2015 Fiscal Year Research-status Report
緑藻由来ニグリカノシド類の有糸分裂阻害活性の最小基本構造の解明を目指す全合成研究
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15K01794
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
藤原 憲秀 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20222268)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 全合成研究 / クライゼン転位 / 鎖状エーテル / 有糸分裂阻害剤 / 1,4-ジアルコキシ-2-ブテン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
緑藻由来の糖脂質のニグリカノシド類は、強力な有糸分裂阻害活性と新規で特異なエーテルクロスリンク型化学構造を持つため、薬剤耐性を克服しうる新たな抗癌剤のリードとして強く期待される。一方、緑藻による産生量が低く物質供給に難があり、当初は立体化学も未解明のため、詳細な生物活性の研究が停滞している。申請者は、「立体化学と生物活性基本構の解明」を目的として、ニグリカノシド類の様々な部分構造を立体化学が明確な形で合成し、天然物とのスペクトル比較と生物活性評価を行うことを計画した。さらに、ニグリカノシド類の「全合成による物質供給の実現」に向けた研究展開を計画した。なお、エーテルクロスリンク部の立体選択的構築法とエーテル結合部間の炭素-炭素二重結合形成法の開発が本研究達成上の鍵となるため、優先的に検討することとした。
平成27年度は合成化学を基盤として、ニグリカノシドAジメチルエステルの絶対配置の効率決定を計画していた。しかし、この研究の途上、Readyらにより同化合物の全合成が達成され、同時に絶対立体配置も解明された（ReadyらChem. Sci. 2015, 6, 2932)。しかし、その合成法は多段階を要し合成供給にはまだ効率化が必要な状況である。申請者は、独自に別経路での同化合物の全合成方法を考案していたため、Readyによって提出された絶対立体構造を標的とした効率全合成の達成に計画を変更した。これまでに同化合物の2つのエーテルクロスリンク部についてClaisen転位を利用した立体選択的合成法を確立している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成27年度はニグリカノシドAジメチルエステルの絶対配置の効率決定を計画していたが、Readyらによる全合成の報告により絶対配置が既知の状態から合成を開始できる事となった。生物活性調査のためには、同化合物の量的供給が必要であり、そのためには効率的な全合成法の確立が急務となる。Readyの全合成は多段階を要するため、申請者は独自の方法での効率全合成を目指すこととした。2つのエーテルクロスリンク部の立体選択的構築が課題であったが、同一様式のIreland-Claisen転位反応を用いて、それぞれを統一的に構築することに成功した。また、エーテルクロスリンク部に近接する酸素官能基の立体選択的導入にも成功し、同化合物のほぼ全ての不斉点を望む立体化学で導入する目処がついた。全合成研究に関しては、下部脂肪酸鎖のエーテル結合部間の炭素-炭素二重結合形成法の課題解決を残すのみとなり、順調に研究が推移している。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度以降は、ニグリカノシドAジメチルエステルの下部脂肪酸鎖のエーテル結合部間の炭素-炭素二重結合形成法の課題を解決する。具体的には、1,4-ジアルコキシ-2-ブテン構造を左右に分け、中央のアルケン部で連結する新規な方法を探索する。1,4-ジアルコキシ-2-ブテン構造の構築例は、アルケンメタセシス以外ではあまり例が無いが、実際の合成では他にアルケン部が多くアルケンメタセシスは適用できないため、新たな方法論を探索する。ベータ位にアルコキシ基を持つアルファシアノホスホン酸エステルによるHorner-Emmons型反応や、ベータ位にアルコキシ基を持つアルファシアノスルホンによるJulia-Kocienski型のアルケン化を検討し、アルコキシ基を脱離させずにアルケンを構築する条件を探索する。その後、シアノ基を水素に変換して目的の構造構築を達成する。この構造構築法が確立した後、ニグリカノシドAジメチルエステルの全合成に適用する。全合成達成後に合成品の生物活性を調査する予定である。
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| Causes of Carryover |
平成27年度に生じた次年度使用額は、経費の節減の結果生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度に生じた次年度使用額は、次年度の消耗品費と合わせて試薬（消耗品）の購入に使用する。
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