腫瘍細胞ターゲティング素子を目指した糖化ポルフィリンの分子設計と合成

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光線力学的治療(PDT)は近年のレーザー機器の発展により全く新しいガン診断治療法として期待されている。本研究の目的はPDTにおける光感剤として特異的に高い腫瘍細胞への親和性を示すポルフィリンおよびクロリン誘導体を合成し、得られた糖化ポルフィリンおよびクロリン誘導体を吸収スペクトル、蛍光スペクトルなどの分光学的手法を用いて光物理化学的見知から光感剤の評価し、さらに、HeLa細胞を用いて合成した糖化ポルフィリンの光毒性を検討し、糖鎖の違いによる細胞特性を明らかにすることである。まず、ポルフィリン骨格にはテトラフェニルポルフィリンを、連結する糖分子としてN-アセチルグルコサミン、ガラクトースおよびグルコースを選択し、ポルフィリン・クロリン1分子あたり4分子あるいは8分子の糖を結合した光増感剤の合成した。次に、合成したポルフィリンのDMSO中における一重項酸素発生効率をジフェニルイソベンゾフランの^1O_2による分解反応によって見積もったところ、これらの化合物はへマトポルフィリン(HP)と同程度の一重項酸素発生能を有し、さらに化合物間に顕著な光増感活性の差は認められなかった。またクロリンは同一条件下でポルフィリンの2-3倍の一重項酸素発生能を持つことがわかった。水酸基を保護されたグルコースを連結したポルフィリンにおいて、特に顕著な光毒性が観測された。興味深いことに、グルコースを結合したポルフィリンでは糖の水酸基の保護によって毒性が高まるのに対し、他の糖を有する誘導体では水酸基の保護の効果はほとんど観測されなかった。8つのグルコース単位を有し、非常に水溶性の高い誘導体であるポルフィリンはほとんど光毒性を示さなかった。以上のことより光増感剤に導入する糖の種類・水酸基の保護基の有無によって、細胞への取り込み量が変化し、光毒性に大きな影響を与えていることがわかった。