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2013 Fiscal Year Final Research Report

Development of Novel Antioxidants Based on Thermodynamic Parameters Calculated by Density Functional Theory

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23590064
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionNational Institute of Radiological Sciences

Principal Investigator

NAKANISHI Ikuo  独立行政法人放射線医学総合研究所, 重粒子医科学センター, 主任研究員 (70356137)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Keywords活性酸素種 / 抗酸化物質 / ラジカル / 有機化学 / 計算化学
Research Abstract

To prevent life-style related diseases, senescence, as well as radiation damage, we designed and synthesized phenolic antioxidants with lower O-H dissociation energies (D(HT)) of the phenolic OH group or ionization potentials (IP) than natural antioxidants based on the density functional theory calculations. The compounds, thus obtained, showed significantly higher radical-scavenging activity as compared to parent antioxidants. The lower the calculated D(HT) or IP values is, the higher the radical-scavenging activity becomes. Furthermore, some of the compounds showed radioprotective activity toward rat thymocytes without toxicity. However, no correlation was observed between radical-scavenging and radioprotective activities of these antioxidants, indicating that other factors, such as lipophilicity, are important to use these compounds toward cells and animals.

  • Research Products

    (50 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (20 results) Book (9 results) Remarks (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and Radical-Scavenging Activity of a Dimethylcatechin Analogure2014

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、大野彰子、栗原正明、宮田直樹、松本謙一郎、中村朝夫、福原潔
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett

      Volume: 58巻 Pages: 2582-2584

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2014.03.029

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Scavenging of Reactive Oxygen Species Induced by Hyperthermia in Biological Fluid2014

    • Author(s)
      上野恵美、乳井美奈子、中西郁夫、安西和紀、小澤俊彦、松本謙一郎、宇都義浩
    • Journal Title

      J. Clin. Biochem. Nutr

      Volume: 54巻 Pages: 75-80

    • DOI

      10.3164/jcbn.13-61

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Disproportionation of a 2,2-Diphenyl- 1-picrylhydrazyl Radical as a Model of Reactive Oxygen Species Catalysed by Lewis and/or Brønsted Acids2014

    • Author(s)
      中西郁夫、川島知憲、大久保敬、和氣司、宇都義浩、鎌田正、小澤俊彦、松本謙一郎、福住俊一
    • Journal Title

      Chem. Commun

      Volume: 50巻 Pages: 814-816

    • DOI

      10.1039/C3CC47819J

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Ionic Radius of Bio-Related Redox- Inactive Metal Ions on the Radical- Scavenging Activity of Flavonoids Evaluated by Photometric Titration2013

    • Author(s)
      和氣司、小林茂樹、松本謙一郎、小澤俊彦、鎌田正、中西郁夫
    • Journal Title

      Chem. Commun

      Volume: 49巻 Pages: 9842-9844

    • DOI

      10.1039/C3CC45124K

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-Throughput Screening of Radioprotectors Using Rat Thymocytes2013

    • Author(s)
      関根(鈴木)絵美子、中西郁夫、下川卓志、上野恵美、松本謙一郎、村上健
    • Journal Title

      Anal. Chem

      Volume: 85巻 Pages: 7650-7653

    • DOI

      10.1021/ac401903h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison of in Vivo and in Vitro Antioxidative Parameters for Eleven Food Factors2013

    • Author(s)
      犬童寛子、中西郁夫、大久保敬、YEN, Hsiu-Chuan、乳井美奈子、MANDA, Sushma、松本謙一郎、福原潔、安西和紀、伊古田暢夫、松井裕史、南山幸子、中島暉、市川寛、福住俊一、小澤俊彦、向井千秋、馬嶋秀行
    • Journal Title

      RSC Adv

      Volume: 3巻 Pages: 4535-4538

    • DOI

      10.1039/C2RA22686G

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Method for Assessing X-ray-Induced Hydroxyl Radical-Scavenging Activity of Biological Compounds/Materials2013

