2020 Fiscal Year Annual Research Report
Design and synthesis of heavy atom-free photosensitizers based on the biradical intersystem crossing mechanism and its application to photodynamic therapy
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16H04176
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
湯浅 英哉 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90261156)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光増感剤 / ビフェニル化合物 / 分子内CT / ビラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新しい低分子量光増感剤を開発し、癌の光線力学治療（PDT）への応用を目指している。医薬品の高組織移行性と低免疫原性を保つためには、分子量500以下であることが望ましい。PDTの光増感剤も低分子であることが望まれるが、既知の増感剤は分子量が比較的大きい。いっぽう、我々の固体室温燐光物質の研究により、電荷移動（CT）光励起で生成するビラジカルを利用すれば低分子でも増感作用に必要な励起三重項（T1）を効率的に生成できることがわかった。本研究では、ベンゼン環が単結合で共有結合してつながったビフェニル（BP）を骨格として、分子内CTを経由してT1を容易にする分子の探索を行い、両端にニトロ基とメトキシ基を持つビフェニルが一重項酸素生成に対する高い光増感能を持つことを明らかにしてきた。このように低分子量（229.2）の化合物が光増感能を持つことは稀であり、実用的なPDTの増感剤として開発する価値がある。本研究では、この新しい増感剤の増感機構を種々の光物性測定から研究し、分子内CTに続くBPのツイストによるスピン軌道結合が関与した項間交差による機構を明らかにした。さらに、癌においてグルコース輸送体の発現が亢進することを利用し、グルコース（Glc）などの糖が付加したビフェニル誘導体（分子量約410）の合成を行った。このGlc-BP複合体はHeLa細胞などの癌細胞に取り込まれ、PDT作用を示すこともわかった。また、Glc-BPが体内グリコシダーゼで切断されないチオグリコシドがさらに大きなPDT効果を持つ事もあきらかにした。研究計画にはない応用としてオリゴ核酸にBPを導入することにより、選択的に特定位置のグアニンをオキソグアニンに光酸化できることも明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
