発光性含カルコゲンジベンゾバレレンポリマーの合成と過酸化物センサーへの応用展開

本研究では、生理活性物質である硫化水素と次亜塩素酸の両方に活性である可逆的な蛍光プローブの開発を目的とした。これを達成することによって、経時的な生体環境の追跡が可能となるが、可逆的なターンオン型硫化水素蛍光プローブは未だ開発されていない。ここでは、セレン原子の酸化還元を機能発言の源とする生体内抗酸化酵素のグルタチオンペルオキシダーゼをモデルとし、高い蛍光性を有するセレニド/セレノキシドの酸化還元系に基づく蛍光プローブの開発を行った。セレノキシドは簡便かつ収率の高い二段階の反応によって得られた。アセトニトリル/リン酸緩衝生理食塩水中において、セレニドとセレノキシドの間には大きな蛍光オンオフ性が観測された。セレノキシドは硫化水素と迅速、定量的、選択的に反応し、高蛍光セレニドを与え、引き続く次亜塩素酸の添加によって、セレノキシドが再生された。このように、セレニド/セレノキシドの酸化還元系が可逆的かつ高性能で硫化水素に対してターンオン型で作用する素蛍光プローブであることを明らかにした。しかしながら、セレニドの蛍光色は青色であり、青色蛍光は生体組織の吸収、散乱による感度低下や細胞障害を引き起こす可能性があり、長波長領域での可視化が求められている。次に、長波長領域の蛍光を示すセレニド/セレノキシドの酸化還元系の開発を検討した。材料としては、分子内に強い電子供与基であるアミノ基と電子求引基であるシアノ基を有する、プッシュプル型化合物を設計した。同様の二段階反応によって、収率良く得られたセレニド/セレノキシドは橙色の蛍光を示し、それらの間には大きな蛍光オンオフ性が観測された。今後は、得られた橙色蛍光を示すセレニド/セレノキシドの硫化水素検出能を調査すると共に、細胞中での可視化を目指した水溶性の発現を検討する。

本研究では、生理活性物質である硫化水素と次亜塩素酸の両方に活性である可逆的な蛍光プローブの開発を目的とした。これを達成することによって、経時的な生体環境の追跡が可能となるが、可逆的なターンオン型硫化水素蛍光プローブは未だ開発されていない。ここでは、セレン原子の酸化還元を機能発言の源とする生体内抗酸化酵素のグルタチオンペルオキシダーゼをモデルとし、高い蛍光性を有するセレニド/セレノキシドの酸化還元系に基づく蛍光プローブの開発を行った。セレノキシドは簡便かつ収率の高い二段階の反応によって得られた。アセトニトリル/リン酸緩衝生理食塩水中において、セレニドとセレノキシドの間には大きな蛍光オンオフ性が観測された。セレノキシドは硫化水素と迅速、定量的、選択的に反応し、高蛍光セレニドを与え、引き続く次亜塩素酸の添加によって、セレノキシドが再生された。このように、セレニド/セレノキシドの酸化還元系が可逆的かつ高性能で硫化水素に対してターンオン型で作用する素蛍光プローブであることを明らかにした。しかしながら、セレニドの蛍光色は青色であり、青色蛍光は生体組織の吸収、散乱による感度低下や細胞障害を引き起こす可能性があり、長波長領域での可視化が求められている。次に、長波長領域の蛍光を示すセレニド/セレノキシドの酸化還元系の開発を検討した。材料としては、分子内に強い電子供与基であるアミノ基と電子求引基であるシアノ基を有する、プッシュプル型化合物を設計した。同様の二段階反応によって、収率良く得られたセレニド/セレノキシドは橙色の蛍光を示し、それらの間には大きな蛍光オンオフ性が観測された。今後は、得られた橙色蛍光を示すセレニド/セレノキシドの硫化水素検出能を調査すると共に、細胞中での可視化を目指した水溶性の発現を検討する。