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2014 年度 実施状況報告書

天然資源抽出物の化学変換による構造多様性の高い化合物ライブラリーの創出

研究課題

研究課題/領域番号 25350959
研究機関東北大学

研究代表者

菊地 晴久  東北大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (90302166)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード多様性指向型合成 / 多様性拡大抽出物 / セスキテルペン / メロテルペノイド / 天然物化学 / 構造決定
研究実績の概要

1.構造多様性の高い天然由来化合物ライブラリーの創出
昨年度に引き続き,天然資源の抽出物に対して,直接,化合物の分子骨格を変化させるような反応を行うことで,それに含まれる化合物の構造多様性が高められた「多様性拡大抽出物(diversity-enhanced extract)」を用いて,構造多様性の高い天然化合物様ライブラリーの創出をおこなった.
メロテルペノイドは,ポリケチドとテルペノイドの構造を併せ持つハイブリッド型天然物であり,強力な生物活性を有しているものも多い.そこで,多様性拡大抽出物を用いて,そのようなメロテルペノイド様化合物ライブラリーを得ることにした.具体的には,生薬・ガジュツの抽出物に対してジイソブチルアルミニウムヒドリドを作用させることで,抽出物中に含まれる化合物の一部のカルボニル基を還元した.つづいて,生じたアルコール性水酸基に対して,o-ヨードフェノールを光延反応条件下でエーテル結合させ,さらにパラジウム触媒存在下でHeck反応を行うことで多様性拡大抽出物を得た.これを各種クロマトグラフィにより分画し,含まれる化合物を単離・構造決定した結果,6種の新規化合物を得た.これらはいずれも,フェノール型の構造部位と,セスキテルペン由来の構造部位を併せ持つメロテルペノイド様化合物であった.したがって,本研究で提唱している多様性拡大抽出物を用いる手法は,新規骨格・新規環構造を有する構造多様性に富んだ化合物群を得る手段として有用であることが明らかとなった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績の項で記したように,「1.構造多様性の高い天然由来化合物ライブラリーの創出」に関しては,昨年度に引き続き,天然資源抽出物に対して直接,化合物の分子骨格を変化させるような反応を行うことで,それに含まれる化合物の構造多様性が高められた「多様性拡大抽出物(diversity-enhanced extract)」を用いる手法を提唱し,実際に生薬・ガジュツの多様性拡大抽出物から,構造多様性の高い化合物群が得られることを示した.したがって,本研究は当初の予定通り順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

今後も,本研究の目的が達成できるよう,研究計画にもとづいて推進していく予定である.「1.構造多様性の高い天然由来化合物ライブラリーの創出」に関しては,研究計画記載のようにオレフィンメタセシスによる分子骨格の変換に加えて,アルカロイド様化合物の取得を目的とした窒素官能基導入とを組み合わせた多様性拡大抽出物の作成などを行い,それらからの構造多様性の高い化合物群の創出を行う.また,研究計画の「2.得られた天然由来化合物ライブラリーを用いた自然免疫制御物質の探索」で記したように,得られた化合物群を用いて自然免疫に作用する化合物の探索を行うともに,その他の様々な生物活性試験を行うことで,得られた化合物ライブラリーの有用性を示す.

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことにより発生した.

次年度使用額の使用計画

平成27年度請求額と合わせて次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of prenylated quinolinecarboxylic acid derivatives and their anti-obesity activities2015

    • 著者名/発表者名
      Haruhisa Kikuchi, Toshiyuki Suzuki, Masato Ogura, Miwako K. Homma, Yoshimi Homma, Yoshiteru Oshima
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 23 ページ: 66-72

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2014.11.024

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Humulene を基盤とした多様性指向型合成によるアルカロイド様化合物群の創出2015

    • 著者名/発表者名
      西村壮央,才川敦之,菊地晴久,大島吉輝
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      神戸学院大学(神戸市)
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] 多様性拡大抽出物を利用したインドールアルカロイド様化合物ライブラリーの創出2015

    • 著者名/発表者名
      一戸 佳祐, 菊地 晴久, 大島 吉輝
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      デザイン・クリエイティブセンター神戸(神戸市)
    • 年月日
      2015-03-25 – 2015-03-28
  • [学会発表] Development of Natural Product-like Library Derived from Diversity Enhanced Extracts2014

    • 著者名/発表者名
      Haruhisa Kikuchi, Yoshiteru Oshima
    • 学会等名
      9th International Conference on Cutting-Edge Organic Chemistry in Asia
    • 発表場所
      Eastin Hotel Petaling Jaya, Malaysia
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-04
  • [学会発表] 多様性拡大抽出物を利用した天然化合物様ライブラリーの構築2014

    • 著者名/発表者名
      菊地晴久,大島吉輝
    • 学会等名
      第32回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸市)
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] パラジウム触媒による結合形成反応を基盤とした多様性拡大抽出物2014

    • 著者名/発表者名
      中城陽太,菊地晴久,大島吉輝
    • 学会等名
      第53回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(いわき市)
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-05
  • [学会発表] ホップ中に含まれるhumuleneの構造を基盤としたアルカロイド様化合物群の創出2014

    • 著者名/発表者名
      西村壮央,才川敦之,菊地晴久,大島吉輝
    • 学会等名
      第53回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(いわき市)
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-05
  • [学会発表] Development of Natural Product-like Library Derived from Diversity Enhanced Extracts2014

    • 著者名/発表者名
      Haruhisa Kikuchi, Yoshiteru Oshima
    • 学会等名
      24th French-Japanese Symposium on Medicinal and Fine Chemistry
    • 発表場所
      Faculte de medecine Lyon RTH Laennec, France
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-17

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公開日: 2016-05-27  

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