• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

分子サイズの違いによる光感受性の評価およびPDTへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K14597
研究機関北海道大学

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)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
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 / 吸収特性 / 環拡大反応 / 面性不斉
研究実績の概要

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。4量体までは固有の結晶構造を示したが、5・6量体では水素結合の存在により類似のらせん構造が得られており、5量体以降の融点は単調に増加することが確認された。ポリケトンの分子末端にカルボキシル基やピリジン誘導体を導入した結果、2量体や3量体においてもらせん骨格を示す結晶構造が得られた。鎖状ポリケトン誘導体から形成される環状化合物についても取り組んだ。3つのピロールで形成された環状化合物calix[3]pyrroleは構造に大きな環歪みを有しており、より分子サイズが大きいcalix[4]pyrroleなどでは観測されない約270 nmでの吸収ピークの存在が確認された。calix[3]pyrrole類縁体を検出するプローブとしての応用が期待される。構成される芳香環化合物が全て異なるcalix[1]furan[1]pyrrole[1]thiopheneは環反転を伴うラセミ化の進行が確認された。N-メチル化によりラセミ化の抑制に成功し、エナンチオマー体の単離ならびにその絶対構造も明らかとなった。酸性条件下で環拡大反応が進行し、繰り返し骨格の構成が保持された分子サイズの異なるcalix[6], [9], [12]型大環状化合物の単離に成功した。
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・環状化合物の合成、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できた。この知見を活かして、分子長に応じたEPR効果の検証や光線力学療法(PDT)研究への応用に取り組む予定である。

備考

キラルなcalix[3]pyrrole類縁体から風車型構造を有する特大なcalix[12]型環状化合物の発見
https://www.icredd.hokudai.ac.jp/ja/research/8735

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Toward calix[2]-type macrocycles: Synthesis and structural analysis of cyclic tetraketone and highly strained?furanophane2023

    • 著者名/発表者名
      Sano Taichi、Sun Yuhua、Mukai Taichi、Inaba Yuya、Yoneda Tomoki、Ide Yuki、Pirillo Jenny、Hijikata Yuh、Inokuma Yasuhide
    • 雑誌名

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: - ページ: A~G

    • DOI

      10.1142/S1088424623500189

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chain-Length-Dependent Hydrogen-Bonded Self-Assembly of Terminally Functionalized Discrete Polyketones2023

    • 著者名/発表者名
      Shivakumar Kilingaru I.、Manabe Yumehiro、Yoneda Tomoki、Ide Yuki、Inokuma Yasuhide
    • 雑誌名

      Precision Chemistry

      巻: 1 ページ: 34~39

    • DOI

      10.1021/prechem.3c00025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral Calix[3]pyrrole Derivatives: Synthesis, Racemization Kinetics, and Ring Expansion to Calix[9]‐ and Calix[12]pyrrole Analogues2023

    • 著者名/発表者名
      Inaba Yuya、Yang Jian、Kakibayashi Yu、Yoneda Tomoki、Ide Yuki、Hijikata Yuh、Pirillo Jenny、Saha Ranajit、Sessler Jonathan L.、Inokuma Yasuhide
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 ページ: -

    • DOI

      10.1002/anie.202301460

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Geometry of Calix[3]pyrrole and the Formation of the Calix[3]pyrrole・F- Complex in Solution2023

    • 著者名/発表者名
      Saha Ranajit、Prillo Jenny、Ide Yuki、Inokuma Yasuhide、Hijikata Yuh
    • 雑誌名

      Theoretical Chemistry Accounts

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00214-023-02982-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the critical chain length for macromolecular crystallization using structurally flexible polyketones2022

    • 著者名/発表者名
      Ide Yuki、Manabe Yumehiro、Inaba Yuya、Kinoshita Yusuke、Pirillo Jenny、Hijikata Yuh、Yoneda Tomoki、Shivakumar Kilingaru I.、Tanaka Saki、Asakawa Hitoshi、Inokuma Yasuhide
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 ページ: 9848~9854

    • DOI

      10.1039/d2sc03083g

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Absorption spectra of calix[3]pyrrole analogs as probes for contracted macrocycles2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Keita、Saha Ranajit、Inaba Yuya、Manabe Yumehiro、Yoneda Tomoki、Ide Yuki、Hijikata Yuh、Inokuma Yasuhide
    • 雑誌名

