がんの近赤外セラグノーシスを実現する多機能性ジラジカル錯体の創製

创建多功能双自由基复合物以实现癌症的近红外治疗

• 批准号: 14J06921
• 负责人: 田村 昂作
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J06921/
• 关键词: セラグノーシス; 近赤外吸収プローブ; 酸化還元応答; マクロサイクリック配位子; ジラジカル錯体; 近赤外吸収; グルタチオン; 活性酸素

GSHの配位子置換反応に対して熱力学・速度論的に安定な錯体の創製を志向し，2個の3,4-ジアミノベンゼンスルホン酸（DABS）のNH2基をプロピル基で連結した配位子PABSを設計し，PtII-PABS錯体を合成した．錯体の吸収スペクトルのpH依存性を調査したところ，高pHから中性条件下で723nmにNIR吸収を示した．一方，低pH条件ではそのNIR吸収がOFFになり，新たに860 nmに極大吸収を持つ吸収帯を示した．この吸収スペクトル変化の機構を調査した．まず，既存のジラジカル錯体の吸収スペクトルとの比較から，高pH条件ではジラジカル構造をとりNIR吸収を示すと推測する．一方，低pH条件では錯体が一電子酸化され，さらに二量化している可能性が高い．すなわち，本錯体の吸収スペクトル変化は，ジラジカル錯体の一電子酸化および一電子酸化体の二量化に起因するといえる．また，吸収スペクトル変化の起きるpH領域は，PtII-DABS錯体の場合と比べて酸性側にシフトした．現在，配位窒素元素を炭化水素鎖で修飾したことにより，窒素上の電子密度が変化し，錯体の酸化還元電位に影響を与えたと推測している．続いて，一電子酸化二量体のGSHの配位子置換に対する安定性を調査した．その結果，GSHが10 mM存在する場合の錯体の半減期は約2分であることを明らかにした．配位子部位が酸化されることによって電子密度が減少し，配位元素の求核性が減少したことに起因すると推測する．すなわち，GSHの配位子置換に対してより安定性の高い錯体の開発が必要である．錯体のさらなる安定化を志向し，マクロサイクリック配位子の合成を試みた．参考文献をもとに，2つの3,4-ジアミノ安息香酸エチルをアセチルアセトンによって架橋したマクロサイクリック配位子の合成を試みた．現在までに，目的の配位子の前駆体の合成を完了している．

The ligand substitution reaction of GSH is related to the thermodynamic and rate-theoretic synthesis of stable complexes. Two 3,4-diamino acids (DABS) with NH2 groups are designed and linked to the ligand PABS, and PtII-PABS complexes are synthesized. The pH dependence of the absorption spectrum of the complex was investigated, and the NIR absorption at 723nm was demonstrated at high pH and neutral conditions. On the other hand, under low pH conditions, NIR absorption is OFF, while new absorption is maintained at 860 nm. The investigation of the mechanism of absorption and transformation. Comparison of the absorption properties of the existing phase structure and the NIR absorption properties of the phase structure at high pH are proposed. On the one hand, under low pH conditions, the possibility of electron acidification is high. The absorption and transformation of this complex is due to the formation of an electron acidifier and a second electron acidifier. In addition, the pH range of PtII-DABS complexes is higher than that of the acidic side. Now, the coordination element is modified by carbonizing and localizing, the electron density on the coordination element is changed, and the acidification potential of the coordination element is affected by the modification. In this paper, the stability of GSH ligand replacement in an electron acidified dimer was investigated. As a result, the half-life of the dislocation in the presence of GSH at 10 mM was about 2 minutes. It is speculated that the electron density of the ligand site is reduced due to its acidity. Therefore, it is necessary for the development of stable and highly complex complexes due to the substitution of GSH ligands. The synthesis of ligands is an attempt to stabilize the complex. 2. The synthesis of 3,4-diamino-2-benzoic acid ligands by the method of bridging and synthesis. Now, the synthesis of the precursor of the target ligand has been completed.

项目成果

がんのセラノスティクスを実現するジラジカル錯体の近赤外吸収および活性酸素生成能

双自由基复合物的近红外吸收和活性氧产生能力，实现癌症治疗诊断

• 发表时间: 2015
• 作者: Atsuko Masuya;Nobuhiko Iki;川見祐介，堀之内友理，糸山美紀，巴山忠，吉田秀幸，能田均，山口政俊;田村昂作，升谷敦子，西條芳文，壹岐伸彦
• 通讯作者: 田村昂作，升谷敦子，西條芳文，壹岐伸彦

Michinoku International Symposium on Analytical Science 2014

陆奥国际分析科学研讨会 2014

• 发表时间: 2014
• 作者: Tsuchihashi K;Okazaki S;Ohmura M;Ishikawa M;Sampetrean O;Onishi N;Wakimoto H;Yoshikawa M;Seishima R;Iwasaki Y;Morikawa T;Abe S;Takao A;Shimizu M;Masuko T;Nagane M;Furnari FB;Akiyama T;Suematsu M;Baba E;Akashi K;Saya H;Nagano O.;Kousaku Tamura，Atsuko Masuya，Hitoshi Hoshino，Nobuhiko Iki
• 通讯作者: Kousaku Tamura，Atsuko Masuya，Hitoshi Hoshino，Nobuhiko Iki

Switching of Near-infrared Absorption and Generation of Reactive Oxygen Species via Diradical Complexes for Cancer Theranostics

通过双自由基配合物切换近红外吸收和产生活性氧用于癌症治疗诊断

• 发表时间: 2015
• 作者: Kousaku Tamura;Atsuko Masuya;Nobuhiko Iki
• 通讯作者: Nobuhiko Iki

Switching of Near-Infrared Absorption and Generation of Reactive Oxygen Speceis via Diradical Complexes for Cancer Theranostics

通过双自由基配合物切换近红外吸收和产生活性氧物种用于癌症治疗诊断

• 发表时间: 2014
• 作者: Kousaku Tamura;Atsuko Masuya;Hitoshi Hoshino;Nobuhiko Iki
• 通讯作者: Nobuhiko Iki

がんのセラノスティクスへの展開を志向したジラジカル錯体の近赤外吸収特性および活性酸素生成能の検討

检查双自由基复合物的近红外吸收特性和活性氧产生能力，旨在应用于癌症治疗诊断学

• 发表时间: 2014
• 作者: Kousaku Tamura;Atsuko Masuya;Hitoshi Hoshino;Nobuhiko Iki;馬場 諒，田村昂作，升谷敦子，星野 仁，壹岐伸彦;升谷 敦子，五十嵐盟，金里雅敏，星野 仁，壹岐 伸彦;林拓実，田村昂作，升谷敦子，星野仁，壹岐伸彦;升谷 敦子 ・ 田村 昂作 ・ 星野 仁 ・ 壹岐 伸彦;田村昂作，升谷敦子，星野 仁，壹岐 伸彦
• 通讯作者: 田村昂作，升谷敦子，星野 仁，壹岐 伸彦