1分子ユニット内で放射線と蛍光を放出するイメージングプローブの開発

开发在单个分子单元内发射辐射和荧光的成像探针

基本信息

批准号：
21H01862
负责人：
吉村崇
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01862/
关键词：
放射線発光イメージングプローブ放射性核種 RI

项目摘要

生体内での安定性が大いに期待され、X線励起による発光が期待できる発光性のレニウムのクラスターにがん細胞に発現するL型アミノ酸トランスポータであるL―フェニルアラニンを連結させた錯体を新たに合成した。この化合物の発光特性を調べたところ、L―フェニルアラニン部位に保護基が結合している場合は、励起三重項MLCT状態からの発光、保護基が無い場合は三重項クラスター骨格内励起状態からの発光が観測される興味深い特徴を持つことがわかった。また、酸素共存下で発光寿命の減少が見られたことから、励起3重項状態から酸素分子へのエネルギー移動が起こり、細胞殺傷能力をもつ1重項酸素が発生することがわかった。この新しく合成したレニウムクラスター錯体およびL－フェニルアラニン誘導体が配位していないレニウムクラスターの細胞毒性を調べた結果、暗所においては、クラスターの濃度増加とともに毒性が増すものの低濃度では比較的低い毒性であり、さらに光を照射することで細胞毒性が増加することが明らかになった。ランタノイド、アクチノイドを使った発光性プローブを合成するために、本年度はピリジンホスホン酸アームが12員環に結合した配位子を新たに合成し、ランタノイドとの反応を調べた。その結果、ランタンでは10配位、プラセオジウムからディスプロシウムまでが9配位、ツリウムからルテチウムまでが8配位で、ランタノイドのイオン半径に応じて配位数が変化していくことが明らかになった。また、ランタノイドイオンのイオン半径の減少とともに結合距離も減少していくことが分かった。

一种新的复合物，其中 L-苯丙氨酸（一种在癌细胞中表达的 L 型氨基酸转运蛋白）与发光铼簇相连，预计在体内高度稳定，并在 X 射线激发下发光。当我们研究该化合物的发光性质时，我们发现当L-苯丙氨酸部分连接有保护基时，从激发三重态MLCT态发射光，而当没有保护基时，从激发三重态MLCT态发射光。发现三重态簇骨架内的状态具有一些有趣的特征。此外，在有氧存在的情况下观察到发光寿命缩短，表明能量从激发三重态转移到氧分子，产生单线态氧，具有细胞杀伤能力。通过检查这种新合成的铼簇络合物和不与L-苯丙氨酸衍生物配位的铼簇的细胞毒性，我们发现在黑暗中，毒性随着簇浓度的增加而增加，但在100℃时毒性相对较低。发现进一步用光照射会增加细胞毒性。为了合成使用镧系元素和锕系元素的发光探针，今年我们新合成了吡啶膦酸臂与12元环键合的配体，并研究了其与镧系元素的反应。结果表明，镧有10个配位，镨到镝有9个配位，铥到镥有8个配位，并且配位数根据镧系元素Ta的离子半径而变化。还发现键距随着镧系离子的离子半径减小而减小。