JP2001521939A - 置換されたポルフィリン類 - Google Patents
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Abstract
Description
剤の細胞内レベルを調節し、およびそれによりそのような酸化剤が関係する過程
を調節する方法に関する。本発明は、また、そのような方法における使用に適切
な化合物と組成物に関する。
の疾患の過程の病因の重要な要素でもある。例えば、反応性酸素種は、肺、中枢
神経系および骨格筋の疾患の病因の臨界要素である。酸素フリーラジカルは、ま
た、一酸化窒素(NO・)の作用の調節においても重要な働きを担う。この状況にお いて、それらは血管障害、炎症性疾患および加齢の進行の病因に寄与する。
するために必要である。スーパーオシドジスムターゼ(SODs)は、細胞内および細
胞外でのO2 −からH2O2およびO2への変換を触媒する金属結合酵素(メタ ロエンザイム)のファミリーであり、スーパーオキシドラジカルの損傷効果に対 する防御の第一線を代表する。哺乳類は、3種類の異なるSODsを産生する。
1つは、全ての細胞のサイトゾルで発見された二量体の銅および亜鉛含有酵素(C
uZn SOD)である。2つ目は、ミトコンドリア内で発見された三量体のマンガン含
有SOD(Mn SOD)であり、更に3つ目は、細胞外流体で発見され、且つ細胞外マ トリックスに結合した三量体のグリコシル化された銅および亜鉛含有酵素(EC-SO
D)である。幾つかの他の重要な抗酸化酵素が細胞内にあることが知られ、これら
は、カタラーゼおよびグルタチオンペルオキシダーゼを含む。細胞外流体および
細胞外マトリックスは、これらの酵素を少量で含有するのみであるが含有し、ま
た同時に、例えば、アスコルビン酸、尿酸、およびα−トコフェノール等のラジ
カルスカベンジャーおよび脂質過酸化阻害剤を含む他の細胞外抗酸化剤も存在す
ることが知られている(Halliwell et al, Arch. Biochem. Biophys. 280:1(1990
))。
素若しくはペルオキシナイトライト等の他の酸化剤が関係する細胞内および細胞
外過程の調節において使用するのに適切な低分子量ポルフィリン化合物に関する
。本発明の化合物および方法は、酸化的ストレスが重要な役割をする種々の生理
学的および病理学的過程における適用を明らかにする。
、脂質過酸化、ヒドロキシラジカルおよびチイルラジカル(thiyl radicals)等の
酸化剤の細胞内または細胞外レベル調節する方法に関する。より詳細には、本発
明は、スーパーオキシドラジカル、過酸化水素、一酸化窒素またはペルオキシナ
イトライトに関連する正常または異常過程を、低分子量の抗酸化剤を使用して調
節する方法、およびそのような方法において使用ために適切なメチン(即ち、メ ソ)置換ポルフィリンに関する。該置換ポルフィリンは、また、抗菌剤および抗 ウイルス剤としての活性、並びにイオノフォアおよび化学療法剤としての活性も
有することが期待できる。本発明の目的および利点は以下の記載から明確になる
であろう。
で、各Rは独立してC1−C8アルキル基であり、および各々のPは独立して電子
離脱基または水素であり、ここで、各Rはメチルであり、且つPが水素であると
き、前記化合物は、マンガン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる
群より選択された金属との複合体である]である。
オキシナイトライトの有毒作用から保護する方法、並びに酸化剤ストレスに関与
するまたは酸化剤により生ずる疾患または障害を予防および治療する方法に関す
る。また、本発明は、スーパーオキシドラジカル、過酸化水素、一酸化窒素およ
びペルオキシナイトライトを含む酸化剤に関与する生物学的過程を調節する方法
に関する。本発明は、更に、そのような方法に使用するのに適切な、低分子量抗
酸化剤(例えば、SODs、カタラーゼおよびペルオキシダーゼ等の擬似体等を含む 反応性酸素種のスカベンジャーの擬似体)を含む化合物および組成物、並びにそ の製剤に関する。
、メチン(即ち、メソ)置換ポルフィリンまたは薬学的に許容されるその塩を含む
。本発明は、金属非含有および金属結合ポルフィン類の両方を含む。金属結合ポ
ルフィン類の場合、メチン(メソ)置換ポルフィン類のマンガン誘導体が好ましい
が、しかしながら、マンガン以外の金属、例えば、鉄(IIまたはIII)、銅(Iまた はII)、コバルト(IIまたはIII)、ニッケル(IまたはII)等も、また、使用するこ とが可能である。選択された金属は、種々の原子価状態を有してもよく、例えば
、マンガンII、IIIまたはVが使用可能であることは高く評価されるであろう。原
子価変化を受けず、そのため直接にスーパーオキシドをスカベンジしないにも関
わらず、亜鉛(II)を使用することも可能である。該金属の選択は、スカベンジさ
れる酸素種の選択性に影響する。例えば、鉄結合ポルフィン類は、NO・をスカベ
ンジするために使用されるが、マンガン結合ポルフィリンでは不可能である。こ
れらの金属結合ポルフィリンはペルオキシナイトライトをスカベンジし、;鉄、
ニッケルおよびコバルト結合ポルフィン類は、ペルオキシナイトライトと最も高
い反応性を有する傾向がある。
また、この擬似体は、金属非含有またはマンガン以外の金属と結合して存在して
もよい。上記の全てのアトロプ異性体は本発明の範囲内であり、単離された形態
にあってもよく、また、少なくとも2の混合物として存在してもよい。少なくと
も3、好ましくは4のR基が該ポルフィリン環平面の上にあるアトロプ異性体が
、特に有利である。
い。そのような置換基は、Pとして示され、電子離脱基、例えば、夫々のPは、
独立して、NO2基、ハロゲン(例えば、Cl、BrまたはF)、ニトリル、ビニル基 またはホルミル基でよい。例えば、1、2、3、4、5、6、7または8ハロゲ
ン(例えば、Br)置換基(8未満のハロゲン置換基があるとき、残りのPの置換基 は、水素であることが有利である)であってよい。そのような置換基は、該ポル フィリンのレドックスポテンシャルを変化させ、それにより酸素ラジカルのスカ
ベンジ能を強化する。各Pは、独立して水素であってもよい。Pがホルミル基で
あるとき、好ましくは、2以下(非隣接炭素において)、より好ましくは1であ
り、残りのPは水素である。PがNO2であるとき、4以下(非隣接炭素におい
て)、より好ましくは1または2であり、残りのPは水素であることが好ましい
。
オキシダーゼ活性および安定性をアッセイすることにより選択することが可能で
ある。また、擬似体は、脂質過酸化を開始するために鉄およびアスコルベートを
使用して、組織ホモジネートにおける脂質過酸化の阻害能を、チオバルビツール
酸反応性種(TBARS)の形成を測定することによりスクリーニングすることが可能 である(Ohkawa ら、Anal.Biochem.95:315,1979,およびYueら、J.Pharmacol.Exp.
