ポルフィリンと希土類の配位高分子による光線力学ナノセラノスティクス材料の創成

使用卟啉和稀土配位聚合物创建光动力纳米治疗材料

• 批准号: 22K14741
• 负责人: 庄司 淳
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14741/
• 关键词: ポルフィリン; 希土類錯体; 配位高分子; 超分子; 近赤外発光; 一重項酸素; エネルギー移動; ナノ構造; セラノスティクス

本研究では、ポルフィリン色素と発光性錯体(Yb3+)および無蛍光性錯体(Lu3+)を精密に配列することで、近赤外発光(光線力学診断：PDD)と一重項酸素生成(光線力学療法：PDT)を両立する光機能材料の構築することを目的としている。希土類錯体と配位結合するホスフィンオキシド基を複数有するポルフィリン誘導体を合成し、これらを配位子として希土類錯体と錯形成させることで種々の配位化合物を得ることに成功した。単結晶X線構造解析などの構造評価によって、得られた配位化合物はポルフィリン配位子と希土類錯体が交互に配列した一次元の配位高分子や、ポルフィリン配位子が希土類錯体で架橋されたカゴ状の超分子を形成していることが明らかになった。これらの構造はポルフィリン骨格に導入されたホスフィンオキシド基の位置や数によって構造の制御が可能であると考えられる。また、これらの配位化合物において、ポルフィリンは光増感剤として機能し、ポルフィリン部分の光吸収帯を光励起すると、その励起エネルギーがYb3+にエネルギー移動し、近赤外発光を示すことが明らかになった。この近赤外発光は酸素に依存して、その発光強度が変化する挙動も確認された。酸素存在下において、一重項酸素に由来する発光も観測されたことから、ポルフィリンの光励起エネルギーが部分的に一重項酸素の生成に利用されることがわかった。近赤外発光と一重項酸素生成を同時に行うセラノスティクス材料への利用に期待できる結果が得られた。

在本研究中，我们的目标是实现近红外发射（光动力诊断：PDD）和单线态氧产生（光动力治疗：目的是构建与PDT兼容的光学功能材料。我们合成了具有多个与稀土配合物配位的氧化膦基团的卟啉衍生物，并以这些衍生物为配体与稀土配合物形成配合物，成功获得了各种配位化合物。单晶X射线结构分析等结构评价表明，所得配位化合物是卟啉配体与稀土配合物交替排列、或卟啉配体与稀土配合物交联的一维配位聚合物。结果表明，这些分子形成了笼形超分子。据认为，这些结构可以通过引入卟啉骨架中的氧化膦基团的位置和数量来控制。研究还表明，在这些配位化合物中，卟啉起到光敏剂的作用，当卟啉部分的光吸收带被光激发时，激发能量转移到Yb3+，从而产生近红外发射。还确认了该近红外发射的强度根据氧气而变化。在氧气存在下，还观察到源自单线态氧的发光，表明卟啉的光激发能部分用于产生单线态氧。我们在同时发射近红外光和产生单线态氧的治疗诊断材料中获得了有希望的结果。

项目成果

Self-Assembly of a Zinc Bacteriochlorophyll-d Analog with a Lipophilic Tertiary Amide Group in the 17-Substituent

17-取代基中具有亲脂性叔酰胺基团的锌细菌叶绿素-d 类似物的自组装

• DOI: 10.1246/bcsj.20220128
• 发表时间: 2022
• 期刊: Bulletin of the Chemical Society of Japan
• 影响因子: 4
• 作者: Shoji Sunao;Stepanenko Vladimir;Wuerthner Frank;Tamiaki Hitoshi
• 通讯作者: Tamiaki Hitoshi

ポルフィリン-Yb(III)四核ケージ状錯体をホスト材料とした分子認識と近赤外発光増強

以卟啉-Yb(III)四核笼配合物为主体材料的分子识别和近红外发射增强

• 发表时间: 2023
• 作者: 細谷祥太;庄司 淳;伏見公志;北川裕一;長谷川靖哉
• 通讯作者: 長谷川靖哉

2つのホスフィンオキシド基を有するポルフィリンによるYb(III)配位化合物の合成と光物性

具有两个氧化膦基团的卟啉Yb(III)配位化合物的合成及光物理性质

• 发表时间: 2023
• 作者: 稲毛康太;庄司 淳;伏見公志;北川裕一;長谷川靖哉
• 通讯作者: 長谷川靖哉

ポルフィリン-Yb(III)ケージ状超分子錯体の光増感発光

卟啉-Yb(III)笼状超分子配合物的光敏发光

• 发表时间: 2022
• 作者: 細谷祥太;庄司 淳;伏見公志;北川裕一;長谷川靖哉
• 通讯作者: 長谷川靖哉

ポルフィリンを光増感剤としたカゴ状 Yb(III)四核錯体の近赤外発光特性

以卟啉为光敏剂的笼状Yb(III)四核配合物的近红外发射特性

• 发表时间: 2022
• 作者: Sunao Shoji;Shota Hosoya;Yuichi Kitagawa;Koji Fushimi;Yasuchika Hasegawa;細谷祥太，庄司 淳，伏見公志， 北川裕一，長谷川靖哉
• 通讯作者: 細谷祥太，庄司 淳，伏見公志， 北川裕一，長谷川靖哉