JP2013241385A - 新規ニッケル錯体およびその誘導体、その製造方法、ならびに抗酸化剤への応用 - Google Patents

Abstract

【課題】主要な抗酸化酵素の一種であるスーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）を利用した医薬品や、健康食品、化粧品組成物および環境または土壌の抗酸化剤として使用可能なフリーラジカル除去剤の提供。
【解決手段】触媒作用によりスーパーオキシドラジカルを過酸化水素と酸素へと不均化するＳＯＤであるニッケル含有スーパーオキシドジスムターゼ（ＮｉＳＯＤ）の活性中心の擬態化合物として作用する新規五配位二価ニッケルまたは三価ニッケル錯体とその誘導体ならびにその六配位誘導体。
【選択図】なし

Description

本発明は、フリーラジカルを除去する能力を有する新規ニッケル錯体およびその誘導体、その製造方法ならびにニッケル錯体またはその誘導体を含有する組成物に関する。とりわけ、本発明のニッケル錯体およびその誘導体はニッケル含有スーパーオキシドジスムターゼ（ＮｉＳＯＤ）の活性中心の擬態化合物として作用するものである。

人体内のフリーラジカル（遊離基とも称する）は大部分の疾患や人体の老化に関わるものである。その存在形式にはスーパーオキシドラジカル、ヒドロキシルラジカル、水素ラジカル、メチルラジカルなどがある。細胞内ではフリーラジカルが非常に活発で、化學反応が極めて強く、一連の連鎖反応が細胞生体膜の脂質過酸化反応を引き起し、膜の構造や機能を破壞してしまう。それがタンパク質の変性や架橋を引き起こし、体内の多くの酵素やホルモンが生物活性を失い、生体の免疫能力、神経反射能力、運動能力などのシステム活力が低下し、また核酸結構造が破壞され、生体全体の代謝異常を招き、最終的に生体に病理的異変が発生してしまうことがある。

フリーラジカルは人体に多くの危害をもたらすが、一般的な条件の人体細胞にはフリーラジカルの除去やその反応の制御体系があり、その中には抗酸化酵素に属し、抗酸化剤に相当するものがある。スーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）は主要な抗酸化酵素の一種であり、スーパーオキシドラジカルの除去や、酸素の毒化防止、老人性疾患の抑制および老化予防などに対し重要な作用がある。

スーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）は、金属酵素の一種であり、結合する金属イオンの種類により異なり、不均化酵素である銅・亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ（ＣｕＺｎＳＯＤ）、マンガン含有スーパーオキシドジスムターゼ（ＭｎＳＯＤ）または鉄含有スーパーオキシドジスムターゼ（ＦｅＳＯＤ）、および ニッケル含有スーパーオキシドジスムターゼ（ＮｉＳＯＤ）の三種類がある。前述したニッケル含有スーパーオキシドジスムターゼは触媒作用によりスーパーオキシドラジカルを過酸化水素と酸素へと不均化できる。

最近、ストレプトマイセス菌や海洋藍藻からニッケル含有スーパーオキシドジスムターゼが発見され（非特許文献１）、二価ニッケルと三価ニッケルの酸素化状態の変換周期により、触媒作用によってＯ₂ ^―をＯ₂およびＨ₂Ｏ₂に変換する不均化反応（ｄｉｓｍｕｔａｔｉｏｎ）を進められることがわかった。レポートされた還元態のＮｉＳＯＤ構造によると、その活性中心内には一つの二価ニッケルイオンを含み、酸化態のＮｉＳＯＤが一つ三価ニッケルイオンを有することがわった。還元態および酸化態ＮｉＳＯＤ構造中の異なる配位状況は以下のとおりである。

数種類のＮ₂Ｓ₂を有する四角平面幾何のモデル化合物を合成する、ＮｉＳＯＤに対する活性中心は既に存在するが（非特許文献２）、現在は、ぺプチド類のモデル化合物のみが、ＮｉＳＯＤに類似する触媒作用を有することが証明されている（非特許文献３）。

Ｈ．−Ｄ．Ｙｏｕｎ，等, Ａｒｃｈ. Ｂｉｏｃｈｅｍ. Ｂｉｏｐｈｙｓ. １９９６, ３３４，３４１-３４８；Ｂ．Ｐａｌｅｎｉｋ，等, Ｎａｔｕｒｅ２００３，４２４，１０３７-１０４２ Ｊ．Ｊ．Ｓｍｅｅ，等人,Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ.２００１，４０，３６０１-３６０５ Ｊ．Ｓｈｅａｒｅｒ，Ｌ．Ｍ．Ｌｏｎｇ，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２００６，４５，２３５８-２３６０

本発明により、ニッケル含有スーパーオキシドジスムターゼ（ＮｉＳＯＤ）の活性中心の合成擬態化合物として作用することが既に証明されている、特定の構造特徴を有する五配位ＮｉＢＤＰＰ錯体を製造する。