Ther.263:92,1992)。公知のO2 −発生剤によるアコニターゼの選択的、可逆的 且つSOD感受性の不活性化が、細胞内O2 −発生のマーカーとして使用されて
もよい。従って、適切な擬似体は、アコニターゼ活性の保護能のアッセイにより
選択することが可能である。
を使用しEDTAの存在および不在においてモニターすることが可能である(J.B
iol.Chem.244:6049,1969)。擬似体の効力は、また、特異的な突然変異を欠く親 株に対するSODヌル大腸菌株の有酸素性の成長における擬似体の効果を測定す
ることにより決定することが可能である。特に、親大腸菌(AB1157)とSODヌル
大腸菌(JI132)は0.2%のカザミノ酸および0.2%のグルコースを含有する pH7.0且つ37℃のM9培地で成長する;成長は、700nmでの濁度に関
してモニターされる。このアッセイは、該培地(5つの必須アミノ酸を添加した グルコース最小培地;M9)からアミノ酸を含む枝分れ鎖、芳香族および硫黄を省く
ことによるSOD擬似体に対してより選択的にすることが可能である(例Vを参 照されたい)。
哺乳動物細胞の保護能を決定することによりアッセイできる。特に、後述する通
りに24穴皿に播種して培養したラットL2細胞を、種々の濃度のSOD擬似体
でプレインキュベーションし、次に、予めコントロールのL2細胞におけるLC 75 を導くことが示された濃度のメチルビオロゲンでインキュベーションした。
該擬似体の効果は、メチルビオロゲン誘導LDH放出の減少に相当する(St.Clai
r 等、FEBS Lett.293:199,1991)。
よび非経口的注射の両方を使用したインビボにおいて試験することが可能である
。例えば、雄性Balb/cマウスを、無作為に各8匹のマウスからなる4群に
分け、標準2X2偶然性統計モデルを形成する。動物は、パラコート(40mg/kg、
ip)または生理食塩水の何れかで処理し、且つSOD擬似体またはベヒクルコン トロールで処理した。肺障害を、パラコート処理の48時間後に気管支肺胞潅注
液体(BALF)の損傷パラメータ(LDH、タンパクおよび% PMN)を以前に記載した通り
に分析することにより評価した(Hampson等、Tox.Appl.Pharm.98:206,1989; Day 等、J.Pharm.Methods 24:1,1990)。各群毎に2匹のマウスからの肺を、4%のパ
ラホルムアルデヒドを用いて潅注固定し、光学顕微鏡レベルで組織病理学的に処
理する。
(Beers および Sizer,J.Biol.Chem.195:133,1952)、またはクラーク酸素電極(Cl
ark oxygen electrode)を用いた酸素変化を測定すること(Del Rio等、Anal.Bioc
hem.80:409,1977)によりモニターできる。ペルオキシダーゼ活性は、以前に記載
された通りに分光測光器により測定することが可能である(PutterおよびBecker:
Peroxidases. In:Methods of Enzymatic Analysis, H.U. Bergmeyer(ed.),Verl
ag Chemie, Weinheim,pp.286-292,1983)。アコニターゼ活性は、ガードナーとフ
リードビッヒにより記載された通りに測定される(Gardner and Fridovich, J.Bi
ol.Chem.266:19328,1991)。擬似体の脂質過酸化に対する活性は、オオカワ等(Oh
kawa等、Anal.Biochem.95:351,1979)およびユウ等(Yue 等、J.Pharmacol.Exp.Th
er.263:92,1992)により記載された通りに評価される。
I like cell;KaighnおよびDouglas, J.Cell Biol.59:160a,1973)は、10%のウ
シ胎児血清を補ったハムのF-12培地(Ham’s F-12 medium)において、pH7.4
且つ37℃で成長する;細胞は、等密度で24穴培養皿に播種され、略90%コ
ンフルエンスまで増殖させる;SOD擬似体は、該細胞に対数用量(例えば、ミ ニマル・エッセンシャル・メディウム;MEM中でマイクロモーラー用量)で添加し
、24時間、インキュベーションする。毒性は、形態学により、且つサイトソル
障害マーカーであるLDHの放出を(例えば、サーモキネティックプレートリー ダーにおいて)、バッサルト(Vassault, In:Methods of Enzymatic Analysis, Be
rgmeyer(ed)pp.118-26,1983; NADHの酸化は340nmで測定する)の記載の通りに測 定することにより評価することが可能である。
コールを使用して達成することが可能である(また、例I、II、IIIおよびIV並び にSastry等、Anal.Chem.41:857,1969, Pasternack等,Biochem.22:2406,1983; Ri
chards等, Inrg.Chem.35:1940, 1996および U.S.Appln.No.08/663,028, 特に、 ここでは、詳細は合成について述べられている)。アトロプ異性体の分離は、種
々の技術を使用して達成される。
的とすることによりNO・レベルを調節する方法に関する。NO・は、細胞内シ
グナルであり、例えば、NO・は細胞外マトリックスを超えてその効果を発揮す
る。しかしながら、NO・は、細胞外空間に存在するO2 −により介在される不
活性化に対して感受性が高い。本発明のメチン(メソ)置換ポルフィリン類は、O 2 − によるその分解を防ぐことによりNOの生物学的利用能を増加できる。
ーとして、梗塞形成、発作、急性頭部外傷、臓器移植後の器官再潅流、腸管虚血
、出血性ショック、肺梗塞形成、血流の外科的閉塞、および軟性組織障害に関連
する虚血再潅流障害から保護するために使用される。該擬似体は、更に、骨格筋
再潅流障害に対する保護に使用することが可能である。また、該擬似体は、日光
を原因とする眼(および皮膚)の損傷、同時に緑内障および眼における横斑変性か
ら保護するために使用される。また、該擬似体は、白内障に対する保護および/ または治療のために使用される。また、該擬似体は、皮膚の炎症性疾患(例えば 、乾癬等)に対する保護および/または治療のために使用される。また、骨の疾患
も、該擬似体を用いての治療に応ずる。更に、一般化された加齢による欠陥であ
る、コラーゲン合成または分解における欠陥に関連する結合組織障害も、本発明
の疑似体による治療に感受性があると期待される。
カベンジャーとして使用され、移植された心臓、腎臓、皮膚および他の器官並び
に組織の非常に限られた貯蔵生存能力を増加する。また、本発明は、食品、薬品
、保存血液等に含まれるO2 −の形成により生じる物質の自動酸化による損傷を
阻害する方法を提供する。この結果を達成するために、酸化的損傷を阻害または
防止するのに十分な量で、本発明の擬似体は、食品、薬品、保存血液等に添加さ
れ、それにより自動酸化による分解を阻害または防止する(本発明の疑似体の他 の使用には、USP 5,227,405を参照されたい)。特に治療において使用されるべき
、または具体的な物質に関連するべき擬似体の量は、当業者により決定される。
するために使用することが可能であり、従って、フェントン化学反応を阻害する
ことによって、高い反応性を有するヒドロキシラジカルの形成から保護すること
が可能である(Aruoma and Halliwell, Biochem. J. 241:273,1987;Mello filho 等、Biochem.J.218:273,1984;Rush and Bielski,J.Phys.Chem.89:5062,1985)。 本発明の擬似体は、また、ペルオキシナイトライトをスカベンジするのに使用し
てもよく、これは、ジヒドロローダミン123のローダミン123への酸化の阻
害により間接的に示され、並びにストップフロー分析(stop flow analysis)によ
るペルオキシナイトライト分解の促進により直接的に示される通りである。
中枢神経系の疾患[AIDS痴呆、脳卒中、筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソ ン病およびハンティングトン病を含む]並びに筋系の疾患[横隔膜障害(例えば 、気腫における呼吸性疲労、気管支炎および嚢包性繊維症を含む)、鬱血性心不 全の心疲労、ミオパシーに関連する筋虚弱症候群、ALSおよび多発性硬化症を含 む]を含む。多くの神経障害(脳卒中、ハンティングトン病、パーキンソン病、A
LS、アルツハイマー病およびAIDS痴呆を含む)は、グルタミン酸レセプターの主 なサブタイプ、即ち、NMDA(またはN-メチル-D-アスパラギン酸)サブタイプ の過剰刺激に関連する。NMDAレセプターの刺激において、過剰なニューロン
カルシウム濃度は、オキシジェンフリーラジカルおよび一酸化窒素(NO・)の産生 を誘導する一連の膜および細胞質の事象に寄与する。オキシジェンフリーラジカ
ルとNO・との間の相互作用が、ニューロン細胞死に寄与することが示されてい
る。良好に確立されたNMDA毒性のニューロン皮質培養モデルが開発され、薬物開
発のための基礎として使用されている。これらの同じ系において、本発明の疑似
体はNMDA誘導障害を阻害する。O2 −ラジカルの形成は、皮質ニューロンの
興奮性毒性死を完成する細胞内事象における絶対的ステップであり、また更に、
本発明の該擬似体はO2 −ラジカルをスカベンジするために使用することが可能
であり、それにより興奮性毒性障害に対して保護剤として供給される。
は、複製のためにHIVウイルスにより使用される。このプロモーターは、レド
ックス感受性であり、そのため、抗酸化剤がこの過程を調節することが可能であ
る。これは、以前、本発明のそれらから2つのメタロポルフィリンを識別するた
めに示している(Song等、Antiviral Chem. And Chemother.8:85,1997)。本発明 は、また、関節炎、全身性高血圧、粥状動脈硬化、浮腫、敗血症ショック、原発
性肺性高血圧を含む肺性高血圧、MED、不妊症、子宮内膜症、早発性子宮収縮
、微生物感染、通風の治療法、並びにI型およびII型真性糖尿病の治療に関する 。本発明の擬似体は、例えば、血管の正常な緊張(vascular tone)を維持するこ と、および多器官系損傷を防止することにより、エンドトキシンに関連する毒性
作用を改善するために使用することが可能である。
特に、喘息、酸素毒性を含むARDS、肺炎(特に、AIDSに関連する肺炎)、嚢包
性繊維症、慢性静脈洞炎および自己免疫疾患(慢性関節リウマチ等)をの疾患を基
礎にする炎症に注目されたい]。EC−SODは、気道および血管平滑筋細胞を
囲む間隙性空隙に位置する。EC−SODおよびO2 −は、肺胞間中隔における
抗炎症性−前炎症性バランスを媒介する。肺胞間中核細胞により放出されたNO
・は、それがO2 −と反応してONOO−を形成しない限り、炎症を抑制するた
めに作用する。O2 −をスカベンジすることにより、EC−SODは、炎症に対
して肺胞間中核におけるバランスを傾ける。顕著な量のONOO−は、EC−S
ODが不足する場合またはO2 −の放出が甚だしく増加した場合のみに形成する
であろう。ここで記載された擬似体は、高酸素症により引き起こされた破壊に対
して保護するために使用できる。
の強力化に関係する神経伝達物質であると考えられている。EC−SODノック