    • Author(s)
      上野恵美、中西郁夫、松本謙一郎
    • Journal Title

      J. Clin. Biochem. Nutr

      Volume: 52巻 Pages: 95-100

    • DOI

      10.3164/jcbn.12-75

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The High Stability of Intermediate Radicals Enhances the Radical-Scavenging Activity of Aminochromanols2012

    • Author(s)
      稲見圭子、中西郁夫、森田海根、古川美礼、大久保敬、福住俊一、望月正隆
    • Journal Title

      RSC Adv

      Volume: 2巻 Pages: 12714-12717

    • DOI

      10.1039/C2RA21928J

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetics and Mechanism for the Scavenging Reaction of the 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl Radical by Synthetic Artepillin C Analogues2012

    • Author(s)
      川島知憲、MANDA, Sushma、宇都義浩、大久保敬、堀均、松本謙一郎、福原潔、伊古田暢夫、福住俊一、小澤俊彦、安西和紀、中西郁夫
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn

      Volume: 85巻 Pages: 877-883

    • DOI

      10.1246/bscj.20120005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Roles of Mitochondria-Generated Reactive Oxygen Species on X-ray-Induced Apoptosis in a Human Hepatocellular Carcinoma Cell Line2012

    • Author(s)
      犬童寛子、稲波修、幸村知子、末永重明、YEN, Hsiu-Chuan、柿沼志津子、松本謙一郎、中西郁夫、St. CLAIR, William、St. CLAIR, Daret K.、松井裕史、CORNETTE, Richard、GUSEV, Oleg、奥田隆、中川靖一、小澤俊彦、馬嶋秀行
    • Journal Title

      HLE、Free Radical Res

      Volume: 46巻 Pages: 1029-1043

    • DOI

      10.3109/10715762.2012.698012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chlorine Atom Substitution Influences Radical Scavenging Activity of 6-Chromanol2012

    • Author(s)
      稲見圭子、飯塚優子、古川美礼、中西郁夫、大久保敬、福原潔、福住俊一、望月正隆
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem

      Volume: 20巻 Pages: 4049-4055

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2012.05.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature-Dependent Free Radical Reaction in Water2012

    • Author(s)
      松本謙一郎、乳井美奈子、上林將人、小澤俊彦、中西郁夫、安西和紀
    • Journal Title

      J. Clin. Biochem. Nutr

      Volume: 50巻 Pages: 40-46

    • DOI

      10.3164/jcbn.10-145

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Key Role of Chemical Hardness to Compare 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazy Radical Scavenging Power of Flavone and Flavonol O-Glycoside and C-Glycoside Derivatives2012

    • Author(s)
      和氣司、中西郁夫、松本謙一郎、北島潤一、知久馬敏幸、小林茂樹
    • Journal Title

      Chem. Pharm. Bull

      Volume: 60巻 Pages: 37-44

    • DOI

      10.1248/cpb.58.1442

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Enhanced Radical Scavenging Activity of a Conformationally Constrained Epigallocatechin Analogue2011

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、安西和紀、小澤俊彦、宮田直樹、浦野四郎、奥田晴宏、中村朝夫、福原潔
    • Journal Title

      Chem. Lett

      Volume: 40巻 Pages: 1417-1419

    • DOI

      10.1246/cl.2011.1417

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] レドックス不活性な金属イオンによる活性酸素モデルラジカルの消去機構2014

    • Author(s)
      中西郁夫、川島知憲、大久保敬、和氣司、宇都義浩、鎌田正、小澤俊彦、松本謙一郎、福住俊一
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2014-03-29
  • [Presentation] Radioprotective and Radiomitigable Activity Screening of Natural Antioxidants and the Quantitative Evaluation2014

    • Author(s)
      関根(鈴木)絵美子、中西郁夫、上野恵美、小川幸大、和氣司、下川卓志、松本謙一郎、安西和紀、村上健
    • Organizer
      17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-03-25
  • [Presentation] Enhanced Radical-Scavenging Activities of C-Methylated Quercetin2014

