[go: up one dir, main page]

WO1999000365A1 - Nouveaux composes nitroxyle, et medicaments et reactifs contenant ceux-ci en tant que principe actif - Google Patents

Nouveaux composes nitroxyle, et medicaments et reactifs contenant ceux-ci en tant que principe actif Download PDF

Info

Publication number
WO1999000365A1
WO1999000365A1 PCT/JP1998/002868 JP9802868W WO9900365A1 WO 1999000365 A1 WO1999000365 A1 WO 1999000365A1 JP 9802868 W JP9802868 W JP 9802868W WO 9900365 A1 WO9900365 A1 WO 9900365A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
active oxygen
carboxy
free radicals
disease
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/002868
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideo Utsumi
Hiroaki Sano
Masaichi Naruse
Takashi Igarashi
Tetsuo Oi
Original Assignee
Daiichi Radioisotope Laboratories, 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 Daiichi Radioisotope Laboratories, Ltd. filed Critical Daiichi Radioisotope Laboratories, Ltd.
Priority to JP50543599A priority Critical patent/JP3350060B2/ja
Priority to EP98929708A priority patent/EP0995740A4/en
Priority to AU79342/98A priority patent/AU7934298A/en
Priority to US09/446,122 priority patent/US6239145B1/en
Publication of WO1999000365A1 publication Critical patent/WO1999000365A1/ja

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/20—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations containing free radicals, e.g. trityl radical for overhauser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/0002—General or multifunctional contrast agents, e.g. chelated agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/46—Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with hetero atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D211/00—Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings
    • C07D211/92—Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with a hetero atom directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D211/94—Oxygen atom, e.g. piperidine N-oxide

