液性検体含有メルカプタンの定量分析法開発への基礎的研究―口臭の疫学調査へ向けて

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K10256
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 伊藤 博夫 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (40213079)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 茂樹 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (20226038)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 予防歯学 / 口臭 / 歯周病 / メチルメルカプタン(メタンチオール) / ハイスループット分析 / 液体クロマトグラフィー / 有機化学

Outline of Annual Research Achievements

現在の口臭検査法は呼気ガスを検体としているが、唾液中に溶存する口臭物質の測定が可能になれば、検体処理能力や検査場面の拡大などの点において画期的な口臭検査法の開発につながる。液体試料中のチオールの分析を口臭検査法に応用することを目的として、アミノ酸高感度定量分析法として汎用されているオルトフタルアルデヒド（OPA）法の改良応用に取り組んだ。
これまでに本研究チームが構築したチオール分析のためのOPA改良法では、OPA、第一級アミン、チオールの3成分縮合反応がイミン中間体を経由する2段階の反応で順に進行し、最終的にイソインドール誘導体が生成するという反応メカニズムが推定されるため、新規のチオール捕捉試薬としてイミン中間体化合物を合成することを試みた。トリスヒドロキシプロピルアミノメタンのヒドロキシ保護体を用いてイミン中間体化合物の合成を行ったが、チオール捕捉用試薬として満足できる性能を示さなかった。
一方、OPAよりも優れたチオール分析試薬の開発を目指してOPAの4位にフルオロ、ブロモ、メチル、メトキシの各置換基を持つ4種のOPA類縁体を2-ブロモベンズアルデヒドの4位置換体を原料として合成した。4種のOPA類縁体とn-プロパンチオールおよび3-アミノペンタンの3成分縮合反応により生成したイソインドール誘導体の位置異性体の構造と生成比を１H NMRで解析した。この結果、従来の理論であるイミン中間体を経由する反応経路よりも、ビスヘミアミナール中間体を経由する反応経路の方が主要な反応メカニズムである可能性が示された。以上により全く新しいチオール捕捉試薬の設計の道筋が発見された。