    • Author(s)
      福原潔、今井耕平、中西郁夫、大野彰子、栗原正明、松本謙一郎、中村朝夫
    • Organizer
      17th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-03-25
  • [Presentation] フラボノイド類のフリーラジカル消去活性に及ぼす金属イオンの影響2013

    • Author(s)
      和氣司、五十嵐欽太郎、関根(鈴木)絵美子、福井浩二、鎌田正、小澤俊彦、村上健、松本謙一郎、中西郁夫
    • Organizer
      第28回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • Place of Presentation
      埼玉
    • Year and Date
      2013-12-21
  • [Presentation] ラット胸腺細胞を用いた抗酸化剤スクリーニングによるAOB成分の定量的活性評価2013

    • Author(s)
      関根(鈴木)絵美子、中西郁夫、和氣司、上野恵美、下川卓志、松本謙一郎、安西和紀、鎌田正、村上健
    • Organizer
      第13回AOB研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2013-07-12
  • [Presentation] ラジカル消去を作用機構とした創薬を目指して2013

    • Author(s)
      福原潔、大野彰子、中西郁夫、今井耕平、荒井卓也、小澤俊彦、中川秀彦、宮田直樹、松本謙一郎、栗原正明
    • Organizer
      第66回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2013-06-14
  • [Presentation] 天然抗酸化物質を基本骨格にした放射線防護剤の開発2013

    • Author(s)
      中西郁夫
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      滋賀
    • Year and Date
      2013-03-25
  • [Presentation] ビタミンCおよびその誘導体の有機溶媒中におけるラジカル消去機構2012

    • Author(s)
      中西郁夫、稲見圭子、野村昌吾、大久保敬、川島知憲、福原潔、安西和紀、福住俊一、小澤俊彦、望月正隆、松本謙一郎
    • Organizer
      第27回日本酸化ストレス学会関東支部会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-12-15
  • [Presentation] Radical-Scavenging Reactions of Ascorbic Acid and Its Analogue in the Presence of a Redox-Inactive Metal Ion2012

    • Author(s)
      中西郁夫、稲見圭子、野村昌吾、大久保敬、川島知憲、望月正隆、福住俊一、小澤俊彦、松本謙一郎
    • Organizer
      19th Annual Meeting of the Society for Free Radical Biology and Medicine
    • Place of Presentation
      米国カリフォルニア州サンディエゴ
    • Year and Date
      2012-11-17
  • [Presentation] 分子内にピリジン部位を有するビタミンE誘導体のラジカル消去機構2012

    • Author(s)
      中西郁夫、乳井美奈子、薬丸晴子、大久保敬、稲見圭子、川島知憲、松本謙一郎、望月正隆、福原潔、福住俊一、小澤俊彦、安西和紀、伊古田暢夫
    • Organizer
      第51回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-11-02
  • [Presentation] Involvement of Electron Transfer in the Radical-Scavenging Reaction of Melatonin in a Protic Medium2012

    • Author(s)
      中西郁夫、上林將人、大久保敬、ZOARDAR, A. K. M. Raushan Kabir、川島知憲、MANDA, Kailash、松本謙一郎、福住俊一、小澤俊彦、安西和紀
    • Organizer
      16th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research International
    • Place of Presentation
      英国ロンドン
    • Year and Date
      2012-09-06
  • [Presentation] アミノクロマノキシルラジカルの生成と分解2012

    • Author(s)
      稲見圭子、森田海根、中西郁夫、大久保敬、福住俊一、望月正隆
    • Organizer
      第12回AOB研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-06-29
  • [Presentation] ウコンの主成分クルクミンによるフリーラジカル消去反応に対するレドックス不活性な金属イオンの効果2012

    • Author(s)
      川島知憲、中西郁夫、大久保敬、福住俊一、安西和紀、小澤俊彦、松本謙一郎
    • Organizer
      第12回AOB研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2012-06-29
  • [Presentation] アルテピリンCおよびその類縁体の密度汎関数計算による熱力学的パラメータとフリーラジカル消去活性との関係2012

