レーザーによるがんの光化学治療に有効な増感色素の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13554025
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 井上 秀成 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60051752)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉岡 直樹 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30222392)
• Keywords: がん細胞 / 光化学治療 / 光増感色素 / クロロフィル誘導体 / 金属クロロフィル / クロリン / ポルフィリン / DNA

Research Abstract

レーザーによるがんの光化学治療や蛍光診断に有効な光増感色素を開発するために、がん細胞中DNAへの集積性の高いクロロフィル誘導体やポルフィリンを系統的に探索し、クロリン系及びポルフィリン系色素分子の構造とDNA集積特性との関係を検討した。具体的には、クロリン系光増感色素は天然由来のクロロフィル誘導体やクロロフィルに化学修飾を施した後、高速液体クロマトグラフィーにより分取・精製し、NMR、質量分析などにより構造決定を行った。また、ポルフィリン系光増感色素は水溶性の観点から複素環をメソ位に有するカチオン性ポルフィリンをアドラー法やリンゼイ法などにより合成してカラム精製の後、NMRにより同定確認した。得られたクロロフィル誘導体やカチオン性ポルフィリンがin vitroでDNA集積性を有するかを可視・紫外光度滴定、円二色性、磁気円偏光二色性などにより調べた。DNAへの高い集積性が認められた光増感色素については、そのDNAへの結合の様式とDNA光切断能を解明するため、DNA融解温度の測定や電気泳動の測定などの実験を行った。それより、中性やカチオン性のクロロフィル誘導体の中には、ポリアニオンであるDNAと強く相互作用するものも見出された。さらに、がん細胞中のDNAへの集積性が認められた両親媒性クロロフィル誘導体については、ドラッグデリバリーの視点から血清アルブミンや低密度リポタンパクとの親和性を可視吸収スペクトル及び蛍光スペクトルの変化の測定により調べた。以上の結果より、両親媒性のクロロフィル誘導体やポルフィリンは光増感剤としてDNAと相互作用し、また血清アルブミンより血中を輸送されることが分かった。

Research Products

• [Publications] Inoue, H.: "Preparation and Revesed-Phase High Performance Liquid Chromatography of Protochiorophyll Derivatives"Analytical Sciences. 17 Suppl.. i605-i607 (2001)
• [Publications] Inoue, H.: "Interaction of Water-Soluble Metallochiorophylls with DNA"Phosphorus, Sulfur, and Silicon. 177. 2101-2101 (2002)
• [Publications] Mudasir: "DNA Binding of Iron(II) Complexes with 1,10-Phenanthroline and 4,7-Dipheny1-1, 10 -phenanthroline: Salt Effect, Ligand Substituent Effect, Base Pair Specificity and Binding Strength"J. Inorg. Biochem.. 94. 263-271 (2003)