本発明は、五配位ＮｉＢＤＰＰ錯体およびその誘導体とその六配位誘導体に関するものであり、それぞれの構造式（Ｉ）および（ＩＩ）は以下のとおりである。

その中で、Ｒ¹はＨまたは−Ａ−Ｒ’を表し、Ａは結合またはＯまたはＮであり、Ｒ’はＨ、アルキル基、ポリアルコキシレート、ポリジメチルシロキサン基、ポリウレタン等の高分子素材または各種アミノ酸群である。Ｒ²はフェニル環のパラ置換基であり、アルキル基、アルコキシル基、シラン基、アミノ基、アルキルアミノ基またはヒドロキシ基から選択可能である。またＲ³はピリジン環のパラ置換基であり、アミノ基、アルキルアミノ基、シロキサンアミノ基またはシロキサンアミノ基が吸着するＦｅ₃Ｏ₄／ＳｉＯ₂の複合磁性ナノ粒子から選択可能である。前述した各置換基は未置換または既に置換されており、ニッケルは二価または三価であり、Ｌはアセトニトリル 、水またはｔｅｒｔ‐ブチルイソシアネートである。

本発明の具体的実施例では、ＡがＯであり、、Ｒ’がＨであるＮｉＢＤＰＰ錯体を合成する。本発明のもう一つ具体的実施例では、ＡがＯであり、Ｒ’がｎ個のエチレンオキシ基であるＮｉＢＤＰＰ錯体を合成し、ｎは１〜３の整数である。

本発明のもう一つ具体的実施例では、前記フェニル環がＣ_1-6アルコキシル基によって置換されてたものであるＮｉＢＤＰＰ錯体を合成する。本発明の別の具体的実施例では、前記フェニル環がＣ_1-6シラン基によって置換されたものであるＮｉＢＤＰＰ錯体を合成し、前記シラン基は未置換またはＣ_1-6アルキル基により置換されたものである。

一方、本発明は、前述した五配位ＮｉＢＤＰＰ錯体およびその誘導体の製造方法に関し、２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ）またはその誘導体を、順にＮａＨおよび[Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆]（ＣｌＯ₄）₂と反応させて得る方法を含む。また、六配位誘導体は、２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ）またはその誘導体と［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂を反応させて得られる。

本発明の具体的実施例では、五配位ＮｉＢＤＰＰ錯体の誘導体を製造するため、まず対応する２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン誘導体を合成してから、そのＨ₂ＢＤＰＰ誘導体とＮａＨおよび［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂を反応させる。また、六配位誘導体は、２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ）またはその誘導体と［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂を反応させて得られる。

また、本発明は、前述した五配位ＮｉＢＤＰＰニッケル錯体またはその誘導体と六配位誘導体を含有する抗酸化剤組成物に関する。本発明にもとづく抗酸化剤組成物は、医薬品や健康食品、化粧品組成物、および環境または土壌の抗酸化剤に使用可能である。

本発明の五配位三価ニッケル錯体［ＮｉＢＤＰＰ］ＰＦ₆の電子常磁性共鳴スペクトル（ＥＰＲスペクトル）である。その下側に示された基準スペクトルは、酵母菌から分離したＮｉＳＯＤの酸化態形式から得たものである。 本発明の五配位三価ニッケル錯体［ＮｉＢＤＰＰ］ＰＦ₆とＫＯ₂のＨ₃ＣＮ中での反応をＵＶ／可視光（ＵＶ／Ｖｉｓ）スペクトル分析によりモニタリングし得た結果である。 本発明の六配位二価ニッケル錯体［ＮｉＨ₂ＢＤＰＰ−（^tＢｕＮＣ）］（ＢＦ₄）₂とＫＯ₂の反応について、過酸化物試験紙により過酸化水素が存在するかどうか測定したものである。一番右側の試験紙は反応してから５秒経過した時点での測定結果を示す。真ん中は反応から２０秒経過した時点での測定結果を示す。一番左側の試験紙は反応から１分間経過した時点での測定結果を示す。試験紙の青色は過酸化水素を含有することを表す。反応から２０秒以上経過すると、過酸化水素はニッケル錯体と反応し、消失する。 本発明の五配位二価ニッケル錯体のトリメチルシリル基により置換されて得た誘導体（ＮｉＢＤＰＰ^TMS）と過酸化水素の反応の抗酸化活性分析の結果である。図は反応物からＯ₂を表す明らかな帯状が現れたことを示す。 本発明の五配位二価ニッケル錯体の別のトリメチルシリル基により置換されて得た誘導体（Ｎｉ−ＯＨ−ＢＤＰＰ^TMS）と過酸化水素の反応の抗酸化活性分析の結果である。図は反応物からＯ²を表す明らかな帯状が現れたことを示す。 ＳＯＤ分析キット−ＷＳＴ（登録商標）を用いた、本発明の五配位ニッケル錯体の誘導体ＷＣｔ００５（［Ｎｉ−ＯＨ−ＢＤＰＰ]ＰＦ₆）のＳＯＤ様活性の測定結果である。下図はブランク測定結果である。 ＳＯＤ分析キット−ＷＳＴを用いた、本発明の六配位ニッケル錯体の誘導体ＷＣｔ００６（Ｎｉ−ＯＨ−Ｈ₂ＢＤＰＰ）のＳＯＤ様活性の測定結果を示す。下図はブランク測定結果である。 ＳＯＤ分析キット−ＷＳＴを用いた、本発明の六配位ニッケル錯体の誘導体ＷＣｔ００９（Ｎｉ−ＯＴＥＧ−Ｈ₂ＢＤＰＰ）のＳＯＤ様活性の測定結果を示す。下図はブランク測定結果である。

