岐阜药科大学创药化学大学讲座药化学研究室

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以癌症为首
各种疾病的新治疗药开发

~创药化学研究Initiator和
利用Initiator+Peptide Workstation~

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岐阜药科大学创药化学大学讲座药化学研究室的永泽秀子教授的研究室,导入了生物尾迹的微波合成装置“Initiator”、肽合成用附件“Initiator+Peptide Workstation”,被用于以有机化学为基础的创药研究的合成我希望能多给我一个考虑合成方法的选项。“的永泽教授,关于导入的背景和大学的创药研究等广泛地听了。

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实际使用的Initiator
Initiator+Peptide Workstation和
协助采访的各位
(左起)
矶野苍先生
(研究肽结合硼载体的开发)
坪井瞳先生
(研究二价铁检测荧光探针的开发)
永泽秀子教授

首先,请告诉我关于老师的研究。

永泽教授:
作为研究室全体,作为能把有机化学做为基础的健康贡献的东西制作以癌为首的各种各样的疾病的创药开发和化学生物学研究。

除了我以外,奥田健介副教授和平山佑助教3人,分别聚集了创药化学、有机化学、络合物化学等各种各样的背景人才,从各种角度设计了能够对病态的阐明和治疗做出贡献的功能性分子进行合成的研究。

也致力于着眼于癌症的微小环境的研究。癌细胞具有适应低氧、低营养、低pH等与通常细胞不同的环境生存的特殊系统。着眼于这样的环境特性,进行着譬如低氧选择性地活性化的荧光探针和前药的开发等。以发出为目标。

◆微波扩大反应的可能性

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岐阜药科大学创药化学大学讲座
药化学研究室永泽秀子教授

——在这种情况下,您使用了本公司的Initiator,开始关注微波的契机是什么?

永泽教授:
很久以前就开始关注微波,从开始看到事例的时候开始就对这样的手法很感兴趣。

反应的能量源不仅有微波,还有很多。例如,对超音、微泡、放射线等各种反应场中的化学反应也很感兴趣。

我对这种物理化学的相互作用很感兴趣,以前就想在合成中使用微波。因此,最初的时候使用了家庭用的微波炉。幸好没有爆炸,但是门坏了,几台微波炉都不能用了(笑)。

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新型铁(II)特异性荧光探针的
论文是Organic&Biomolecular
被采用为Chemistry的封面。

经过各种各样的试行错误,终于在有研究费的时候引进了微波合成装置,和学生一起高兴了。

—能告诉我在多个装置中导入Initiator的经过吗?

永泽教授:
在癌症的治疗中有一种叫做温热治疗的治疗方法,当初,让开发温热治疗装置的公司的工程师制作了试制品,想用微波进行反应。另外,在学会等机器展上收集了微波装置的信息。

在这种情况下,已经是8、9年前了,我访问过NIH(美国国立卫生研究所)的创药化学实验室,那里的实验室里有生物尾迹的Initiator。机器的蓝色清爽的印象也给人留下了深刻的印象,回去之后想起了那个,进行了示威。实际上学生也使用过的评价也很好,也有在世界范围内使用的实绩,所以决定导入这个装置。

◆1台在“有机合成”和“肽合成”两方面都很活跃

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微波合成装置
Initiator

因为Initiator在全世界都被使用着。实际使用一下怎么样?

永泽教授:
我觉得研究人员很急躁(笑)。做这种研究的人们,虽然急躁,但还是需要顽强。我想是适合那样的研究的装置(笑)。3分钟或5分钟可以反应1次,最长也可以反应30分钟左右进行确认,讨论反应的方向性。在超重反应中进行检查,再在不同的条件下进行研究的话,可以讨论的反应数完全不同。

在验证反应的再现性的基础上,不仅可以记录温度,还可以记录电力和压力,可以一边监视到达设定温度的情况一边进行操作。使用Initiator进行的论文和先行例也很多,所以可以参考这些有效地进行反应条件的研究。

同时,不被到现在为止的例子捉住,劝学生试着用微波尝试各种各样的反应。学生也喜欢收集信息,重视现有数据的类型和相反怀疑别人说的话的类型等各种各样,所以进入新机器时的吃法也各种各样(笑)。使用哪种方法就交给研究的本人了,但是在考虑反应的基础上,希望能多给一个选择,多方面地考虑,自由地构思。

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寺岛宏朗先生
(研究基于肽化学的药物递送载体开发)

其中产生的成果之一是开发出用微波快速合成硼簇的方法。作为我们致力于的癌症研究之一,有中子捕捉疗法(BNCT)。在BNCT中,只将含有硼的稳定同位素10B的分子导入癌细胞后照射热外中子。热外中子对我们的身体几乎没有危害,但它能引起硼10B的核反应产生辐射,只对含有10B原子的细胞造成损害。

