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非対称化を活用した含窒素連続不斉炭素構築法の開発とパクタマイシン類の合成研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K05460
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33020:有機合成化学関連
研究機関静岡県立大学

研究代表者

稲井 誠  静岡県立大学, 薬学部, 講師 (20621626)

研究分担者 菅 敏幸  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (10221904)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードパクタマイシン / 非対称化 / ロジウム触媒 / ヘテロDeals -Alder / ニトロソ化合物 / ニトロソDiels-Alder反応
研究開始時の研究の概要

「連続する含窒素・酸素四置換炭素」の高エナンチオ・ジアステレオ選択的な構築法の開発は,現在でも非常に挑戦的な研究課題であり,それらを応用した天然物の全合成や生物活性評価にも興味が持たれる.本研究課題では,これら合成法の開発を基盤とした天然物の骨格構築法を開発し,全合成及び生物活性評価への展開を目的とする.
まず,非対称化反応を用いたパクタマイシン類のラセミ全合経路を確立する.さらに, 不斉非対称化を伴うアジリジン化反応及び [4+2] 環化付加反応を応用したパクタマイシン,パクタマイケートのエナンチオ選択的全合成を達成する.

研究成果の概要

パクタマイシンは,in vitro 及び in vivo での強力な抗ウイルス,抗腫瘍及び抗マラリア活性など興味深い生物活性を有しており,医薬品のリード化合物しても注目されている.しかし本化合物は,哺乳類の正常細胞にも強毒性を示し,選択毒性を有する誘導体の創成には至っていない.合成化学的にもパクタマイシンのシクロペンタン環上に含まれる「連続する含窒素・酸素四置換炭素」の高エナンチオ・ジアステレオ選択的な構築法の開発は,非常に挑戦的な課題である.本研究では,これら合成法の開発を基盤とした天然物の骨格構築法の開発を実施し,パクタマイシンの骨格構築法の確立と形式合成を達成した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

「連続する含窒素・酸素四置換炭素」の高エナンチオ・ジアステレオ選択的な構築法の開発は,現在でも非常に挑戦的な研究課題であり,それらを応用した天然物の全合成や生物活性評価にも興味が持たれる.本研究課題では,これら合成法の開発を基盤とした天然物の骨格構築法を開発し,全合成及び生物活性評価への展開を実施し,代表的な連続含窒素天然物であるパクタマイシンの新たな主骨格構築法の開発,形式合成を達成した.
本研究課題にて確立した 2 つの含窒素連続不斉四置換炭素築法は,パクタマイシン類のみならず様々な天然物に応用可能な汎用性の高いもである.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] S-Adenosylhomocysteine Analogue of a Fairy Chemical, Imidazole-4-carboxamide, as its Metabolite in Rice and Yeast and Synthetic Investigations of Related Compounds2021

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ouchi , Takuya Namiki , Kenji Iwamoto , Nobuo Matsuzaki , Makoto Inai , Mihaya Kotajima , Jing Wu , Jae-Hoon Choi , Yoko Kimura , Hirofumi Hirai , Xiaonan Xie , Hirokazu Kawagishi , Toshiyuki Kan
    • 雑誌名

      J Nat Prod .

      巻: 84 号: 2 ページ: 453-458

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.0c01269

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Biosynthesis of the Fairy Chemicals, 2-Azahypoxanthine and Imidazole-4-carboxamide, in the Fairy Ring-Forming FungusLepista sordida2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Akinobu、Choi Jae-Hoon、Takemura Hirohide、Kotajima Mihaya、Wu Jing、Tokuyama Shinji、Hirai Hirofumi、Asakawa Tomohiro、Ouchi Hitoshi、Inai Makoto、Kan Toshiyuki、Kawagishi Hirokazu
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 83 号: 8 ページ: 2469-2476

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.0c00394

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Total Synthesis of Sophoraflavanone H and Confirmation of Its Absolute Configuration2020

    • 著者名/発表者名
      Murakami Haruka、Asakawa Tomohiro、Muramatsu Yoshihiro、Ishikawa Ryo、Hiza Aiki、Tsukaguchi Yuta、Tokumaru Yohei、Egi Masahiro、Inai Makoto、Ouchi Hitoshi、Yoshimura Fumihiko、Taniguchi Tohru、Ishikawa Yoshinobu、Kondo Mitsuru、Kan Toshiyuki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 10 ページ: 3820-3824

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c01063

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic Studies on Pactamycin: A Synthesis of Johnson’s Intermediate2020

    • 著者名/発表者名
      Miura Yusuke、Ouchi Hitoshi、Inai Makoto、Osawa Taisei、Yoshimura Fumihiko、Kanazawa Junichiro、Uchiyama Masanobu、Kondo Mitsuru、Kan Toshiyuki
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 22 号: 9 ページ: 3515-3518

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.0c00959

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pactamycin and Its Derivatives: Improved Synthesis Route2020

