2015 Fiscal Year Annual Research Report
pH応答性に基づいた腫瘍内でのみ光化学活性を示す光増感型がん治療薬の創製
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25410083
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
堀内 宏明 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (00334136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥津 哲夫 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (20261860)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光線力学療法 / 光増感剤 / 一重項酸素 / pH / ON/OFFスイッチング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、我々がこれまでに開発してきた高効率テトラフェニルポルフィリン(TPP)誘導体に芳香族アミンユニットを導入し、低pHでのみ一重項酸素の光増感が起こる光増感剤を開発することである。昨年度までの研究により、TPP誘導体のフェニル部位の一つをジメチルアニリンに置き換えた化合物A1を合成した。このA1は酸濃度変化により一重項酸素の生成をON/OFFスイッチングできる。また、芳香族アミンユニットの数を3(A3)および4(A4)に変化させた化合物も合成し、より少ない酸濃度変化でスイッチングが可能であることを報告した。
本年度は酸応答性を最適化するために、新たに２つの芳香族アミンユニットを持つ化合物を新規合成し、芳香族アミン数が１～４の化合物を揃えて酸応答性に及ぼす効果を系統的に研究した。10倍のON/OFFスイッチング比を実現するために必要はpH変化を求めた結果、芳香族アミンユニットの数を増やすことにより、より少ないpH変化でON/OFFスイッチングが可能になったが、芳香族アミンユニット数が３以上ではそれ以上の効果がないことがわかった。
また、スイッチングに必要な酸濃度を調べた。A1は水中ではpH=5.0で約50%のスイッチングが起こると見積もられ、A1がリソソーム中に取り込まれれば半分程度がON状態にスイッチングできることがわかった。一方、芳香族アミンの数を増やすと、より高い酸濃度がスイッチングに必要になってしまうことがわかった。
また、OFF状態とON状態における一重項酸素の生成量子収率の比から、ON/OFFスイッチング比を求めた結果、A1やA4では17倍程度であったが、A3では100倍以上のスイッチング比が得られた。以上の結果を総合的に考慮すると、A3が最も優れたpH応答性を示すと結論付けられた。
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