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: - ページ: A~G

    • DOI

      10.1142/S1088424622500754

    • 査読あり
  • [学会発表] Hydrogen Bonded Self-Assembly of Pyridine Terminated Oligoketones2023

    • 著者名/発表者名
      Shivakumar Kilingaru I.、Ide Yuki、Inokuma Yasuhide
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会2023
  • [学会発表] Calix[3]pyrrole類縁体の紫外可視吸収スペクトルと構造的解釈2023

    • 著者名/発表者名
      渡辺 啓太、稲葉 佑哉、米田 友貴、井手 雄紀、Saha Ranajit、土方 優、猪熊 泰英
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会2023
  • [学会発表] Synthesis of Cyclic Tetraketone and Furanophane Toward Calix[2]pyrrole2023

    • 著者名/発表者名
      Sun Yuhua、Sano Taichi、 Inaba Yuya、Yoneda Tomoki、Kinoshita Yusuke、Ide Yuki、Pirillo Jenny、Hijikata Yuh、Inokuma Yasuhide
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会2023
  • [学会発表] 画像を用いた機械学習による結晶性化合物の混合比予測2023

    • 著者名/発表者名
      白倉 逸人、佐野 太一、井手 雄紀、Hu Sheng、瀧川 一学、猪熊 泰英
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会2023
  • [学会発表] 固体混合物画像を利用した機械学習によるエナンチオマー割合診断2023

    • 著者名/発表者名
      佐野 太一、白倉 逸人、井手 雄紀、Hu sheng、瀧川 一学、猪熊 泰英
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会2023
  • [学会発表] Alkali Metal Ion Capture Using Cyclic Polyketones and Application to Reactions2022

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Narito、Shivakumar Kilingaru I.、Murugavel Muthuchamy、Inaba Yuya、Yoneda Tomoki、Ide Yuki、Inokuma Yasuhide
    • 学会等名
      ICPP-12 (12th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines)
    • 国際学会
  • [学会発表] Monodisperse Synthesis of Structurally Flexible Aliphatic Polyketones and Chain-length Dependent Crystallinity Changes2022

    • 著者名/発表者名
      Manabe Yumehiro、Ide Yuki、Inaba Yuya、Kinoshita Yusuke、Yoneda Tomoki、Inokuma Yasuhide
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] 面性不斉を有するCalix[1]furan[1]pyrrole[1]thiopheneの合成2022

    • 著者名/発表者名
      柿林 佑、稲葉 佑哉、木下 雄介、井手 雄紀、米田 友貴、猪熊 泰英
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] 単分散ポリケトンの分子鎖長に応じた結晶性の変化2022

    • 著者名/発表者名
      眞部 夢大、井手 雄紀、稲葉 佑哉、木下 雄介、米田 友貴、猪熊 泰英
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] π 共役イミン類縁体を利用した金属イオン検出2022

    • 著者名/発表者名
      白倉 逸人、眞部 夢大、稲葉 佑哉、井手 雄紀、米田 友貴、猪熊 泰英
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] 環状ポリケトンによるアルカリ金属イオン認識2022

    • 著者名/発表者名
      小澤 成達、Shivakumar Kilingaru I.、木下 雄介、井手 雄紀、米田 友貴、猪熊 泰英
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
  • [備考] 高分子の結晶構造が現れる臨界長を決定~結晶構造から高分子と小分子の境界が見えた~

    • URL

      https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/220825_pr.pdf

  • [備考] 高分子の結晶構造が現れる臨界長を決定~結晶構造から高分子と小分子の境界が見えた~

    • URL

      https://www.icredd.hokudai.ac.jp/ja/research/7808

  • [備考] 高分子の結晶構造が現れる臨界長を決定

    • URL

      https://researchmap.jp/press_releases/press_releases/view/633014/f18fc63212fe80a51cca61a56d34fc7e?frame_id=1601185

  • [産業財産権] 画像診断システム及び学習方法2022

    • 発明者名
      猪熊 泰英、瀧川 一学、井手 雄紀
    • 権利者名
      猪熊 泰英、瀧川 一学、井手 雄紀
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-144017

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi