[1-13C]Trpと[1-13C]5-HTPの合成とうつ病の客観的診断法の開発

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うつ病は、脳内のセロトニンと密接な関係があるとされているが、脳内セロトニン量を直接、計測することは困難である。申請者らは、[1-13C]Trp呼気試験で主に抹消のキヌレニン経路の代謝を、[1-13C]5-HTP呼気試験で主に脳内のセロトニン経路の代謝をそれぞれ観測し、両者を併用することで、脳内セロトニン量を間接的に調べることを計画している。本研究は、「〔１〕[1-13C]-L-tryptophan（[1-13C]Trp）の簡便な合成法の確立とその合成法を応用した[1-13C]-L-5-hydroxytryptophan（[1-13C]5-HTP）の合成、〔２〕[1-13C]Trpおよび[1-13C]5-HTPを用いた13C-呼気試験法の有効性の実証」の2つのプロジェクトから成る。研究2年目となる令和4年度の研究実施計画は、昨年度に引き続き〔１〕のプロジェクトを進めた。無標識体のKCNとキラル補助剤を用いた不斉Strecker反応を鍵反応とする[1-13C]Trpと[1-13C]5-HTPの合成ルートの検討を行った。主な研究成果は、不斉Strecker反応のキラル補助剤の候補を絞り込み、Strecker反応の試薬の当量、溶媒、温度などの条件を固めることができた点があげられる。ただし、本反応の生成物であるアミノニトリルが不安定であることが分かり、スケールアップに耐えうる改善策やその次の工程であるアミノニトリルの加水分解でも、原料（アミノニトリル）の安定性に問題点を抱えていることから、まだ改善の余地を残している。詳細については【現在までの進捗状況】の項目で述べる。この他にも収率の改善が必要と考えられる工程はあるが、いずれも検討を重ねることで解決できる見込みである。これらの諸問題を解決できれば、13C-標識化合物であるK13CNを用いた[1-13C]Trpと[1-13C]5-HTPの合成に小スケールで着手し、その後、〔２〕の13C-呼気試験法の検討を実施したいと考えている。