レーザーによるがんの光化学治療に有効な増感色素の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13554025
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 井上 秀成 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60051752)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉岡 直樹 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (30222392)
• Keywords: がん細胞 / 光化学治療 / 光増感色素 / クロロフィル誘導体 / 金属クロロフィル / クロリン / ポルフィリン / DNA

Research Abstract

レーザーによるがんの光化学治療や蛍光診断に有効な光増感色素を開発するために、がん細胞中のDNAへの集積性が高い金属クロロフィルや金属ポルフィリンを系統的に探索し、クロリン系及びポルフィリン系光増感色素の分子構造とDNA集積特性との関係を検討した。具体的には、クロリン系光増感色素は天然由来のクロロフィル誘導体や金属クロロフィルに化学修飾を施した後、高速液体クロマトグラフィーにより分取・精製し、NMRその他により構造決定を行った。また、ポルフィリン系光増感色素は水溶性の観点から複素環をメソ位に有するカチオン性ポルフィリンをアドラー法やリンドセイ法などにより合成してカラム精製の後、NMRにより同定確認した。得られたクロロフィル誘導体やカチオン性ポルフィリンがin vitroでDNAに集積特性を有するかを可視・紫外光度滴定、円偏光二色性、磁気円偏光二色性などにより調べた。がん細胞中のDNAへの高い集積性が認められた光増感色素については、そのDNA結合の様式とDNA光切断能を解明するため、DNA融解温度の測定や電気泳動の測定などを行った。その結果、クロロフィル誘導体の中にはそれ自身アニオン性であるにもかかわらず、ポリアニオンであるDNAと強く相互作用する増感色素が見出された。さらに、がん細胞中のDNAへの集積性が認められた両親媒性クロロフィル誘導体については、ドラッグデリバリーの観点から血清アルブミンとの親和性を可視吸収スペクトル及び蛍光スペクトルの変化の測定により調べた。これより、カルボキシル基を同一色素分子内に複数個もつクロロフィル誘導体は、水溶性であると同時にアルブミンへの強い親和性を示すことが分かった。

Research Products

• [Publications] Tjahjono, D.H.: "Interaction of Metallopyrazoliurmylporphyrins with Calf Thymus DNA"J Inorg.Biochem.. 85. 219-228 (2001)
• [Publications] Ikeda, C: "Self-Assembly of a Porphyrin Array via the Molecular Recognition Approach : Synthesis and Properties of a Cyclic Zinc(II) Porphyrin Trimer Based on Coordination and Hydrogen Bonding"Inorganic Chemistry. 40. 3395-3405 (2001)