本発明にもとづく、 五配位ニッケル錯体およびその誘導体と、その六配位誘導体のそれぞれの構造式（Ｉ）および（ＩＩ）は、次のとおりである。

Ｒ¹はＨまたは−Ａ−Ｒ’を表し、Ａは結合またはＯ或いはＮであり、Ｒ’はＨ、アルキル基、ポリアルコキシレート、ポリジメチルシロキサン基、ポリウレタン等の高分子素材または各種アミノ酸群であり、Ｒ²はフェニル環のパラ置換基であり、アルキル基、アルコキシル基、シラン基、アミノ基、ジアルキルアミノまたはヒドロキシ基から選択可能される。Ｒ³はピリジン環のパラ置換基であり、アミノ基、アルキルアミノ基、シロキサンアミノまたはシロキサンアミノがＦｅ₃Ｏ₄／ＳｉＯ₂に吸着する複合磁性ナノ粒子から選択され、前述した各置換基は、未置換または既に置換されており、ニッケルは二価または三価であり、Ｌはアセトニトリル、水またはｔｅｒｔ-ブチルイソシアネートである。

本文で用いられる置換基について（別途指定がない限り）、用語“アルキル基”が指すのは、１個から６個の炭素原子の直鎖と分枝鎖の飽和非環式炭化水素類一価遊離基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル、１−メチルエチル基（イソプロピル基）、２−メチルプロピル（イソブチル）、１，１−ジメチルエチル基（tert-ブチル基）、２−メチルブチル、ｎ−ペンチル基、ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、２−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基等である。または十分な数の（少なくとも３個）炭素原子を有するとき、分枝鎖および/または環状（例えばＣ_3-6シクロアルキル基）であり、かつ、十分な数の（少なくとも４個）炭素原子を有するとき、このような基は部分的環状／非環状であり、また（別途指定がない限り）このようなアルキル基は飽和であることも可能で、または、十分な数の（少なくとも２個）炭素原子を有するとき、別の指定がない限り、それは未飽和（具体的には、例えばＣ_2-6アルケニル基またはＣ_2-6アルキニル基）である。

用語“アルコキシ基”が指すのは、その中のアルキルラジカルの一個の炭素原子が、単結合で酸素原子に結合した置換基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソプロポキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基およびイソペンチルオキシ基等の各種異性体である（ただしこれらに限定されない）。

用語“ポリジメチルシロキサン基”が指すのは、その中のアルキルラジカルの炭素原子が、シリコン原子により置換され、１つの酸素原子が２つのシリコン原子間に結合した重合体である。

用語“ポリウレタン”が指すのは、主鎖中にウレタンの特徴的ユニットを含むむ高分子重合体である。

用語“アミノ酸群“が指すのは、中に自然界から得られるアミノ酸またはその合成のペプチド化合物を含有するものであり、例えば、グリシン（Ｇｌｙｃｉｎｅ）、アラニン（Ａｌａｎｉｎｅ）、バリン（Ｖａｌｉｎｅ）、ロイシン（Ｌｅｕｃｉｎｅ）、イソロイシン（Ｉｓｏｌｅｕｃｉｎｅ）、フェニルアラニン（Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）、トリプトファン（Ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ）、チロシン（Ｔｙｒｏｓｉｎｅ）、アスパラギン酸（Ａｓｐａｒｔｉｃ ａｃｉｄ）、ヒスチジン（Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）、アスパラギン（Ａｓｐａｒａｇｉｎｅ）、グルタミン酸（Ｇｌｕｔａｍｉｃ ａｃｉｄ）、リジン（Ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）、グルタミン（Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ）、メチオニン（Ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ）、アルギニン（Ａｒｇｉｎｉｎｅ）、セリン（Ｓｅｒｉｎｅ）、トレオニン（Ｔｈｒｅｏｎｉｎｅ）、システイン（Ｃｙｓｔｅｉｎｅ）、プロリン（Ｐｒｏｌｉｎｅ）、または上述したアミノ酸により合成したペプチドなどがある（ただしこれらに限定されない）。

用語“シラン基”が指すのは、その中のアルキルラジカルの炭素原子が、シリコン原子により置換されたものであり、例えば、メチルシラン基、エチルシラン基、ジメチルシラン基およびトリメチルシラン基などの各種異性体である（ただしこれらに限定されない）。

用語“アルキルアミノ基”が指すは、その中のアルキルラジカルの一個または二個の炭素原子が、単結合で窒素原子のに結合した置換基であり、例えばメチルアミノ基、ビスメチルアミノ基、エチルアミノ基、ビスエチルアミノ基、アミノプロピル基、ビスアミノプロピル基、ブチルアミノ基、ビスブチルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ビスイソプロピルアミノ基、ｓｅｃ−ブチルアミノ基、ビスｓｅｃ−ブチルアミノ基、−ｔｅｒｔ―ブチルアミノ基、ビス−ｔｅｒｔ―ブチルアミノ基等などの各種異性体である（ただしこれらに限定されない）。

用語“シロキサンアミノ”が指すのは、その中の窒素原子がアルキルラジカルの一個または數個の炭素原子により単結合でシロキサン分子に結合する置換基であり、例えば、３−（トリエチルオキシリル）メチル−１−アミノ、３−（トリエチルオキシリル）エチル−１-アミノ基、３−（トリエチルオキシリル）プロピル−１−アミノなどの各種異性体である（ただしこれらに限定されない）。

