| 研究課題/領域番号 |
22K14785
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分37010:生体関連化学
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
千歳 洋平 九州大学, 工学研究院, 助教 (60911534)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 近赤外２光子吸収 / ベンゾピラン / 光解離性保護基 / ケージド化合物 / 近赤外2光子吸収 / クマリン / D-π-D / チオクマリン / 2光子吸収 / ベンゾピラン骨格 / 活性物質 / 2光子吸収能 / 光励起状態 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，理論計算を用いることで高い近赤外2光子吸収能を有する光解離性保護基を設計し，実際に合成を行う．はじめに合成した光解離性保護基の有機溶媒中における光脱保護効率の確認を行う．光反応量子収率や光反応により生成する脱離基の収率を評価したのち，保護基部位に十分な水溶性を有する置換基を導入することで細胞実験への応用を試みる．生物活性物質として，グルタミン酸や抗がん剤などを保護したケージド化合物を合成し，生体内において，近赤外光を照射することで，活性物質の濃度上昇を時空間的に制御し，これまで未解明であった活性物質の活性発現機構の解明に貢献する．
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，近赤外領域（680-1050 nm）に高い2光子吸収断面積を示す有機色素の開発を目的とした．理論計算の結果から，設計したベンゾピラン誘導体の2光子最大吸収波長は720 nm付近まで長波長シフトすることが期待された．現時点で，ベンゾピラン誘導体の前駆体となるチオクマリンの合成は達成したが，その後の電子供与性メチレンユニットの導入には至っていない．反応が進行しなかった主な要因は，メチレンユニットの不安定性にあると考えられる．本研究目的を十分に遂行することはできなかったが，得られた知見は今後の2光子ケージド化合物の設計と合成に向けた重要な基盤となると考えられる．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で設計したD-π-D構造を有するベンゾピラン誘導体は，理論計算の結果から，2光子最大吸収波長が720 nm付近に位置すると予測されている．このような2光子吸収特性を示す有機色素は，近年注目されている2光子蛍光顕微鏡法や光による薬剤の精密デリバリー（光ドラッグデリバリー）など，生体深部への非侵襲的かつ高空間分解能な操作に応用可能である。特に，近赤外光は生体組織に対する透過性が高く，光損傷が少ないという特性を持つことから，本研究で開発を目指したような近赤外2光子応答性ケージド化合物は，将来的に神経科学やがん治療などの分野に革新をもたらす分子ツールとして大きな社会的意義を有すると考えられる．
|