アウトマウスモデル(Carlsson等、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92:6264,1995)を使 用しし、学習障害が、脳の細胞外空隙における減少したスーパーオキシドスカベ
ンジに相関することが示される。減少したスカベンジは、より高い細胞外O2 − レベルを引き起こす。O2 −は、一酸化窒素と反応し、それにより、一酸化窒素
を介する神経伝達を防止または阻害し、それにより、長期間の記憶の強力化を防
止または阻害する。本発明の該擬似体は、痴呆および記憶/学習障害の治療に使
用することが可能である。
およびペルオキシナイトライトにより媒介される過程の研究を可能にする。
る。そのような組成物は、薬学的に許容される担体、賦形剤または希釈剤と共に
活性剤(擬似体)を含む。該組成物は、例えば、錠剤、カプセルまたは坐剤等の投
与量単位形態で存在し得る。また、該組成物は、注射または噴霧に適した滅菌溶
液の形態にあってもよい。また、組成物は、眼科用に適切な形態であってもよい
。また、本発明は、局所的投与のために配合された組成物も含み、そのような組
成物は、例えば、ローション、クリーム、ゲルまたは軟膏等の形態をとる。該組
成物に含有されるべき活性剤の濃度は、該薬剤の性質、投与量計画および診察の
結果を基に選択される。
ることが可能であり、該活性剤、投与経路、患者および到達すべき診察結果の性
質を含む種々の因子に依存するであろう。例えば、IVまたは局所的に投与され
るべき擬似体の適切な投与量は、約0.01から100mg/kg/day、好
ましくは0.1から10mg/kg/dayの範囲である。噴霧投与に対しては
、投与量は、0.01から10mg/kg/dayの範囲であることが予想され
る。擬似体の適切な投与量は、例えば、該擬似体と診察結果によって変更してよ
い。フォークナーら(Faulkner等、J.Biol.Chem.269:23471,1994)の結果は、イン
ビボにおける該擬似体のオキシドレダクターゼ活性は、薬学的に有効な投与量が
毒性の問題を避けるために十分に低ものであることを示す。使用され得る投与量
は、1から50mg/kgの範囲の投与量を含む。
明を限定するものではない。
の塩化物塩は、ミッドセンチュリー・ケミカルズ(MidCentury Chemicals)から購
入し、並びにパラ金属非含有リガンド[2TM-4-PyP(CH5PhSO3)5]のトシラート塩
はポルフィリン・プロダクツ(Porphyrin Products)から購入した。その純度は、
元素分析と分光特性、即ち、モル吸光係数およびのソレー帯の対応波長の点から
確認した。金属非含有リガンドのソレー帯特性は、E413.3nm=2.16×105M-1cm-1(
H2TM-2-PyPCl4)、E416.6nm=3.18×105M-1cm-1(H2TM-3-PyPCl4)、E422.0nm=2.35 ×105M-1cm-1(H2TM-4-PyPCl4)である。非メチル化オルト金属非含有リガンド(H2 T-2-PyP)は、ミッドセンチュリー・ケミカルズから購入し、その純度は元素分析
の点から確認した(以下を参照されたい)。ヨードエタン、1−ヨードブタン、無
水塩化マンガン(MnCl2)、MnCl2・4H2O、塩化テトラブチルアンモニウ ム(TBA)およびへキサフルオロリン酸アンモニウム(PF6NH4)はアルドリッチ(Aldr
ich)から購入した。
トラキス-(N-メチルピリジニウム-3-イル)ポルフィリンの合成 金属非含有ポルフィリンメソ-テトラキス-(2-ピリジル)ポルフィリン(H2T-2-P
yP)およびメソ-テトラキス-(3-ピリジル)ポルフィリン(H2T-3-PyP)は、ロートム
ント凝縮(Rothmund condensation)を介して変更したアドラー法を使用して合成 した(Kalyanasundaram,Inorg.Chem.23:2353,1984;Torrens et al,J.Am.Chem.Soc
.94:4160,1972)。100mLのプロピオン酸の還流溶液に、等モル量の新しく蒸
留したピロールおよびピリジン-2-またはピリジン-3-カルボキシルアデヒド(car
boxyadehyde)をゆっくりと注入し、該溶液を約45分間還流し、その後、該プロ
ピオン酸を蒸留して除いた。黒色残渣をNaOHにより中性化し、メタノールで
洗浄し、CH2Cl2(ジクロロメタン)に溶解し、アセトンで調製した中性ウォ
ーレンアルミナカラム(Woelm alumina column)上でクロマトグラフィを行った。
淡青色画分の溶離の後、H2TPyPを5−10%のピリジンを含有するCH2 Cl2を使用して溶離した。ロータエバポレーターで溶媒を除去した後で、光沢
のある暗紫色結晶を暗赤色溶離液から回収した。H2TPyPのメチル化は、還
流クロロホルム中の過剰のメチル-p-トルエンスルホネートを使用して実施した(
Kalyanasundaram,Inorg.Chem.23:2453,194;Hambright et al,Inorg.Chem.15:231
4,1976)。両方のアルキル化したポルフィリンを、高温のクロロホルム溶液から 自然に沈殿し、エーテルで洗浄し空気乾燥した。
場合、金属に対する該ポルフィリンの割合は1:5であり、パラ異性体の場合で
は、1:14である。該溶液のpHを〜pH=10.2にまで調整した後、該固
体MnCl2×4H2O(アルドリッチ)を、該水性金属非含有ポルフィリンに対
して添加した。該メタレーションは、3つの異性体全ての場合において、1時間
以内で完了した。オルトおよびメタ化合物の製造のために、MnTM−2−Py
P5+とMnTM−3−PyP5+、300mgの金属非含有リガンド、H2T
M−2−PyP4+またはH2TM−3−PyP4+の何れかを100mLの水
に溶解し、数滴のNaOHによりpHを10.2まで調整し、続いてMnCl2 の340mgを添加した。該メタレーションは、夫々、413.3nmまたは4
16.6nmでのH2TM−2−PyP4+またはH2TM−3−PyP4+の
ソレー帯の吸光、および454.1nmと459.8nmでのマンガン複合体の
ソレー帯の出現を介して分光的に追跡した。
パノール:ジエチルエテール=1:1で洗浄し、真空において室温で乾燥した。
乾燥したMnTMPyP5+のPF6 −塩を、次に、アセトンに溶解し(100mLア
セトン中に370mg)、1gの塩化テトラブチルアンモニウムを添加した。該沈殿物
はアセトンで洗浄し、室温で真空において一晩乾燥した。純粋な化合物を得るた
めに、該方法を繰り返した。元素分析をメタレートした全異性体について行った
。該化合物は分光的に分析し、以下のデータを得た:メタレートした化合物のソ
レー帯特性:E454.1nm=12.3×104M-1cm-1(MnTM-2-PyPCl5)、E459.8nm=13.3×104 M-1cm-1(MnTM-3-PyPCl5)、E462.2nm=13.9×104M-1cm-1(MnTM-4-PyPCl5)。
、該金属:リガンド比は、1:5から1:14から1:100までで変更するこ
とが可能である。全ての条件下で、問題のモル吸光係数が得られた。計算値は、
メタレーション前に分析された金属非含有リガンドを基本とした。該金属非含有
リガンドのモル吸光係数は、それらの元素分析と同様に文献と一致した。
1に示す。
合成 50mgのH2T−2−PyPを、30mLの無水ジメチルホルムアミド(DMF
)に溶解し、該溶液を攪拌および100℃に加熱した。20mgの無水MnCl 2 (20eq)を添加し、該溶液を3日間攪拌した。該メタレーションの完了は、UV
分光分析法により確認した。メタレーションにおいて、温度を60℃まで低下し
、0.65mLのヨードエタン(100eq)を添加し、更に該溶液を7日間攪拌した(
Perree-Fauvet et al,Tetrahedron 52:13569,1996)。DMFを蒸発し、10mL
のアセトンを添加し、その生成物をアセトン中のTBA溶液(0.45M)の20mL を添加して沈殿した;実際、沃化物塩に対して、塩化物塩はアセトン中で沈殿す
る。該生成物を上述の「二重沈殿」法を使用して精製した。該生成物は、真空中
、P2O5上、70℃で、一晩乾燥し、125mg(95%)の暗紫色固体を得た。U
V(H2),E454.0nm=1.41×105M-1cm-1。元素分析、MnC48N8H44Cl5・5H2Oの計算値:C
(54.64), H(5.16), N(10.62); 実測値: C(54.55), H(5.36), N(10.88)。
)の暗紫色粘性生成物を得た。元素分析は、このようにヘキサフルオロリン酸塩(
非粘性)において実施した。該塩化物塩は水可溶性である(ミセルは観察されなか
った)。塩化物塩のUV(H2O)は、E454.0nm=1.21×105M-1cm-1。元素分析、MnC56 H6H8P5F30・H2Oの計算値:C(40.94), H(3.80), N(6.82); 実測値: C(41.15), H(4
.35), N(6.52)。
ン第二マンガンを強力なスーパーオキシドジスムターゼ擬態させる 本発明の擬似体のスーパーオキシドジスムターゼ活性は、熱力学的因子(例え ば、金属中心レドックスポテンシャル、図1を参照されたい)および動態因子(例
えば、静電気促進)を含む多くの因子に依存する。インビトロでのSOD活性の 酵素アッセイ(McCord and Fridovich,J.Biol.Chem.244:5049,1969を参照された い)において、オルト化合物“3”は、パラ化合物“1”よりもより活性の大き な程度であるように証明される(図2を参照されたい。また、表2に注目された い。ここで、“2”は、メタ化合物であり“4”および“5”はオルト化合物で
あり、夫々、4エチルまたは4ブチル基を有する)。
方のコードする遺伝子を欠損した大腸菌株において試験することが可能である。
このアッセイでは、親株に対するSODヌル大腸菌株の好気性増殖における該擬
似体の効果を測定することにより、擬似体の効果が決定される。特に、親大腸菌
(AB1157)とSODヌル大腸菌(JI132)は、0.2%のカザミノ酸および0.2% のグルコースを含有するM9培地においてpH7.0且つ37℃で増殖する;増
殖は、700nmの結果として生じる濁度の点からモニターされる。このアッセ
イは、枝分かれ鎖、芳香族および硫黄含有アミノ酸を該培地(5つの必須アミノ酸
を加えたグルコース最小培地;M9)から除くことにより、SOD擬似体に対してよ
り選択的にできる。図3において示された通り、「オルト効果」による活性にお
ける増加が確認され、そこにおいて、これらの増殖条件において、化合物“1”
の存在において培養されたSODヌル細胞は、A700における増殖を示さなか
ったのに対して、化合物“3”および“4”の存在下で培養された前記細胞では
示した(“2”も同様)。
ポルフィリン類がDNAと相互作用し、且つDNAクリーバー(DNA cleavers)と
して作用することは周知である。この事実は、抗腫瘍薬としてのメタロ-ポルフ ィリン類の使用において噴出した。本擬似体は、この相互作用を回避する。活性
の増加に加えて、メタ“2”およびオルト“3”化合物のDNAとの相互作用は
、大きく増加する。これは、DNAの存在下でのインビトロにおいてSOD活性
の測定により(表2を参照されたい)、およびインビボ(大腸菌)における低下した
毒性により(表3を参照されたい)明確に証明された。
つの誘導体を4のエチルまたは4のブチル基を有するように製造した(夫々、“4
”および“5”)。該エチル誘導体“4”は、メチル誘導体“3”よりも顕著に毒
