Development of multi-stimuli-responsive metallodrugs

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05456
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: Osaka Institute of Technology (2021-2022); 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) (2020)
• Principal Investigator: Hirahara Masanari 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (90609835)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上北 尚正 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (50373402)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ルテニウム / 光配位子置換反応 / 抗がん剤 / 光反応 / 光異性化 / メタロドラッグ

Outline of Final Research Achievements

Metal complexes have been used commercially as anticancer agents. In the development of metallodrugs based anticancer agents, increase of cell selectivity is one of the important points. In this study, we developed polypyridyl ruthenium complexes, which are both pH- and photo-responsive into anticancer agents. The photoreactivity of ruthenium pyrazole complexes changed significantly after pH 7, suggesting that the reactivity may differ between normal cells and cancer cells. The anticancer activity of the complex against lung cancer cells (A549) was also investigated, and it was found that the complex had anticancer activity even at a very low concentration of 10-8 M under photoirradiation.

Free Research Field

錯体化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がんは死因の約半数を占めるだけでなく、壮年期においても主要な死因の一つであり、画期的ながんの治療法が模索されている。シスプラチンに代表される金属錯体由来の抗がん剤は、DNAに金属が直接結合するために活性が高いものの、副作用が大きいことが知られている。本研究課題では、光応答性とpH応答性を併せもつ金属錯体を用いて、がん細胞が存在するpH領域で、抗がん活性のある金属錯体種に変化しがん細胞を細胞死させる反応系の構築を目指した。得られた金属錯体は、光照射によって抗がん活性が増加し、10-8 M という極めて低濃度で肺がん細胞に対する毒性を示すことが見出され、光駆動型の抗がん剤としての応用が期待される。