癌治療への応用を目指す超分子ポルフィリンの創成

创造用于癌症治疗的超分子卟啉

基本信息

批准号：
16655072
负责人：
小夫家芳明
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は会合しにくい光線力学療法(PDT)用薬剤の開発を目的に、新規な水溶性二光子吸収色素の合成を行った。大きな二光子吸収断面積を獲得するためにはポルフィリン同士をアセチレンで連結することによってπ-共役系を拡張する必要がある。更に、水溶液中での会合を防ぐためにかさ高い置換基を導入することとし、アセチレンで連結したポルフィリン二量体から成る二光子吸収部位とかさ高い水溶性置換基を有する水溶性部位をイミダゾールと亜鉛の配位組織化によって合体させる方法をとった。この化合物はポルフィリン当り3つのカルボキシル基を持つため水に対する溶解度は非常に高い。ナノ秒パルスによる二光子吸収断面積を測定したところ890nm、780nmにおいてそれぞれ33,000GMと28,000GMが得られた。テトラフェニルポルフィリンとイミダゾリル亜鉛ポルフィリン二量体は、780nmにおいてそれぞれ29GM、180GMであり、本化合物は二桁から三桁大きな値であった。またPDT活性に必要な光増感による一重項酸素の発生量を測定したところ、効率良く生成する能力を持つことがわかった。さらに二光子励起でのPDT活性を検討した。Hela細胞(人子宮ガン)を用いて顕微鏡観察下、100fsのパルスレーザー(780nm)を用いて二光子条件(焦点のスポット径1μm、ピークパワー8.4GW/cm^2)でトータル0.6Jのエネルギーを単一細胞に照射した。本化合物とともにインキュベートした細胞ではPDT効果が認められたが、ブランクや参照化合物のヘマトポルフィリンでは細胞破壊は認められなかった。以上より、当初目標であった二光子照射条件でのPDT効果の実証に成功した。

今年，我们合成了一种新型水溶性双光子吸收染料，旨在开发一种难以关联的光动力疗法（PDT）药物。为了获得大的双光子吸收截面，需要通过将卟啉与乙炔连接来扩大π共轭体系。此外，我们决定引入大体积取代基以防止在水溶液中缔合，并将由乙炔连接的卟啉二聚体组成的双光子吸收位点和具有大体积水溶性取代基的水溶性位点与咪唑和锌组合我们采取了通过协调组织将它们结合起来的方法。该化合物每个卟啉具有三个羧基，因此在水中具有非常高的溶解度。当我们通过纳秒脉冲测量双光子吸收截面时，我们在890 nm和780 nm处分别获得了33,000 GM和28,000 GM。四苯基卟啉和咪唑基锌卟啉二聚体在 780 nm 处分别具有 29 GM 和 180 GM，并且该化合物的值大两到三个数量级。我们还测量了光敏作用产生的单线态氧的量，这是PDT活性所必需的，发现它具有有效产生单线态氧的能力。此外，我们研究了双光子激发下的 PDT 活性。使用显微镜下观察的Hela细胞（人子宫癌），在双光子条件下（焦点直径1μm，峰值功率8.4GW/cm^2）使用100fs脉冲激光（780nm）产生0.6J的总能量）单个细胞被照射。在用该化合物孵育的细胞中观察到 PDT 效应，但用空白或参考化合物血卟啉未观察到细胞破坏。结果，我们成功地演示了双光子照射条件下的PDT效果，这也是我们最初的目标。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Porphyrin Supramolecules as Materials for Photosynthesis and Third Order Nonlinear Optics

卟啉超分子作为光合作用和三阶非线性光学材料

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Trans.Materials Res.Soc.Japan 29
影响因子：
0
作者：
Yoshiaki Kobuke;Akiharu Satake;Kazuya Ogawa
通讯作者：
Kazuya Ogawa

生体に学ぶ分子ナノテクノロジー-光合成から医療まで- 先端化学シリーズ6 界面・コロイド/ナノテクノロジー/分子エレクトロニクス/ナノ分析(日本化学会編)

从生物体学到的分子纳米技术 - 从光合作用到医学 - 高等化学系列6 界面/胶体/纳米技术/分子电子学/纳米分析（日本化学会编）

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsushi Ohashi;Akiharu Satake;Yoshiaki Kobuke;Keiki Kishikawa;Mikihiko Oogane;Takashi Kajitani;Yuya Sakuraba;Takashi Kajitani;小夫家芳明
通讯作者：
小夫家芳明

ポルフィリン化合物及びその利用

卟啉化合物及其用途