用語“Ｆｅ₃Ｏ₄／ＳｉＯ₂の複合磁性ナノ粒子”が指すのは、ＳｉＯ₂に覆われたＦｅ₃Ｏ₄磁性ナノ粒子である。

本発明の五配位二価ＮｉＢＤＰＰニッケル錯体とその誘導体は、２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ）またはその誘導体より、順にＮａＨおよび［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂と反応させ生成する。三価［Ｎｉ−ＯＨ−ＢＤＰＰ］ＰＦ₆ニッケル錯体は、二価ニッケル錯体により、１当量の［Ｃｐ₂Ｆｅ］ＰＦ₆と反応させて得られる。六配位誘導体は、２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ）またはその誘導体により、［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂と反応させて得られる。

希望する各五配位または六配位ニッケル錯体誘導体の置換基形式にもとづき、各種方式により、対応するＨ₂ＢＤＰＰ誘導体を合成し、希望する各五配位または六配位ニッケル錯体誘導体の開始剤とする。例えば、フェニル環がメトキシル基により置換される五配位二価ニッケル錯体誘導体を得たい場合、まず、次のステップにもとづき、そのフェニル環がメトキシル基により置換されたＢＤＰＰ誘導体 （２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジメトキシフェニールヒドロキシルメチル）−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン、ＢＤＰＰ^OMe）を合成する。

その他ＢＤＰＰ誘導体の合成例を以下に列挙する。
例：２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−４−ヒドロキシ−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン（ＯＨ−ＢＤＰＰ）の合成：

例：２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−４−トリエチレンオキシ−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン（ＯＴＥＧ−ＢＤＰＰ）の合成

前記技術を熟知する者は必要に応じて、本発明のニッケル錯体またはその誘導体の修飾を行い、または修飾したＢＤＰＰ開始剤により対応するニッケル錯体誘導体を合成することができる。本発明の具体的実施例の中には、親水性または親油性グループをニッケル錯体のピリジン環またはベンゼン環上に結合することにより、得られるニッケル錯体誘導体の水またはその他特定溶媒に対する溶解度を変更することで、希望する応用分野に適用可能になるものがある。例えば、次の表は本発明のニッケル錯体およびその誘導体の水および特定溶媒に対する溶解度の例である。

スーパーオキシドジスムターゼ（ＳＯＤ）は、体内の有害なフリーラジカルを除去し、フリーラジカルにより体内の組合成分が酸化し、酸素中毒、急性炎症、浮腫、自己免疫性疾患、放射線疾患などの活性酸素の毒性に関わる害が生体に及ぶことを解消できることは既に知られている。臨床試用されるＳＯＤは、心・脳血管疾患の治療や予防ができ、血中脂質を調節する保健作用を有し、アテローム性動脈硬化や脂質異常症により引き起こされる心・脳血管疾患の予防ができ、フリーラジカルが原因の老化、または老人痴呆症等などの緩和が可能である。このため、本発明の、ニッケル含有スーパーオキシドジスムターゼの活性中心と類似する反応活性を有する五配位ニッケル錯体は、スーパーオキシドアニオンラジカルを過酸化水素と酸素に不均化でき、抗酸化薬剤の製造における使用に有効である。

本発明で述べた五配位ニッケル錯体ＮｉＢＤＰＰまたはその誘導体と六配位誘導体を含むの組成物から、あらゆる製藥分野で既に知られている、全身および局所または部位投薬を含む投薬形態に用いる製剤を製造できる。例えば、筋肉内投与、静脈内投与、腹膜内投与および皮下投与を含む、注射方式が望ましい、非経腸投与用薬剤や、粉末、錠剤、カプセル等の経口投与用薬剤がある。体内投薬に使用する場合、効果的にフリーラジカルをを捕獲し、フリーラジカルによる生体タンパク質の破壞から防御できる。注射に使用する場合、化合物を調合して、生理学上許容される緩衝液が好ましい、液状溶液にする。例えば、ハンクス液またはリンガー液がある。また、化合物を固体状に調合し、使用する直前に再溶解させるまたは懸濁させることもできる。また、冷凍乾燥形式も含まれる。

口径投与についてには、固体医薬組成物は、（例えば）周知の方法により、医薬品上許容される賦形剤を添加して製造される錠剤、菱形錠剤またはカプセルの形式を採用できる。賦形剤には、例えば、結合剤（例えば、あらかじめゲル化したコーンスターチ、ポリビニルピロリドンまたはヒドロキシルプロピルメチルセルロース）、充填剤（例えば乳糖、微結晶性セルロースまたはリン酸水素カルシウム）、潤滑剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカ）、崩壊剤（例えばジャガイモデンプンまたはデンプングリコール酸ナトリウム）、または湿潤剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム）がある。錠剤は前記技術により熟知されている方法で包むこともできる。