Definitions

  • the present invention relates to a novel nitroxyl compound and a drug or a reagent using the same as an active ingredient.
  • the present invention relates to a novel nitroxyl compound and a drug or a reagent utilizing the same.
  • Novel nitroxyl compounds hydrolyzed in the living body and ischemic diseases, gastrointestinal diseases, cancer, cranial nerve diseases associated with neurodegeneration, inflammation, cataracts, organs caused by drugs due to free radicals and free radicals present in living tissues
  • By obtaining information on medicines for treating diseases of disorders and information on active oxygen and free radicals in the brain, heart and other biological tissues as magnetic information it is possible to obtain active oxygen or free radicals such as tumors and ischemic diseases.
  • the present invention relates to a reagent for diagnosing a disease related to one radical.
  • Background Technology Reactive oxygen can be defined as oxygen species that are short-lived but highly reactive and are involved in various in vivo oxidation reactions. The range varies depending on the definition, but in a narrow sense, hydroxyl radical (.OH), super-one-year-old compound (0 2 —), singlet oxygen ( 10 , hydrogen peroxide (H 2 0 2 ) with the c broad sense to refer, pel old Kishirajikaru derived from the reaction between the active species and the biological component (such as unsaturated fatty acids L) and Arukokishiraji Cal (L OO.) (LO; .) and H 2 ⁇ 2 Hypochlorite ion (C10-), which is produced by the reaction of C1— You.
  • Hydroxyl radicals, superlative xylides, perloxyl radicals and alkoxy radicals are radicals, but a radical is defined as an atom or molecule having one or more unpaired electrons.
  • oxygen and hydrogen peroxide are not radicals themselves, but can result from some types of radical reactions or cause other radical reactions.
  • active oxygen and free radicals exhibiting various physiological activities in living organisms have attracted attention in the fields of biology, medicine, and pharmacy, and have been studied.
  • causes of the generation of this active oxygen and free radicals in the living body include ultraviolet rays, radiation, air pollution, oxygen, metal ions, ischemia and reperfusion.
  • Reactive oxygen and free radicals in the living body generated by these factors cause various in vivo reactions such as peroxidation of lunar substances, denaturation of proteins, and decomposition of nucleic acids.
  • Known diseases associated with such phenomena include ischemic disease, gastrointestinal disease, cancer, cranial nerve disease accompanied by neurodegeneration, inflammation, cataract, and drug-induced organ damage.
  • active oxygen and free radicals in the living body are related to various diseases.If they can be detected non-invasively from outside the body, the causes of various diseases can be investigated and useful medical information can be obtained. sell.
  • ESR Electron Spin Resonance
  • the ESR equipment that has been generally used so far uses x_band (approximately 9.5 GHz) microphone mouthwaves, which results in large dielectric loss due to water and measurement of large-volume biological samples. Was impossible.
  • x_band approximately 9.5 GHz
  • an ESR device 300-200 MHz using a low-frequency microphone mouth wave has been developed, and large volumes of water-rich samples, especially free radicals in living organisms, have been developed in vivo. vi vo) Measurements are becoming possible.
  • the principle of the biological measurement ESR method using a xyl compound as a probe is based on the principle that stable radicals administered in the living body react with active oxygen and free radicals in the living body to undergo reduction and lose paramagnetism. Therefore, by measuring and analyzing this signal change, non-invasive imaging of active oxygen and free radical reactions in vivo is performed. Therefore, in order to carry out the ESR method, it was essential to provide a diagnostic agent containing a stable radical compound, which can be called an ESR contrast agent.
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • MRI initially appeared as a diagnostic method that does not require a contrast agent.However, in order to improve the ability to detect hard-to-shade lesions, the usefulness of the contrast agent is now recognized. Is becoming Along with this, the emergence of a contrast agent with higher detectability is desired.
  • EEGs electroencephalograms
  • the current flowing through the nerve accompanying the electromotive force creates a magnetic field around it, and the recording of the magnetic field created by the current is recorded in the magnetoencephalogram (magnetoene).
  • measuring a brain magnetic field is basically equivalent to measuring an electroencephalogram. It is difficult to accurately estimate the active site of the electroencephalogram because the electrical conductivity of the living body is not constant and varies greatly in tissues and bones, and only information on the potential intensity can be obtained.
  • magnetoencephalography which measures changes in the magnetic field caused by biomagnetism, can accurately estimate the active site because the permeability of the magnetic field in living tissue is almost the same as in air and the magnetic field is not distorted. It is.
  • the magnetic field from the brain is extremely weak, one hundred millionth of the earth's magnetism, and its measurement requires a highly sensitive magnetic sensor, making it difficult.
  • a magnetometer using a superconducting quantum interference device (SQUID) was developed, and for the first time stable biomagnetic recording of the brain and the like became possible.
  • SQUID superconducting quantum interference device
  • This diagnostic method is used to find the focus of epileptic seizures, and is becoming a useful test method for determining the application of surgical treatment for epilepsy. In the future, it is expected to be applied to the diagnosis of early symptoms of Al-Himaima disease, but as mentioned above, the magnetic field from the brain is extremely weak. Is desired.
  • active oxygen-related diseases are thought to involve active oxygen or free radicals, such as cataracts, organ damage caused by drugs, etc.
  • the dihydroxyl compound as a contrast agent for MRI and a contrast agent for ESR and its antioxidant action.
  • a paramagnetic inorganic compound such as gadolinium is usually administered as a contrast agent in order to provide a contrast of the lesion, but its toxicity has become a problem, and a new MRI to replace gadolinium has been a problem.
  • Nitroxyl compounds hold promise as contrast agents.
  • ESR imaging has been developed and its usefulness has attracted attention, the utility value of xyl compounds as imaging agents is increasing.
  • the possibility of using xyl compounds as active oxygen scavengers has also been suggested [see, eg, Biol. Chem. 263: 17921; 1988].
  • nitroxyl compounds currently provided are still unsatisfactory in their behavior, such as the state of distribution in the living body, and there has been a demand for a nitroxyl compound having better properties as a drug.
  • DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have searched for a stable radical compound that can be used to obtain information on active oxygen / free radicals in a living body as a biological image by magnetic resonance / magnetoencephalography.
  • specific xyl compounds can easily react with active oxygen free radicals, and can also image brain tissue, which has been conventionally difficult to image.
  • Magnetic resonance method Userseful for obtaining information on radicals as biological images by magnetoencephalography, and completed the present invention.
  • L represents a group —COO— or an alkylene—COO—
  • R, R, R 2 R 3 and R 4 each represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • m represents 0 or 1 Number, where n is a number from 1 to 4)
  • FIG. 1 is a drawing showing a mouse brain band ESR-CT image when 3-carboxy-proxil is used.
  • FIG. 2 is a drawing showing a mouse brain L-band ESR-CT image when 3-carboxy-proxyl methyl ester was used.
  • FIG. 3 is a drawing showing an L-band ESR-CT image of mouse brain L-acetoxymethyl 2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinyl thixi-3-carboxylate.
  • —alkylene—C 00 — in the base include methylene carbonyl group, ethylene carbonyl group, and tetracarbonyl group. Examples include a ramethylenecarbonyl group and a methylethylenecarbonyl group.
  • Examples of the group R include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, an n-propyl group and an i-propyl group, and examples of R and R 4 include a methyl group and an ethyl group.
  • the nitroxyl compound (I) of the present invention is produced by reacting a carboxyl group of a nitrogen-containing carboxylic acid (II) with a halogenated ester compound (III) according to the following formula.
  • nitrogen-containing ring-containing xylcarboxylic acid (II) include 3-carboxy-1,2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinyl, 3_ ( 2 _carboxy-1 -methylethyl 1, 2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinyl, 4-carboxy-2,2,6,6-tetramethylbiveridinyl Carboxymethyl) 1,2,6,6-tetramethylpiberidinyl, 4- (2-carboxyethyl) -
  • examples of the halogenated ester compound (III) include acetoxymethylpromide, propionyl-produced xymethylpromide, n-butyryl-produced xymethylpromide, i-butyryl-produced xymethylpromide, and acetoxecylpromide Propionyl, n-Petyryl --
  • the above reaction is an alkylation reaction of a carboxyl group, and can be carried out according to general conditions for alkylation of a halide.
  • the compound is prepared by using a suitable pharmaceutically and chemically acceptable solvent such as physiological saline. It may be dissolved in an isotonic phosphate buffer or the like, and if necessary, an optional component such as propylene glycol or benzyl alcohol may be added to form a formulation.
  • Preferred dosage forms of medicines or reagents using the nitroxyl compound (I) of the present invention include injections, infusions, liniments, eye drops, and the like.
  • Examples of pharmaceutical use include diagnostic agents.
  • This diagnostic agent can be used as a diagnostic agent for related diseases such as active oxygen that detects the presence of active oxygen and free radicals by intravascular administration.For example, MRI imaging and magnetoencephalography of diseases such as brain and heart Or ESR imaging.
  • the amount of the nitroxyl compound (I) used in the above drug varies depending on the purpose, the target organ, and the disease, but it is generally sufficient to administer an amount of about 0.1 to 500 mg / kg.
  • a medicament is a prophylactic or therapeutic agent for a disease caused by active oxygen or in vivo radicals. Since the preventive agent reacts with active oxygen and free radicals and eliminates it, it is effective for the prevention and treatment of the above-mentioned diseases such as active oxygen.
  • the above-mentioned drug can be administered to normal experimental animals or disease model experimental animals to detect and oxygenate active oxygen-free radicals generated from tissues and organs under normal or diseased conditions. Based on this result, it can be used as a detection reagent to determine which disease the active oxygen-free radical is involved in. --
  • Example 1 After homogenizing the collected biological sample, adding an appropriate buffer solution and the above-mentioned drug, and reacting for an appropriate time, the ESR is measured to determine whether there is any active oxygen and free radicals in the biological tissue. It can be used as a detection reagent whose amount can be measured.
  • the reaction mixture was diluted with 40 ml of dichloromethane, washed with water, and the aqueous layer was extracted with 20 ml of dichloromethane. The organic layers were combined, washed with water, dried (M g S 0 4), and evaporated. The residue was purified by silica gel column chromatography (hexane-ethyl acetate, 2: 1), and then recrystallized (ether-hexane) to give acetoxymethyl 2,2,5,5 as yellow lattice crystals. 900 mg (65% yield) of 5-tetramethylpyrrolidinyl 3-carboxylate (3-carboxy-proxyl acetate methoxymethyl ester) was obtained.
  • Example 1 (1) The same procedure as in Example 1 (1) was repeated, except that acetyl bromide was replaced with another acyl halide, to thereby obtain an acetyl acyloxy halide shown in Table 1. Using this halide as a raw material, the nitroxyl derivatives shown in Table 1 were synthesized according to Example 1 (2). 1
  • Carboxylate propionyloxie propionyloxietyl 2,2,5, Cylbutymid 5-Tetramethylpyrrolidinyloxy 3-carboxylate n-butyryloxie n-butylyloxyxetil 2 , 2,5, Chillbumid 5-Tetramethylpyrrolidinyloxy 3-carboxylate
  • Example 1 (1) and the azyl oxyalkylhalide of Example 2 produced according to the method were used, and instead of 3-carboxy-1,2,2,5,5—tetramethyltylpyrrolidinyl, (2—Carboxy-1-methylethyl) 1,2,2,5,5—tetramethylpyrrolidinyl except that nitroxyl was used, except that the nitroxyl derivative shown in Table 2 was used in accordance with Example 1 (2). Synthesized.
  • Example 1 (1) and 4-aminocarboxyalkyl halide of Example 2 produced according to the method were used instead of 3-carboxy-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinyl-hydroxy. Except that 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl was used, the xyl derivatives shown in Table 3 were synthesized according to Example 1 (2).
  • Example 1 (1) Using the azyl oxyalkyl halide of Example 1 (1) and Example 2 produced in accordance with the same, instead of 3-carboxy-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinyl oxy, Carboxymethyl) -2,2,6,6-Tetramethylpiperidinyl was used in accordance with Example 1 (2) except that a 2-nitroxyl derivative shown in Table 4 was synthesized.
  • Halide toloxyl derivative acetoxymethyl brocetoxymethyl 2,2,6,6-dithiol, lamethylpiperidinyloxy
  • Example 1 (1) and 4-hydroxyalkylhalide of Example 2 produced according to the method were used instead of 3-carboxy-1,2,2,5,5-tetratetramethylpyrrolidinyl 4-hydroxy.
  • (2-Carboxyethyl) 1,2-, 2,6,6-Tetramethylpiperidinyl Synthesis of the di-toxyl xyl derivative shown in Table 5 according to Example 1 (2), except that did.
  • Halide dithroxyl derivative acetoxymethylbro 3,4-bis (acetoxymethyl) 5-de, 2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinyloxy 3,4 dicarboxylate 4-bis (propionyloxymethyl tylbromidyl) 2,2,5,5-tetramethylpiperidinyloxy 3,4-dicarboxylate n-butyryl oxime 3,4-bis (n-butylyloxymethyl tylbromidyl) 2,2 , 5,5-Tetramethylilebi Mouth lysinyloxy 3,4-dicarboxylate i-Ptyryloxyxime 3,4-bis (i-Ptylyloxymethyl tylbromidyl) 2,2,5,5-Tetramethylpiperidinyloxy-1,3,4-Dicarboxylate acetate Shetylbro 3,4-bis (acetoxitytyl) 5,2,2,5,5-'tetramethylpyrrolidyl 3,4-bis
  • reaction mixture was diluted with ether (200 ml), washed with saturated aqueous sodium bicarbonate (2 X 50 m 1), washed with water, dried (M g S 0 4) was followed, the c residue evaporated silica gel column chroma Bok Purified by GRAPHIC-1 (hexane monoacetate, 2: 1). The yellow plate-like crystals obtained from the first fraction were further purified by recrystallization (dichloromethane-hexane) to give trans-1,3,4-dicyano-1,2,2,5,5-tetramethyl. 2.95 g (yield 36%) of pyrrolidinyl was obtained.
  • the reaction mixture was adjusted to pH 1 by adding a 1N aqueous hydrochloric acid solution, and the solvent was distilled off.
  • a mixed solvent of dichloromethane-methanol (2: 1) was added to the residue, and the soluble component was purified by silica gel column chromatography (dichloromethane methane, methanol, 2: 1) to give a yellow oily substance. 1,4-Dicarboxy-1,2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinyl 4.509 was obtained.
  • This product was highly soluble in water, and it was difficult to further purify it. Therefore, acetic acid methylation was performed as it was.
  • the reaction mixture was diluted with 200 ml of dichloromethane and washed with water.
  • the aqueous layer was extracted with 50 ml of dichloromethane, and the organic layers were combined, washed with water, dried (MgS0, and the solvent was evaporated.
  • the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane-ethyl acetate, 1: 1), then recrystallization -
  • the reaction mixture was adjusted to pH 1 by adding a 1N aqueous hydrochloric acid solution, and the solvent was distilled off.
  • the residue was purified with dichloromethane-methanol (2: 1) to give 3,4-dicarboxy-1,2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinyl 1.1.629 as a yellow oil.
  • This product was highly soluble in water, and it was difficult to further purify it. Therefore, acetic acid methylation was performed as it was.
  • reaction mixture was diluted with 50 ml of dichloromethane and washed with water. After the aqueous layer was extracted with di-chloromethane 20 m 1, washed with water combined organic layers were dried (M g S 0 4), and evaporated. The residue is analyzed by silica gel column chromatography. 0-
  • 4-Carboxy-1,2,6,6-tetramethylpiperidinyl (ALDRICH 38,200-0) 100 mg (0.499 mmo ⁇ ) was dissolved in 1 ml of dimethylformamide, After adding 0.069 ml (0.49 mmo 1) of triethylamine in the chamber, 137 mg (0.898 mmo 1) of acetate methyl bromide was added at 0 ° C., and the mixture was stirred at room temperature for 7 days.
  • High-performance liquid chromatography includes Tosoh UV-Visible detector (UV-820), Tosoh dual pump (CCPS), Tosoh column (0DS-80Ts) and Tosoh TSK A pre-column (BSA-0 DS) was used.
  • Table 7 shows the time course of the hydrolysis rate of the test sample by esterase.
  • Table 7 shows that 3-carboxy-proxyl acetomethyl ester began to decompose slightly after 10 seconds, after about 90% after 3 minutes and almost 100% after 10 minutes. I was On the other hand, the hydrolysis ratio of 3-carboxypropyl xyl methyl ester was 10% or less even after 30 minutes.
  • test samples were 3-carboxy-proxil, 3-carboxy-propoxyl methyl ester, 3-carboxy-proxyl ethyl ester, 2-ethyl-2,5,5—trimethyl oxazolidinyl and 3-carboxy-proxyl.
  • the biodistribution by ESR was tested using ethoxymethyl ester.
  • mice (dd ⁇ , female) of 3 mice per group as experimental animals. That is, a test sample was injected into the tail vein of a mouse under ether anesthesia with 7.5 mo 1 (2.5 mo 1 of 3-carboxy-proxyl acetate methyl ester only), and 3, 10, and It was left for 30 minutes. Then, the blood was quickly removed and the brain was removed. Subsequently, 9 times the amount of phosphate buffer of the excised brain was added and homogenized. Blood was diluted with 9 volumes of phosphate buffer.
  • a part of these treated tissues is taken, a ferricyanation-powered lysate solution is added thereto to a final concentration of 1 mM, and a test sample that has been converted into a hydroxylamine form with active oxygen or the like in the living body is subjected to nitroxide. It was converted back to radicals (one-electron oxidation) to obtain a sample for ESR. The concentration of the test sample after one-electron oxidation was measured by x-band ESR, and it was taken as the concentration in the biological sample.
  • test sample solution was prepared in the same amount as that administered to the mouse, treated under the same conditions as after adding a 9-fold amount of phosphate buffer, and the concentration of the test sample was measured by X-band ESR. All doses were used. Each sample was taken 15 mm in a 1001 cavity (length: 116.5 mm), placed in a quartz cell, and the ESR spectrum was measured under the following conditions.
  • Methyloxazolidinyl 1 50 1.78 1.
  • the ratio of brain to blood is 0.16 after 10 minutes for 3-carboxy-oral xyl, while the other three compounds (3-carboxy-proxil)
  • the values for methyl ester, 3-carboxy mono-xylethyl ester, and 2-ethyl-2,5,5-trimethyl oxazolidinyloxy) were as high as 0.84 to 1.78.
  • the compound of the present invention 3-carboxy-proxyl acetate methyl ester
  • 3-carboxy-proxyl acetate methoxymethyl ester shows a high value of 2.88 even at 30 minutes. Indicated.
  • Nembutal anesthesia 75 mg / kg, im
  • Intravenous 3-carboxy-proxyl, 3_carboxy-proxyl methylester, and acetomethyl 2,2,5,5—tetramethylpyrrolidinyl in the tail vein of mice 2.5-mol mol of 3-carboxylate was administered, and the L-band ESR-CT image of the cross section of the head was measured under the following conditions.
  • Electron spin resonance device [JES-RE31 (Nippon Denshi)] External magnetic field 3 8.5 m T
  • Microwave power 5.0 mW
  • FIGS. 1 and 2 The mouse brain L-band ESR-CT images of 3-carboxy-proxil and 3-carboxy-proxyl methyl ester, which are comparisons, are shown in FIGS. 1 and 2, respectively, for the acetyloxymethyl 2,2,5,5,5- Figure 3 shows an L-band ESR-CT image of mouse brain L-tetrachloride tylpyrrolidinyl 3-carboxylate.
  • the xyl compound of the present invention which is an active ingredient of the diagnostic agent of the present invention, has a sufficient half-life and interacts with active oxygen / free radicals in the living body. It is useful for obtaining vital images, and it involves active oxygen and free radicals such as ischemic disease, gastrointestinal disease, cancer, cranial nerve disease with neurodegeneration, inflammation, cataract, and organ damage due to drugs. It can be used as a diagnostic agent for possible diseases or symptoms related to active oxygen and the like.
  • a signal change of the compound in the living body is detected by ESR, NMR, or the like, thereby obtaining the above-mentioned disease related to active oxygen or the like.
  • the nitroxyl compound of the present invention passes through the cerebral blood vessel barrier and interacts with free radicals in the brain, so that imaging with cerebral ischemia and brain tumors, which was conventionally difficult to image by magnetic resonance, was performed. Becomes possible.
  • the diagnostic agent of the present invention is used for MRI, magnetoencephalography, and, after the development of an ESR device capable of measuring a very large volume of a biological sample such as a human head, An image of the distribution of free radicals in the brain can be obtained by the ESR method, and non-invasive diagnosis of diseases or symptoms involving active oxygen and free radicals can be expected.
  • the nitroxyl compound of the present invention reacts with and eliminates free radicals of active oxygen in the living body, so that it ischemic disease, gastrointestinal disease, cancer, cranial nerve disease accompanied by neurodegeneration, inflammation, cataract, drug It can be used as a prophylactic or therapeutic agent for active oxygen-related diseases, such as active oxygen and free radicals, which are considered to be related to organ damage due to oxidative damage.
  • nitroxyl compounds are used in normal experimental animals and disease model experimental animals.
  • active oxygen and free radicals generated from tissues and organs under normal or diseased conditions can be detected from outside and imaged. From this result, it can be used as a reagent for detecting which disease active oxygen-free radicals are involved in, and medically useful information can be obtained.
  • the signal intensity is measured by ESR to detect active oxygen and free radicals in the biological tissue. Can be measured, and the amount can be measured.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hydrogenated Pyridines (AREA)
  • Pyrrole Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

