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2014 年度 実施状況報告書

「加水分解産物からサリドマイドへの逆反応過程の検証と代謝経路の新規構築」

研究課題

研究課題/領域番号 26620019
研究機関早稲田大学

研究代表者

朝日 透  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80222595)

研究分担者 田中 真人  独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (30386643)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードサリドマイド加水分解産物 / HPLC分析 / 量子化学計算 / 構造最適化 / 脱水反応
研究実績の概要

サリドマイドの第一段階加水分解産物3種類(CBG, PIG, PG)の有機溶媒中における擬脱水反応の条件検討を試みた。各加水分解産物及びサリドマイドを定量するためのクロマトグラフィー分析条件の検討を行った結果,各加水分解産物とサリドマイドの良好な分離条件が得られた。1年以上密閉放置したCBG/エタノール溶液をHPLC分析した結果,溶液中にサリドマイドが産生されていることが確認された。また,同溶液において溶液の底面に結晶の沈殿が確認されその結晶を分析したところサリドマイドの結晶であることが明らかとなった。以上の結果よりCBGはエタノール中において擬脱水反応によりサリドマイド化が起こることが確認された。PIG,PGのエタノール溶液及びアセトニトリル溶液の経時変化をHPLCで測定したが,サリドマイドの溶出時間にピークは得られなかったため,PIG,PGはエタノール溶液中およびアセトニトリル溶液中においてサリドマイド化しないと考えられる。HPLC分析では定量分析が困難であったため反応速度の算出は行えなかった。CBGの擬脱水反応の経時測定をHPLC分析より定量性を持って行うことを目的としIRスペクトルの計測を試みた。しかしながら,エタノール自体が持つ赤外吸収領域と観測したいCBGの赤外吸収領域が重なってしまい目的とするIRスペクトルは得られなかった。溶液中の組成を見るためにCBG, PIG, PGのエタノール溶液の質量分析を行ったところ全てにおいて2倍の分子量の分子の存在が確認され,溶液中で二量体構造を持つことが新たに明らかとなった。
量子化学計算を用いて加水分解産物からの擬脱水反応経路の詳細な解析と実験結果との比較を行うために必要なサリドマイド分子,CBG分子,PIG分子,PG分子の立体構造の最適化を量子化学計算用ワークステーションで行い最適化に成功した。

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

第一段階加水分解産物の反応条件をHPLC分析を用いて比較した。HPLGを用いてCBGのサリドマイド化の経時測定による反応速度の算出を試行したが、条件設定が最適でなかったためか成功しなかった。さらにIRスペクトル測定による反応速度の算出も良好なスペクトルが得られなかったために算出が困難であった。ドッキングシミュレーションや遷移状態の探索を行うために必要な分子の構造最適化を量子化学計算用ワークステーションで行い成功した。溶液中でCBG, PIG, PGが二量体を形成することを新たに発見した。

今後の研究の推進方策

サリドマイド化する際にキラリティーの変化も同時に生じるか否かをキラルカラムを用いた測定により明らかにする。HPLCでの定量分析をオートサンプラーにより行い,反応速度並びに熱力学的パラメータの算出を行う。CBGのサリドマイド化を触媒する生体物質の探索を行う。量子化学計算により擬脱水反応において形成しうる中間体や遷移状態の構造を決定し,反応に必要なエネルギー障壁を予測し実験結果との比較を行う。CBGに似た構造を持つ化合物で同様な反応が起こるか調べる。

次年度使用額が生じた理由

材料費が当初予想していた金額より低価格におさえることができたために若干残った。

次年度使用額の使用計画

次年度に当初予定していた材料費に加えて使用する予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Verification of dehydration of hydrolysis compounds of thalidomide2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otogawa,1 Yoshiyuki Ogino,1 Kazuhiko Ishikawa,1 Togo Shimozawa, Masahito Tanaka, Hideko Koshima, Motoo Shiro, Asahi Toru
    • 学会等名
      Pacifichem
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] サリドマイド加水分解産物の有機溶媒中における脱水反応の検証2015

    • 著者名/発表者名
      乙川光平,荻野禎之,石川和彦,下澤東吾,田中真人,小島秀子,城始勇,朝日透
    • 学会等名
      MC2015
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-06-12 – 2015-06-13
  • [学会発表] Solvent free thermally-induced recemization of thelidmide and dehydration of hydrolysis compound of thalidmide2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otogawa, Norio Shibata, Toru Asahi
    • 学会等名
      26th International Symposium on Chirality Discrimination (CHIRALITY 2014)
    • 発表場所
      InterContinental Hotel Prague, Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-30

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公開日: 2016-05-27  

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