経口投与用の液体製剤には、（例えば）溶液、シロップまたは懸濁液の形式、または使用前に水またはその他適当な担体を用いる形をとる乾燥物を採用できる。このような液体製剤は、周知の方法により、医薬品上許容されるは習得方法により、医学において認可される添加剤を添加して製造される。添加剤には、例えば、懸濁剤（例えば、ソルビトールシロップ、セルロース誘導体または硬化食用脂肪）、乳化剤（例えば、レシチンまたはキンゴウカンオイル）、非水性ビヒクル（例えばアチオンドオイル（ationd oil）、油性エステル、エタノールまたは等級別植物油）、および防腐剤（例えば、メチルパラベンまたはプロピルパラベンまたはソルビン酸）がある。薬剤の製造には、緩衝塩類、香料、着色剤と甘味料を適宜含有することもできる。経口投与用製剤は適宜調合して、活性化合物の放出をコントロールできる。

本発明の五配位または六配位Ｐニッケル錯体およびその誘導体はまた、健康食品および化粧品の製造にも用いることができる。年齢の増加や体外要因により、生体や皮膚組織に、生体の有する正常なフリーラジカル除去能力を超えたフリーラジカルが発生し、皮膚組織に害をもたらす。故に、本発明の五配位または六配位ニッケル錯体およびその誘導体は食品または飲料の中に添加する添加剤として使用することで、食品の健康機能を強化できる。添加剤は例えば、マヨネーズ、牛乳、インスタントコーヒー、ジュース等に加えることができる。

スーパーオキシドジスムターゼは、化粧品の添加剤として広く応用され、ＳＯＤは皮膚の表層で、酸素フリーラジカルの強酸素化作用を抑制し、皮膚保護の目的を達成する。故に、本発明の五配位または六配位ニッケル錯体およびその誘導体はまた、化粧品の製造にも用いられ、例えば、シートマスク、クリーム、パウダー等の添加することが可能である。

また、本発明の五配位または六座配位子ニッケル錯体およびその誘導体は、環境または土壌の抗酸化剤の製造にも用いられ、例えば、植物培養土壌、環境保護薬剤、表面塗布剤などに添加することが可能である。

本発明のその他の特色および利点について、更に、以下の実施例をあげ、説明する。ただし、この実施例は補助的説明に過ぎず、本発明の範囲を限定するものことではない。

実施例１

２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−１−ピロリジニル）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ） （０．１２２ｇ、 ０．２ｍｍｏｌ）と水素化ナトリウム（ＮａＨ） （０．０１２ｇ、 ０．５ｍｍｏｌ）を１０ｍｌのテトラヒドロフランの中で室内で一時間反応させ、プロトンが除去されたＢＤＰＰ^2-を得た。そして、［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂（０．１０１ｇ、 ０．２ｍｍｏｌ）と１５ｍｌの脱水アセトニトリルの中で２時間室温で反応させ、緑色の五配位含有ニッケル二価錯体ＮｉＢＤＰＰ０．０１７ｇを得て、その収率は６３％であった。前記二価含有ニッケル錯体ＮｉＢＤＰＰのＵＶ／可視スペクトルは３５０ ｎｍ（ε＝８３０ Ｍ^-1 ｃｍ^-1）に位置する特性吸収帯と、２個の６９０と１０８０ｎｍに位置するｄ−ｄ遷移域（ε＝２０および３０ Ｍ-¹ｃｍ-¹）を有することがわかった。元素分析データは：理論Ｃ₄₁Ｈ₄₁Ｎ₃Ｏ₂Ｎｉ： Ｃ，７３．８９、 Ｈ， ６．２０、 Ｎ， ６．３０． 実際：Ｃ，７３．５５、 Ｈ，６．２６、Ｎ，６．２４。

０．１３３ｇのＮｉＢＤＰＰ（０．２ｍｍｏｌ）を二塩化メチレンに溶かした後、１当量の［Ｃｐ₂Ｆｅ]ＰＦ₆ （０．０６６ｇ、０．２ｍｍｏｌ）酸化し、氷水中で一時間反応させ、０．１１３ｇの五配位三価ニッケル錯体[Ｎｉ（ＢＤＰＰ）]ＰＦ₆を形成し、収率は７０％であった。それは３００、３８０および４５０ｎｍにおいて三つのＣＴバンド（ε＝４９５０, ４６５0および２５５０Ｍ^-1ｃｍ^-1）を有する。緩慢拡散法（ｓｌｏｗ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）により、二日経過して、［ＮｉＢＤＰＰ]ＰＦ₆の赤茶褐色の結晶を得た。三価ニッケル錯体［ＮｉＢＤＰＰ］ＰＦ₆のＸ線構造から、前記五配位錯体の有するτ値は０．２４であり酸化態ＮｉＳＯＤ^oxの活性中心の（τ ＝ ０．２０）と非常に接近していて、前記三価ニッケルの中心部には四角錐体の配位環境を有することがわかる。図１の７７ＫＸ−ｂａｎｄ電子常磁性共鳴スペクトル（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＥＰＲ）は、Ｎｉ（ＢＤＰＰ]ＰＦ₆錯体が超微細の三重項（Ａｚｚ＝２５．０Ｇ）の軸方向シグナル（ｇ_x＝ｇ_y＝２．１８およびｇ_z＝２．０４）を有することを示し、酵母菌から分離した酸化態の分裂型に似ている。

