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2021 Fiscal Year Research-status Report

光によるスルホキシドの立体化学の制御とその医薬品候補化合創製への応用

Research Project

Project/Area Number 19K16454
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

牧野 宏章  東京理科大学, 薬学部薬学科, 助教 (40784369)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords光 / ラセミ化 / キラルスルホキシド / 光増感剤
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、キラルなスルホキシドを有する医薬品やその関連化合物に対して光エネルギーによる光学純度の低下が起こるか検討し、スルホキシドの光学純度が低下する構造的要因を明らかにしてきた。その結果、可視光光増感剤存在下、LEDによる可視光照射により、瞬時に(<1 min)キラルスルホキシドがラセミ化することを見出した。この成果を利用し、3年目以降スルホキシドのラセミ体について光による不斉誘起反応の開発と医薬品合成への応用を行ってきた。その結果、HPLCリサイクルシステムを用いた実用性の高い動的不斉誘起法を開発した。本動的不斉誘起法は、以下の工程によって成り立つ。初めに、キラルカラムによって所望するエナンチオマーを分取したのち、もう一方のエナンチオマーをリサイクル経路に戻し、固相担体に結合した固相光増感剤存在下光を照射する。光照射によりごく短時間(1分程度)でラセミ化反応が進行し、得られたラセミ体をキラルカラムによって分離し、所望するエナンチオマーを分取する。予備的な検討ではあるが、この工程を4回繰り返し、キラルなスルホキシド化合物であるクロルプロマジンS-オキシドを86%の収率、98%eeの光学純度で得ることができた。また、繰り返し回数を増やすことで、収率の向上が容易に可能である。これにより、動的不斉誘起法が医薬品の原料となるキラルな化合物の合成に有用であることを実証した。本システムは、全く不斉源を用いず、光とキラルカラムを用いてリサイクルHPLCを作動させるだけで、キラル化合物をほぼ100%の収率、100%eeの光学純度で製造することができ、非常に有用性が高い。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究結果は、特許取得を目指し、研究開発を行っている。
そのため、論文発表や学会発表にやや遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

本動的不斉誘起法を用いて、スルホキシドの基質一般性や医薬品への適用拡大を検討していく。また、本技術を用いて製造販売を見据えたシステムの開発及びプロトタイプの開発を行っていく。

Causes of Carryover

コロナ禍による研究速度の低下

  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Photoisomerization of Sulindac and Ozagrel Hydrochloride by Vitamin B2 Catalyst Under Visible Light Irradiation2022

    • Author(s)
      Suga Mayuko、Makino Kosho、Tabata Hidetsugu、Oshitari Tetsuta、Natsugari Hideaki、Takahashi Hideyo
    • Journal Title

      Pharmaceutical Research

      Volume: 39 Pages: 577~586

    • DOI

      10.1007/s11095-022-03203-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapid Photoracemization of Chiral Alkyl Aryl Sulfoxides2021

    • Author(s)
      Makino Kosho、Tozawa Kumi、Tanaka Yuki、Inagaki Akiko、Tabata Hidetsugu、Oshitari Tetsuta、Natsugari Hideaki、Takahashi Hideyo
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Pages: 17249~17256

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c02320

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conformational Preference of 2′-Fluoro-Substituted Acetophenone Derivatives Revealed by Through-Space <sup>1</sup>H?<sup>19</sup>F and <sup>13</sup>C?<sup>19</sup>F Spin?Spin Couplings2021

    • Author(s)
      Otake Chinatsu、Namba Takuya、Tabata Hidetsugu、Makino Kosho、Hirano Kiriko、Oshitari Tetsuta、Natsugari Hideaki、Kusumi Takenori、Takahashi Hideyo
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Pages: 4638~4645

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00051

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Atropisomeric Properties of <i>N</i>-Acyl/<i>N</i>-Sulfonyl 5<i>H</i>-Dibenzo[<i>b</i>,<i>d</i>]azepin-7(6<i>H</i>)-ones2021

    • Author(s)
      Namba Takuya、Hotta Mayuno、Tabata Hidetsugu、Makino Kosho、Oshitari Tetsuta、Natsugari Hideaki、Takahashi Hideyo
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Pages: 7563~7578

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00594

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スルホキシドの高速光ラセミ化反応を利用したキラルなスルホキシドの供給法の開発2021

    • Author(s)
      牧野宏章、斗沢紅美、田中優希、稲垣昭子、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • Organizer
      第47回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [Patent(Industrial Property Rights)] エナンチオマー調製システム及びエナンチオマー調製システム用光照射装置2021

    • Inventor(s)
      高橋秀依、牧野宏章、金丸国夫
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋秀依、牧野宏章、金丸国夫
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021- 32905

URL: 

Published: 2022-12-28  

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