    • Author(s)
      中西郁夫、大久保敬、宇都義浩、川島知憲、MANDA, Sushma、松本謙一郎、堀均、福原潔、伊古田暢夫、福住俊一、安西和紀、小澤俊彦
    • Organizer
      第65回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2012-06-07
  • [Presentation] 強力なラジカル消去活性を有するフラボノイド誘導体の合成2012

    • Author(s)
      今井耕平、中西郁夫、高垣亮平、栗原正明、松本謙一郎、中村朝夫、福原潔
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2012-03-30
  • [Presentation] Fine-Tuning of Redox Properties of Substituted 6-Chromanols as Vitamin E Analogues Based on Density Functional Theory Calculations2012

    • Author(s)
      中西郁夫、稲見圭子、大久保敬、川島知憲、松本謙一郎、福原潔、望月正隆、福住俊一、安西和紀、小澤俊彦
    • Organizer
      第20回日本学術振興会先端拠点事業セミナー:International Redox Core Symposium
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-02-05
  • [Presentation] Substituent Effect on the Radical-Scavenging Reactivity of Vitamin E Analogues2011

    • Author(s)
      中西郁夫、稲見圭子、大久保敬、川島知憲、松本謙一郎、福原潔、奥田晴宏、望月正隆、伊古田暢夫、福住俊一、小澤俊彦、安西和紀
    • Organizer
      4th International Symposium on Nutrition, Oxygen Biology and Medicine
    • Place of Presentation
      フランス、パリ
    • Year and Date
      20110615-17
  • [Presentation] Radical-Scavenging Activity of 6-Chromanol Derivatives with Various Substituents2011

    • Author(s)
      中西郁夫、稲見圭子、大久保敬、川島知憲、福原潔、福住俊一、安西和紀、小澤俊彦、望月正隆、松本謙一郎
    • Organizer
      18th Annual Meeting of the Society for Free Radical Biology and Medicine
    • Place of Presentation
      米国ジョージア州アトランタ
    • Year and Date
      2011-11-18
  • [Presentation] 放射線防護剤を指向した新規フェノール性抗酸化物質の開発2011

    • Author(s)
      中西郁夫、今井耕平、大久保敬、中村朝夫、松本謙一郎、宮田直樹、小澤俊彦、福住俊一、福原潔
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] Evaluation of Antioxidative Properties of Food Factors in Relation to Inhibitory Activity of Radiation-Induced Apoptosis2011

    • Author(s)
      中西郁夫、犬童寛子、大久保敬、伊古田暢夫、乳井美奈子、松本謙一郎、福原潔、福住俊一、安西和紀、小澤俊彦、馬嶋秀行
    • Organizer
      5th Biennial Meeting of Society for Free Radical Research-Asia & 8th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine & 11th Conference of Japanese Society of Mitochondrial Research and Medicine
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      2011-09-03
  • [Book] ラット胸腺細胞を用いた迅速簡便な抗酸化剤スクリーニング法の確立2013

    • Author(s)
      関根(鈴木)絵美子、松本謙一郎、上野恵美、中西郁夫、下川卓志、中村悦子、中渡美也子、今井高志、安西和紀、村上健
    • Total Pages
      3(40-42)
    • Publisher
      AOB研究会
  • [Book] アミノクロマノキシルラジカルの生成と分解2013

    • Author(s)
      稲見圭子、森田海根、中西郁夫、大久保敬、福住俊一、望月正隆
    • Total Pages
      3(37-39)
    • Publisher
      AOB研究会
  • [Book] ウコン主成分クルクミンによるフリーラジカル消去反応に対するレドックス不活性な金属イオンの効果2013

    • Author(s)
      川島知憲、中西郁夫、大久保敬、福住俊一、安西和紀、小澤俊彦、松本謙一郎
    • Total Pages
      4(33-36)
    • Publisher
      AOB研究会
  • [Book] ヒドロキシルラジカル消去活性の測定法2012