前記五配位三価ニッケル錯体がＳＯＤ様物質が、アニオンラジカル（Ｏ₂ ^-）を酸素に変換する能力を有するか否かを測定するため、［ＮｉＢＤＰＰ］ＰＦ６ （０．０４ｍｍｏｌ）と過剰ＫＯ₂を脱水アセトニトリル中で、３０℃で反応させた。ＫＯ₂は脱水アセトニトリルに容易に溶解しないので、過剰なＫＯ₂を使用して反応が進行する。反応が進行して３分間以内に、反応溶液の色は素早く茶褐色から緑色になり、同等量の酸素が生成される。図２のＵＶ／可視スペクトル分析結果によると、連續スペクトルを収集するとき、２つの２８５および５７０ｎｍの等吸収点が観察され、それはＯ₂ ^- をＯ₂気体に変換する過程で、前記三価ニッケル錯体が直接に二価ニッケル錯体に変換することを示す。ＧＣの測定により、上述の反応から発生した酸素気体量は約０．９６ｍＬであると推計される。本発明の五配位ニッケル錯体はペンタデンテート（ｐｅｎｔａｄｅｎｔａｔｅ） ＢＤＰＰ₂ ^-配位体を有し、その他の既知のの中性四角平面を有する二価ニッケル錯体と比較して、本発明の五配位二価ニッケル錯体はより低い酸素化還元電位を有し、容易に酸素化して、ラジカルＯ₂ ^-をＯ₂に変換する能力を有する三価ニッケル錯体になる。また、Ｎｉ^III三価ニッケル錯体は、直接逆方向でＮｉ^II二価ニッケル錯体に還元して、一組の二価ニッケルと三価ニッケル酸化状態の変換周期を形成する。

２，６ビス（（（Ｓ）−２−（ジフェニルヒドロキシメチル）−１−ピロリジン）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ） （０．１２２ｇ、 ０．２ｍｍｏｌ）とＮｉ（ＢＦ４）₂・６Ｈ₂Ｏ（０．０６８ｇ、０．２ｍｍｏｌ）を１５ｍｌの脱水アセトニトリル中で、５０℃まで加熱し、固体を溶解させると、溶液は青色から紫色に変った。１時間経過後、tert-ブチルイソシアン化物（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ ｉｓｏｃｙａｎｉｄｅ）（２２．６マイクロリットル、 ０．２ｍｍｏｌ）を加え、更に１時間反応させ、０．０８２ｇの紫色の六配位含有ニッケルＮｉ^II錯体［Ｎｉ（Ｈ₂ＢＤＰＰ）（^tＢｕＮＣ）］²⁺を得た。収率は６３％であった。Ｘ線単結晶回折分析により得た構造図は以下のとおりである。

さらに、本発明のプロトンを測定し、六配位二価 ニッケル錯体［Ｎｉ（Ｈ₂ＢＤＰＰ）（^tＢｕＮＣ）]（ＢＦ₄）₂がスーパーオキシドラジカル（Ｏ₂ ^-）を過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）に変換する能力を有するＳＯＤ様物質を有するかどうかを調べる。過酸素化物試験紙（Ｍｅｒｃｋ化学品会社から購入）を用いて行ったテストの、本発明の二価ニッケル錯体とＫＯ₂の反応後の結果を図３に示す。図によると、反応から５秒経過後に、試験紙の色はＨ₂Ｏ₂が生成されたことを示す青色になり、さらに２０秒〜１分間経過後、試験紙の色は徐々に薄くなった。これは、生成されたＨ₂Ｏ₂が、再び触媒と反応して、さらに酸素（Ｏ₂）を生成したことを示す。

実施例２

実施例１と類似する方法にもとづき、そのフェニル環がメトキシ基により置換されたＢＤＰＰ^OMeを反応開始剤として用い、０．１４６ｇ（０．２ｍｍｏｌ）を、水素化ナトリウム（ＮａＨ） （０．０１２ｇ、０．５ｍｍｏｌ）および［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂ （０．１０１ｇ、０．２ｍｍｏｌ）と、それぞれ室温で２時間反応させ、０．０８５３ｇの五配位二価 ニッケル錯体ＮｉＢＤＰＰ^OMeを得た。収率は５０％であった。Ｘ線単結晶回折分析による結果は以下のとおりである。

実施例３

実施例１に類似する方法にもとづき、そのフェニル環がトリメチルシリル基により置換されたＢＤＰＰ^TMSを反応開始剤として用い、０．１８０ｇ（０．２ｍｍｏｌ）をとり、水素化ナトリウム（ＮａＨ） （０．０１２ｇ、０．５ｍｍｏｌ） 、および［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂（０．１０１ｇ、０．２ｍｍｏｌ）と、それぞれ室温で２時間反応させ、０．１１４ｇの五配位二価ニッケル錯体ＮｉＢＤＰＰ^TMSを得た。収率は６０％であった。

得た物質二価ニッケル錯体ＮｉＢＤＰＰ^TMSの抗酸化活性分析の結果は図４に示し、ここから、過酸化水素を酸素に変換する過酸化水素酵素様物質の触媒活性有することがわかる。

