ル基である請求項１又は２に記載のカチオン性金属ポル
    フィリン錯体。
  4. 【請求項４】 Ｎ−低級アルキル−４−ピリジル基が、
    Ｎ−メチル−４−ピリジル基である請求項３に記載のカ
    チオン性金属ポルフィリン錯体。
  5. 【請求項５】 Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３、及び、Ａｒ４
    の少なくともひとつが、４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ低級アル
    キルアミノフェニル基である請求項１又は２に記載のカ
    チオン性金属ポルフィリン錯体。
  6. 【請求項６】 ４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ低級アルキルアミ
    ノフェニル基が、４−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノフ
    ェニル基である請求項５に記載のカチオン性金属ポルフ
    ィリン錯体。
  7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載のカチオ
    ン性金属ポルフィリン錯体を含有してなる医薬組成物。
  8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれかに記載のカチオ
    ン性金属ポルフィリン錯体を含有してなるヒドロキラジ
    カル誘発剤。
  9. 【請求項９】 請求項１〜６のいずれかに記載のカチオ
    ン性金属ポルフィリン錯体を含有してなる抗癌剤。
  10. 【請求項１０】 生体内の活性酸素をヒドロキシラジカ
    ルに変換することができるヒドロキシラジカル誘発剤を
    含有してなる医薬組成物。
  11. 【請求項１１】 医薬組成物が抗癌剤である請求項１０
    に記載の医薬組成物。
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