| 研究課題/領域番号 |
21K14597
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
井手 雄紀 北海道大学, 化学反応創成研究拠点, 特任助教 (40883070)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 分子サイズ制御 / ポリケトン / calix[3]型環状化合物 / 結晶構造 / 金属錯体 / 吸収特性 / 環拡大反応 / 面性不斉 / ポリイミン / calix[3]ピロール / 環状化合物 / 機能性分子 / 分子サイズ / 光感受性 / 光線力学療法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光線力学的療法（PDT）は、光感受性物質が集積している箇所にレーザー光を照射することで一重項酸素を発生させ、がん細胞を死滅させる治療法である。700～1200 nm の生体の窓と呼ばれる波長領域では、生体組織の深層部にも光を到達させることが可能である。大きな分子ががん細胞へ集積する特性（EPR 効果）を利用することで、分子サイズの違いは光感受性を大きく変化させることができると考えた。本研究では、生体組織の深層領域で利用可能なPDT 材料開発のために、精密な分子サイズの制御が可能なポリケトンおよびポリイミン骨格を利用した金属錯体を合成し、分光学的手法により光感受性の評価を行う。
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| 研究成果の概要 |
化合物の分子サイズの違いが腫瘍に対する集積特性（EPR効果）を変化させることが知られており、精密に分子長を制御可能な化合物を利用することで系統的な評価が可能となる。段階的な有機合成手法を活用し、繰り返しユニットを持つ鎖状単分散ポリケトンの2-10量体および最大20量体までの単離に成功した。また、ポリケトンおよびポリイミン類縁体の金属イオンとの錯形成における、機能性材料への可能性も確認された。ポリケトンを基盤とした様々な分子サイズを有する鎖状(ポリケトン類縁体)・環状化合物(calix[3]pyrrole類縁体)の合成、その構造解析ならびに分光学的測定、計算化学的手法により特性評価に取り組んだ。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
段階的な有機合成手法を活用した分子長を制御可能な鎖状・環状化合物として、ポリケトン・ポリイミン類縁体ならびにcalix[3]pyrrole類縁体を利用する。分子サイズの精密な制御や目的とする機能に応じた骨格を有する錯体の設計が可能となり、電子状態や物性などの系統的な評価も可能となる。結果として、EPR効果への新たな知見を取り入れたPDT材料を含む機能性色素材料開発への発展が期待される。
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