2016 Fiscal Year Research-status Report
ケイ素の特性を利用する光線力学的治療用ポルフィリン分子の創製
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15K07874
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| Research Institution | Meiji Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
高波 利克 明治薬科大学, 薬学部, 教授 (40241111)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光線力学治療 / ポルフィリン光増感剤 / ケイ素官能基 / 酸化電位 / 吸収波長 / βーシリル化 / meso-シリル化 / シリル亜鉛反応剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代の光線力学的治療(PDT)用ポルフィリン光増感剤には、光線過敏症を発症しない「速やかな薬物代謝」、及び高い組織透過性や他の生体物質へのダメージを最小限に抑えることのできる「長波長化」の二点が求められている。本研究は、シリルメチル基やジシラニル基などのケイ素官能基をポルフィリン環に導入することにより酸化電位の大幅な低下や吸収波長の著しい長波長化が期待できることに着目し、これらのケイ素の特性を利用した新たなPDT用ポルフィリン光増感剤の開発基盤を構築することを目的に遂行するものである。
平成28年度は、これまで例のなかったポルフィリンのβ位への直接的シリル化について検討した。その結果、ケイ素源として HSiMe(OSiMe3)2を用いたIr触媒C-H活性化によるmeso-無置換ポルフィリンへの効率的なβ位選択的シリル基導入反応を開発した。さらに、このシリル基は、緩和な条件で酸化、ハロゲン化、及びクロスカップリング反応により官能基変換することができ、β-シリルポルフィリンが様々な機能を持つポルフィリンを構築する上で有用な合成中間体として利用できることを明らかにした。
上述のように、ポルフィリンへの効率的なβ位選択的シリル基導入反応を開発することができたが、より嵩高いmeso位へのシリル基導入はよりチャレンジングである。最近、Ni触媒存在下、ケイ素源としてとしてシリル亜鉛反応剤R3SiZnClを用いてmeso-ブロモポルフィリンと反応させると、比較的効率良くmeso位へのシリル基導入が進行することを見出した。現在、収率等のさらなる向上について、反応条件の精査中である。
また、拡張ポルフィリンへシリル基を導入すると、酸化電位の低下や吸収波長の長波長シフトなど、特徴的な物性を持つようになることを見出し、PDT用ポルフィリン光増感剤の設計指針を得ることができた。
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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
当初の予定通り、C－H活性化を伴うポルフィリンのβ位へのシリル基の導入反応を開発することが出来た。また、β位よりもはるかに嵩高いため困難とされてきたmeso位へのシリル基導入が、求核性カップリングパートナーとしてシリル亜鉛反応剤R3SiZnClを用いると比較的容易に達成できることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ポルフィリンのβ位へのシリル基導入に続き、meso位へのシリル基導入を確立する。meso位は隣接する二つのβ炭素上の水素により立体的混み合いが大きく、そのシリル化は未だにチャレンジングなテーマであるが、最近、ケイ素源としてシリル亜鉛反応剤R3SiZnClを用いNi触媒存在下、meso-ハロゲン化ポルフィリンとのカップリングを行うことにより、解決できる可能性を見出した。今年度は、この反応を早急に確立する。また、各種拡張ポルフィリンへのシリル基導入による光化学的・電気化学的物性の改変を明らかにし、光線力学的治療(PDT)用ポルフィリン光増感剤としてより実用に近い化合物を構築する。
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