明 細 書 新規な二卜口キシル化合物並びにこれを有効成分とする 医薬および試薬 技 術 分 野 本発明は、 新規な二トロキシル化合物並びにこれを利用する医薬もし くは試薬に関し、 更に詳細には、 生体内において加水分解を受ける新規 なニトロキシル化合物および生体組織に存在する活性酸素ゃフリーラジ カルに起因する虚血性疾患、 消化器疾患、 癌、 神経変性を伴う脳神経疾 患、 炎症、 白内障、 薬物による臓器障害の疾患を治療する医薬や、 脳、 心臓あるいはそれ以外の生体組織中の活性酸素ゃフリ一ラジカルに関す る情報を、 磁気情報として得ることにより、 腫瘍や虚血性疾患等の活性 酸素もしくはフリ一ラジカルに関連する疾患を診断する試薬に関する。 背 景 技 術 活性酸素とは、 短寿命ながら反応性に富み、 さまざまな生体内酸化反 応に関与する酸素種と定義できる。 その範囲は定義により違ってくる が、 狭義の意味では、 ヒドロキシルラジカル （. O H ) 、 スーパ一才キ サイ ド （02— ) 、 一重項酸素 （10 、 過酸化水素 （ H 202 ) を指す c 広義の意味では、 上記の活性種と生体成分 （例えば不飽和脂肪酸 L ) との反応に由来するペル才キシラジカル （ L OO. ) やアルコキシラジ カル （ L O . ；) および H2〇2と C 1—からミエ口ペル才キシダ一ゼなど との反応で生成する次亜塩素酸イオン （C 1 0-) なども活性酸素であ る。
ヒ ドロキシルラジカル、 スーパ一才キサイ ド、 ペル才キシラジカルお よびアルコキシラジカルはラジカルであるが、 ラジカルとは、 1個又は それ以上の不対電子を有する原子あるいは分子と定義される。 一方、 —重項酸素や過酸化水素はそれ自身ラジカルではないが、 ある種のラジ カル反応から生じたり、 他のラジカル反応を起したりするものである。 生体内でさまざまな生理活性を示す活性酸素やフリーラジカルが近年、 生物学、 医学及び薬学の分野で注目され、 研究が進められている。 こ の活性酸素や、 フリーラジカルが生体内で生成する原因としては、 紫外 線、 放射線、 大気汚染、 酸素、 金属イオン、 虚血 ·再灌流などが挙げら れ o
これらの原因により発生した活性酸素や生体内フリーラジカルは、 月旨 質を過酸化し、 蛋白を変性し、 核酸を分解するなど各種の生体内反応を 起こす。 そして、 このような現象にともなう疾患としては、 虚血性疾 患、 消化器疾患、 癌、 神経変性を伴う脳神経疾患、 炎症、 白内障、 薬物 による臓器障害などが知られている。 このように活性酸素や生体内フ リーラジカルは、 数々の疾患と関係しているので、 これを体外より非侵 襲的に検出できれば、 数々の疾患の原因究明ができ、 医学上有用な情報 となりうる。
従来より知られているフリ一ラジカルの検出法としては、 反応系に反 応試薬をいれ、 その結果起こる反応系の吸光度の変化や発光を検出する 間接法とフリーラジカルの不対電子を直接検出する電子スピン共鳴 （E1 ectoron Spi n Resonance ； E S R ) 法とがある Q E S R法は溶液、 固 体の何れの試料でも測定でき、 不透明のものゃ不均一系試料でも測定対 象になるため、 採取された生体試料中や生体中の活性酸素の検出にはき わめて有利となる。 一 -
しかし、 これまで一般的に使用されてきた E S R装置は、 x _バンド (約 9 . 5 G H z ) のマイク口波が用いられていたため、 水による誘電 損失が大きく、 大容量の生体試料の計測は不可能であった。 最近、 低 周波のマイク口波を用いる E S R装置 （ 3 0 0〜2 0 0 0 M H z ) が開 発され、 水分の多い大容量試料、 特に生物個体中のフリーラジカルのィ ン · ビボ （i n vi vo) 測定が可能になりつつある。
この二卜口キシル化合物をプローブとする生体計測 E S R法の原理は、 生体内に投与された安定なラジカルが生体内で活性酸素ゃフリーラジカ ルなどと反応して還元を受け常磁性を失なうので、 このシグナル変化を 測定、 解析することにより、 非侵襲的に生体内活性酸素やフリーラジカ ル反応を画像化するというものである。 従って、 E S R法を実施する ためには、 E S R造影剤とでもいうべき安定なラジカル化合物を含有す る診断剤の提供が必須であった。
—方、 核磁気共鳴 （Nucl ear Magneti c Resonance； N M R ) 法の原理 は、 1 9 4 5年に発見されたが、 それを医療用の画像化装置 （Magneti c Resonance Imagi ng； M R I ) に応用したのは、 1 9 7 3年の Lauterbur が最初である。 その後のこの診断法の進歩はめざましく、 現在では、 もっとも汎用される診断法の一つとなった。
M R Iは当初、 造影剤の必要としない診断方法として登場したが、 陰 影のつきにく い病変部位の検出能を高めるのために、 現在、 造影剤の使 用の有用性が認識され、 一般化している。 それに伴いより検出能の高 い造影剤の出現が望まれている。
また、 脳には多数の神経細胞があり、 その活動に伴なう起電力の変化 は脳電図 （el ectroencephal ogram、 E E G ；脳波） として広く用いられ ている。 一方、 このような起電力に伴なう神経を流れる電流はその周 囲に磁場を作り、 これにより作られる磁界の記録を脳磁図 （magnetoene 一 一
phal ogram, M E G ) と呼ばれる。 磁場の強さ及び方向は、 電流の位置、 強さ及び方向で決まるため、 脳磁場の測定は、 脳波の測定と基本的に等 価である。 脳電図は、 生体の電気伝導度が一定でなく組織や骨などで 大き〈変わること、 電位の強度情報しか得られないことから、 正確に活 動部位を推定することは困難である。
これに対し、 生体磁気に起因する磁場変化を計測する脳磁図は、 生体 組織中の磁場の透過率が空気中とほぼ等しく一定で磁場が歪まないので、 正確に活動部位を推定することが可能である。 しかしながら、 脳から の磁界は地磁気の 1億分の 1 と極めて微弱なため、 その計測には高感度 な磁気センサ一が必要であり、 困難であった。 ところが、 2 0年ほど 目リ、 超電導量子干渉素子 ( Superconducti ng Quantum Interference Devi ce, S Q U I D ) を用いた磁束計が開発され、 初めて安定した脳な どの生体磁気記録が可能となった。 現在では、 この磁束計を利用して、 脳内神経細胞の活動部位を非侵襲的に外部より画像化できる医療用機器 が開発されている。
この診断法は、 てんかん発作の焦点発見に利用され、 てんかんの外科 的治療の適用判定に有用な検査法となりつつある。 将来は、 アルッハ ィマ一病の初期症状診断に応用されると期待されているが、 上述したよ うに、 脳からの磁界が極めて弱いので、 これを補う有用な脳磁図用造影 剤の登場が望まれている。
非侵襲的測定法である磁気共鳴法により、 生体組織内の活性酸素ゃフ リーラジカルに関する情報が生体画像として得られれば、 虚血性疾患、 消化器疾患、 癌、 神経変性を伴う脳神経疾患、 炎症、 白内障、 薬物によ る臓器障害などのような活性酸素やフリーラジカルが関与していると考 えられる病態 （以下、 「活性酸素等関連疾患」 という） の研究及びこれ らの疾患又は症状の診断に有用である。 一 一
ところで、 最近、 M R I用造影剤、 E S R用造影剤としての二卜ロキ シル化合物の有用性や、 その抗酸化作用が注目されている。 例えば、 医療における M R I診断において、 病変部のコントラス 卜をつけるため に、 通常ガドリニゥム等の常磁性無機化合物を造影剤として投与されて いるが、 その毒性が問題となっており、 ガドリニウムに代わる新しい M R I造影剤としてニトロキシル化合物が有望視されている。 また、 E S Rイメージングが開発され、 その有用性が注目されるにつれて、 二卜 口キシル化合物の画像化剤としての利用価値が高まりつつある。 更に、 二卜口キシル化合物の活性酸素消去剤としての可能性も示唆されている [例えば」 . Biol . Chem. 263： 17921； 1988 参照] 。
しかしながら、 現在提供されているニトロキシル化合物は、 生体内で の分布状況等その挙動について未だ満足できるものではなく、 薬剤とし てより性質の優れた二卜口キシル化合物の提供が求められていた。 発 明 の 開 示 本発明者らは、 生体内の活性酸素ゃフリ一ラジカルに関する情報を磁 気共鳴法ゃ脳磁図による生体画像として得るために利用しうる安定なラ ジカル化合物を検索していたところ、 特定な二卜口キシル化合物は、 容 易に活性酸素ゃフリ一ラジカルと反応することができ、 しかも従来造影 が困難であつた脳組織をも造影することができるため、 活性酸素ゃフリ —ラジカルに関する情報を磁気共鳴法ゃ脳磁図による生体画像として得 るのに有用であることを見いだし、 本発明を完成した。
すなわち本発明は、 次の式 （ I ) -
Figure imgf000008_0001
ひ
(式中、 Aは水素原子または次の基
Figure imgf000008_0002
を、 Lは基 一 C O O— または基 一アルキレン一 C O O— を示し、 R、 R ,、 R 2 R 3および R 4はそれぞれ炭素数 1 から 4までのアルキル基を 示し、 mは 0または 1 の数を、 nは 1 から 4までの数を示す）
で表される二卜口キシル化合物を提供するものである。
また本発明は、 上記ニトロキシル化合物 （ I ) を有効成分として含有 する医薬もし〈は試薬を提供するものである。 図面の簡単な説明 図 1は、 3 —カルボキシ一プロキシルを用いた場合のマウス脳しバン ド E S R— C T像を示す図面である。
図 2は、 3 —カルボキシ—プロキシル メチルエステルを用いた場合 のマウス脳 Lバンド E S R— C T像を示す図面である。
図 3は、 ァセ 卜キシメチル 2 , 2 , 5， 5 —テ 卜ラメチルピロリジニル 才キシ一 3—カルボキシレー 卜を用いた場合のマウス脳 Lバンド E S R ― C T像を示す図面である。 発明を実施するための最良の態様 本発明で用いる二卜口キシル化合物において、 基しにおける—アルキ レン一 C 0 0—の例としては、 メチレンカルボニル才キシ基、 エチレン カルボニル才キシ基、 テ卜ラメチレンカルボニル才キジ基、 メチルェチ レンカルボニル才キシ基等が挙げられる。 また、 基 Rとしては、 メチ ル基、 ェチル基、 ブチル基、 n—プロピル基、 i —プロピル基等が、 R ,ないし R 4の例としては、 メチル基、 ェチル基等がそれぞれ挙げられ o
本発明のニトロキシル化合物 （ I ) は、 下記式に従い、 含窒素璟才キ シルカルボン酸 （ I I ) のカルボキシル基にハロゲン化エステル化合物 ( III ) を反応せしめることにより製造される。
Figure imgf000010_0001
L CH2}]TOCOR
Figure imgf000010_0002
(式中、 xはハロゲン原子を、 A' は水素原子または— L Hを示し、 A、 L、 R、 R ι , R 2、 R 3、 R4、 mおよび nは前記した意味を有する） 上記反応の原料化合物である、 含窒素環才キシルカルボン酸 （ II ) お よびハロゲン化エステル化合物 （ III ) は共に公知であるか、 公知化合物 の製法に準じて容易に製造できる化合物である。