実施例４

実施例１に類似する方法にもとづき、そのフェニル環がトリメチルシリル基により置換され、かつ、ピロリジン基がヒドロキシ基により置換されたＯＨ−ＢＤＰＰ^TMSを反応開始剤として用い、０．１８６ｇ（０．２ｍｍｏｌ）をとり、水素化ナトリウム（ＮａＨ） （０．０１２ｇ、 ０．５ｍｍｏｌ） 、および［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂ （０．１０１ｇ;、 ０．２ｍｍｏｌ）と、それぞれ室温で２時間反応させ、五座位二価ニッケル錯体の誘導体Ｎｉ−ＯＨ−ＢＤＰＰ^TMSを得た。

得た物質二価ニッケル錯体Ｎｉ−ＯＨ−ＢＤＰＰ^TMSの抗酸化活性分析結果は図５に示し、ここから、過酸化水素を酸素に変換する過酸化水素酵素様物質の触媒活性を有することがわかる。

実施例５

実施例1に類似する方法に基づき、ヒドロキシ基により置換されたピロリジニル基をＯＨ−ＢＤＰＰを反応開始剤として用い、０．１２８ｇ（０．２ｍｍｏｌ）をとり、水素化ナトリウム（ＮａＨ） （０．０１２ｇ、０．５ｍｍｏｌ） 、および［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂ （０．１０１ｇ、０．２ｍｍｏｌ）と、それぞれ室温で２時間反応させ、五配位二価ニッケル錯体Ｎｉ−ＯＨ−ＢＤＰＰを得た。

前述した五配位二価ニッケル錯体Ｎｉ−ＯＨ−ＢＤＰＰから、五配位含有ニッケル三価ニッケル錯体誘導体［Ｎｉ−ＯＨ−ＢＤＰＰ］ＰＦ₆ （ＷＣｔ００５）、および六配位含有ニッケル二価ニッケル錯体誘導体Ｎｉ−ＯＨ−Ｈ₂ＢＤＰＰ（ＷＣｔ００６）をさらに得た。

ＳＯＤ分析キット−ＷＳＴ （Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入）を用いて、得た五配位ニッケル錯体ＷＣｔ００５および六配位ニッケル錯体ＷＣｔ００６のスーパーオキシドジスムターゼ活性を測定した。操作方法は、サンプルのウェルに２０ μl サンプル溶液を加え、ブランクのウェルに２０μl ｄｄＨ₂Ｏを加える。そして、各ウェルに、２００μl のＷＳＴｗｏｒｋｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎをそれぞれ加え、さらに、２０μｌの希釈緩衝液（ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｂｕｆｆｅｒ）を加える。また、ｅｎｚｙｍ ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎをサンプルウェルとブランクウェルにそれぞれ２０ μｌずつ加え、３７℃で２０分間インキュベートする。そしてマイクロプレートリーダー（ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅ ｒｅａｄｅｒ）を使用して、４５０ｎｍ の吸光度を測定し、計算後に活性が得られる。結果は図６および図７にそれぞれ示す。

実施例６

実施例１に類似する方法にもとづいて、そのピロリジニル基が（トリエチレンオキシ)₃により置換されたＯＴＥＧ−ＢＤＰＰを反応開始剤として用い、０．１８７ｇ（０．２ｍｍｏｌ）をとり、水素化ナトリウム（ＮａＨ） （０．０１２ｇ、０．５ｍｍｏｌ）、および［Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆］（ＣｌＯ₄）₂ （０．１０１ｇ、０．２ｍｍｏｌ）と、それぞれ室温で２時間反応させ、０．１３２３ｇの五配位二価ニッケル錯体の誘導体Ｎｉ−ＯＴＥＧ−ＢＤＰＰ （ＷＣｔ００７）を得た。収率は５５％であった。ＥＳＩ−ＭＳで測定により、［ＮａＮｉ−ＯＴＥＧ−ＢＤＰＰ］（ＣｌＯ₄）の特性ピーク、ｍ／ｚ＝９９０．２ＨＮｉ（−ＯＴＥＧ−ＢＤＰＰ⁺）が見られた。Ｘ線単結晶回折分析の結果以下のとおりである。

ＳＯＤ分析キット−ＷＳＴ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから購入）を用いて、前記五配位二価ニッケル錯体ＷＣｔ００７のスーパーオキシドジスムターゼ活性を測定した。操作方法は、サンプルのウェルに２０μｌサンプル溶液を加え、ブランクのウェルに２０μlのｄｄＨ₂Ｏを加える。そして、各ウェルにそれぞれ、２００μｌずつＷＳＴｗｏｒｋｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎを加え、さらに２０μｌの稀釋緩衝液（ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｂｕｆｆｅｒ）を加える。また、２０μｌのｅｎｚｙｍ ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎをサンプルウェルとブランクウェルにそれぞれ加え、３７℃で２０分間インキュベートする。その後マイクロプレートリーダー（ｍｉｃｒｏｐｌａｔｅ ｒｅａｄｅｒ）を利用し、４５０ｎｍの吸光度を測定し、計算後に活性が得られる。

上述した各実施例および上記の活性実験の結果は、本発明にもとづきＳＯＤ様活性または過酸化水素酵素活性を有する五配位または六配位ＮｉＢＤＰＰニッケル錯体およびその誘導体が得られたことを示す。

本明細書で開示されたすべての特徴はあらゆる組み合わせ方ができる。故に本明細書で開示された個別の特徴は、同じ、相当する、または類似する目的の代替特徴に置き換えることができる。したがって、明確な指示がない限り、開示された各特徴は、一連の同等物または類似特徴の実例にすぎない。