    • 著者名/発表者名
      Kohki Ohmi, Yusuke Miura, Yuta Nakao, Atsumi Goto, Satoshi Yoshimura, Hitoshi Ouchi, Makoto Inai, Tomohiro Asakawa, Fumihiko Yoshimura, Mitsuru Kondo, Toshiyuki Kan
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 2020 号: 4 ページ: 488-491

    • DOI

      10.1002/ejoc.201901747

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concise Synthesis of TAN1251C2019

    • 著者名/発表者名
      Nagasaka Y, Asakawa T, Shintaku S, Masuda A, Matsumura K, Inai M, Ishikawa Y, Egi M, Hamashima Y, Kan T.
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 99 号: 2 ページ: 1095-1116

    • DOI

      10.3987/com-18-s(f)78

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Practical Synthesis of Polymethylated Flavones: Nobiletin and Its Desmethyl Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Asakawa Tomohiro、Sagara Hiroto、Kanakogi Masaki、Hiza Aiki、Tsukaguchi Yuta、Ogawa Takahiro、Nakayama Miho、Ouchi Hitoshi、Inai Makoto、Kan Toshiyuki
    • 雑誌名

      Organic Process Research & Development

      巻: 23 号: 4 ページ: 595-602

    • DOI

      10.1021/acs.oprd.9b00091

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Fairy Chemical, Imidazole-4-carboxamide, is Produced on a Novel Purine Metabolic Pathway in Rice2019

    • 著者名/発表者名
      Takemura Hirohide、Choi Jae-Hoon、Matsuzaki Nobuo、Taniguchi Yuki、Wu Jing、Hirai Hirofumi、Motohashi Reiko、Asakawa Tomohiro、Ikeuchi Kazutada、Inai Makoto、Kan Toshiyuki、Kawagishi Hirokazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 9899-9899

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46312-7

    • NAID

      120006733893

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ribosides and Ribotide of a Fairy Chemical, Imidazole-4-carboxamide, as Its Metabolites in Rice2019

    • 著者名/発表者名
      Choi Jae-Hoon、Matsuzaki Nobuo、Wu Jing、Kotajima Mihaya、Hirai Hirofumi、Kondo Mitsuru、Asakawa Tomohiro、Inai Makoto、Ouchi Hitoshi、Kan Toshiyuki、Kawagishi Hirokazu
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 21 号: 19 ページ: 7841-7845

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b02833

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diastereodivergent and Regiodivergent Total Synthesis of Princepin and Isoprincepin in Both (7″R,8″R) and (7″S,8″S) Isomers2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Manami、Ueno Hiroya、Yoshida Naoto、Ouchi Hitoshi、Asakawa Tomohiro、Yoshimura Fumihiko、Inai Makoto、Kan Toshiyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 号: 21 ページ: 14227-14240

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b01965

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transdermal delivery of nobiletin using ionic liquids2019

    • 著者名/発表者名
      Hattori Tadashi、Tagawa Hiroki、Inai Makoto、Kan Toshiyuki、Kimura Shin-ichiro、Itai Shigeru、Mitragotri Samir、Iwao Yasunori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 20191-20191

    • DOI

      10.1038/s41598-019-56731-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ピロリジラクトンの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      渡部央,三枝将汰,栗山大希,福田 優亮,大内 仁志,稲井誠,浅川倫宏,吉村文彦,菅敏幸
    • 学会等名
      日本薬学会第 141 年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ネオスルガトキシンの合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      平濱俊哉,上野宏弥,大内仁志,稲井誠,吉村文彦,菅敏幸
    • 学会等名
      日本薬学会第 141 年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シアノエン反応 を用いる炭素環構築法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      吹田祐介,鈴木彩香,阿部泰樹,大内仁志,稲井誠,吉村文彦,谷野圭持,菅敏幸
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ネオスルガトキシンの合成研究,2020

    • 著者名/発表者名
      平濱俊哉, 上野宏弥, 大内仁志, 稲井誠, 吉村文彦, 菅敏幸,
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Pactamycinの合成研究,2020

    • 著者名/発表者名
      三浦祐輔, 大内仁志, 稲井誠, 大澤泰生, 吉村文彦, 金澤純一朗, 内山真伸, 近藤満, 菅敏幸
    • 学会等名
      第18回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Pactamycin の合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      三浦祐輔, 大内仁志, 稲井誠, 大澤泰生, 吉村文彦, 金澤純一朗, 内山真伸, 近藤満, 菅敏幸
    • 学会等名
      第62回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ネオスルガトキシンの合成研究2020

    • 著者名/発表者名
      平濱俊哉, 上野宏弥, 大内仁志, 稲井誠, 吉村文彦, 菅敏幸
    • 学会等名
      日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] パクタマイシンの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      北本健一郎
    • 学会等名
      第65回日本薬学会東海支部総会・大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] パクタマイシンの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      稲井誠
    • 学会等名
      第61回天然有機化合物討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] パクタマイシンの合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      稲井誠
    • 学会等名
      第36回有機合成化学セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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