具体的な含窒素環才キシルカルボン酸 （ II ) の例としては、 下式で示 される 3—カルボキジ一 2 , 2， 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キ シ、 3 _ ( 2 _カルボキシ一 1 —メチルェチル） 一 2， 2 , 5 , 5—テ 卜 ラメチルピロリジニル才キシ、 4—カルボキシー 2， 2 , 6， 6—テトラ メチルビベリジニル才キシ、 4一 （カルボキシメチル） 一 2， 2， 6 , 6 ーテ卜ラメチルピベリジニル才キシ、 4— ( 2—カルボキシェチル） 一 -
2 , 2， 6， 6—テ卜ラメチルピぺリジニル才キシ、 3 , 4—ジカルボキシ — 2 , 2 , 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キシ等が挙げられる。
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000011_0003
一方、 ハロゲン化エステル化合物 （III ) の例としては、 ァセ 卜キシメ チルプロミ ド、 プロピオニル才キシメチルプロミ ド、 n—ブチリル才キ シメチルプロミ ド、 i —ブチリル才キシメチルプロミ ド、 ァセ 卜キシェ チルプロミ ド、 プロピオニル才キシェチルプロミ ド、 n—プチリル才キ - -
シェチルプロミ ド等が挙げられる。
また、 上記反応は、 カルボキシル基のアルキル化反応であり、 一般的 なハロゲン化物のアルキル化の条件に従って実施することができる。 斯く して得られる本発明の二卜口キシル化合物 （ I ) を用いて、 医薬 や試薬を調製するには、 当該化合物を適当な薬学的および化学的に許容 される溶媒、 例えば、 生理食塩水、 等張リン酸緩衝液等に溶解し、 必要 によりプロピレングリコール、 ベンジルアルコール等の任意成分を添加 して製剤化すれば良い。
本発明のニトロキシル化合物 （ I ) を用いた医薬あるいは試薬の好ま しい剤形としては、 注射剤、 点滴用剤、 塗布剤、 点眼剤等が挙げられる c 本発明二卜口キシル化合物 （ I ) の医薬としての使用の例としては、 診断用薬剤が挙げられる。 この診断用薬剤は、 脈管内投与により活性 酸素ゃフリーラジカルの存在を検出する活性酸素等関連疾患診断剤とし て利用することができ、 例えば、 脳、 心臓などの疾患の M R I用造影や 脳磁図用あるいは E S R用造影のために用いることができる。
上記薬剤におけるニトロキシル化合物 （ I ) の使用量は、 その目的や 対象となる臓器、 疾患によっても異なるが、 一般には 0 . 1〜5 0 0 m g / k gとなる程度の量を投与すれば良い。
—方、 別の医薬の使用例としては、 活性酸素や生体内ラジカルに起因 する疾患の予防もしくは治療剤が挙げられる。 この予防もし〈は治療剤 は、 活性酸素やフリーラジカルと反応し、 これを消去するので、 前記の 活性酸素等関連疾患の予防や治療に有効である。
また、 上記薬剤は、 正常実験動物や疾患モデル実験動物に投与し、 正 常または疾患時における組織や臓器より発生する活性酸素ゃフリーラジ カルを外部より検出し、 画像化できる。 この結果により、 活性酸素ゃフ リーラジカルがどの疾患に関与するかを調べるための検出試薬として用 - -
いることができ、 医学上有用な情報が得られる。
更に、 採取された生体試料を均質化し、 適当な緩衝溶液と上記薬剤を 加え、 適当な時間反応させた後、 E S Rを測定することにより、 生体組 織中の活性酸素ゃフリ一ラジカルの有無や量を測定することができる検 出用試薬として用いることができる。 実 施 例 以下、 合成例および実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、 本発明はこれら実施例に何ら制約されるものではない。 実 施 例 1
ァセ トキシメチル 2， 2， 5， 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キ シー 3—カルボキシレ一 卜の合成：
( 1 ) ァセ 卜キシメチルブ口ミ ドの合成
ァセチルブロミ ド 6.0 m l ( 8 1 .2 m m o 1 ) に室温でパラホル ムアルデヒ ド 2.44 g (顆粒状、 8 1 .2 mm o 1 ) を加え、 80 °C で 30分攪拌した。 パラホルムアルデヒ ドの顆粒が消失したのを確認し た後、 常圧蒸留 （ 1 30— 1 38°C、 750 mm H g ) により精製を行 い淡黄色油状物としてァセチルメチルブロミ ド 4.54 g (収率 3 7 %) を得た。
' H - N R ： 6
5.77 ( 2H，s ) ， 2.1 2 ( 3H, s ) .
( 2 ) ァセ トキシメチル 2， 2 , 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニル才 キシ一 3 _カルボキシレー 卜の合成
3—カルボキシー 2 , 2， 5 , 5—テ トラメチルピロ リジニル才キシ - -
(以下、 「3—カルボキシプロキシル」 と略すことがある） 1 gを （ 5 · 3 7 mm o 1 ) をジメチルホルムアミ ド 8 m 1 に溶解した。 これに室 温で 卜リェチルァミン 0.74 m l ( 5.3 7 m m o 1 ) を加えた後、 0°Cでァセ トキシメチルブロミ ド 1 .3 1 g ( 8.1 8 mm o l ) を加 え、 室温で 1 7時間攪拌した。
反応混合物をジクロロメタン 40 m 1で希釈した後水洗し、 水層を ジク□□メタン 20 m lで抽出した。 有機層を合し、 水洗、 乾燥 （M g S 04) し、 溶媒留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ 卜 （へキ サン—酢酸ェチル、 2 : 1 ) で精製した後、 再結晶 （エーテル—へキサ ン） を行い、 黄色格子状結晶としてァセ 卜キシメチル 2 , 2 , 5 , 5— テ卜ラメチルピロリジニル才キシ一 3—カルボキシレー卜 （ 3—カルボ キシ—プロキシル ァセ 卜キシメチルエステル） 900m g (収率 6 5 %) を得た。
融 点： 74 ~ 7 5 °C
I R ( K B r ) ：
3000, 2950, 2880, 1 760 , 1 460 , 1 390, 1 240, 1 1 59， 1 040 , 840 ( c m -1;)
F A B— MA S S (m/z ; (相対強度） ）
258 (Μ+, 1 00 ) ， 244 (M+-CH2j 28 ) , 1 86 ( 1 7 ) 】 1 72 ( 1 4 ) , 1 54 ( 2 5 ) , 1 36 ( 1 9 ) , 1 1 1 ( 9 ) 実 施 例 2
ァセチルブロミ ドを、 他のァシルハライ ドに代える以外は実施例 1 ( 1 ) と同様にして表 1に示すァシル才キシアルキルハラィ ドを得た。 このハライ ドを原料とし、 実施例 1 ( 2 ) に準じて表 1 に示すニトロ キシル誘導体を合成した。 1
表
ハ ラ イ ド ニトロキシル誘導体 プロピオニルォキシメ プロピオニルォキシメチル 2，2，5, チルブ口ミ ド 5—亍トラメチルピロリジニル才キ シー 3—カルボキシレ一卜 n—ブチリルォキシメ n—プチリルォキシメチル 2,2,5， チルブ口ミ ド 5—テトラメチルピロリジニルォキ シ一 3—カルボキシレ一ト i —ブチリルォキシメ i一プチリルォキシメチル 2,2，5, チルブ口ミ ド 5—亍トラメチルピロリジニルォキ シ一 3—カルポキシレート ァセトキシェチルブロ ァセ卜キシェチル 2,2,5，5—亍卜 5 ラメチルピ口リジニルォキシ一 3—
カルボキシレ一ト プロピオニルォキシェ プロピオニルォキシェチル 2,2，5, チルブ口ミ ド 5—テ卜ラメチルピロリジニルォキ シー 3—カルボキシレート n—ブチリルォキシェ n—プチリルォキシェチル 2，2,5， チルブ口ミ ド 5—テトラメチルピロリジニルォキ シー 3—カルボキシレ一ト
- -
実 施 例 3
実施例 1 ( 1 ) およびこれに準じて製造される実施例 2のアジル才キ シアルキルハラィ ドを用い、 3 —カルボキシ一 2， 2 , 5 , 5 —テ卜ラメ チルピロリジニル才キシに代えて、 3— ( 2 —カルボキシ— 1 —メチル ェチル） 一 2 , 2， 5， 5 —テ卜ラメチルピロリジニル才キシを用いる以 外は、 実施例 1 ( 2 ) に準じて表 2に示すニトロキシル誘導体を合成し た。
2
ハ ラ イ ド ニトロキシル誘導体 セトキンメナノレジ口 ァセ卜キンメチ レ 2— (2,2,5,
5 ド、 5—テトラメチルピロリジニルォキ シ一3—ィル） ブチレ一卜 プロヒォ一リレオキンメ プロヒ才一ル才キンメチル 2— （2, チルブ口ミ ド 2,5,5—亍トラメチルピロリジニル ォキシ一3—ィル） ブチレ一ト nーブチリルォキシメ n—ブチリルォキシメチル 2— （2, チルブ口ミ ド 2， 5， 5—亍トラメチルピロリジニル ォキシ一3—ィル） ブチレ一ト i —ブチリルォキシメ ίーブチリルォキシメチル 2— （2, チルブ口ミド 2,5,5—亍トラメチルピロリジニル ォキシ一3—^ rル） ブチレ一ト ァセトキシェチルブロ ァセトキシェチル 2— (2,2,5,5 5 ド、 亍トラメチルピロリジニルォキシ一 3
一ィル） ブチレ一ト プロピオニルォキシェ プロピオニルォキシメチル 2— （2, ナソレブ口： i 卜 2, 5,b一丁トフメナルヒ口リン一ル ォキシ _ 3—ィル） ブチレ一ト n—プチリルォキシェ n—プチリルォキシメチル 2— （2, チルブロミド 2,5,5—亍卜ラメチルピロリジニル ォキシ一3—ィル） プチレート
- -
実 施 例 4
実施例 1 ( 1 ) およびこれに準じて製造される実施例 2のァシル才キ シアルキルハラィ ドを用い、 3—カルボキシー 2， 2， 5 , 5—テ トラメ チルピロリジニル才キシに代えて、 4—カルボキシ一 2， 2 , 6， 6—テ 卜ラメチルピペリジニル才キシを用いる以外は、 実施例 1 ( 2 ) に準じ て表 3に示す二卜口キシル誘導体を合成した。
3
ハ ラ イ ド ニトロキシル誘導体 ァセトキシメチルブロ ァセトキシメチル 2, 2, 6, 6—亍ト 5ド' ラメチルピペリジニルォキシ一4—
カルボキシレ一ト プロピオニルォキシメ プロピオニルォキシメチル 2,2,6, チルブ口ミ ド 6—テ卜ラメチルピペリジニルォキ シー 4—カルボキシレート n—プチリルォキシメ n—プチリルォキシメチル 2,2,6， チルブ口ミ ド 6—テトラメチルビペリジニルォキ シー 4一カルボキシレ一ト i 一プチリルォキシメ i 一プチリルォキシメチル 2，2,6, チルブ口ミ ド 6—亍トラメチルビペリジニルォキ シ一 4一カルボキシレ一ト ァセトキシェチルブロ ァセトキシェチル 2，2,6,6—亍ト 5 ラメチルピペリジニルォキシ一 4一
カルボキシレー卜 プロピオニルォキシェ プロピオニルォキシェチル 2，2,6， チルブ口ミ ド 6—亍トラメチルビペリジニルォキ シー 4一力ルポキシレート n—プチリルォキシェ n—ブチリルォキシェチル 2,2,6, チルブ口ミ ド 6—テトラメチルビペリジニル才キ シー 4一力ルポキシレー卜
