2020 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis of effective photosensitizer accumulating in cancer for photo dynamic therapy
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19H02791
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
野元 昭宏 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60405347)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧浦 理恵 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30457436)
片岡 洋望 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40381785)
矢野 重信 奈良女子大学, 大和・紀伊半島学研究所, 協力研究員 (60011186)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 有機典型元素化学 / 光がん治療 / 糖鎖連結薬 / 一重項酸素 / バクテリオクロリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
野元グループでは薬剤の大スケールでの合成法確立のため、最も困難なブロモアルキル化の際の反応条件を再検討し、不純物をエステル化することにより系外に追い出すことで、大幅な収率向上を達成し、20グラムスケールでの大量合成に成功した。矢野グループにおいて純度確認を行ったところ、十分高い純度を有していることが明らかとなった。またアセトキシメチル置換ポルフィリンは細胞導入性が十分ではなかった結果が得られたため、脂溶性が高すぎることに原因があると考え、野元グループでは、特に白金錯体が一重項酸素の発生率が非常に高かったことから、従来、細胞導入性が高かったクロリン誘導体に対し、白金およびパラジウムの導入を行った。また、イメージングに特化したポルフィリン薬剤についても新たにマルトトリオース連結誘導体を新たに合成した。牧浦グループでは、昨年合成に成功したバクテリオクロリン誘導体の物性を確定するために、詳細な発光測定を行った。光波長カットフィルターを新たに導入し、吸収光と発光現象について詳細に調べたところ、ストークスシフトは小さく、吸収光に対しほぼ同波長に発光波長を有することが明らかとなった。今後ストークスシフトを広げることについても検討するが、あまりにも発光波長が離れると観測限界である近赤外領域に至ってしまう。現在の医療装置では照射レーザー光は一定であるが、観測光は可変であるため、十分に使用可能であると判断した。矢野グループではこれらの薬剤の高純度化をHPLC、GPCによって進め、in vivo試験に可能な高純度薬剤とした。片岡グループではこれらの薬剤の癌細胞に対する殺細胞効果を調べた。その結果、白金クロリン錯体は癌細胞に対する殺細胞効果が大きく向上した。イメージング用ポルフィリンは細胞内で消光が大きく、十分な観測には至らなかった。今後バクテリオクロリンタイプの詳細な検討を進める。
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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
一昨年は若干の進度遅滞が発生したものの、その後の研究開発において、生体透過性が高いより長波長の光を吸収可能な新薬剤の合成に成功した。牧浦グループでは、この新薬剤に関する吸収、りん光測定を行いイメージング剤としての新しい可能性を見出した。また十分な細胞内導入は観測されなかったものの、イリジウム錯体の一重項酸素発生の測定には成功した。特に特殊な測定装置と通常の反応UV測定との相関を明らかにしたことで、今後容易に分子設計を進めることが可能となった。片岡グループの白金薬剤の効果は一見、生体には不適合にも思うが、非常に効果が高く、抗癌薬剤で実際にプラチナ製剤が使われていることを考慮すると十分に検討価値がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年は若干の進度遅滞が発生したが、その後新薬剤の合成に成功し、吸収、りん光測定に至った。研究計画に沿って、本年度は野元グループでは、外部委託で低毒性を明らかにした薬剤の動物実験を進めるために薬剤合成を行うとともに、牧浦グループで合成したバクテリオクロリン骨格に対し、糖鎖の導入を行う。同時に薬剤の大量合成法を確立する。牧浦グループでは、合成に成功した新たな薬剤骨格の誘導体化を図るとともに、糖鎖が導入されたものについても野元グループの合成物が届き次第、一重項酸素発生の可能性をスペクトル測定から明らかにする。片岡グループでは、新たに抗体薬剤としての可能性について調べるとともに、癌ターゲティング可能な抗体への薬剤導入を試みる。矢野グループでは、各グループの新薬剤の高純度化をオープンカラム、逆相オープンカラム、GPCを用いて行うことで、大量生産が可能かについて調べるとともに、HPLCによって純度決定を行う。また昨年度は、学会、展示会などが制限されていたが、本年はオープンになることが予想され、化学メーカーへのアピールも検討し、研究成果の普遍的利用が可能な体制を作る方法を探る。これらを総合して、既存の薬剤を上回る点について、整理する予定である。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Large-Scale Synthesis of Thio-Glucose-Conjugated Chlorin E6 for Photodynamic Therapy2021
Author(s)
Akihiro Nomoto, Hiroaki Yamaguchi, Masato Masuda, Keisuke Hyakumura, Shintaro Kodama, Tomohiro Osaki, Yoshiharu Okamoto, Mamoru Tanaka, Hiromi Kataoka, Atsushi Narumi, Tomokazu Yoshimura, Shigenobu Yano, and Akiya Ogawa
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Journal Title
Heterocycles
Volume: 103
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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