近赤外蛍光イメージングに資する新規蛍光色素の戦略的開発

近红外荧光成像新型荧光染料的战略开发

• 批准号: 21659012
• 负责人: 前田 初男
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Hyogo University of Health Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659012/
• 关键词: 近赤外光; イメージング; 蛍光色素; プローブ; 可視化計測; in vivo; 非侵襲分析

昨年度、7-(4-hydroxystyryl)4-methyl coumarinの合成について最適化した条件下におけるHeck反応方法を用いて、fluorescein,2',7'-difluorofluoresceinおよび2',4',5',7'-tetrafluorofluoresceinの3'-(4-hydroxystyryl)誘導体ならびに3',6'-bis(4-hydroxystyryl)誘導体を低収率ながら合成した。また、同様に、resorufinの3'-(4-hydroxystyryl)誘導体も約5%の収率で合成できた。それらの候補化合物ついて、水溶液中における蛍光特性を評価したところ、fluorescein,2',7'-difluorofluoresceinおよびresorufinの誘導体は全く蛍光性を示さなかった。しかし、相対量子収率は0.15以下であるものの蛍光色素としての特性を2',4',5',7'-tetrafluorofluoresceinの3'-(4-hydroxystyryl)誘導体(1)ならびに3',6'-bis(4-hydroxystylyl)誘導体(2)は示した。また、期待した通り、pH7.4の緩衝溶液において、それらの化合物の蛍光波長は以下のように長波長側ヘシフトした:1はλex=575nmにてλem=589nm;2はλex=605nmにてλem=620nm。これらの結果により、電子不足なπ電子系を母核として持つ蛍光色素のフェノール性水酸基を4-hydroxystyryl基により置換すると、本の蛍光色素に比べて長波長側に蛍光特性を示す蛍光色素を構築できることを示せた。しかし、残念ながら、近赤外領域で活用できる蛍光色素の開発には未だ至っていない。そこで、現在、これらの知見を踏まえ立案し直した蛍光色素の設計戦略に基づき、幾つかの候補化合物を合成し、実用的な量子収率ならびに蛍光特性を示す近赤外蛍光色素の設計開発を目的として、引き続き研究を行っている。

In the past year, the synthesis of 7-(4-hydroxystyryl)4-methyl coumarin was optimized by using Heck reaction method. The synthesis of 3-(4-hydroxystyryl)-bis (4-hydroxystyryl)-fluorescein,2',7'-difluorofluorescein and 3',6'-bis(4-hydroxystyryl)-fluorescein was achieved in low yield. Similarly, resorufin's 3'-(4-hydroxystyryl) inducer was synthesized at a yield of approximately 5%. The candidate compounds were evaluated for their photoluminescent properties in aqueous solution, and the inducers of fluorescein, 2',7'-difluorofluorescein and resorufin were fully photoluminescent. The characteristics of the fluorescent pigment of the compound are 2',4',5',7'-tetrafluorofluorescein and 3'-(4-hydroxysyl) inducer (1) and 3',6'-bis(4-hydroxysyl) inducer (2). The wavelength of light emitted by the compound in buffer solution at pH 7.4 is as follows: λex=575nm λem=589nm; λex=605nm λ em=620nm. As a result, the electron deficient π-electron system parent nucleus is substituted with the 4-hydroxystyryl group of the fluorescent pigment, and the fluorescent characteristic of the fluorescent pigment is shown on the longer wavelength side. The development of the pigment is not divided into two parts: the first part is the development of the pigment, the second part is the development of the pigment. The research on the design and development of fluorescent pigments based on the synthesis of several candidate compounds and the application of quantum yield and fluorescent properties