- -
実 施 例 5
実施例 1 ( 1 ) およびこれに準じて製造される実施例 2のアジル才キ シアルキルハラィ ドを用い、 3—カルボキシー 2 , 2， 5 , 5—テ 卜ラメ チルピロリジニル才キシに代えて、 4一 （カルボキシメチル） — 2 , 2 , 6 , 6—テ 卜ラメチルピペリジニル才キシを用いる以外は、 実施例 1 ( 2 ) に準じて表 4に示す二卜口キシル誘導体を合成した。
4
ハ ラ イ ド トロキシル誘導体 ァセトキシメチルブロ ァセトキシメチル 2，2,6,6—亍ト 5ド、 ラメチルピペリジニルォキシ一 4一
ァセテ一卜 プロピオニル才キシメ プロピオニルォキシメチル 2,2,6， チルブ口ミ ド 6—テトラメチルピペリジニルォキ シ一 4—ァセ亍一卜 n—ブチリルォキシメ n—プチリルォキシメチル 2,2,6, チルブ口ミ ド 6—亍トラメチルビペリジニルォキ シ一 4—ァセテ一ト i 一プチリルォキシメ i —ブチリルォキシメチル 2,2,6， チルブ口ミ ド 6—テトラメチルビベリジ二ルォキ シ一 4—ァセ亍一ト ァセトキシェチルブロ ァセトキシェチル 2,2,6,6—テト ラメチルピぺリジニルォキシ一 4 - ァセ亍一ト
プロピオニルォキシェ プロピオニルォキシェチル 2,2,6， チルブ口ミ ド 6—テ卜ラメチルピペリジニルォキ シ一 4一ァセテ一ト n—ブチリルォキシェ n—ブチリルォキシェチル 2,2,6， チルブ口ミ ド 6—テトラメチルビペリジニルォキ シー 4ーァセテ一卜
- -
実 施 例 6
実施例 1 ( 1 ) およびこれに準じて製造される実施例 2のァシル才キ シアルキルハラィ ドを用い、 3—カルボキシ一 2 , 2， 5 , 5—テ 卜ラメ チルピロリジニル才キシに代えて、 4— ( 2—カルボキシェチル） 一 2 , 2， 6， 6—テ卜ラメチルピペリジニル才キシを用いる以外は、 実施例 1 ( 2 ) に準じて表 5に示す二卜口キシル誘導体を合成した。
5
ハ ラ イ ド ニトロキシル誘導体 ァセトキシメチルブ口 ァセトキシメチル 2— (2,2,6,
6—亍トラメチルビベリジ二ルォキ シー 4一ィル） プロピオネート
B
フロヒォニルォキシメ プロピオニルォキシメチル 2— （2， チルブロミ ド 2, 6，6—亍卜ラメチルピペリジニル ォキシ一4一ィル） プロピオネート n—プチリル才キシメ n—プチリルォキシメチル 2— （2, チルブ口ミ ド 2,6,6—テトラメチルビペリジニル 才キシ一 4一ィル） プロピオネート i 一プチリルォキシメ i 一プチリルォキシメチル 2— （2, チルブ口ミド 2，6,6—テトラメチルピペリジニル ォキシ一 4一ィル） プロピオネート ァセトキシェチルブロ ァセトキシェチル 2— (2,2,6, ミ ド、 6—テトラメチルビベリジ二ル才キ シ一 4一ィル） プロピオネート プロピオニルォキシェ プロピオニルォキシェチル 2— （2, チルブ口ミ ド 2,6,6—亍トラメチルピぺリジニル ォキシ一 4—ィル） プロピオネート π—プチリルォキシェ π—プチリル才キシェチル 2— （2, チルブロミ ド 2， 6,6—テトラメチルピペリジニル ォキシ一 4—ィル） プロピオネート
- -
実 施 例 7
実施例 1 ( 1 ) およびこれに準じて製造される実施例 2のァシル才キ シアルキルハラィ ドを用い、 3—カルボキシ一 2 , 2 , 5 , 5—テ 卜ラメ チルピロリジニル才キシに代えて、 3， 4—ジカルボキシ— 2， 2 , 5， 5 ーテ卜ラメチルピロリジニル才キシを用いる以外は、 実施例 1 ( 2 ) に 準じて表 6に示す二トロキシル誘導体を合成した。
-
6
ハ ラ ィ ド 二トロキシル誘導体 ァセトキシメチルブロ 3,4—ビス （ァセトキシメチル） 5 ド、 2,2,5,5—亍トラメチルピロリジ ニルォキシー 3， 4ージカルボキシ レー卜 プロピ才ニル才キシメ 3,4—ビス （プロピオニルォキシメ チルブロミ ド チル） 2,2,5,5—テトラメチルピ 口リジニルォキシ一 3,4—ジカルボ キシレート n—プチリル才キシメ 3,4—ビス （n—プチリルォキシメ チルブロミ ド チル） 2, 2, 5，5—テトラメチリレビ 口リジニルォキシー 3，4—ジカルボ キシレート i 一プチリルォキシメ 3, 4—ビス （ i 一プチリルォキシメ チルブロミ ド チル） 2, 2, 5, 5—テトラメチルピ 口リジニルォキシ一 3,4—ジカルボ キシレート ァセトキシェチルブロ 3, 4—ビス (ァセトキシェチル） 5 2,2,5,5 - 'テトラメチルピロリジ 二ル才キシ- -3,4—ジカルボキシ レー卜 プロピ才ニル才キシェ 3,4—ビス （プロピオニルォキシェ チルブロミ ド チル） 2,2,5,5—亍卜ラメチルピ 口リジニルォキシ一 3，4—ジカルボ キシレ一ト
3,4—ビス （n—ブチリルォキシェ n—プチリルォキシェ チル） 2,2,5,5—テトラメチルピ チルブロミ ド 口リジニルォキシー 3, 4—ジカルボ キシレー卜 - -
実 施 例 8
トランス一 3,4—ビス （ァセ 卜キシメチル） 2， 2, 5， 5—テ 卜ラメチルピロリジニル才キシ一 3 , 4ージカルボキシレー 卜の 合成：
( 1 ) 3—シァノ一 2， 2， 5， 5—テ卜ラメチルー 3—ピロリン一 1 一 ィル才キジの合成
3—力ルバモイル一 2, 2, 5, 5—テ卜ラメチル一 3—ピロリ ン一 1 —ィル才キシ （AL D R I CH 1 5, 568— 3) をピリジン 6m l に溶解した。 これに室温でパラ トルエンスルホニルクロリ ド 3.26 g ( 1 7.1 mm o 1 ) を加え、 室温で 20時間攪拌した後、 4% 水酸化 ナトリウム水溶液 3 Omlを加え、 80°C で 1 0分攪拌した。 反応混 合物をエーテル 20m lで希釈し、 1 0 %塩酸水溶液 （ 1 0 m 1 X 1 ) で洗浄した。 水層をエーテル （ 1 0 m 1 X 1 ) で抽出した後、 有機 層を合し、 飽和重曹水 （ 1 0m 1 X 1 ) で洗浄、 水洗、 乾燥
(M g S 04) 、 溶媒留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ 卜グラ フィー （へキサン—酢酸ェチル、 1 : 1 ) 、 次いで再結晶 （へキサン） により精製し、 黄色針状結晶として 3—シァノー 2 , 2， 5， 5—テトラ メチル一 3—ピロリン一 1—ィル才キシ 1 .469 (収率 89%) を 得た。
融 点： 52〜 5 3°C
I R
3080, 2990， 2240， 1 460, 1 440, 1 370， 1 340, 1 280, 1 1 60 cm-1.
(なお、 上記の I R値は、 サンプルのジクロロメ夕ン溶液をディ スポーザブル I Rシ一 卜に滴下した後、 ジクロロメタンを揮散 除去して測定した） - -
( 2 ) 3 , 4—ジシァノ一 2 , 2, 5， 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キ シの合成
3—シァノ一 2， 2， 5， 5—テ卜ラメチル一 3—ピロリン一 1 ーィル 才キシ 7.1 0 g ( 43.0 mm o 1 ) にジメチルホルムァミ ド 1 4 m 1 と水 1 40 m 1 を加えて均一な溶液とした。 これに室温でシアン 化カリウム 5.60 g ( 86.0 m m o 1 ) 及び塩化アンモニゥ厶 4. 60 g ( 86.0 mm o 1 ) を加えて 70°Cで 3時間攪拌した後、 室温 で 3日間攪拌した。
反応混合物をエーテル （ 200 m l ) で希釈した後、 飽和重曹水 （ 2 X 50 m 1 ) で洗浄、 水洗、 乾燥 （M g S 04) した後、 溶媒留去した c 残渣をシリカゲルカラムクロマ卜グラフィ一 （へキサン一酢酸ェチル、 2 : 1 ) で精製した。 第一画分より得られた黄色板状結晶をさらに再結 晶 （ジクロ口メタン一へキサン） により精製して卜ランス一 3， 4—ジ シァノ 一 2 , 2 , 5 , 5—テ トラメチルピロリジニル才キシ 2.9 5 g (収率 36%) を得た。
融 点： 1 42〜"！ 43°C
I R ( K B r ) ：
3000， 2950, 29 1 0， 22 50, 1 470, 1 440, 1 395 , 1 390, 1 305， 1 280, 1 250, 1 1 90, 1 1 40, 1 060 c m_1.
さらに、 第二画分より黄色格子状結晶としてシス一 3 , 4—ジシァノ — 2 , 2 , 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キシ 1 .64 g (収率 20 %) を得た。 本品は結晶化が遅いため、 さらに再結晶による精製を行う ことは困難であった。
融 点 ： 8 1〜 82 °C
I R ( K B r ) ： - -
3000 - 2960, 2260, 1 470, 1 460, 1 400, 1 395 , 1 390, 1 330， 1 2 95 , 1 2 50, 1 1 9 5 , 1 1 80， 1 1 60, 1 1 35 , 1 080, 1 060 cm-1. ( 3 ) トランス一 3 , 4—ビス （ァセ トキシメチル） 2 , 2 , 5 , 5—テ 卜ラメチルピロリジニル才キシ一 3， 4ージカルボキシレ一 卜の合 成
トランス一 3 , 4—ジシァノ一 2， 2， 5， 5—テ卜ラメチルピロリジニ ル才キシ 2.95 g ( 1 5.3 mm o 1 ) をメタノール 30m l に溶解 した後、 2 N—水酸化ナト リウム水溶液 30 m 1 を加えて 80°Cで 6 時間攪拌した。
反応混合物に 1 N—塩酸水溶液を加えて p H 1 とした後、 溶媒留去し た。 残渣にジクロロメタン一メタノール （ 2 : 1 ) 混合溶媒を加え、 可 溶性成分をシリカゲルカラ厶クロマトグラフィ一 （ジクロ口メタン一メ タノ一ル、 2 ： 1 ) で精製し、 黄色油状物として卜ランス一 3，4—ジ カルボキシ一 2， 2 , 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キシ 4.50 9を得た。 本品は水溶性が高く、 さらに精製を行うことが困難であった ため、 このままァセ 卜キシメチル化を行った。
粗製のトランス一 3 , 4—ジカルボキシ一 2， 2 , 5， 5—テ卜ラメチル ピロリジニルォキシ 4.509をジメチルホル厶ァミ ド 80 m 1 に溶解 し、 室温で卜リェチルアミン 5.4 1 m l ( 3 9.0 mm o 1 ) を加え た後、 0°Cでァセ 卜キシメチルブロミ ド 1 0.7 9 ( 70.2 mm o 1 ) を加え、 室温で 7日間攪拌した。
反応混合物をジクロロメタン 200 m lで希釈し、 水洗した。 水層を ジクロ口メタン 50 m 1 で抽出した後、 有機層を合して水洗、 乾燥 (M g S 0 、 溶媒留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ 卜グラ フィ— （へキサン—酢酸ェチル、 1 : 1 ) 、 次いで再結晶 （ジク口ロメ -
