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抗炎症作用と気管支拡張作用を併せ持つ既承認薬、メペンゾラートに関する創薬研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J00535
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 創薬化学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

山下 泰信  慶應義塾大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード速度論的分割 / リパーゼ / メペンゾラート / 気管支拡張作用 / 抗コリン薬
研究実績の概要

メペンゾラートの立体異性体の一つ、(R)-体は(S)-体に比べM3受容体に対する結合活性が高く、動物実験においても強い気管支拡張効果を有する。このものの出発原料は(R)-3-ヒドロキシ-N-メチルピペリジンであるが非常に高価である。そこで受領者は、安価なラセミ体に対し「速度論的分割」を試みた。
受領者は前年度までに、Candida antarcticaリパーゼBを用いた鏡像選択的アセチル化、脱アセチル化の直列的組み合わせにより、目的とする(R)-体アルコールを通算収率20%、97.8% eeで得ることに成功し、スケールアップする条件をも見出している。しかし、目的とする(R)-体アルコールを鏡像体過剰率よく得ることはできたが、ラセミ体の速度論的分割では、不要な異性体(50%)は無駄になってしまう。そこで本年度受領者は、不要異性体の活用を目指した。
まず、ラセミ体アルコールに対する動的速度論的分割を、ルテニウム触媒を用いる手法により試みたが、生成物であるアセタートの鏡像体過剰率は5%未満と低かった。一方、(R)-体アルコールに対してリパーゼを除いて上記の反応を検討したところ、ラセミ体アルコールが収率88%で得られた。以上より、ラセミ化は進行したものの、強塩基性条件下では非酵素的反応が進行してしまうことがわかった。以上のことから、動的速度論的分割は困難と判断し、別法として未反応アルコールを一旦単離し、系外における酸化と還元によって、不要異性体の再利用を試みた。しかし、PCCやPDC酸化、AZADO酸化など種々の酸化条件を検討したが、いずれも収率は低かった。
以上、不要な鏡像異性体を活用するには、分子量が大きく、かつ高価であるラセミ化触媒を用いたラセミ化が唯一の手法であった。速度論的分割の原料は市販品が安価に入手可能であることから、実用性を考慮し、さらなる再利用の検討は行わなかった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Preparation of (R)-3-hydroxy-N-methylpiperidine, a synthetic key intermediate of (R)-mepenzolate, based on the lipase-catalyzed resolution of the racemic form.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., Hanaya, K., Shoji, M., and Sugai, T.
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 95 号: 1 ページ: 370-379

    • DOI

      10.3987/com-16-s(s)28

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Advantage of enzyme-catalyzed acetylation and deacetylation in the synthesis of useful products2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., Hanaya, K., Shoji, M., and Sugai, T.
    • 学会等名
      The Fifth International Conference on Cofactors (ICC-05) and Active Enzyme Molecule 2016 (AEM 2016)
    • 発表場所
      宇奈月国際会館セレネ(富山県、黒部市)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脱アセチル化において酵素触媒と化学的方法が示す相補的な位置選択性を活用した有用ポリフェノール類の短段階合成2016

    • 著者名/発表者名
      山下泰信、花村 駿、Mandal Susanta、花屋賢悟、庄司 満、須貝 威
    • 学会等名
      日本プロセス化学会2016サマーシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Approach toward convergence intosingle enantiomer in enzyme-catalyzed kinetic resolution of racemic mixture2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., Kurihara, T., Horiguchi, T., Miki, A., Shoji, M., Sugai, T., and Hanaya, K.
    • 学会等名
      17th Tetrahedron Symposium
    • 発表場所
      バルセロナ、スペイン
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵素による速度論的光学分割を用いた(R)-メペンゾラート前駆体の合成2016

    • 著者名/発表者名
      山下泰信、花屋賢悟、庄司 満、須貝 威
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 (京都府,京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and biological comparison of enantiomers of mepenzolate bromide, a2015

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., Mizushima, T.
    • 学会等名
      THE INTERNATIONAL CHEMICAL CONGRESS OF PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015
    • 発表場所
      ハワイ、ホノルル (アメリカ)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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