性が低い(表2および図3を参照されたい)。しかしながら、該エチル化誘導体“
4”に比較してブチル化誘導体は、更なる毒性の減少は見られなかった(表2を 参照されたい)。これらのデータは、オルトエチル基がDNAに対する該ポルフ ィリンの結合を阻害するのに十分であることを示す。
レドックスポテンシャル(対NHE)、SOD様活性およびDNA相互作用パラメ
ーター(*アトロプ異性体の混合物、δs8=ソレー帯波長、ε=ソレー帯のモル吸光
係数、Et/2=1電子金属中心レドックスポテンシャル、kcat=スーパーオキシド
ジスムテーション反応の速度定数、DNA-IC50=スーパーオキシドジスムテーショ ン反応の50%阻害のためのDNA濃度)。
の部分的な(1から4)β塩素化誘導体の合成とスーパーオキシドジスムテート活性 材料および方法 材料:5,19,15,20-テトラキス-(2-ピリジル)-ポルフィリン(H2T-2-PyP)は、ミ
ッド-センチュリー・ケミカルズ(Posen,IL)(Torrens等、J.Am.Chem.Soc.94:4160
,1972)から購入した。N-クロロスクシンイミド(NCS)、エチル-p-トルエンスルホ
ネート(ETS)、塩化テトラブチルアンモニウム(98%)(TBAC)、ヘキサフルオロリ ン酸アンモニウム(NH4PF6)、塩化マンガン、L-アスコルビン酸ナトリウム(99%)
、シトクロムc、キサンチン、エチレンジニトリロテトラ酢酸(EDTA)、N,N-ジメ
チルホルムアミド(98.8%、無水)および2-プロパノール(99.5%)はシグマ-アル ドリッチから。エタノール(無水)、アセトン、エチルエーテル(無水)、クロロホ
ルムおよびジクロロメタン(HPLC等級)は、マリンクロッド(Mallinckrodt)から、
更なる精製を行わずに使用する。キサンチンオキシダーゼは、R.D.ウェレイ(R.D
.Wiley)により供給された(Waud等、Arch.Biochem.Biophys.19:695,1975)。薄層 クロマトグラフィ(TLC)板(Baker-flex silica gel IB)は、J.T.ベーカー(J.T.Ba
ker,Phillipsburg,VA)から。ワコーゲル(Wakogel)C-300は和光純薬工業化学株式
会社(Richmond,VA)。
0スペクトロメーター(Varian Inova 400 spectrometer)に記録した。紫外部/ 可紫部(UV/VIS)スペクトルは、シマズ・スペクトロフォトメーター・モデル・U
V−260(Shiomadzu spectrophotometer Model UV-260)で記録した。マトリッ
クス補助レーザー溶解/イオン化−フライトの時間−(MALDI-TOFMS)およびエレ クトロスプレー/イオン化(ESMS)質量分析は、ブルッカー・プロフレックスIIIT M およびフィソンズ・VG・Bio-Q・トリプル・クアドロポール・スペクトロメータ
ーズを夫々使用した。
の43mg(3.22×10-1モル)と還流した。該反応は、次に、通常相シリカTLC
を、混合物EtOH/CH2Cl2(5:95)を溶離液として使用して行った。反応
の6時間後、該溶液を1度蒸留水により洗浄した。クロロホルムを蒸発し、該反 応の生成物を2.5×50cmカラム中の100gのワコーゲルC300上で同
じ溶離液を使用してクロマトグラフィを行った。H2Cl1T−2−PyPに相
当する画分を同じ系を使用して再び精製し、16mgの暗紫色固体(30%)を得た
。TLC:Rf=0.47.UV/VIS(CHCl3):λnm(logε)419.6(5.44),515.2(4.21), 59
0.0(3.72),645.8(3.25).MALDI-TOFMS:m/z=654(M+H+). 1H-NMR(CDCl3):δppm
-2.91(2H, NH);7.66-7.74(m, 4H);7.99-8.21(m, 8H);7.68(s, 2H);8.74(d, 1H, J 6Hz);8.76(d,1H,J6Hz);8.76(d,1H,J6Hz);8.88(d,1H,J6Hz;8.90(d,1H,J6H
z);8.94(d, 1H, J 6Hz);9.04-9.14(m, 4H)。
体(10%)を得る。TLC:Rf=0.50. UV/VIS(CHCl3):λnm(logε) 421.4(5.38),
517.8(4.21), 591.4(3.78), 647.26(3.51);MALDI-TOFMS;m/z:=688(M+H+). 1
H-NMR(CDCl3):δppm -2.98(2H, NH);7.66-7.74(m, 4H);8.00-8.20(m, 8H);8
.70(s, 2H);8.82(d, 2H, J 6Hz);8.91(d, 2H, J 6Hz);9.06-9.14(m, 4H)。 H2Cl2b+2cT−2−PyP:同じ方法により、11mgの暗紫色固体
(20%)を得る。TLC:Rf=0.53. UV/VIS(CHCl3):λnm(logε) 421.4(5.42), 516
.8(4.25), 593.2(3.74), 646.2(3.31);MALDI-TOFMS, m/z:=688(M+H+). 1H-NM
R(CDCl3):δppm -3.04(2H, NH);-2.84(1H, NH);-2.87(1H, NH);7.66-7.74(m
, 8H);7.98-8.20(m, 16H);8.59(s, 1H);8.61(s, 1H);8.73(d, 2H, J<2Hz);
8.73(d, 2H, J 6Hz);8.87(d, 2H, J 6Hz);8.93(d, 2H, J<2Hz);9.02-9.14(m,
8H)。
様の方法により、8.4mgの暗紫色固体(14%)を得る。TLC:Rf=0.55. UV
/VIS(CHCl3):λnm(logε) 422.8(5.37), 519.4(4.21), 593.8(3.71), 651.4(3.
37). MALDI-TOFMS:m/z=723(M+H+). 1H-NMR(CDCl3):δppm -3.08(1H, NH);-3
.15(1H, NH);7.66-7.74(m, 4H);8.00-8.18(m, 8H);8.56(s, 1H);8.72(d, 1H
, J 6Hz);8.76(d, 1H, J 6Hz);8.82(d, 1H, J 6Hz);8.88(d, 1H, J 6Hz);9.
04-9.14(m, 4H)。
じ方法により、7.3mgの暗紫色固体(12%)を得る。TLC:Rf=0.58. UV/VI
S(CHCl3):λnm(logε) 423.4(5.33), 520.0(4.19), 595.6(3.66), 651.0(3.33)
. MALDI-TQFMS:m/z=758(M+H+) 1H-NMR(CDCl3):δppm -3.14(2H, NH);7.66-7
.74(m, 4H);7.98-8.16(m, 8H);8.74(d, 4H, J<2Hz);9.06-9.12(m, 4H)。
ル-p-トルエンスルホネート(ETS)を攪拌下で90℃で添加し、24−48時間 反応した。テトラ-N-エチル化の完了後、混合物KNO3sat/H2O/CH 3 CN(1:1:8)を溶離液として使用した通常の相シリカTLCを行った(Batinic-
Haberle等、J.Biol.Chem.273:23521,1998)。該反応の完了において、DMFを真
空下で取り除き、次に、5mLのアセトンを添加した。この溶液に対して、アセ
トン中の塩化テトラブチルアンモニウム(TBAC)の濃縮溶液(〜1g/10ml)を、攪拌 しながら滴下により、該沈殿物の塩化物が完了するまで添加した。得られた紫色
固体を10mLの水に溶解し該溶液のpHを12までNaOHで調節し、640
mgのMnCl・4H2O(3.23×10-3モル)を添加した(Batinic-Haberle等、J.B
iol.Chem.273:24521,1998)。メタレーションの完了時、該pHを4から7の間に
下げ、Mn(II)のMn(III)への自動酸化を促進し、過剰量の金属を以下の通り 除去した。該溶液を濾過し、NH4PF6の濃縮溶液を添加して、PF6 −塩と
して該メタロポルフィリンを沈殿した(Batinic-Haverle等、Arch.Biochem.Bioph
y.343:225,1997;Richards等、Inorg.Chem.35:1940,1996)。該沈殿物を2-プロパ ノール/エチルエーテル(1:1)の混合物により十分に洗浄し、真空下、室温で乾 燥した。得られた固体を次にアセトンに溶解し、TBACの濃縮溶液を添加し、
メタロポルフィリンをその塩化物塩の形態で単離した。該沈殿物をアセトンで十
分に洗浄し、真空下で、室温で乾燥し、150mgの黒赤色固体(95%)を得た。 TLC:Rf=0.18. UV/VIS(H2O):λnm(logε) 364.0(4.64), 453.8(5.14), 558
.6(4.05). ESMS:m/z=157.4(M5+/5). MnC48N8H44Cl5・5H2Oの元素分析:計算値
:C. 54.64;H. 5.16;N. 10.62.実測値:C. 54.55;H. 5.40;N. 10.39.(化合
物の構造を示す表4を参照されたい)。
×10-5モル)のH2Cl1T-2-PyPおよび0.5mL(2.94×10-3モル)のET
Sから出発した。TLC:Rf=0.20. UV/VIS(H2O):λnm(logε) 365.6(4.63), 4
55.6(5.13), 560.6(4.02). ESMS:m/z=164.3(M5+/5). MnC48N8H43Cl6・5H2Oの 元素分析:計算値:C. 52.91;H. 4.90;N. 10.28.実測値:C. 52.59;H. 5.28 ;N.10.14。
Pypと0.25mL(1.47×10-3モル)のETSから出発する同様な方法で、7
.5mgの黒赤色固体(95%)を得た。TLC::Rf=0.21. UV/VIS(H2O):λnm(l
ogε) 365.8(4.58), 456.4(5.05), 562.2(4.00). ESMS:m/z=171.1(M5+/5). Mn
C48N8H42Cl7・6H2Oの元素分析:計算値:C. 50.48;H. 4.77;N. 9.81.実測値:C
. 50.08;H. 4.60;N. 10.01。
を得た。TLC::Rf=0.22. UV/VIS(H2O):λnm(logε) 365.2(4.63), 457.4(5
.08), 462.2(4.06). ESMS:m/z=171.1(M5+/5). MnC48N3H42Cl7・5H2Oの元素分析
:計算値:C. 51.29;H. 4.66;N. 9.97.実測値:C. 51.31;H. 5.19;N. 9.68 。
。TLC:Rf=0.23. UV/VIS(H2O):λnm(logε) 364.8(4.58), 458.0(4.98), 4
66.4(4.00). ESMS:m/z=178.1(M5+/5). MnC43NgH41Cl3・6H2Oの元素分析:計算
値:C. 49.00;H. 4.54;N. 9.52.実測値:C. 48.40;H. 4.26;N. 9.59。
PyPから出発する同様な方法で、7.5mgの黒茶色固体(95%)を得た。TL C:Rf=0.24. UV/VIS(H2O):λnm(logε) 365.8(4.52), 459.2(4.90), 567.0(3
.96). ESMS:m/z=184.9(M5+/5). MnC48N3H40Cl9・5H2Oの元素分析:計算値:C.