タン一ジイソプロピルエーテル） による精製を行い、 黄色針状結晶とし て 卜ランス一 3 , 4—ビス （ァセ 卜キシメチル） 2 , 2 , 5 , 5—テトラ メチルピロリジニル才キシ一 3， 4—ジカルボキシレ一 卜 1 .1 6 gを 融 点： 1 27〜 1 29 °C
I R ( K B r ) ：
3450 , 3 1 70, 2 980, 2940 1 760， 1 7 1 0,
1 700， 1 630， 1 460 - 1 405 1 380 - 1 360,
1 300 , 1 240, 1 1 90 - 1 1 40 1 1 00 , 1 050，
1 005 - 960 cm- 1.
F A B— ma s s (m/z ； (相対強度） ）
375 (M H+, 50 ) , 345 ( 29 ) , 301 ( 1 00 ) ,
2 1 2 ( 56 ) ， 1 39 ( 83 ) . 実 施 例 9
シス一 3 , 4—ビス （ァセ 卜キシメチル） 2, 2 , 5 , 5—テ卜 ラメチルピロリジニル才キシ一 3， 4—ジカルボキシレー 卜の 合成：
実施例 8の中間体として合成したシス一 3 , 4—ジシァノ— 2 , 2， 5， 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キシ 1 .64 g ( 8.5 3 mm o 1 ) をメタノール 1 6 m l に溶解した後、 2 N—水酸化ナトリウム水溶液 1 6 m l を加えて 80°Cで 6時間攪拌した。
反応混合物に 1 N—塩酸水溶液を加えて p H 1 とした後、 溶媒留去し た。 残渣にジクロロメタン一メタノール （ 2 : 1 ) 混合溶媒を加え、 可 溶性成分をシリカゲルカラムクロマ 卜グラフィ一 （ジクロロメタン一メ タノ一ル、 2 ： 1 ) で精製し、 黄色油状物としてシス一 3 , 4—ジカル - -
ボキシ一 2 , 2， 5， 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キシ 2.27 gを 得た。 本品は水溶性が高く、 さらに精製を行うことが困難であったため、 このままァセ 卜キシメチル化を行った。
粗製のシス一 3， 4—ジカルボキシ一 2 , 2 , 5， 5—テ卜ラメチルピロ リジニル才キシ 2.27 gをジメチルホルムアミ ド 1 8 m l に溶解し、 室温で 卜リェチルアミン 2.36 m l ( 1 7.1 m m o 1 ) を加えた後、 0°Cでァセ 卜キシメチルブロミ ド 4.7 0 g ( 30.7 mm o l ) をカロ え、 室温で 7日間攪拌した。
反応混合物をジクロロメタン 5 O m 1で希釈し、 水洗した。 水層を ジク□□メタン 2 0 m Ί で抽出した後、 有機層を合して水洗、 乾燥 (M g S 04) 、 溶媒留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ 卜グラ フィ— （へキサン—酢酸ェチル、 1 : 1 ) で精製し、 黄色油状物として シス一 3，4—ビス （ァセ 卜キシメチル） 2 , 2， 5， 5—テ卜ラメチル ピロリジニル才キシ一 3， 4—ジカルボキシレ一 卜 264 m gを得た。 実 施 例 1 0
3 , 4—ビス （ァセ 卜キシメチル） 2 , 2， 5 , 5—テトラメチル ピロリジニル才キシ一 3， 4—ジカルボキシレー 卜の合成： ( 1 ) 3 , 4—ジシァノ一 2， 2 , 5， 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キ シの合成
3—シァノ一 2 , 2， 5， 5—テ卜ラメチル一 3—ピロリン一 1 —ィル 才キシ 1 1 .9 1 g ( 72.1 mm o l ) 、 ジメチルホルムアミ ド 20 m 1 と水 2 1 0 m 1 を加えて均一な溶液とした。 これに室温でシアン 化カリウム 9.3 9 g ( 1 44 m m 01 ) と塩化ァンモニゥ厶 7.7 1 g ( 1 44mm o 1 ) を加えて 70 °Cで 3時間攪拌した後、 室温で 3日 間攪拌した。 - -
反応混合物をエーテル 300 m lで希釈した後飽和重曹水 （ 2 x 5 0 m l ) で洗浄、 水洗、 乾燥 （M g S 04) 、 溶媒留去した。 残渣をシ リカゲルカラムクロマトグラフィー （へキサン一酢酸ェチル、 2 : 1 ) で精製して 3， 4—ジシァノ一 2， 2， 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニル 才キシ 1 0.5 29 (収率 76%) を得た。 なおこの精製を行う際、 卜ランス体とシス体は分離せず、 反応で生じたジァステレオマ—比を保 つたままの状態で精製品を得た （ 卜ランス体： シス体 = 1 .8 : 1 ) 。 ( 2 ) 3 , 4—ビス （ァセ トキシメチル） 2， 2， 5， 5—テ卜ラメチル ピロリジニル才キシ一 3 , 4—ジカルボキシレ一 卜の合成：
3， 4—ジシァノー 2 , 2 , 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キシ 1
0.5 2 g ( 54.7 mmo ) をメタノール 1 00 m l に溶解し、 4 %水酸化ナト リウム水溶液 1 00 m l を加えて、 80°Cで 6時間攪拌 した。
反応混合物に 1 N—塩酸水溶液を加えて p H 1 とし、 溶媒留去した。 残渣にジクロロメタン一メタノール （ 2 : 1 ) で精製し、 黄色油状物と して 3 , 4—ジカルボキシ一 2 , 2， 5 , 5—テトラメチルピロリジニル才 キシ 1 1 .629を得た。 本品は水溶性が高く、 さらに精製を行うこと が困難であったため、 このままァセ 卜キシメチル化を行った。
粗製の 3， 4—ジカルボキシ一 2， 2， 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニ ル才キシ 1 1 .6 2 gをジメチルホルムアミ ド 1 8 m l に溶解し、 室 温で卜リエチルァミン 2.36 m l ( 1 7.1 m m o 1 ) を加えた後、 0 °Cでァセ トキシメチルブロミ ド 4.709 ( 30.7 mm o 1 ) を加 え、 室温で 7日間攪拌した。
反応混合物をジクロロメタン 50 m lで希釈し、 水洗した。 水層をジ クロロメタン 20 m 1で抽出した後、 有機層を合して水洗、 乾燥 （M g S 04) し、 溶媒留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ 卜グラフ 0 -
ィ一 （ジクロロメタン一メタノール、 2 ： 1 ) で精製し、 黄色油状物と して 3 , 4—ビス （ァセ トキシメチル） 2 , 2 , 5 , 5—テトラメチルピ ロリジニル才キシ一 3， 4ージカルボキシレー 卜 2.42 g ( 3， 4—ジ シァノ一 2， 2， 5 , 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キシからの収率 1 2%) を得た。
I R ( I Rシ— 卜） ：
3480 - 3 200，3000， 2940 , 2880, 1 780 - 1 6 20, 1 480 - 1 360 , 1 240, 1 1 60, 840, 740 cm— 1. 実 施 例 1 1
ァセ トキシメチル 2 , 2， 6， 6—テトラメチルビペリジニル才キ シ一 4—カルボキシレー 卜の合成：
4—カルボキシ一 2， 2， 6， 6—テ トラメチルピペリジニル才キシ ( A L D R I C H 38 , 2 00 - 0 ) 1 00 m g ( 0.49 9 m m o Ί ) をジメチルホルムアミ ド 1 m Ί に溶解し、 室溫で卜 リェチルアミ ン 0.06 9 m l ( 0.49 9 m m o 1 ) を加えた後、 0°Cでァセ 卜キ シメチルブロミ ド 1 37 m g (0.898mm o 1 ) を加え、 室温で 7 日間攪拌した。
反応混合物をジクロロメタン （ 5 m l ) で希釈し、 水洗、 乾燥 （M g S 04) 、 溶媒留去した。 残渣をシリカゲルカラムクロマ トグラフィー (へキサン—酢酸ェチル、 2 : 1 ) で精製して、 淡赤色微細針状結晶と してァセ トキシメチル 2 , 2 , 6， 6—テ卜ラメチルピペリジニル才キシ 一 4—カルボキシレ— 卜 43.2 m g (収率 32%) を得た。
融点 ： 67〜 68 °C
I R ( K B r ) ： -
2 9 8 0 , 2 9 5 0， 1 7 6 0 , 1 7 4 0 , 1 3 8 0 , 1 3 7 5 , 1 3 8 0 , 1 3 7 5 , 1 3 1 0 , 1 3 0 0 , 1 2 4 0 , 1 2 0 0 , 1 1 7 0 , 1 0 7 0 , 1 0 1 0 , 9 9 5 , 9 8 0 c m-1.
F A B - m a s s (m/z; (相対強度） ）
2 7 2 (M + ' 1 0 0 ) ， 2 5 8 (M +— C H 2, 5 6 ) ， 2 5 6 ( 1 4 ) ， 2 4 2 ( 7 ) ， 2 0 0 ( 3 9 ) , 1 8 4 ( 1 8 ) , ύ 1 5 4 ( 1 1 ) , 1 3 6 ( 1 2 ) , 1 2 3 ( 1 1 ) , 1 1 4 ( 1 0 ) . 実 施 例 1 2
加 水 分 解 試 験 ：
3—カルボキシ一プロキシル メチルエステルおよび 3—カルボキシ —プロキシル ァセ トキシメチルエステルのエステラーゼによる加水分 解率の時間変化を調べた。
5マイクロュニッ 卜のエスラーゼ (Carboxy esterase, Carboxyl ic ester hydrolase； E C 3 . 1 . 1 . 1 シグマ社 力夕口グ番号 E 3 1 2 8 ) 8 0 0 1 に、 1 0 m Μの被験試料溶液 2 0 0 1 を混ぜ、 1 0 秒、 1分、 3分、 5分、 1 0分および 3 0分間、 3 7 °Cでインキュベー 卜した。 その後、 高速液体クロマ卜グラフィ一により分析を行い、 未変 化体とその加水分解物である 3—カルボキシ—プロキシルとの量比から 加水分解率を算出した。
高速液体クロマ卜グラフィ一は東ソー製紫外可視検出器 （ U V — 8 0 2 0 ) 、 東ソ一製デュアルポンプ （C C P S ) 、 東ソー製カラム （0 D S - 8 0 T s ) および東ソ一製 T S Kプレカラム （ B S A— 0 D S ) を 用いた。
[ 高速液体クロマ トグラフィーの測定条件 ] 紫外波長 ： 245 n m
移 動 相 ： 20 mM燐酸緩衝液 （ p H 2.2 ) /メタノール =
60/40
流 量 ： 0.5 m 1 /分
温 度 ： 20— 2 5 °C
注 入 量 ： 20 1
[ 結 果 ]
表 7に被験試料のエステラーゼによる加水分解率の経時変化を示す,
o o
7 力 Π 水 分 角 ¾ 率 f % )
被 験 試' 料
1 0秒 1分 3分 5分 1 0分 30分
