新規ヒドロキシルラジカルドナーの開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12672169
• 研究機関: 国立医薬品食品衛生研究所
• 研究代表者: 福原 潔 国立医薬品食品衛生研究所, 有機化学部, 室長 (70189968)
• 研究分担者: 宮田 直樹 国立医薬品食品衛生研究所, 有機化学部, 部長 (50114674)
• キーワード: N-オキシド構造 / 活性酸素 / ヒドロキシルラジカル / 抗腫瘍化合物

研究概要

ブレオマイシンやアドリアマイシン等の抗がん剤は酸素分子を活性化して抗腫瘍活性を示す。従って、嫌気的条件に保たれている固形腫瘍に対しては充分に作用を発現しない。本研究では、N-オキシド構造が嫌気的条件下、ヒドロキシルラジカルを発生することを予測して、固形腫瘍に対して有効な殺細胞作用を有する、N-オキシド化合物の設計、合成を行った。昨年度は、Phenazine di N-oxide誘導体(1)をモデル化合物として合成し、N-オキシド構造からのヒドロキシルラジカル生成機構を明らかにした。今年度は昨年度合成した1のヒドロキシルラジカル生成能をさらに増強させることを目的として、1,5-dihydroxyphenazi ne di N-oxide誘導体(2)を合成した。2の合成は、2-amino-5-methylanisolと2-nitroanisolをアルカリ条件下縮合させて1,5-dimethoxyphenazine骨格を合成し、メチル基をブロム化後、1,3-dihydroxypropaneを導入した。さらに、末端のヒドロキシル基をMitsunobu反応によってアミノ基に変換後、メチルアミンによってdimethoxy基の脱メチル化を行った。末端のアミノ基をt-Bocで保護した後、mCPBAによってdi N-oxide誘導体へと酸化し、TFAAによって脱Bocして2を合成した。
電気化学的性質をサイクリックボルタンメトリーによって解析した結果、2は1と比べて還元され易いこと、また、還元的に脱オキシ化反応が進行することが示された。2のDNA切断実験を還元剤存在下、行ったところ、2は好気的条件下、及び嫌気的条件下、1よりもさらに強力にDNAを切断した。嫌気的条件下でのDNA切断活性はジメチルスルホキシド存在下で抑制されることから、嫌気的条件下でのDNA切断反応にはヒドロキシルラジカルが関与していることが示された。これらの結果より、2は1よりもさらに嫌気的条件に保たれている固形腫瘍に対する抗腫瘍化合物として有効であることが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] S.Ohnishi, K.Fukuhara, et al.: "Oxidative DNA damage by a metabolite of carcinogenic 1-nitropyrene"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 280. 48-52 (2001)
• [文献書誌] K.Kondo, K.Fukuhara, et al.: "Mechanism of antioxidant effect of catechin"Methods in Enzymology. 335. 203-217 (2001)
• [文献書誌] A.Matsuoka, K.Fukuhara, et al.: "Resveratrol, a naturally occurring polyphenol, induces sister chromated exchanges in a Chinese hamster lung(CHL) cell line"Mutation Research. 494. 107-117 (2001)
• [文献書誌] N.Sera, K.Fukuhara, et al.: "Micronucleus induction and chromosomal aberration of 1-and 3-nitroazabenzo[a]pyrene and their N-oxides"Mutagenesis. 16. 183-187 (2001)
• [文献書誌] K.Fukuhara, M.Kurihara, et al.: "Photochemical generation of nitric oxide from 6-nitrobenzo[a]pyrene"J. Am. Chem. Soc.. 123. 8662-8666 (2001)
• [文献書誌] I.Nakanishi, K.Fukuhara, et al.: "Superoxide anion generation via electron-transfer oxidation of catechin dianion by molecular oxygen in an aprotic medium"Chem. Lett.. 1152-1153 (2001)