48.33;H. 4.22;N. 9.39.実測値:C. 48.38;H. 4.45;N. 9.53。
ル600(CH器)によりガラス質炭素棒電極(Ag/AgCl基準電極およびPt補助電極) を0.5mMのポルフィリン、pH7.8(0.05Mのリン酸緩衝液)、0.1Mの NaClで使用して行った。該電位は、フェリシアン酸カリウム/フェロシアン
酸カリウム対に対して標準化した(Batinic-Haberle等 Arch.Biochem.Biophys.34
3:225,1997;Kolthof等,J.Phys.Chem.39:945,1974)。
サンチン/キサンチンオキシダーゼを使用し、それを表示するスカベンジャーと
してフェリシトクロムcを使用した(McCord等,J.Biol.Chem.244:6049,1969)。O 2 − は分当たり1.2μMの速度で産生され、フェリシトクロムcの減少は55
0nmで追跡した。アッセイは、0.05Mのリン酸緩衝液(pH7.8)中の0. 1mMのEDTAの存在下で行った。該化合物の反応の速度定数は、10μMシ
トクロムc、との競合に基づく、Kcytc=2.6×105M−1s−1(But
ler等,J.Biol.Chem.257:10747,1982)。全ての測定は25℃で行った。シトクロ ムcの濃度は、SOD擬似体の濃度の少なくとも103倍は高く、該速度は少な
くとも2分で直線となり、その間、該化合物は、O2 −の〜100等量を補足さ
れ、それにより、該擬似体の存在下におけるO2 −ジスムテーションの触媒特性
が確認される。
化およびメタレーションに続く、ハロゲン化非荷電ポリフィリンの分離の方が、
MnClxTE-2-PyP5+の十分な割合という点でやはり容易であるようで ある(スキームA)(Richards等,Inorg.Chem.35:1940,1996;Kaufman等,Inorg.Chem
.34:5073,1995):
類似体についての文献に記載された通りに、還流条件下でクロロホルム中でのN-
クロロスクシンイミド(NCS)を使用して行った(Ochsenbein等,Angew.Chem.Int.Ed
.Engl.33:348,1994)。使用したNCSの等量数は、所望する置換の程度に応じて4 または6である(表3)。反応後、溶離液としてエタノール/ジクロロメタン(5:9
5)を使用したTLC(シリカゲル)を行った(表3およびスキームB)。
。bCHCl3中(εの推定エラーは、10%以内である)。c6時間の還流CHC
l3中(c〜2μM)。
び1H-NMR分光法により同定した(表3およびスキームB)。H2T-2-PyPに
おける塩素当たりのソレー帯の深色団のシフトは、以前、H2T-2-PyPに対 して報告された3.5nmに対して1.3nmだけであった(表3)(Hoffmann等,B
ull.Soc.Chem.Fr.129:85,1992;Chorghade等,Synthesis 1320,1996;Wijesekera等
,Bull.Chem.Fr.133:765,1996)。3つうちの1つだけが二塩素化されたレジオ異 性体(regioisomers)(β-Cl2a誘導体)をシリカゲル上でのクロマトフラフィによ り精製した。その2つの他のレジオ異性体(β-Cl2bおよびβ-Cl2c誘導体)は、同
じRfを示した。予備の結果は、H2BrxT-4-PyP(x=1から4)の精製がよ り困難であることを示した。実際、TLC系を使用した場合、β-Br1および β-Br2誘導体は、共に、同じRfを有し、β-Br2b、β-Br2c、β-B
r3およびβ-Br4R誘導体の間にRfの相違は観察されず、これは、この場 合のRfは、置換されたピロールの数に依存し、置換されたβ-プロトンの数に は依存しないことを明確に示している。
載される通り、H2Cl4T-2-PyPの主なレジオ異性体は、7、8、17、 18位に塩素を有する。実際、その1H−NMRスペクトルは、その局在性を失
った2つのピロールのプロトンと結合した化学的に等量の4つのβ-プロトンに 相当する明白な一重項(2Hzよりも低いJを有する二重項)を示す(Crossley等,J.C
hem.Soc.,Chem.Commun.1564.1991)。それにも関わらず、その質量分析に従って 、他のテトラクロロ-レジオ異性体の混合物(1H-NMRスペクトルでは解釈されなか
った)としてもう1つの低極性画分(Rf=0.60)が同定され、これは、両方のβ-C l4画分の重量の約50%を示し、且つ該β置換は部分的なレジオ選択性である
のみである。H2Cl3T-2-PyP5+画分に相当する1H−NMRスペクト ルに従うと、他のレジオ異性体は見られない。該スペクトルは、一置換されたピ
ロールのβ-プロトンに相当する1つの一重項と、2つの非置換ピロールのβ-プ
ロトンに相当する4つの二重項を示す。更に、この化合物の不斉が、2つのNH
プロトンの差異化を導く。H2Cl2a-2-PyP(図5)およびH2Cl2b+2 c T-2-PyPの収率と1H−NMRスペクトルに従うと、優位なβ-Cl2レジ
オ異性体は観察されない。最終的に、H2Cl1T-2-PyPスペクトルは、1 つの一重項と6つの二重項を示すが,NHシグナルは1つのみであり、これによ
り、この場合には、2つのNH位を差異化するには該不斉が非常に弱すぎること
が示される。
表示の化学シフト。b2つのレジオ異性体の混合物のための1つのスペクトル( 〜1:1の割合)。
ードエタンの低反応性により、エチル-p-トルエンスルホネート(ETS)が最良の最
良の選択とされる(Chen等,J.Electroanal.Chem.280:189,1990;Kalyamasundaram.
Inorg.Chem.23:2453,1984;Hambright等,Inorg.Chem.15:1314,1976;Alder等,Chem
.Brit.14:324.1978;Perree-Fauvet等,52:13569,1996)。何人かの著者は、ピロー
ル窒素を保護するためにメタレーションの後でN-アルキル化を行うことを好む(P
erree-Fauvet等,Tetrahedron 52:13569,1996)。しかしながら、遊離したリガン ドの存在における直接的な処置では、該ピロール窒素のN-エチル化は観察されな
かった(続いて生じる水性溶液でのメタレーションは完了した)。エチル化とメタ
レーションの完了は、高極性溶離液、即ち、硝酸カリウム飽和水溶液とアセトニ
トリルとの混合液を使用したTLC(通常のシリカ)により追跡される(Batinic-H
aberle等,L.Biol.Chem.273:23521,1998)。このステップ(N-エチル化およびメタ レーション)の収率は、略100%(精製工程において約5%の損失)であった。N-
エチル化(N-メチル化)は該ピリジニウム環の自由な回転を制限し、実際、各化合
物は、4つのアトロプ異性体の混合物であり、各アトロプ異性体の更なる精製が
検討され得る(Kaufmann等,Inorg.Chem.34:5073,1995)。製造された全ポルフィリ
ン第二マンガンは、アスコルビン酸による金属中央の還元におけるソレー帯の2
0nmの浅色団シフト(スプリッティングの消失により伴われる)により示される
ように3+の状態の金属を有する。
逆的であった。半波長電位(E0 1/2)は陰極および陽極ピークの平均値として算出 し、NHEに対するmVで示す(表5)。塩素当たりの平均シフトは、+55mV
あり(表5)、これはH2TPP誘導体に関する以前の報告(+50と+70の間)を肯定 する(Sen等,Chem.Soc.Faraday Trans.93:4281,1997;Autret等,J.Chem.Soc.Dalto
n Trans.2793,1996;Hariprasad等,J.Chem.Soc.Dalton Trans.3429,1996:Tagliat
esta等,Inorg.Chem.35:5570.1996;Ghosh,J.Am.Chem.Soc.117:4691,1995;Takeuch
i等,J.Am.Chem.Soc.116:9730,1994;Binstead等,Inorg.Chem.30:1259,1991;Girau
deau等,J.Am.Chem.Soc.101:3857,1979)。このシフトは、0と1との間および2 と3との間の塩素でより高い(〜+65mV)ようである(表5)。β-Cl2aおよびβ −C2b+2cの混合物のE0 1/2値に顕著な差はない。MnCl4TE-2-PyP 5+ (E0 1/2=+448mV)とMnOBTMPyP4+(E0 1/2=+480mV)のマンガンのレド
ックス状態は、夫々、3+と2+である。この相違は、それらのレドックスポテ
ンシャルに関する相違(〜30mV)によりにより説明されるが、しかしまた、例えば
、MnOBTMPyP4+の場合のポリフィリン環の歪みの増加等の構造的考慮
からも説明される(Batinic-Haberle等,Arch.Biochem.Biophys.343:225,1997;Och
esenbein等,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:348,1994)。
Mのポリフィリン、0.1MのNaCl、0.05Mのリン酸緩衝液(pH7.8)。cO2 −による シトクロムc還元の50%阻害を生じる濃度(推定エラーは10%以下である)。
に、シトクロムcとの競合を基に測定した(McCord等,J.Biol.Chem.244:6049)。 MnClxTE-2-PyP5+SOD様活性は表5に報告し、IC50(M)は、活
性の1ユニットの濃度を示し(またはO2 -によるシトクロムcの50%阻害を生じる濃
度)、且つkcat(M-1s-1)は、スーパーオキシドジスムテーション反応の速度 定数を示す。MnCl4TE-2-PyP5+のモル当たりのSOD様活性は、M nOBTMPyP4+、MnTM-2-PyP5+およびMnTM-4-PyP5+よ
りも、夫々、約2、7および100倍高い(Faulkner等,J.Biol.Chem.369:23471,
1994;Batinic-Haberle等,Arch.Biochem.Biophys.343:225,1997;Batinic-Haverle
等,J.Biol.Chem.273:24521,1998)。MnCl4TE-2-PyP5+のSOD様活 性は、モル基準でCu,Zn−SOD酵素の活性の20%を示す(該酵素は2つ の活性部位を有することを考慮して活性部位当たりでは40%)(Klug-Roth等,J.Am.
