反芳香族ジヒドロジアザポルフィリンの合成および機能性の探求

ジアザポルフィリンはメゾ位に導入したsp2窒素原子により低いLUMOをもつ電子不足芳香環となるため、様々な還元剤との反応により新規骨格の創成が期待できる。実際、申請者は還元剤を適切に選択することで、β位の二重結合が還元された18π芳香族化合物であるイソバクテリオジアザクロリンと、メゾ位のイミン型窒素が還元された20π反芳香族ジヒドロジアザポルフィリンを作り分けることに成功している。ポルフィリン骨格のβ位が還元されたクロリン骨格をもつ化合物は、光線力学療法(PDT)における光増感剤として広く研究されている。クロリン骨格の一部を窒素原子で置き換えたアザクロリンは、クロリンよりも長波長領域に強いモル吸光係数をもち、高い一重項酸素発生効率を示すことから高効率のPDT材料としての応用が期待されている。しかし、合成の困難さのため、詳細なPDT活性はほとんど明らかにされていない。フリーベースジアザポルフィリンをヒドリド還元することで、イソバクテリオジアザクロリンフリーベース体と、β位の１か所が還元されたジアザクロリンが短行程で得られた。ジアザポルフィリンおよびジアザクロリン存在下におけるDPBFの酸化分解速度を比較することで、ジアザクロリンがジアザポルフィリンよりも優れた一重項酸素発生効率を示すことを明らかにした。そこで、実際にがん細胞に光増感剤であるジアザポルフィリンおよびジアザクロリンを注入し、650 nmの赤色レーザー光を照射した際の、がん細胞の生存率を定量した。いずれの光増感剤も良好なPDT活性を示し、特にジアザクロリンが高いPDT活性をもつことが分かった。

ジアザポルフィリンはメゾ位に導入したsp2窒素原子により低いLUMOをもつ電子不足芳香環となるため、様々な還元剤との反応により新規骨格の創成が期待できる。実際、申請者は還元剤を適切に選択することで、β位の二重結合が還元された18π芳香族化合物であるイソバクテリオジアザクロリンと、メゾ位のイミン型窒素が還元された20π反芳香族ジヒドロジアザポルフィリンを作り分けることに成功している。ポルフィリン骨格のβ位が還元されたクロリン骨格をもつ化合物は、光線力学療法(PDT)における光増感剤として広く研究されている。クロリン骨格の一部を窒素原子で置き換えたアザクロリンは、クロリンよりも長波長領域に強いモル吸光係数をもち、高い一重項酸素発生効率を示すことから高効率のPDT材料としての応用が期待されている。しかし、合成の困難さのため、詳細なPDT活性はほとんど明らかにされていない。フリーベースジアザポルフィリンをヒドリド還元することで、イソバクテリオジアザクロリンフリーベース体と、β位の１か所が還元されたジアザクロリンが短行程で得られた。ジアザポルフィリンおよびジアザクロリン存在下におけるDPBFの酸化分解速度を比較することで、ジアザクロリンがジアザポルフィリンよりも優れた一重項酸素発生効率を示すことを明らかにした。そこで、実際にがん細胞に光増感剤であるジアザポルフィリンおよびジアザクロリンを注入し、650 nmの赤色レーザー光を照射した際の、がん細胞の生存率を定量した。いずれの光増感剤も良好なPDT活性を示し、特にジアザクロリンが高いPDT活性をもつことが分かった。