2020 Fiscal Year Research-status Report
ライソゾーム病の光化学治療を指向した近赤外光吸収色素の合成と機能開発
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20K06978
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
神野 伸一郎 愛知学院大学, 薬学部, 教授 (20537237)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | キサンテン系色素 / アミノベンゾピラノキサンテン系色素 / 近赤外光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ライソゾーム病は，ライソゾームに局在する分解酵素が欠損や構造異常をきたした結果，古くなった脂質などの老廃物が蓄積する難病であり，ひとつで複数の疾患に対して有効性を示す治療薬・治療法の開発が求められている。本研究では，新たな近赤外吸収色素を合成し，ライソゾーム病に関わる老廃物を光で物質変換できる触媒としての機能を引き出すことを目的とする。研究代表者はこれまで，アミノベンゾピラノキサンテン系 (ABPX) 色素の合成と機能探索に取り組むなかで，ABPXに臭化メチルマグネシウムを作用させることで，9位にメチル基が導入され，シアニン系色素が縮環した構造体を生成する反応と，吸収波長が長波長化することを見いだしてきた。そこで本年度は，様々な求核剤に対する ABPX の反応性を調査し，生成する縮環型シアニン系色素の吸収波長の変化を調べた。その結果， ABPXはトリメチルシリルヨージド，トリメチルシリルシアニド，トリメチルシリルジアゾメタンと反応し，吸収波長が最大で80 nm 程度，長波長シフトすることを見いだした。またジアザビシクロウンデセンなどの有機塩基共存下，アセトン分子が導入されるといった興味深い結果が得られた。続いて，縮環型シアニン系色素のHOMO と LUMO の電子の偏りを調べ，吸収波長に対する置換基の効果を，DFT計算を用いて調べた。その結果，発色団の窒素部位にドナー性の置換基，7位と7’位の炭素上に電子求引性の置換基を導入することで，HOMO-LUMOギャップが小さくなり，更なる吸収波長の長波長化が期待できることがわかった。そこでドナー性の置換基としてジュロリジン，ピロリジン，ピペリジン骨格を有する ABPX誘導体，A性の置換基としてテトラ及びジクロロ安息香酸を導入した ABPX誘導体を合成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
求電子体となる ABPX は，ジカチオン性を示すため，シリカゲルクロマトグラフィーや再結晶法を用いて効分離精製を行うには至らなかったため，本研究課題を進捗する上では，化合物の効率的な分離精製法の開発が急務な課題となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずはODSカラムを用いた逆相クロマトグラフィーを用いた分離精製の条件を検討する。本方法で良い結果が得られない場合，ローダミン系色素の新たな分離精製法として開発された Air bubble flotation法などを活用する。
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| Causes of Carryover |
色素化合物の分離精製が難航し，進行状況が遅れたことが理由で次年度の使用額が生じた。次年度は本項目の改善を行うと同時に、当該研究プロジェクトで活用する縮環型シアニン系色素の合成，構造解析，化合物の誘導化を推進させていく計画である。
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