3一カルボキシー 0.0 5 0.40 0.80 1 .3 5 2.54 8.25 プロキシル メチル ± 0.43 ±0.34 ± 0.4 9 ± 0. 49 ± 0. 0 8 土 1 . 5 1 エステル
3—カルボキシー 30.1 7 0.8 93.9 96.7 1 00. 0 1 00. 0 プロキシル ァセ卜 ± 1 1 .9 ± 3.4 ± 1 .1 ± 2. 2 ± 0. 0 ± 0. 0 ル 平均土標準偏差 （n = 3)
- -
表 7から 3—カルボキシ一プロキシル ァセ トキシメチルエステルは 1 0秒後からわずかに分解されはじめ、 3分後には約 9 0 %、 1 0分後 にはほぼ 1 0 0 %が加水分解を受けていた。 一方、 3—カルボキシ—プ 口キシル メチルエステルは 3 0分経過しても加水分解率は 1 0 %以下 であった。
この結果から、 3—カルボキジ—プロキシル ァセ 卜キシメチルエス テルは 3—カルボキシ—プロキシル メチルエステルに比べ、 エステラ -ゼで短時間に加水分解を受けることが判明した。 実 施 例 1 3
生 体 内 分 布 ：
被験試料として、 3—カルボキシープロキシル、 3—カルボキシ—プ 口キシル メチルエステル、 3—カルボキシ一プロキシル ェチルエステ ル、 2 —ェチルー 2 , 5， 5 — トリメチル才キサゾリジニル才キシおよび 3—カルボキシ一プロキシル ァセ トキシメチルエステルを用い、 E S Rによる生体内分布の試験を行った。
実験は、 実験動物として、 1群 3匹のマウス （ d d丫、 雌性） 4 8匹 を用い、 次の如く して行った。 すなわち、 マウスの尾静脈内に、 ェ一テ ル麻酔下被験試料を 7 . 5 m o 1 ( 3 —カルボキシ—プロキシル ァセ 卜キシメチルエステルのみ 2 . 5 m o 1 ) 投与し、 3、 1 0、 3 0分 間放置した。 次いで、 すばや〈脱血をおこない、 脳を摘出した。 続いて、 摘出した脳の 9倍量の燐酸緩衝液を加え、 ホモジナイズした。 血液は、 9倍量の燐酸緩衝液で希釈した。 これらの処理した組織の一部を取り、 これにフェリシアン化力リゥム溶液を最終濃度 1 m Mとなるように加え、 生体内の活性酸素等によりヒ ドロキシルァミン体となった被験試料を二 トロキシドラジカルに再変換し （一電子酸化） 、 E S R用試料を得た。 一電子酸化後の被験試料の濃度を x—バンド E S Rで測定し、 生体試 料中の濃度とした。 一方、 マウスへ投与した量と同じ量の被験試料溶液 を調製し、 9倍量のリン酸緩衝液を加える以降と同様の条件で処理し、 被験試料の濃度を X—バンド E S Rで測定し、 全投与量とした。 各試料 は 1 00 1のキヤビラリ一 （長さ 1 1 6.5 mm) に 1 5 mm取り、 これを石英セルに入れ E S Rスぺク トルを下記の条件で測定した。
( 測 定 条 件 ）
測 定 装 置 電子スピン共鳴装置 [ J E S— R E 1 X (日本電 子 （株） ） ]
外 部 磁 場 ： 33 1 .5 ± 5 m T
磁 場 変 調 ： 1 00 k H z
磁場変調幅 ： 0.1 m T
時 定 数 ： 0.03秒
マイク口波出力 ： 5 mW
掃 引 時 間 ： 2分
測 定 温 度 ：
[ 結 果 ]
E S Rスぺク トルから、 全投与量に対する脳および血液中の被験試料 の割合 （％d o s e ) 、 この％d o s eを脳および血液の重さで割った 値 （％d o s e/g ) 、 標的臓器である脳の％d o s e/gと血液の％ d o s e/gとの比を求めた。 この結果をそれぞれ表 8から表 1 0に示 す。 o
表 8
被 検 試 料
3分 1 0分 30分 3分 1 0分 30分
3一カルボキシープロキシル 0 .05 0.30 0.1 6 1 4 .06 6.1 4 3.89
3—カルボキシ一プロキシル 1 .31 0.67 0.21 4 .62 2.68 2.1 8 メチルエステル
3—カルボキシープロキシル 0 .79 0.74 0.1 2 3 .46 2.92 3.38
0
一 || m
ナノレ _£Λτノレ
2—ェチルー 2,5,5—トリ
メチルォキサゾリジニルォ 1 .63 1.64 0.52 4 .52 3.69 0.81 キシ
3—カルボキシープロキシル 2 .26 2.77 1.98 6 28 4.41 4.21 ァセトキシメチルエステル
0
ro
o o
9
D凶
(% d o s e
被 検 試 料
3分 1 0分 30分 3分 1 0分 30分
3—カルボキシープロキシル 0 .1 3 0.69 0.4 1 フ .89 4.43 2.58
3—カルボキシ一プロキシル 3 .1 4 1.82 0.48 2 .48 1 . / 4 1.36 メチルエステル
3—カルボキシープロキシル 1 .8 9 1.84 0.28 2 .02 2.20 2.1 1
I 1し 1 T ÷ Jし
2—ェチルー 2, 5,5—トリ
メチル才キサゾリジニルォ 3 .8 1 4.1 2 1 .21 2 .55 2.32 1 .30 キシ
3—カルボキシープロキシル 5 80 フ.1 7 5.82 3 26 2.2 1 2.02 ァセ卜キシメチルエステル
a.
(0
\ O O
0 脳 と 血 液 の 比
被 検 試 料
3分 1 0分 30分
3一カルボキシ一プロキシル 0 .02 0.1 6 0.03
3一カルボキシープロキシル 1 .27 1.05 0.1 4 メチルエステル
3—カルボキシープロキシル 0 .94 0.84 0.05 ェチルエステル
2—ェチル _ 2,5，5—卜リ
メチルォキサゾリジニル才 1 50 1.78 1.フ 2 キシ
3一カルボキシープロキシル 1 78 3.1 4 2.88 ァセトキシメチルエステル
- -
この結果から明らかなように、 脳と血液の比は、 3—カルボキシ—プ 口キシルでは 1 0分後で 0 . 1 6であるのに対し、 他の 3種の化合物 ( 3—カルボキシ一プロキシル メチルエステル、 3—カルボキシ一プ 口キシル ェチルエステル、 2—ェチル— 2 , 5， 5 — 卜リメチル才キサ ゾリジニルォキシ） は 0 . 8 4〜1 . 7 8と高い値を示した。
一方、 本発明化合物である 3—カルボキシ—プロキシル ァセ 卜キシ メチルエステルはさらに高い 3 . 1 4を示した。 また、 他の 3種の化合 物が時間とともに脳への集積が急速に低下するのに比べ、 3—カルボキ シープロキシル ァセ 卜キシメチルエステルは 3 0分でも 2 . 8 8と高い 値を示した。
この高い脳集積率持続の理由については、 未だ明らかでない部分もあ るが、 本発明化合物の基 Lの中の一 C◦ 0—部分がエステラーゼによる 加水分解を受け易く、 この部分が脳内で— C O 0—となり、 化合物全体 としても電荷を有することになるため、 脳から血中への再分布が阻止さ れることが理由と推定される。 実 施 例 1 4
マウス脳 Lバンド E S R— C T像の測定：
ネンブタール麻酔 （ 7 5 m g / k g、 筋注） したマウスの尾静脈内に 3—カルボキシープロキシル、 3 _カルボキシ—プロキシル メチルェ ステル、 およびァセ トキシメチル 2， 2 , 5 , 5 —テ卜ラメチルピロリジ ニル才キシ一 3—カルボキシレー 卜を 2 . 5 At m o l 投与し、 頭部横断 面の Lバンド E S R— C T画像を下記条件で測定した。
( Lバンド E S R— C Tの測定条件）
測 定 装 置 ： 電子スピン共鳴装置 [ J E S— R E 3 1 (日本電 子） ] 外 部 磁 場 3 8.5 m T
磁 場 勾 配 0.4 5 m T/ c m
掃 弓 I 幅 1 .4 9 m T
サンプリング · ポイント 5
積 算 回 数 ： 5
射 影 数 1 8 ( 1 0° 毎）
磁 場 変 調 1 00 k Η ζ
磁場変調幅 0.2 m T
時 定 数 0.003秒
マイクロ波出力 ： 5.0 mW
測 定 温 度 ： 室 温
[ 結 果 ]
比較である 3—カルボキシ—プロキシルおよび 3—カルボキシ—プロ キシル メチルエステルについてのマウス脳 Lバンド E S R— C T像を 図 1 および図 2に、 本発明のァセ 卜キシメチル 2， 2 , 5 , 5—テ卜ラメ ' チルピロリジニル才キシ一 3—カルボキジレー 卜のマウス脳 Lバンド E S R— C T像を図 3に示す。
この結果から明らかなように、 3—カルボキシ—プロキシルは脳部位 外に高濃度に集まっており、 脳内にほとんど移行していなかった。 これ に対し、 3—カルボキシ—プロキシル メチルエステルは、 脳部位外に も集まっているが、 脳部位にも高濃度に集まっていた。 一方、 ァセ トキ シメチル 2， 2 , 5， 5—テ卜ラメチルピロリジニル才キシ一 3—カルボ キシレー 卜は、 脳部位外の集積が減少し、 脳部位には更に高濃度に集ま つており、 明瞭なマウス脳 Lバンド E S R— C T像が得られた。 産 業 上 の 利 用 性 - -
本発明の診断用薬剤の有効成分である二卜口キシル化合物は、 十分な 半減期を有し、 生体内の活性酸素ゃフリーラジカルと相互作用するので、 磁気共鳴法によるフリ一ラジカルの分布の生体画像を得るのに有用で、 虚血性疾患、 消化器疾患、 癌、 神経変性を伴う脳神経疾患、 炎症、 白内 障、 薬物による臓器障害のような活性酸素やフリーラジカルが関与して いると考えられる活性酸素等関連疾患又は症状の診断薬として使用する ことができる。
すなわち、 二卜口キシル化合物を含む本発明の診断用薬剤を生体に投 与した後、 当該化合物の生体内でのシグナル変化を E S R、 N M R等で 検出することにより、 上記の活性酸素等関連疾患を診断することができ る
特に、 本発明のニトロキシル化合物は、 脳血管関門を通過し、 かつ脳 内でフリ一ラジカルと相互作用するので、 従来磁気共鳴法による画像化 が困難であった、 脳虚血、 脳腫瘍について画像化が可能となる。
従って、 本発明の診断用薬剤は、 M R I、 脳磁図のために使用される 他、 ヒ卜頭部のような極めて大容量の生体試料の測定を可能にする E S R装置が開発された後は、 E S R法により脳内フリ—ラジカルの分布の 画像を得て、 活性酸素ゃフリーラジカルの関与する疾患又は症状の非侵 襲的診断を行うことが期待できる。
—方、 本発明のニトロキシル化合物は、 生体内の活性酸素ゃフリーラ ジカルと反応し、 これを消去するので、 虚血性疾患、 消化器疾患、 癌、 神経変性を伴う脳神経疾患、 炎症、 白内障、 薬物による臓器障害のよう な活性酸素ゃフリーラジカルが関与していると考えられる活性酸素等関 連疾患の予防もしくは治療薬剤として使用することができる。
また、 ニトロキシル化合物は、 正常実験動物や疾患モデル実験動物に - -
投与し、 正常または疾患時における組織や臓器より発生する活性酸素や フリーラジカルを外部より検出し、 画像化できる。 この結果より、 活 性酸素ゃフリーラジカルがどの疾患に関与するかの検出用試薬として用 いることができ、 医学上有用な情報が得られる。
更に、 採取された生体試料を均質化し、 適当な緩衝溶液とニトロキシ ル化合物を加え、 適当な時間反応させた後、 シグナル強度を E S Rで測 定することにより、 生体組織中の活性酸素やフリーラジカルの有無、 そ の量を測定することができる。