Chem.Soc.95:2786,1973)。
これは、一連のメソ-フェニルおよびメソ-ピリジル置換ポルフィリンとβ置換ポ
ルフィリンに見られるような、ピロール窒素のpKa値における減少に続くこと
が期待される(Worthington等,Inorg.Nucl.Chem.Lett.16:441,1980;Kadish等,Ino
rg.Chem.15:980,1976)。リガンド-プロトン安定性の測定値としてのpKaは、 同様に、金属-リガンド安定性の測定値である。従って、テトラクロロ化合物は 、より少なく塩素化された類似体と比較して安定性が低いことが予測される。M
nCl4TE-2-PyP5+の安定性は、過剰なEDTAの存在におけるそのS OD様活性を測定することにより試験した。102倍の過剰なEDTAの存在下
において、MnCl4TE-2-PyP5+(c=5×10-6M)は、その活性を16時間(2
5℃)維持した。活性の低下(25%)は、40時間後に観察され、これにより、幾つか のマンガン-EDTA複合体(K=1014.05)の形成が示される。これらの結果は、 MnOBTMPyP4+(K=108.08)(Batinic-Haberle等,Arch.Biochem.Biophys
.343:225,1997)に比較した場合に、MnCl4TE-2-PyP5+の比較的良好 な安定性を裏付けるものである。
等しいサブユニットの二量体であり、それにより2つの活性部位を有し、2つの
半反応値の中間点に近いレドックスポテンシャルと、および各半反応の同様な速
度定数を示す(スキームCおよび表5)(Ellerby等,J.am.Chem.Soc.118:6556,1996;K
lug-Roth.J.Am.Chem.Soc.95:2786,1973)。
low techniques)を使用した、MnTM-4-PyP5+(E0 1/2=+60mV)により触媒 されるO2 −ジスムテーションの試験は、O2 −による金属の還元速度が、該金
属の再酸化の速度よりも102倍から103倍低いことを示した(Faragg,Oxygen Radicals in Chemistry and Biology.Bors等(Eds):Walter de Gruyter and Co.
;;Berlin.Germany 1984.p.419;Lee等.J.Am.Chem.Soc.120:6053,1998)。略+20
0と+450mVの間のSOD様活性のピークが最初に予想されたのに対して、
MnClxTE-2-PyP5+のE0 1/2に対するKcatのプロッティングは、 SOD様活性の急激な増加が示され、制限因子が依然として該金属の還元である
ことを強く示唆している。しかしながら、この仮定は、各MnClxTE-2-P yP5+化合物により触媒される各半分の反応の速度を測定することにより確認
される。スーパーオキシドジスムテーションの活性化自由エネルギー(ΔG#)とM
nClxTE-2-PyP5+レドックスの自由エネルギー変化(ΔG0)との間の関 係は、直線(傾き〜+0.2)であり、理論的に最適なレドックスポテンシャル領域に
おける熱力学因子に対する速動性の優位を明白に示す(図6)。この作用に従って
、Cu,Zu-SOD酵素の活性(活性部位当たりkcat=109M-1s-1)は、約E0 1/2= +570mVで達成される(図3)。しかしながら、両方の立体的(ポリフィリン 環の歪み)および熱力学的因子のために、β塩素化のより高い程度の導入により 、該2+のレドックスでマンガンを安定化することが期待され、従って、MnO
BTMPyP4+の場合のように、該金属の再酸化の速度を制限し、同時にMn
(II)解離を含む(Batinic-Haberle等,Arch.Biochem.Biophys.343:225,1997;Ochse
nbein等,Angew.Chem.Int.Ed.Engl.33:348,1994)。
TM-2-PyP5+、MnTM-3-PyP5+およびMnTM-4-PyP5+のオ ルト、メタおよびパラ異性体は、夫々,それらのスーパーオキシドジスムターゼ(
SOD)活性に関してインビトロとインビボで分析した。また、インビボおよびイン
ビトロでのそれらとDNAおよびRNAとの相互作用のSOD活性における影響
も分析した。インビトロにおける触媒作用は、それらのレドックスポテンシャル
に対して密接に関連する。その半波長ポテンシャル(E1/2)は、通常の水素電極(N
HE)に対して+0.220mV、+0.052mVおよび+0.060Vであり 、同時にジスムテーション(kcat)の速度は、オルト、メタおよびパラ異性体に関
して、夫々、6.0×107M−1s−1、4.1×106M−1s−1および
3.8×106M−1s−1である。
。インビトロでのSOD活性は顕著に異なるが、オルトおよびメタ異性体は、同
様に弱いそれらのDNAとの相互作用のために、相当に近いインビボのSOD有
効性を有する。これに対して、DNAとの相互作用のより高い程度のために、パ
ラ異性体は、SOD欠損大腸菌の成長を阻害する。詳細は、バティニック-ヘイ バール等(Batinic-Haberle et al.J.Biol.Chem.273(38):23521-8,September 18,
1998)を参照されたい。
ト、塩化鉄(II)、リン酸(85%)、水酸化ナトリウム、リン酸カリウム、塩化テト ラブチルアンモニウム、および1,1,3,3-テトラメトキシプロパンはシグマ(St.Lo
uis,MO)から購入した。アセトン、濃塩酸、4,6-ジヒドロキシ-2-メルカプトピリ
ミジン(チオバルビツール酸)、NH4PF6、塩化亜鉛、5,10,15,20-テトラキ ス(4-安息香酸)ポリフィリン(H2TBAP)*[*また、5,10,15,20-テトラキス(4-カル
ボキシフェニル)ポルフィリン(H2TCPP)としても知られる]、5,10,15,20-テトラ
キス(N-メチルピリジニウム-4-イル)ポルフィリン(H2TM-4-PyP)およびトロロッ クスは、アルドリッチ(Milwaukee,WI)から購入した。5,10,15,20-テトラキス(4-
安息香酸)ポリフィリン第二鉄(FeTBAP)はポルフィリン・プロダクツ(Logan,UT) から購入した。5,10,15,20-テトラキス(N-メチルピリジニウム-2-イル)ポルフィ
リン(H2TM-2-PyP)はミッドセンチュリー・ケミカルズ(Posen,IL)から購入した。
(+)-ルチンは、カルビオケム(Calbiochem,La Jolla,CA)から購入した。塩化マン
ガンはフィッシャー(Fisher,Fair Lawn,NJ)から、およびエタノールUSPは、AAPE
Rアルコール・アンド・ケミカル・Co.(Shelbville.KY)から購入した。全ての溶 液はミリ-QプラスPF水(Mili-Q Plus PF water)で調製した。
載された方法を使用して製造した(Day等、J.Pharmacol.Exp.Ther.275:1227,1995
)。MnTM-4-PyP、CoTBAPおよびZnTBAPは以下の方法により合
成した。1.5モーラーの過剰塩化マンガン、コバルトまたは亜鉛を、脱イオン
水に溶解したH2TM-4-PyPと混合した。該反応混合物を80℃に加熱し、 金属リガンドを分光測光器により追跡した(UV-2401PC、Shimadzu,Columbia,MD) 。過剰の金属をバイオ・ゲルP-2(BioRad,Richmond,CA)を含有するカラムに該混
合物を通すことにより除去した。MnTM-4-PyPは0.01NのHClで、 水による該カラムの十分な洗浄の後に溶離した。MnTM-4-PyP、CoTM-
4-PyPおよびZnTM-4-PyPは、それらの報告されたソレー帯に関して特 徴づけした。MnTM-4-PyPのソレー帯は、463nmで(ε)=1.3×105M-1 s-1の吸光係数を伴い、ZnTM-4-PyPのソレー帯は374nmで(ε)=2.0×
105M-1s-1の吸光係数を伴い(Pasternack et al.Inorg.Chem.12:2606,1973)、 CoTM-4-PyPのソレー帯は、434nmで(ε)=2.15×105M-1s-1の吸光 係数を伴う(Pasternack et al.Biochemistry 22:2406,1983)。マンガンβ-オク タブロモ-メソ-テトラキス-(N-メチルピリジニウム-4-イル)ポルフィリン(MnOBT
M-4-PyP)は、以前に記載された通りに合成され (Batinic-Haberle et al.Arch.B
iochem.Biphy.343:225,1997)、490nmで(ε)=8.56×104M-1s-1の吸光係数
を伴うソレー帯を有している。H2TM-2-PyPは、1:20のポルフィリン 対マンガンの割合で、水中(pH>11)で、室温でメタレートした。メタレーション の完了時に、MnTM-2-PyPは、NH4PF6の濃水溶液の添加により沈殿 した。その沈殿物を2-プロパノール:ジエチルエーテル(1:1)で洗浄し、真空で室
温で乾燥した。MnTM-2-PyPのPF6 −塩は、アセトンに溶解し、濾過し 、ポルフィリンがその塩化物塩として沈殿するまで塩化テトラブチルアンモニウ
ムの濃アセトン溶液を添加した。その沈殿物をアセトンで洗浄し、真空で室温で
乾燥した。MnTM-2-PyPのソレー帯は453nmで(ε)=1.29×105M-1s- 1 の吸光係数を有することが明らかになった。
体積においてホモジナイズした。ホモジネートタンパク濃縮物は、クマッシー・