前述の説明から、当該技術を熟知する者は容易に本発明の基本特徴を確定でき、かつ、その範囲から逸脱しないという条件で、様々な異なる用途と状況に応じて、本発明の各種変更や潤色を加えることができる。故に、特許の請求範囲にはその他の具体的様式も含まれる。

Claims (19)

1. ＮｉＢＤＰＰ 下記構造式（I）
   で示され、
   前記式中のＲ¹はＨまたはＡ−Ｒ’を表し、
   Ａは結合またはＯまたはＮであり、
   Ｒ’はＨ、アルキル基、ポリアルコキシレート、ポリジメチルシロキサン基、ポリウレタン等の高分子素材または各種アミノ酸群であり、
   Ｒ²はＨまたはフェニル環のパラ置換基であり、アルキル基、アルコキシル基、シラン基、アミノ基、アルキルアミノ基またはヒドロキシ基から選択され、
   Ｒ³はＨまたはピリジン環のパラ置換基であり、アミノ基、アルキルアミノ基、シロキサンアミノまたはシロキサンアミノがＦｅ₃Ｏ₄／ＳｉＯ₂に吸着する複合磁性ナノ粒子から選択され、、
   かつ、前記Ｎｉは二価または三価であり、
   前述した各置換基は、未置換または既に置換されている、
   ＮｉＢＤＰＰニッケル錯体またはその誘導体。
2. ＡはＯであり、Ｒ’はＨである、請求項１に記載のＮｉＢＤＰＰ ニッケル錯体またはその誘導体。
3. ＡはＯであり、Ｒ’はエチレンオキシ基であり、ｎは１〜３の整数である、請求項１に記載のＮｉＢＤＰＰ ニッケル錯体またはその誘導体。
4. 前記フェニル環のパラ置換基Ｒ₂はＣ_1-6アルコキシル基である、請求項１に記載のＮｉＢＤＰＰ ニッケル錯体またはその誘導体。
5. 前記フェニル環のパラ置換基Ｒ²はＣ_1-6シラン基であり、また前記シラン基は未置換または既にＣ_1-6アルキル基により置換されている、請求項１または請求項２に記載のＮｉＢＤＰＰニッケル錯体またはその誘導体。
6. ＮｉＢＤＰＰ下記の構造式（II）
   で表す六配位誘導体であり、
   前記式中ののＲ¹、Ｒ²およびＲ³は請求項１に定義されたとおりであり、
   Ｌはアセトニトリル、水またはｔｅｒｔ-ブチルイソシアネートである、請求項１に記載のＮｉＢＤＰＰ ニッケル錯体またはその誘導体。
7. ２，６ビス（（（Ｓ）-２-（ジフェニルヒドロキシメチル）-1-ピロリジニル）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ）またはその誘導体を順にＮａＨおよび[Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆]（ＣｌＯ₄）₂と反応させて生成することを含む、請求項１に記載のＮｉＢＤＰＰニッケル錯体またはその誘導体を製造する方法。
8. ２，６ビス（（（Ｓ）-２-（ジフェニルヒドロキシメチル）-１-ピロリジニル）メチル）ピリジン（Ｈ₂ＢＤＰＰ）またはその誘導体を [Ｎｉ（ＣＨ₃ＣＮ）₆]（ＣlＯ₄）と反応させて生成することを含む、請求項６に記載のＮｉＢＤＰＰニッケル錯体六配位誘導体を製造する方法。
9. 先に、対応する２，６ビス（（（S）-２-（ジフェニルヒドロキシメチル）-１-ピロリジニル）メチル）ピリジン誘導体（Ｈ₂ＢＤＰＰ誘導体）を合成することを含む、請求項７または請求項８に記載の方法。
10. 前記Ｈ₂ＢＤＰＰ誘導体のピロリジニル環はヒドロキシ基により置換されたものである、請求項９に記載の方法。
11. 前記Ｈ₂ＢＤＰＰ誘導体のピロリジニル環はｎ個のエチレンオキシ基により既に置換され、ｎは１〜３の整数である、請求項９に記載の方法。
12. 前記Ｈ₂ＢＤＰＰ誘導体のフェニル環はＣ_1-6アルコキシル基により置換されたものである、請求項７または請求項８に記載の方法。
13. 前記Ｈ₂ＢＤＰＰ誘導体のフェニル環はメトキシ基により置換されたものである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記Ｈ₂ＢＤＰＰ誘導体のフェニル環はＣ_1-6シラン基により既に置換され、前記シラン基は未置換またはＣ_1-6アルキル基により置換されたものである、請求項７または請求項８に記載の方法。
15. 請求項１または請求項６に記載のＮｉＢＤＰＰニッケル錯体またはその誘導体を含む、抗酸化剤組成物。
16. 医薬品の製造に使用される、請求項１５に記載の抗酸化剤組成物。
17. 保健食品の製造に使用される、請求項１５に記載の抗酸化剤組成物。
18. 化粧品の製造に使用される、請求項１５に記載の抗酸化剤組成物。
19. 環境または土壌の抗酸化剤の製造に使用される、請求項１５に記載の抗酸化剤組成物。