Claims

1 .次の式 （ I )
主 S
Figure imgf000045_0001
の 囲
(式中、 Aは水素原子または次の基
Figure imgf000045_0002
を、 Lは基 一 C 00— または基 一アルキレン一 C00— を示し、 R、 R i R2、 R 3および R 4はそれぞれ炭素数 1 から 4までのアルキル基を 示し、 mは 0または 1の数を、 nは 1から 4までの数を示す） で表されるニトロキシル化合物。
2. 次の式 （ I )
Figure imgf000045_0003
(I) (式中 A、 し、 R R , R 2 R 3 s R4 mおよび nは前記した意味を 有する）
で表される二卜口キシル化合物を有効成分として含有する医薬もしくは
3. 活性酸素またはフリーラジカル捕捉剤である請求項第 2項記載の 医薬もしくは試薬。
4. 虚血性疾患、 消化器疾患、 癌、 神経変性を伴う脳神経疾患、 炎症、 白内障または薬物による臓器障害の予防若しくは治療剤である請求項第 2項または請求項第 3項記載の医薬若しくは試薬。
5. 活性酸素またはフリーラジカル検出用剤である請求項第 2項また は第 3項記載の医薬もしくは試薬。
6. E S R N M Rまたは脳磁図用の造影剤である請求項第 2項また は請求項第 3項記載の診断用薬剤。
7. 生体内に式 （ I )
Figure imgf000046_0001
(式中、 Aは水素原子または次の基
一 L-(CH2k0C0R
を、 Lは基 一 C OO— または基 一アルキレン一C OO— を示し、 R ！ ,、 R 2、 R 3および R 4はそれぞれ炭素数 1 から 4までのアルキル基を 示し、 mは 0または 1 の数を、 nは 1 から 4までの数を示す） で表される二卜口キシル化合物を投与することを特徴とする生体内の活 性酸素またはフリ一ラジカルを検出する方法。
8 . 虚血性疾患、 消化器疾患、 癌、 神経変性を伴う脳神経疾患、 炎症、 白内障または薬物による臓器障害を診断するためものである請求項第 7 項記載の方法。
PCT/JP1998/002868 1997-06-27 1998-06-26 Nouveaux composes nitroxyle, et medicaments et reactifs contenant ceux-ci en tant que principe actif WO1999000365A1 (fr)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50543599A JP3350060B2 (ja) 1997-06-27 1998-06-26 新規なニトロキシル化合物並びにこれを有効成分とする医薬および試薬
EP98929708A EP0995740A4 (en) 1997-06-27 1998-06-26 NEW NITROXYL COMPOUNDS AND MEDICINES AND REAGENTS THAT CONTAIN THEM
AU79342/98A AU7934298A (en) 1997-06-27 1998-06-26 Novel nitroxyl compounds and drugs and reagents containing the same as the active ingredient
US09/446,122 US6239145B1 (en) 1997-06-27 1998-06-26 Nitroxyl compounds and drugs and reagents containing the same as the active ingredient

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9/186082 1997-06-27
JP18608297 1997-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999000365A1 true WO1999000365A1 (fr) 1999-01-07

Family

ID=16182071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1998/002868 WO1999000365A1 (fr) 1997-06-27 1998-06-26 Nouveaux composes nitroxyle, et medicaments et reactifs contenant ceux-ci en tant que principe actif

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6239145B1 (ja)
EP (1) EP0995740A4 (ja)
JP (1) JP3350060B2 (ja)
AU (1) AU7934298A (ja)
WO (1) WO1999000365A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1912561A4 (en) * 2005-08-11 2010-12-22 Us Gov Health & Human Serv METHOD FOR DETERMINING THE REDOX STATUS OF A TISSUE
US10144707B2 (en) * 2017-03-07 2018-12-04 Organic Energy Devices (Oed) Tritiated nitroxides and uses thereof

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030045461A1 (en) * 2001-09-06 2003-03-06 Jen-Chang Hsia Composition and methods of esterified nitroxides gated with carboxylic acids
US6679827B2 (en) 2001-10-11 2004-01-20 Robert E. Sandstrom Magnetic field enhancement of tumor treatment
WO2008151112A1 (en) * 2007-06-01 2008-12-11 University Of Maryland Biotechnology Institute Use of 3-alkanoyloxymethoxycarbonyl nitroxide esters as oximetry probes for measurement of oxygen status in tissues
WO2019060298A1 (en) 2017-09-19 2019-03-28 Neuroenhancement Lab, LLC METHOD AND APPARATUS FOR NEURO-ACTIVATION
US11717686B2 (en) 2017-12-04 2023-08-08 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to facilitate learning and performance
US11478603B2 (en) 2017-12-31 2022-10-25 Neuroenhancement Lab, LLC Method and apparatus for neuroenhancement to enhance emotional response
US12280219B2 (en) 2017-12-31 2025-04-22 NeuroLight, Inc. Method and apparatus for neuroenhancement to enhance emotional response
US11364361B2 (en) 2018-04-20 2022-06-21 Neuroenhancement Lab, LLC System and method for inducing sleep by transplanting mental states
CN113382683A (zh) 2018-09-14 2021-09-10 纽罗因恒思蒙特实验有限责任公司 改善睡眠的系统和方法
US11786694B2 (en) 2019-05-24 2023-10-17 NeuroLight, Inc. Device, method, and app for facilitating sleep

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6094960A (ja) * 1983-08-03 1985-05-28 シエ−リング・アクチエンゲゼルシヤフト 新規ニトロキシル化合物、その製法およびこれを含有するｎｍｒ診断剤
JPH06239737A (ja) * 1991-10-30 1994-08-30 Yunie:Kk 脳代謝促進・記憶改善剤
WO1997024145A1 (fr) * 1995-12-28 1997-07-10 Daiichi Radioisotope Laboratories, Ltd. Medicaments d'aide au diagnostic

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5104641A (en) * 1986-03-07 1992-04-14 M.R.I., Inc. Nitroxide NMR contrast enhancing agents and their use in NMR imaging

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6094960A (ja) * 1983-08-03 1985-05-28 シエ−リング・アクチエンゲゼルシヤフト 新規ニトロキシル化合物、その製法およびこれを含有するｎｍｒ診断剤
JPH06239737A (ja) * 1991-10-30 1994-08-30 Yunie:Kk 脳代謝促進・記憶改善剤
WO1997024145A1 (fr) * 1995-12-28 1997-07-10 Daiichi Radioisotope Laboratories, Ltd. Medicaments d'aide au diagnostic

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOWMAN M. K., ET AL.: "FOURIER-TRANSFORM-EPR AND LOW-FREQUENCY-EPR STUDIES OF NITROXIDES.", PURE & APPLIED CHEMISTRY, PERGAMON PRESS, OXFORD, GB, vol. 62., no. 02., 1 January 1990 (1990-01-01), GB, pages 271 - 274., XP002912990, ISSN: 0033-4545 *
See also references of EP0995740A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1912561A4 (en) * 2005-08-11 2010-12-22 Us Gov Health & Human Serv METHOD FOR DETERMINING THE REDOX STATUS OF A TISSUE
US10144707B2 (en) * 2017-03-07 2018-12-04 Organic Energy Devices (Oed) Tritiated nitroxides and uses thereof

Also Published As

Publication number Publication date
AU7934298A (en) 1999-01-19
US6239145B1 (en) 2001-05-29
EP0995740A1 (en) 2000-04-26
EP0995740A4 (en) 2001-01-17
JP3350060B2 (ja) 2002-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2618677T3 (es) Ácido beta-fenil-alfa-hidroxil-propiónico sustituido, método de síntesis y su uso
CN102159553B (zh) 靶向氧氮自由基药剂
WO1999000365A1 (fr) Nouveaux composes nitroxyle, et medicaments et reactifs contenant ceux-ci en tant que principe actif
JPH0794456B2 (ja) 新規なテトラピロール化合物
CN110684017A (zh) 高稳定性近红外二区小分子荧光探针及其制备方法和应用
CN114149482B (zh) 一种螯合金属离子的智能转换双重刺激响应型探针及其制备方法和应用
DE69815305T2 (de) Triarylmethylfreie radikale als bildverbesserungsmittel
JP3598332B2 (ja) Ｎ−アシルオキシ環状アルキル化合物を有効成分とする医薬品および試薬
TWI882103B (zh) 金屬醣類錯合物
Miyake et al. Acetoxymethoxycarbonyl nitroxides as electron paramagnetic resonance proimaging agents to measure O2 levels in mouse brain: a pharmacokinetic and pharmacodynamic study
JP2002502491A (ja) サンプル中の酸素濃度の決定方法
CN115894371A (zh) 青藤碱酰胺类衍生物及其制备方法和应用、镇痛药物
WO1997024145A1 (fr) Medicaments d'aide au diagnostic
JPH0778037B2 (ja) カプサイシン誘導体又はその酸エステルを有効成分とする鎮痛剤、血管拡張剤
CN119528943B (zh) 线粒体靶向光敏剂、其制备方法和用途以及包含其的药盒
JP7668596B2 (ja) ガドリニウム系化合物、これを含むｍｒｉ造影剤
KR102683452B1 (ko) 가돌리늄계 화합물, 이를 포함하는 mri 조영제
KR102659248B1 (ko) 가돌리늄계 화합물, 이를 포함하는 mri 조영제
EP4201937A1 (en) Chlorin derivative or pharmaceutically acceptable salt thereof, preparation method therefor, use thereof, and combination thereof with ultrasound medical system
CN119912459B (zh) 单杂环取代卟啉衍生物及其制备方法和作为光敏剂的用途
CN114249721B (zh) 长春胺peg衍生物与在制备治疗糖尿病周围神经病变、糖尿病足及肺纤维化药物中的应用
EP4374882A1 (en) Gadolinium-based compound, and mri contrast agent including same
CN105037490B (zh) 一类乙二醛酶i不可逆抑制剂及其制备方法和用途
JP2001504120A (ja) 磁気共鳴血液プール剤
WO1999059642A1 (fr) Medicaments marques et composes de nitroxyle utilises dans ces medicaments

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU CA JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998929708

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09446122

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998929708

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1998929708

Country of ref document: EP