プラス・タンパクアッセイ(Coomassie Plus protein assay;Pierce,Rockford,IL
)を用いて、標準品としてウシ血清アルブミンを使用して決定した。該ホモジネ ート量は緩衝液で調製し、最終タンパク濃度を10mg/mLとし、−80℃で
アリコートで凍結した。
た通りに塩化鉄(II)(0.25mM)およびアスコルベート(1mM)を含有する新たに調製 した0.1mLを添加することにより開始した(Braughler et al,J.Biol.Chem.2
62:10438,1987)。サンプル(最終容量1mL)を37℃で30分間、振盪水浴中にお いた。該反応は、0.1mLのストック用ブチル化ヒドロキシトルエン(60mM)の
エタノール溶液を添加することにより停止した。
tz et al,J.Free Rad.Biol.Med.2:33,1986;Kikugawa et al,Anal.Biochem.202:2
49,1992;Jentzsch et al.Free Rad.Biol.Med.20P251,1996)。マロンジアルデヒ ド標準品は、0.01Mの10mLのHCl中で8.2μLの1,1,3,3-テトラメ トキシプロパンを添加することにより得て、室温で10分間混合する。このスト
ックを更に水で希釈し、0.25から25μMの範囲の標準品を得た。サンプル
または標準品(200μL)を、1.5mLのロッキング・マイクロヒュージ・チュー
ブ(locking microfuge tubes)中で200μLの0.2Mのリン酸で酸性化した 。呈色反応は、25μLの0.11Mのチオバルビツール酸溶液の添加により開
始し、サンプルは90℃のヒーティングブロック(heating block)内に45分間 配置した。TBARSは、0.5mLのn-ブタノールを用いてサンプルを3分間
ボルテックスミキサーにかけることにより抽出し、1分間、氷上にて冷却した。
次にサンプルを12,000×gで3分間遠心し、150μLのアリコートのn-
ブタノール相を96ウェルプレートの各ウェルに添加し、25℃でサーモマック
ス・プレートリーダー(Thermomax platereader;Molecular Devices,Sunnyvale,C
A)において535nmで読み取った。サンプルの吸収性は、MDA標準曲線から
推定することによりMDA等量(μM)に変換した。これらの試験において使用さ れる濃度での抗酸化剤の何れもが、MDA標準品とチオバルビツール酸との反応
に影響し、TBAなしの反応は、控除用ブランクとして使用した。
少する抗酸化剤の阻害濃度(IC50)および夫々95%の信頼限界(CI)を、データに
対する種々の傾きを有したシグモイド曲線に適合することにより決定した(Graph
Pad Prizm,San Diego,CA)。
化剤との比較 これらの試験の目的は、メタロポルフィリンが脂質過酸化を阻害できるかとい
うことと、並びにそれらのポテンシーと、酵素的抗酸化剤(SODおよびカタラーゼ
)および非酵素的抗酸化剤(水可溶性ビタミンE類似体、トロロックスおよび植物 性ポリフェノールフラボノイド、ルチン)を含む前もって特徴付けた抗酸化剤の ポテンシーとを比較することである(図7)。脂質過酸化のタイムコースは、鉄お
よびアスコルベートを脂質過酸化の開始剤として、チオバルビツール反応種(TBA
RS)の形成を脂質過酸化の指標として使用し、ラット脳ホモジネートにおいて測 定した。TBARSの形成における直線的な増加は、37℃でのインキュベーシ
ョンの15から90分の間に生じた(図8)。この結果を基に、30分のインキュ
ベーション時間を選択し、メタロポルフィリンと他の抗酸化剤の脂質過酸化の阻
害能を試験した(図9)。試験された試薬のうち、最も高いSOD活性を有するマ
ンガンポルフィリン、即ち、MnOBTM-4-PyPとMnTM-2-PyPが、夫
々、1.3と1.0μMと算出されたIC50を有する最も強力な脂質過酸化阻
害剤であることが明らかになった(表6)。ウシCuZnSODは、15μMの算
出CI50値を有する穏やかな活性を有し、一方、トロロックスおよびルチンは
夫々算出IC50が204と112μMである更に低い活性である。この系にお
いて、カタラーゼ(1mg/mLの濃度まで)は、鉄/アスコルベートにより生じた脂質
過酸化を阻害しなかった。
て定義されたSOD活性のユニット。b金属中央レドックスポテンシャル対NH
E(Mn+3/Mn+2;Co+3/Co2+;Fe+3/Fe+2)。仮に別の条件がなければ、E1/2はpH 7.8で得た。c鉄およびアスコルベートの30分のインキュベーションにより
ラット脳ホモジネートにおいて生成されたチオバルビツール酸反応物質の量。
ルおよびSOD活性が与えられる(表6)。異なる金属キレートのポルフィリンの
脂質過酸化の阻害能に対する影響を試験した。TBAPの幾つかの異なる金属類
似体を、鉄/アスコルベートにより生じた脂質過酸化モデルにおいて試験した( 図10)。マンガンおよびコバルトTBAP類似体の両方は、夫々、算出された 29および21μMのIC50の同様な効果を有した。FeTBAP類似体は、
212μMの算出されたIC50を有する、より低い活性値の種類である。Zn
TBAP類似体は、946μMの算出されたIC50を有し、他の金属類似体よ
りも更に低い活性である。亜鉛は、その電子価が容易に変化しないので、この亜
鉛と他の金属の間の効力の相違は、金属中心連環構造レドックス化学の重要性に
影響する。IC50を基にした試験されたメタロポルフィリンの分類された効果
は以下の通りである:MnTM-2-PyP=MnOBTM-4-PyP>MnTM-4
-PyP=CoTM-4-PyP>CoTBAP=MnTBAP>FeTABP=Z
nTM-4-PyP>ZnTM-2-PyP>ZnTBAP。
(TMPyP)類似体の比較 近年、N-メチルピリジルポルフィリンの幾つかのマンガン類似体が、SOD活
性に大きな相違を有することが明らかとなった(表6)。MnTM-2-PyPとM nTM-4-PyPは、ポルフィリン環に対するN-メチルピリジル基の位置に関し て構造的に異なり(オルト対パラ)、同様に6つの因子によりSOD活性において
も異なる。これらのポルフィリン類似体における亜鉛の置換はSOD活性の低下
を招く。これらのTMPyP類似体を、それらの脂質過酸化阻害能について比較
した(図11)。マンガンポルフィリンにおけるパラ位からオルト位へのN-メチル
ピリジル基の移動は、効力に15倍の増加を生じる。MnTM-2-PyPは、M nTM-4-PyPに比較してより強力なレドックスポテンシャル(夫々、+0.22対+
0.06)を有していることから、このデータは、そのレドックスポテンシャルおよ び関連するSOD活性が、共に、MnTM-2-PyP類似体の増加した効果に寄 与することを示唆している。
TE-2-PyPの能力を、摘出灌流するマウス肝モデルにおいて評価した。切除 された肝臓は、緩衝化塩溶液で15分間還流し、その後、メタロポルフィリンを
該灌流液に導入し、該肝臓を再循環系で15分間灌流した。次に、該肝臓を通常
の温度条件で60分間、広域に虚血を実施した。虚血期間に続き、該肝臓を90分
間、10μmのMnTM-2-PyPを加えた灌流液により還流した。このモデル では、該虚血/再灌流肝は、再灌流の初めの2.5分の間に、肝細胞酵素類、ア スパルテートトランスアミナーゼ、アラニントランスアミナーゼおよび乳酸脱水
素酵素の著しい放出を有する。これは90分間を超えての肝細胞障害を示す肝細
胞酵素の連続した放出に続く。MnTE-2-PyPの投与は、肝障害の減弱に高 い有効性を示し、実質的に全ての急性肝細胞酵素の放出を阻害し、且つ90分の
灌流期間を超えての持続的な肝細胞酵素の放出を阻害する。実験の最後に、肝を
メタロポルフィリンで処理した。これは優れた酸素消費と正常な灌流パターンを
示した。それらは依然として安定し、且つ肉眼での形態学的試験に対して正常な
構造を有する。薬物処理のない肝臓は、正常な酸素消費を行わず、浮腫、軟化を
生じ、且つ乏しい灌流と一致したまだらのある外観を有していた。
よりモニターしながら、MnTM-2-PyPをi.v.で0.1から3.0mg/k gの範囲の用量で注射した。平均動脈圧は、5から10分以内に100−125
mmHgから50−60mmHgに低下した。この作用は一次的なものであり、
0.1から0.25mg/kgの用量で30分間持続する。1−3mg/kgの
用量ではこの作用は延長され、2時間持続する。この作用は一酸化窒素生成酵素
の阻害剤の投与により阻害されるため、MnTM-2-PyPの役割は一酸化窒素 により調節されていることが示される。血管床におけるスーパーオキサイドの消
去剤は一酸化窒素による低血圧の作用を助長する。
2回のi.p.注射の14日後、マウスにオバアルブミンを1日1回3日間噴霧し免疫 させた。3回目のオバアルブミン噴霧の48時間後、マウスに1分間のメタコリ ン免疫を与え、気道過反応はブキシコン・ボディー・プレチスモグラフ(Buxcon
body plethysmograph)使用して行った。PENHインデックスにより測定した気
道抵抗の有意な増加はメタコリンの20、30、40mg/mLの用量で生じた
。メタコリンの全用量において、予め、4日間、2μgのMnTM-2-PyPを 気道内点滴により与えると統計的に有意な気道過反応の減少が生じた。この用量
のMnTM-2PyPは全体用量で0.8mg/kgに相当する。
FIO2のどちらかを処置した。モデル確立のため、13匹の100%酸素処置
動物と12匹のPRN対照動物を試験した。100%酸素処置は、気泡化を遅延