根据这样的原理,BNCT在不危害正常细胞的癌症选择性治疗法这一点上,被认为是划时代的治疗方法。但是,为了实现这一点,必须有选择地将10B原子导入癌细胞中。因此,进行着用化学的力量使之送交癌细胞的「硼载体」的开发,这个题目,认为是制作虽然是药但是没有药理效果的分子的非常独特的创药研究专心致力于。

在此背景下,还开发了含有10个硼、2个碳和氢构成的硼簇的硼载体。在研究中,不仅仅是现有的硼簇,为了将硼簇传递到目标的癌细胞,需要导入各种取代基,但在这样的硼簇合成中也加入了微波我们已经建立了一种更有效的短时间合成方法。

另外,为了将硼簇传递给癌细胞,也开始了采用肽化学的研究。

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微波
肽合成用
附件
Initiator+
Peptide Workstation

—在肽合成中活用了Initiator+Peptide Workstation。

永泽教授:
是的。肽合成本身在其他研究主题中也进行过,但为了将肽用于药物递送,2013年左右导入了Initiator+Peptide Workstation。微波肽合成法现在已经成为确立的手法了吧。因为肽是非常有可能性的分子,所以今后也会着眼于研究。

实际进行肽合成的学生的1成左右数名,不过,利用肽的研究题目经常进行,能简单地固相合成一点点不同的排列的肽和连接了修饰基的肽类的微波反应重要。其中,能在至今为止的系统中加入Initiator+Peptide Workstation是非常难得的。

—Initiator的优点是无论是有机合成还是肽合成都可以使用相同的小瓶(反应容器)。

是啊。一台可以进行各种各样的有机合成反应和肽合成,非常有用。

◆提高规模是课题

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微波小瓶(反应容器)

如果有对本公司的要求,请告诉我。

永泽教授:
现在规模有限,有点遗憾。因为可以在短时间内反应,所以可以多次进行相同的反应,也可以合成一定程度的量,但是如果能一次进行的话就更好了。在微波这个特性上,我觉得很严格…。

—提高规模是被要求的部分吧。本公司的装置重视均匀地照射微波,不过,今后也有必要致力于这个规模提高的课题。

◆在用户会议上,企业研究者和学生的交流

您还有其他要求吗?

永泽教授:
贵公司的反应、分离、精制都有效率,这一点备受瞩目。在生理活性物质和功能性分子的有机合成中最费工夫的地方是分离的工序,为了提高其效率,采用方法是非常重要的,所以一定要让学生学习。

通过这样的用户采访报道了解其他实验室的情况对学生来说也是非常有参考价值的。虽然大学间的研究环境不同,但是从这样的采访中可以学到企业的研究环境和研究者的姿势等,非常有意思。

我们研究室的很多学生都希望制药企业,实际就职的学生也很多,所以希望从企业研究者的采访中学习实现“重视效率”的方法和集中时间的使用方法等。

进一步说,不仅仅是从报道中,如果有可以实际与公司的研究者们交谈的用户会议就好了。能直接询问企业的创药研究是什么样的地方是很珍贵的,如果有这样的机会,学生也会受到很好的刺激,成为稍微意识到效率而致力于研究的契机,所以今后请一定要做。

—是致力于用户采访的本公司更应该进行的课题。我会努力让弊公司成为这种交流的桥梁。今天在百忙之中非常感谢。

文章刊登日期:2015年6月15日
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部署产品

微波合成装置启动器

URL:https://www.biotage.co.jp/products_top/microwave-synthesis-work-up/ini_puls/

1400W的单模照射,强大且精密地控制温度。操作采用触摸屏,不需要电脑等多余的空间。作为操作性·稳定性出色的微波合成装置在很多研究机关活跃着。

微波肽合成用附件
Initiator+ Peptide Workstation

URL:https://www.biotage.co.jp/products_top/peptide-synthesis-purification/ipw/

这是一种诱人的解决方案,可以将微波技术以低成本应用于肽合成。由微波肽合成用小瓶和洗涤站构成,可以在标准的Initiator系统中进行肽合成和清洁。

部署机构

岐阜药科大学

URL:http://www.gifu-pu.ac.jp/

岐阜市立公立大学。昭和7年4月,前身岐阜药学专门学校作为市立在全国率先创立。昭和24年3月,随着学制改革,岐阜药科大学新成立,昭和28年4月设立了研究生院(硕士课程),昭和40年4月设立了博士课程。与国立大学法人岐阜大学合作,平成16年6月,随着岐阜大学医学部附属医院的迁移,开设了“附属药房”,平成17年10月设立了“尖端创药研究中心”。同时设有药学科(6年制)和药科学科(4年制),毕业生超过1万人。药科学科创药化学大学讲座座药化学研究室,通过以有机化学为基础,挑战生物功能和病态的阐明的化学生物学研究,推进以探索癌症的新创药目标和创造医药品系列为目标的创药研究。