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N―S結合及びN―N結合における立体化学の解明と機能性分子創出への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K06980
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47010:薬系化学および創薬科学関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

高橋 秀依  東京理科大学, 薬学部薬学科, 教授 (10266348)

研究分担者 伊藤 清美  武蔵野大学, 薬学部, 教授 (60232435)
佐藤 恭弘  帝京大学, 医学部, 助教 (00750241)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード軸不斉 / アミド / スルホンアミド / Menkes病 / 銅錯体 / ヒドラジン / セミカルバゾン
研究開始時の研究の概要

これまでアミドの軸不斉について研究してきたが、本研究ではN-S結合やN-N結合についてとりあげ、π電子が非局在化していないにもかかわらず生じる二重結合性や、それに由来する軸不斉の制御を行い、新規な医薬品候補化合物の創出をめざす。また、これらの官能基を有する配位子と金属との錯体構造を形成し、これを機能性分子として用いて、新たなMenkes病治療薬や抗体-薬物複合体の開発をめざす。

研究成果の概要

N-S結合及びN-N結合の立体化学について様々な化合物を用いて検討した。まず、スルホンアミドがアミドと同様に軸不斉を有することに着目し、この構造中のN-S結合の立体化学をX線結晶構造解析に基づいて検証し、N-S結合が二重結合性を有し、その平面性が軸不斉をもたらす原因であることを明らかにした。また、N-S結合を有する化合物としてチオセミカルバゾン構造に着目した。本化合物は、Menkes病治療薬として期待される銅錯体の配位子であり、N-N結合に平面性が生じることがX線結晶構造解析からわかった。さらに、新規な化合物として環状のS-S結合を有する環状化合物の合成にも成功しX線結晶構造解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

スルホンアミドは医薬品の化学構造の中に多く含まれる。スルホンアミドはアミドと類似していると考えられるが、アミドはN-C-O結合の共鳴構造による平面性を有するのに対して、スルホンアミドにはそのような共鳴がなく、N-S結合の二重結合性が認められるのみである。アミドもスルホンアミドも平面性を持つために軸不斉が生じるが、構造上の特徴はそれぞれ異なることを明らかにした。この知見は今後の医薬品の分子設計や軸不斉研究に活用されるものである。また、Menkes病治療薬の候補化合物となる銅錯体について配位子として用いられるチオセミカルバゾンの立体構造の特徴を明らかにしたことも今後の錯体の分子設計に有用である。

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

    (25件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Atropisomeric Properties of N-Acyl/ N-Sulfonyl 5 H-Dibenzo[ b, d]azepin-7(6 H)-ones2021

    • 著者名/発表者名
      Namba Takuya、Hotta Mayuno、Tabata Hidetsugu、Makino Kosho、Oshitari Tetsuta、Natsugari Hideaki、Takahashi Hideyo
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 86 号: 11 ページ: 7563

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00594

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pharmacokinetics of CuGTSM, a Novel Drug Candidate, in a Mouse Model of Menkes Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi Y, Kudo T, Oyumi M, Sakamoto Y, Takahashi K, Akashi T, Kobayashi S, Kawakami T, Goda H, Sato Y, Mimaki M, Kodama H, Munakata M, Makino K, Takahashi H, Fukami T, Ito K.
    • 雑誌名

      Pharm Res.

      巻: 38 号: 8 ページ: 1335

    • DOI

      10.1007/s11095-021-03090-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformational Preference of 2′-Fluoro-Substituted Acetophenone Derivatives Revealed by Through-Space 1H-19F and 13C-19F Spin-Spin Couplings2021

    • 著者名/発表者名
      Otake, Chinatsu; Namba, Takuya; Tabata, Hidetsugu; Makino, Kosho; Hirano, Kiriko; Oshitari, Tetsuta; Natsugari, Hideaki; Kusumi, Takenori; Takahashi, Hideyo
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 86 ページ: 4638-4645

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Elucidation of the Active Conformation of Antiproliferative Sulfonamides, 5 N-Arylsulfonyl-1,5-benzodiazepin-2-ones2019

    • 著者名/発表者名
      Tabata Hidetsugu、Funaki Kaoru、Tasaka Tomohiko、Oshitari Tetsuta、Takahashi Hideyo、Natsugari Hideaki
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: 84 号: 24 ページ: 16338