    • Author(s)
      松本謙一郎、中西郁夫、小澤俊彦
    • Total Pages
      6(53-58)
    • Publisher
      AOB研究会
  • [Book] 緑茶成分によるラジカル消去反応メカニズムに対する溶媒効果2012

    • Author(s)
      川島知憲、中西郁夫、今井耕平、大久保敬、福原潔、福住俊一、安西和紀、小澤俊彦、松本謙一郎
    • Total Pages
      4(25-28)
    • Publisher
      AOB研究会
  • [Book] ヒト正常細胞・がん細胞に対する天然由来抗酸化物質の単独投与効果および放射線との併用効果の解析2012

    • Author(s)
      関根絵美子、中西郁夫、松本謙一郎、上林將人、岡安隆一、藤森亮、安西和紀、村上健
    • Total Pages
      3(22-24)
    • Publisher
      AOB研究会
  • [Book] ビタミンEモデルによるラジカル消去反応における酸の効果2012

    • Author(s)
      川島知憲、中西郁夫、大久保敬、福住俊一、安西和紀、福原潔、小澤俊彦、松本謙一郎
    • Total Pages
      5(10-14)
    • Publisher
      ビタミンE研究会
  • [Book] ニトロキシルラジカルと活性酸素種の反応性2011

    • Author(s)
      松本謙一郎、乳井美奈子、上林將人、小澤俊彦、中西郁夫、安西和紀
    • Total Pages
      6(41-46)
    • Publisher
      AOB研究会
  • [Book] 分子軌道計算による新規フェノール性抗酸化物質の開発2011

    • Author(s)
      中西郁夫、稲見圭子、大久保敬、川島知憲、松本謙一郎、福原潔、奥田晴宏、望月正隆、伊古田暢夫、福住俊一、安西和紀、小澤俊彦
    • Total Pages
      6(50-55)
    • Publisher
      AOB研究会
  • [Remarks] ①アスコルビン酸のラジカル消去を検討、科学新聞、2013年3月29日

  • [Remarks] ②放射線治療、より安全に放医研、細胞防護へ新技術、日本経済新聞、2012年6月20日

  • [Remarks] ③放医研、放射線防護効果を迅速・簡便などでスクリーニングできる手法を確立、マイナビニュース、2012年6月12日

  • [Remarks] ④メラトニンのROS消去反応を速度論的に検討、科学新聞、2012年3月23日

  • [Remarks] ⑤カテキン誘導体を合成ラジカル消去活性示す、科学新聞、2012年3月24日

  • [Patent(Industrial Property Rights)] Screening Methods, Kits, and Analytical Program2013

    • Inventor(s)
      関根 絵美子、村上 健、今井 高 志、安西 和紀、松本 謙一郎、下川 卓志、 中 西 郁夫、上野 恵美、中渡 美也子、中 村 悦子
    • Industrial Property Rights Holder
      関根 絵美子、村上 健、今井 高 志、安西 和紀、松本 謙一郎、下川 卓志、 中 西 郁夫、上野 恵美、中渡 美也子、中 村 悦子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      国際公開番号2013/145708
    • Filing Date
      2013-03-27
  • [Patent(Industrial Property Rights)] スクリーニング法、スクリーニングキット、及び解析プログラム2012

    • Inventor(s)
      関根 絵美子、村上 健、今井 高 志、安西 和紀、松本 謙一郎、下川 卓志、 中西 郁夫、上野 恵美、中渡 美也子、中 村 悦子
    • Industrial Property Rights Holder
      関根 絵美子、村上 健、今井 高 志、安西 和紀、松本 謙一郎、下川 卓志、 中西 郁夫、上野 恵美、中渡 美也子、中 村 悦子
    • Industrial Property Rights Type
      特許特開2013-201935
    • Patent Publication Number
      特開2013-201935
    • Filing Date
      2012-03-27
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-07-16  

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