窒素を含む環状有機化合物を細胞内で構築可能な新たな光反応を開発 ~薬の効果を光制御するツールとしての応用に期待~

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2026-07-08 岡山大学,東北大学

岡山大学と東北大学の共同研究グループは、光照射によって反応性の高いアミジニルラジカルを生体条件下で発生させ、医薬品に多く見られるアミノフェナントリジン骨格を構築できる新しい光化学反応を開発した。o-ニトロベラトリルアミドキシムエーテルを光で活性化することで、水系条件下でも効率的に分子内環化反応を進行させることに成功し、さらにこの反応が生細胞内でも機能することを実証した。細胞内では光照射により蛍光性フェナントリジン誘導体がその場で合成され、必要な場所と時間だけ生理活性分子を生成する「その場合成」が可能であることを示した。本手法は、薬理活性分子を標的細胞内で選択的に生成し、薬効を時空間的に制御する新しい創薬・ケミカルバイオロジー技術として期待される。将来的には、抗がん剤などを患部のみで活性化することで副作用を抑えた治療法や、細胞内で生命現象を精密に制御する研究ツールへの応用が見込まれる。

窒素を含む環状有機化合物を細胞内で構築可能な新たな光反応を開発 ~薬の効果を光制御するツールとしての応用に期待~

<関連情報>

O-ニトロベラトリルアミドオキシムからの光誘起によるアミジニルラジカルの生成と水溶液中でのその分子内環化 Photo-triggered Formation of an Amidinyl Radical from O-Nitroveratril Amidoxime and Its Intramolecular Cyclization in Aqueous Media

Hidenori Okamura,Yui Kaneyama,Kenshin Norizuki,Kouki Sakata,Steven William,and Fumi Nagatsug
The Journal of Organic Chemistry  Published: June 22, 2026
DOI:https://doi.org/10.1021/acs.joc.6c00193

Abstract

Photochemical reactions compatible with physiological conditions are powerful tools for chemical biology and medicinal chemistry. Herein, we report that 3,4-dimethoxy-o-nitrobenzyl (o-nitroveratril) amidoxime ethers generate amidinyl radicals upon photoirradiation, yielding 6-aminophenanthridines via the intramolecular cyclization of the corresponding biaryl precursors. This photoreaction proceeds under physiologically relevant conditions, specifically in the aqueous buffers, to yield a series of substituted amino-phenanthridines in moderate yields. Mechanistic studies demonstrated that the reaction proceeds through homolytic N–O bond cleavage triggered by the photoexcitation of the o-nitroveratril moiety. Detailed analysis also identified amino-azaspirolactam as a side product, highlighting the bilateral reaction modes of amidoxime-derived radical species. Finally, the photoinduced cyclization was demonstrated within HeLa cells, highlighting its potential for light-induced construction and control of bioactive compounds.

有機化学・薬学
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