し、肺実質性炎症および低酸素への暴露され、特徴付けられる第9日または第1
0日により明示される肺障害の延長を引き起こす。これはヒトの疾患の特徴であ
る、気管支肺の形成異常の特徴を有しており、且つ、これは成長途上における胎
児肺においては少なくとも部分的な酸化ストレスによって生じると考えられる。
MnTE-2-PyPの最初の試験においては、胎児ヒヒは140日間の妊娠で生 まれ、その後100%酸素下に置かれた。動物は10日間の試験期間に渡って0
.5mg/kg/24時間のMnTE-2-PyPを静脈内に持続投与された。この 動物は酸素供給インデックスの著明な改善が見られた。9および10日目で肺の
臨床的な代償機能喪失の兆候はなかった。肺の病理学的所見においては同一の状
況下において炎症の不在と、先の100%酸素処置の動物で見られた肺障害にお
いて著明な減少が認められた。これはMnTE-2-PyPが未熟新生児における 酸化ストレスの処置に使用することが可能であることを示唆している。
年11月3日に出願された出願番号60/064,116も、引用によりここにその全体が
組み込まれる。
本発明の範囲を逸脱することなく行われることを理解するであろう。
の混合物、JI=SOD欠損株、AB=親株)のインビボ(大腸菌)におけるSOD活性。
ける4つのプロトンは積分座標として得た。
-ポルフィリン種類は、以下を示す:R1は、ピリジル(テトラキス-(N-メチルピ
リジニウム-2-(4)イル))ポルフィリンの2若しくは4位における安息香酸(テト ラキス-(4-安息香酸)ポルフィリン(TBAP))[benzoic acid(tetrakis-(4-benzoic
acid)porphyrin(TBAP)]またはN-メチル基の何れかである(TM-2-PyP、TM-4-PyP)
;R2は、水素(H)または臭素(Br、OBTM-4-PyP)の何れかであり、且つ該ポルフ ィリンはマンガン(Mn)、コバルト(Co)、鉄(Fe)または亜鉛(Zn)金属の何れかと結
合する。B)該ビタミンE類似体種類は、トロロックスにより代表される。C)該
フラボノイド種類はルチンにより代表される。
ムコース。ラット脳ホモジネートは種々の時間で0.25μMのFeCl2と1
μMのアスコルベートと共にインキュベートし、脂質過酸化はチオバルビツール
酸反応種(TBARS)としてに535nmで分光光度法により測定した(n=3)。
におけるトロロックス(■)、ルチン(▲)、ウシCuZnSOD(●)、MnOBT
M-4-PyP(▲)およびMnOBTM-2-PyP(◆)の比較。ラット脳ホモジネー
トは、30分間、0.25μMのFeCl2と1μMのアスコルベートと共にイ
ンキュベートし、脂質過酸化はチオバルビツール酸反応種(TBARS)として測定し た。30分間に形成されたTBARS量を100%過酸化脂質として表した(n=3
-6)。シグモイド用量反応曲線は、非線形回帰プログラムに対するデータの適合 から誘導した。
におけるTBAPのマンガン(▲)、コバルト(●)、鉄(▲)および亜鉛(■)類似体
の比較。ラット脳ホモジネートは、30分間、0.25μMのFeCl2と1μM
のアスコルベートと共にインキュベートし、脂質過酸化はチオバルビツール酸反
応種(TBARS)として測定した。30分間に形成されたTBARS量を100%過 酸化脂質として表した(n=3-6)。シグモイド用量反応曲線は、非線形回帰プログ ラムに対するデータの適合から誘導した。
ン(ソリッド)および亜鉛(オープン)類似体のラット脳ホモジネートの鉄/アスコ
ルベート媒介酸化の阻害能における比較。ラット脳ホモジネートは、30分間、0
.25μMのFeCl2と1μMのアスコルベートと共にインキュベートし、脂
質過酸化はチオバルビツール酸反応種(TBARS)として測定した。30分間に形成 されたTBARS量を100%過酸化脂質として表した(n=3-6)。シグモイド用 量反応曲線は、非線形回帰プログラムに対するデータの適合から誘導した。
Claims (27)
- 【請求項1】 式I若しくはIIの化合物またはその薬学的に許容される塩
; 【化1】 [ここで、各Rは独立してC1−C8アルキル基であり、および 各々のPは独立して電子離脱基または水素であり、 ここで、各Rはメチルであり、且つPが水素であるとき、前記化合物は
、マンガン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群より選択された
金属との複合体である]。 - 【請求項2】 請求項1に記載の化合物であって、各Rが独立してC1−C 4 アルキル基である化合物。
- 【請求項3】 請求項2に記載の化合物であって、各Rが独立してメチル、
エチルまたはイソプロピル基である化合物。 - 【請求項4】 請求項3に記載の化合物であって、各Rが独立してメチルま
たはエチル基である化合物。 - 【請求項5】 請求項1に記載の化合物であって、各Pが独立して水素、ま
たは−NO2、ハロゲン、ニトリル、ビニル基およびホルミル基からなる群より
選択たれた電子離脱基である化合物。 - 【請求項6】 請求項1に記載の化合物であって、少なくとも1つのPはハ
ロゲンである化合物。 - 【請求項7】 請求項1に記載の化合物であって、1または2のPはホルミ
ル基であり、残りのPは水素である化合物。 - 【請求項8】 請求項1に記載の化合物であって、1つのPがホルミル基で
あり、残りのPのは水素である化合物。 - 【請求項9】 請求項1に記載の化合物であって、1または2のPは−NO 2 であり、残りのPは水素である化合物。
- 【請求項10】 請求項1から9の何れか1項に記載の化合物であって、前
記化合物が、マンガン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群より
選択される金属と複合している化合物。 - 【請求項11】 請求項10に記載の化合物であって、前記化合物がマンガ
ンと複合している化合物。 - 【請求項12】 請求項1に記載の化合物であって、各Rがメチルまたはエ
チル基であり、各Pが水素であり、および前記化合物がマンガンと複合している
化合物。 - 【請求項13】 請求項1に記載の化合物であって、各Rがメチルまたはエ
チル基であり、少なくとも1のPがBrであり、および残りのPが水素であり、
並びに、前記化合物がマンガンと複合している化合物。 - 【請求項14】 請求項1に記載の化合物であって、前記化合物がアトロプ
異性体αααα、αααβ、ααββおよびααββの混合物である化合物。 - 【請求項15】 請求項1に記載の化合物であって、前記化合物がαααβ
およびααααのアトロプ異性体の混合物である化合物。 - 【請求項16】 式I若しくはIIの化合物またはその薬学的に許容される
塩の保護量と細胞とを接触することを具備する細胞を酸化剤で誘導される毒性か
ら保護する方法; 【化2】 [ここで、各Rは、独立してC1−C8アルキル基であり、および 各Pは、独立して電子離脱基または水素である]。 - 【請求項17】 請求項16に記載の方法であって、前記化合物がマンガン
、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群より選択される金属と複合
している方法。 - 【請求項18】 請求項16に記載の方法であって、前記細胞が哺乳動物細
胞である方法。 - 【請求項19】 式I若しくはIIの化合物またはその薬学的に許容される
塩の有効量を患者に投与することを具備する酸化剤で誘導される毒性から生じる
患者の病態を治療する方法; 【化3】 [ここで、各Rは、独立してC1−C8アルキル基であり、および 各Pは、独立して電子離脱基または水素である]。 - 【請求項20】 請求項19に記載の方法であって、前記化合物がマンガン
、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群より選択される金属と複合
している方法。 - 【請求項21】 式I若しくはIIの化合物またはその薬学的に許容される
塩の有効量を患者に投与することを具備する、NO・またはその生物学的活性形
態の分解から生じる患者の病態を治療する方法; 【化4】 [ここで、各Rは、独立してC1−C8アルキル基であり、および 各Pは、独立して電子離脱基または水素である]。 - 【請求項22】 請求項21に記載の方法であって、前記化合物がマンガン
、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群より選択される金属と複合
している方法。 - 【請求項23】 式I若しくはIIの化合物またはその薬学的に許容される
塩の有効量を患者に投与することを具備する前記患者の炎症性肺疾患を治療する
方法: 【化5】 [ここで、各Rは、独立してC1−C8アルキル基であり、および 各Pは、独立して電子離脱基または水素である]。 - 【請求項24】 請求項23に記載の方法であって、前記化合物が、マンガ
ン、鉄、銅、コバルト、ニッケルまたは亜鉛からなる群より選択された金属と複
合している方法。 - 【請求項25】 請求項24に記載の方法であって、前記金属がマンガンで
ある方法。 - 【請求項26】 請求項23に記載の方法であって、前記炎症性肺疾患が過
反応性気道疾患である方法。 - 【請求項27】 請求項23に記載の方法であって、前記炎症性肺疾患が喘
息である方法。
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