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b02833

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elucidation of the conformational properties of 3-pyridinoyl indoles as intermediates of cannabimimetics2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hideyo、Araki Koji、Tabata Hidetsugu、Makino Kosho、Ujiie Ryohei、Sezaki Kohei、Nakayama Hiroshi、Oshitari Tetsuta、Natsugari Hideaki
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 98 号: 10 ページ: 1423

    • DOI

      10.3987/com-19-14161

    • NAID

      40022091342

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cu-ATSM封入徐放性マイクロスフェア製剤の調製2021

    • 著者名/発表者名
      藤村麻衣、北澤遥佳、菅野有香、明石大希、中舘和彦、伊藤清美、高橋秀依、深水啓朗
    • 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] 持続的放出を目的としたCu-ATSM封入マイクロスフェアの調製と評価2021

    • 著者名/発表者名
      藤村麻衣、大池なゆた、北澤遥佳、菅野有香、明石大希、伊藤清美、高橋秀依、深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会 第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ナノ粒子化による難水溶性銅錯体Cu-ATSMの経口吸収性の改善2021

    • 著者名/発表者名
      大池なゆた, 藤村麻衣, 明石大希, 伊藤清美, 高橋秀依, 深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] メンケス病に対するCu-ATSM封入徐放性マイクロスフェアの調製2021

    • 著者名/発表者名
      浅香早希、藤村麻衣、北澤遥佳、伊藤清美、高橋秀依、深水啓朗
    • 学会等名
      第65回 日本薬学会 関東支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Formulation of sustained release microsphere containing Cu-ATSM nanoparticles for the treatment of Menkes disease2021

    • 著者名/発表者名
      Nayuta Oike, Mai Fujimura, Kiyomi Ito, Hideyo Takahashi, Toshiro Fukami
    • 学会等名
      15回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジベンゾアゼピン誘導体の立体構造とその生物活性2021

    • 著者名/発表者名
      堀田まゆの、難波拓也、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フェンタニル誘導体の合成と構造活性相関2021

    • 著者名/発表者名
      有田浩暢、金瀨薫、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] トリアゾロベンゾジアゼピン誘導体の合成と立体構造2021

    • 著者名/発表者名
      田中諒子、金瀬薫、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 1H-19F、13C-19F through space couplingによる2’-fluoroacetophenone誘導体のコンホメーションの解明2021

    • 著者名/発表者名
      大竹千夏、難波拓也、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、楠見武德、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Friedei-Craftsアシル化反応によるベンゾジアゼピン誘導体の合成と立体構造の解明2020

    • 著者名/発表者名
      堀田まゆの、難波拓也、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、 高橋秀依
    • 学会等名
      第64回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 4位置換5H-dibenz[b,f]azepineのN-Alkyl化体の立体構造の解明2020

    • 著者名/発表者名
      難波江絢奈、金瀨薫、田畑英嗣、牧野宏章、夏狩英昭、忍足鉄太、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] メンケス病モデルマウスにおけるCuATSMの体内動態についての検討2020

    • 著者名/発表者名
      中村悠輔、井上貴文、川上武昭、小林昌平、齋藤恭兵、合田ひとみ、児玉浩子、宗形光敏、高橋秀依、深水啓朗、山岸喜彰、工藤敏之、伊藤清美
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 1, 4-ベンゾジアゼピン誘導体の立体構造の解明2020

    • 著者名/発表者名
      田中諒子、金瀬薫、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] メンケス病の治療に用いるCu-ATSM含有PLGAマイクロスフェアの調製と評価2020

    • 著者名/発表者名
      北澤遥佳、菅野有香、明石大希、伊藤清美、高橋秀依、深水啓朗
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾアゼピン誘導体の合成と立体構造の解明2020

    • 著者名/発表者名
      堀田まゆの、難波拓也、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Friedel-Craftsアシル化反応によるジベンゾアゼピン誘導体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      難波拓也、堀田まゆの、牧野宏章、田畑英嗣、田坂友彦、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      有機合成化学協会関東支部談話会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 1, 4 -ベンゾジアゼピン誘導体の立体構造の解明2019

    • 著者名/発表者名
      田中諒子、金瀨 薫、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Friedel-Craftsアシル化反応によるジベンゾアゼピン誘導体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      難波拓也、堀田まゆの、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ボノプラザン代謝物の合成および立体構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      大竹千夏、牧野宏章、田畑英嗣、忍足鉄太、伊藤清美、夏苅英昭、高橋秀依
    • 学会等名
      日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 埋もれたキラリティを探して2019

    • 著者名/発表者名
      高橋秀依
    • 学会等名
      女性研究者シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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