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Development of Hypervalent Iodine Transfer and Rapid Halogen Labelling for Theranostics

Research Project

Project/Area Number 19K22177
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 33:Organic chemistry and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Matsunaga Shigeki  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (50334339)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords超原子価ヨウ素 / アスタチン / セラノスティクス / イプソ位置換 / 放射標識 / 固相反応
Outline of Research at the Start

211Atおよび18Fを様々な医薬骨格に自由自在に導入できる自動化学合成手法の開発に取組み、臨床適用に向けた合成化学的な障壁を克服することを目指す。2ヶ年の研究を通じて、(1)独自のヨードニウム転移反応を利用した超原子価ヨウ素の位置選択的導入法の確立、(2)超原子価ヨウ素の特性を活かした同一中間体からの迅速ハロゲン標識(211Atおよび18F)導入法の確立、(3)超原子価ヨウ素種の固相担持カートリッジ化と放射線防護のための隔離環境下における自動合成システムへの適用検証、の3点を実施する。

Outline of Final Research Achievements

We have developed a transition-metal-free 211At-astatination of spirocyclopentyl aryliodonium ylides by using nucleophilic 211At anion under reducing reaction conditions. Multi-functionalized molecules and heteroarenes were efficiently radiolabeled, avoiding the use of toxic organotin reagents and the difficult to control electrophilic 211At cation. This method is expected to facilitate further studies on the development of 211At-based targeted alpha therapy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がん細胞を標的する薬剤を放射性核種で標識し、体内に投与することで、がん細胞特異的に放射線を照射するがん治療法が注目を集めている。特に、短い距離に高いエネルギーを放出するアルファ線を用いた治療法が将来性の高い手法と言えるが、その基盤となる合成手法が未熟であり、課題であった。本研究では、遷移金属を使用せずに簡便にアルファ線放射核種アスタチンを標識する手法の開拓に成功し、がんの診断と治療の融合へ向けた第一歩となる成果と言える。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Transition-metal-free nucleophilic 211At-astatination of spirocyclic aryliodonium ylides2021

    • Author(s)
      Matsuoka Keitaro、Obata Honoka、Nagatsu Kotaro、Kojima Masahiro、Yoshino Tatsuhiko、Ogawa Mikako、Matsunaga Shigeki
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 19 Issue: 25 Pages: 5525-5528

    • DOI

      10.1039/d1ob00789k

    • NAID

      120007181801

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of Monoaryl-λ3-iodanes from Arylboron Compounds through ipso-substitution2021

    • Author(s)
      Ayako Nakano, Yukino Okabe, Keitaro Matsuoka, Narumi Komami, Keito Watanabe, Masahiro Kojima, Tatsuhiko Yoshino, and Shigeki Matsunaga
    • Journal Title

      Heterocycyles

      Volume: 103 Issue: 2 Pages: 670-670

    • DOI

      10.3987/com-20-s(k)45

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chemoselective Cleavage of Si-C(sp3) Bonds in Unactivated Tetraalkylsilanes Using Iodine Tris(trifluoroacetate)2020

    • Author(s)
      Matsuoka Keitaro、Komami Narumi、Kojima Masahiro、Mita Tsuyoshi、Suzuki Kimichi、Maeda Satoshi、Yoshino Tatsuhiko、Matsunaga Shigeki
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 143 Issue: 1 Pages: 103-108

    • DOI

      10.1021/jacs.0c11645

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Heteroaryl Iodanes(III) via ipso‐Substitution Reactions Using Iodine Triacetate Assisted by HFIP2019

    • Author(s)
      Matsuoka Keitaro、Komami Narumi、Kojima Masahiro、Yoshino Tatsuhiko、Matsunaga Shigeki
    • Journal Title

      Asian Journal of Organic Chemistry

      Volume: 8 Issue: 7 Pages: 1107-1110

    • DOI

      10.1002/ajoc.201900200

    • NAID

      120006876285

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Iodine tris(trifluoroacetate)を用いた化学選択的な不活性テトラアルキルシランのSi-C(sp3)結合切断反応の開発2021

    • Author(s)
      松岡慶太郎、駒見成実、渡辺啓仁、小島正寛、美多剛、鈴木机倫、前田理、吉野達彦、松永茂樹
    • Organizer
      第19回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Chemoselective Cleavage of Si-C(sp3) Bonds in Unactivated Tetraalkylsilanes Using Iodine Tris(trifluoroacetate)2021

    • Author(s)
      松岡 慶太郎、駒見 成実、渡辺 啓仁、小島 正寛、美多 剛、鈴木 机倫、前田 理、吉野 達彦、松永 茂樹
    • Organizer
      日本化学会第101春季年会(オンライン開催)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 薬品製造化学研究室

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/publication.html#pub2021

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 北海道大学大学院薬学研究院 薬品製造化学 発表論文

    • URL

      https://www.pharm.hokudai.ac.jp/yakuzou/publication.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 芳香族アスタチン化合物の製造方法2020

    • Inventor(s)
      松永茂樹、吉野達彦、松岡慶太郎、小川美香子
    • Industrial Property Rights Holder
      北海道大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-07-04   Modified: 2023-01-30  

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