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塩基による電子移動触媒作用を利用した強力な新規抗酸化物質の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17790044
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物理系薬学
研究機関独立行政法人放射線医学総合研究所

研究代表者

中西 郁夫  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, 研究員 (70356137)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード抗酸化物質 / 活性酸素 / ラジカル / 電子移動 / 塩基触媒 / ストップトフロー / 反応速度 / 反応機構
研究概要

研究代表者は平成17年度までに、抗酸化物質によるラジカル消去反応が、電子移動を経由して進行する場合には、塩基が中間体として生成する抗酸化物質由来のラジカルカチオン種を安定化することにより、ラジカル消去反応を顕著に加速することを見い出した。そこで平成18年度は、天然抗酸化物質よりも強力で毒性の少ない新規抗酸化物質を開発するため、前年度に得られた成果をさらに発展させ、分子内に塩基性部位を有する天然抗酸化物質誘導体を合成した。有機合成の手法により、水溶性ビタミンE類縁体であるトロロックスに種々の長さの炭素鎖をもつピリジン誘導体を導入し、3種類の新規ビタミンE誘導体を得た。次に、嫌気性条件下、メタノール中、25℃で、得られた新規ビタミンE誘導体とDPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)ラジカルとの反応をストップトフロー分光測定装置を用いて追跡した。その結果、いずれの新規ビタミンE誘導体も非常に効率良くDPPHラジカルを消去することがわかった。DPPHラジカルに由来する吸収の減少を速度論的に解析することにより、新規ビタミンE誘導体によるDPPHラジカル消去の反応速度定数を決定した。その結果、3種類の新規ビタミンE誘導体のうち2つは、ビタミンEの活性中心モデルよりも2〜3倍のDPPH消去活性を有することがわかった。これは、中間体として生成するビタミンE部位由来のラジカルカチオンに塩基性のピリジン部位が配位することによって安定化し、ラジカル消去反応を加速していると考えられる。以上の結果から、天然抗酸化物質であるビタミンEの活性中心モデルに、電子移動触媒作用を示す塩基性ピリジン部位を導入することにより、天然抗酸化物質よりもラジカル消去活性が高い新規抗酸化物質を開発することに成功した。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (20件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Scandium Ion-Accelerated Scavenging Reaction of Cumylperoxyl Radical by a Cyclic Nitroxyl Radical via Electron Transfer2007

    • 著者名/発表者名
      I.Nakanishi et al.
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 36(3)

      ページ: 378-379

    • NAID

      10018829397

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Long-Lived ο-Semiquinone Radical Anion is Formed from N-β-Alanyl-5-S-Glutathionyl-3,4-Dihydroxylphenylalanine (5-S-GAD), an Insect-Derived Antibacterial Substance2007

    • 著者名/発表者名
      N.Akiyama et al.
    • 雑誌名

      J. Biochem. 141(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Solvent Polarity on the One-Electron Oxidation of Cyclic Nitroxyl Radicals2007

    • 著者名/発表者名
      S.Manda et al.
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 36(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Planar Catechin Analogues with Alkyl Side Chains : A Potent Antioxidant and an α-Glucosidase Inhibitor2006

    • 著者名/発表者名
      W.Hakamata et al.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128(20)

      ページ: 6524-6525

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Drastic Effect of Several Caffeic Acid Derivatives on the Induction of Heme Oxygenase-1 Expression Revealed by Quantitative Real-Time RT-PCR2006

    • 著者名/発表者名
      K.Suzuki et al.
    • 雑誌名

      Biofactors 28(3-4)

      ページ: 151-158

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Redox Behavior of Nitroxide Spin Probe in the Presence of Metal Ions2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima et al.
    • 雑誌名

      J. Pharm. Soc. Jpn. 126(Suppl. 1)

      ページ: 14-14

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis, Radical-Scavenging Activity, and Redox Behavior of Planar Catechin Derivatives2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuhara et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Res. 40(S1)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetic Study on the Radical-Scavenging Activity of Natural Antioxidants Having 4-Propenylphenol Structures2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Res. 40(S1)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Radical-Scavenging Activity of Nitroxide Radical as an Electron Donor2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kawaguchi et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Res. 40 (S1)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Scavenging Activity of Cumylperoxyl Radical by Artepillin C and Its Derivatives2006

    • 著者名/発表者名
      I.Nakanishi et al.
    • 雑誌名

      Lipid Peroxide Research 30

      ページ: 62-62

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Radical-Scavenging Reactions of 4-Propenylphenol Derivatives2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Biol. Med. 41(S1)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA Cleaving-Activity of Water-Soluble C_<70> under Visible-Light Irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      I.Nakanishi et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Biol. Med. 41(S1)

      ページ: 14-14

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Basis for DNA-Cleaving Activity of Resveratrol in the Presence of Cu(II)2006

    • 著者名/発表者名
      K.Fukuhara et al.
    • 雑誌名

      Bioorg.Med.Chem. 14(5)

      ページ: 1437-1443

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reaction of Parabens with Singlet Oxygen in the Presence of Glutathione Produces Glutathione Conjugates of Hydroquinone, Potent Inducers of Oxidative Stress2006

    • 著者名/発表者名
      C.Nishizawa et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Res. 40(2)

      ページ: 233-240

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of Stable Nitroxides 3-Substituted 2,2,5,5-Tetramethylpyrrolidine-N oxyls, with Respect to Protection from Radiation, Prevention of DNA Damage, and Distribution in Mice2006

    • 著者名/発表者名
      K.Anzai et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Biol.Med. 40(7)

      ページ: 1170-1178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydroxyl Radical Generation via Photoreduction of a Simple Pyridine N-Oxide by an NADH Analogue2005

    • 著者名/発表者名
      I.Nakanishi et al.
    • 雑誌名

      Org.Biomol.Chem. 3(18)

      ページ: 3263-3265

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Catalysis of Metal Ions in Radical-Scavenging Reactions by Phenolic Antioxidants in Protic Solvents2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima et al.
    • 雑誌名

      J.Pharm.Soc.Jpn. 125(Suppl.1)

      ページ: 88-88

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Scavenging Reaction of a Peroxyl Radical by a Nitroxide Radical via Electron Transfer2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ozawa et al.
    • 雑誌名

      Lipid Peroxide Research 29

      ページ: 78-78

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Base-Catalyzed Radical-Scavenging Reactions by Phenolic Antioxidants2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Biol.Med. 39(S1)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Scavenging Reaction of Cumylperoxyl Radical by Nitroxide Radicals via Electron Transfer2005

    • 著者名/発表者名
      I.Nakanishi et al.
    • 雑誌名

      Free Radical Biol.Med. 39(S1)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] XIII Congress of the Society for Free Radical Research International2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kawashima et al.
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      International Proceedings
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] XIII Congress of the Society for Free Radical Research International2006

    • 著者名/発表者名
      S.Manda et al.
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      International Proceedings
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] ビタミンE研究の進歩XII2006

    • 著者名/発表者名
      中西郁夫ら
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      ビタミンE研究会
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] ビタミンE研究の進歩XII2006

    • 著者名/発表者名
      川島知憲ら
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      ビタミンE研究会
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Science & Technology Journal2005

    • 著者名/発表者名
      中西郁夫
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      財団法人 科学技術広報財団
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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