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2013 年度 実績報告書

天然物類似低分子群の迅速合成・構造多様化と細胞機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 23310156
研究機関北海道大学

研究代表者

大栗 博毅  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80311546)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード多様性指向有機合成 / 骨格多様化 / 化合物ライブラリー / 天然物 / アルテミシニン / アルカロイド / 元素置換 / マラリア
研究概要

本研究では抗マラリア剤アルテミシニン、多環性インドールアルカロイドを取り上げ、複雑で高度に官能化された天然物の構造を簡略化することなく“構造モチーフを多様化して系統的に合成する化学”の具現化と体系化を図る。
元素置換戦略によるアルテミシニンの迅速合成:6位不斉炭素を窒素に置換する分子設計により、(1)柔軟な構造多様化が可能な迅速合成(<5工程)(2)水溶性・薬物動態の改善(3)ハイブリッド分子群の創製を実現する。9-デメチル-6-アザ-アルテミシニン(ラセミ体)を3種類の構築ブロックの連結から僅か4工程で合成することに成功した。
多環性アルカロイドの骨格多様化合成:インドールアルカロイド群を生合成するプロセスの分岐点に位置する仮想中間体に着目した。仮想生合成中間体は短寿命と考えられたので、ジヒドロピリジンにカルボニル基を連結して安定化を図った多能性中間体を設計した。フラスコ内に発生させた多能性中間体に潜在する多彩な反応性を合成化学的に制御するアプローチで、天然物の構造を簡略化することなく、多環性骨格の作り分けを検討した。構築ブロックをモジュラー式に連結しながら、ビニルインドールと繊細なジヒドリピリジンを併せ持つ多能性中間体を簡便に合成した。三系統の [4+2] 型環化の位置・立体選択性を制御して、イボガ/アスピドスペルマ/アンドランギニン型骨格を構築した。また、ジヒドロピリジンの二電子/一電子酸化で発生させたピリジニウムイオン、炭素ラジカルを利用して、ヌゴウニエンシン/非天然型の骨格をそれぞれ構築できた。出発原料のトリプタミンから五系統のアルカロイド骨格をいずれも6~9工程以内で合成することに成功した。更に、三系統の骨格からアンドランギニン、ビンカジフォルミン、(-)-カサランチンの全合成を達成した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Biogenetically inspired synthesis and skeletal diversification of indole alkaloids2014

    • 著者名/発表者名
      Haruki Mizoguchi, Hideaki Oikawa, Hiroki Oguri*
    • 雑誌名

      Nature Chemistry

      巻: 6 ページ: 57-61

    • DOI

      10.1038/nchem.1798

    • 査読あり
  • [雑誌論文] “骨格を多様化した天然物アナログ群の迅速合成:抗感染症活性物質の創製”2014

    • 著者名/発表者名
      大栗博毅
    • 雑誌名

      月刊ファインケミカル(シーエムシー出版)

      巻: 43 ページ: 30-36

  • [雑誌論文] 生合成経路を模倣した天然物の骨格多様化合成 (天然物化学・生命科学ディビジョントピックス)2014

    • 著者名/発表者名
      大栗博毅
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 67 ページ: 147

  • [雑誌論文] 生合成経路を模倣した骨格多様化合成 -ニチニチソウに学ぶアルカロイド骨格の作り分け-2014

    • 著者名/発表者名
      大栗博毅, 溝口玄樹
    • 雑誌名

      化学(化学同人 京都)

      巻: 69 ページ: 12-17

  • [学会発表] Towards chemical evolution of natural products: biogenetically-inspired synthesis and skeletal diversification of indole alkaloids2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Oguri
    • 学会等名
      2014 Queenstown Molecular Biology Meeting in Shanghai: Drug Discovery and International Collaboration
    • 発表場所
      Parkyard Hotel Zhangjiang, Shanghai, China
    • 年月日
      20140314-20140315
    • 招待講演
  • [学会発表] 天然物の骨格多様化合成プロセス開発2014

    • 著者名/発表者名
      大栗博毅
    • 学会等名
      第16回生命化学研究会
    • 発表場所
      KKRホテル熱海, 静岡
    • 年月日
      20140109-20140110
    • 招待講演
  • [学会発表] 多環性天然物の骨格多様化合成による生理活性化合物群の創製

    • 著者名/発表者名
      大栗博毅
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部主催 函館地区化学講演会
    • 発表場所
      北海道大学函館キャンパス, 函館, 北海道
    • 招待講演
  • [学会発表] ジヒドロピリジン中間体を活用する多置換ピペリジンの合成

    • 著者名/発表者名
      ○南 眞太郎・溝口 玄樹・大栗 博毅・及川 英秋
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス, 名古屋、愛知
  • [学会発表] 6-アザ-アルテミシニン群の不斉合成法の開発

    • 著者名/発表者名
      ○鈴木 峻・比留間 貴久・溝口 玄樹・落合 恭平・大栗 博毅・及川 英秋
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会(2014)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス,名古屋、愛知
  • [備考] 大栗博毅 研究論文リスト

    • URL

      http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~yuhan/member/oguri_public.html

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公開日: 2015-05-28  

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