大学院生 大西大河さんが笔头着者の論文がBulletin of the Chemical Society of Japanの優秀論文に選出！
2025.07.01
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长锁ポリアミンの効率的な合成法を开発しました。
生命ナノシステム科学研究科 博士前期課程２年（物质システム科学専攻）の大西大河さんらの研究グループは、海産毒アキュレイン類の部分構造である長鎖ポリアミンの新たな合成法を開発しました。
その研究成果が「Bulletin of the Chemical Society of Japan」に掲載され、2025年３月号の優秀論文（Selected Paper）ならびにインサイドカバーアートとして選出されました。
その研究成果が「Bulletin of the Chemical Society of Japan」に掲載され、2025年３月号の優秀論文（Selected Paper）ならびにインサイドカバーアートとして選出されました。
笔头着者
生命ナノシステム科学研究科 博士前期課程２年
（创薬有机化学研究室）
大西 大河さん
指导教员
生命ナノシステム科学研究科
教授、 助教
论文タイトル
A practical and versatile synthetic strategy for homogeneous polymers of 1,3-propanediamine
（日本语訳：1,3-プロパンジアミンの均一なポリマーの実用的かつ汎用的な合成戦略）
掲载雑誌
Bulletin of the Chemical Society of Japan
生命ナノシステム科学研究科 博士前期課程２年
（创薬有机化学研究室）
大西 大河さん
指导教员
生命ナノシステム科学研究科
教授、 助教
论文タイトル
A practical and versatile synthetic strategy for homogeneous polymers of 1,3-propanediamine
（日本语訳：1,3-プロパンジアミンの均一なポリマーの実用的かつ汎用的な合成戦略）
掲载雑誌
Bulletin of the Chemical Society of Japan
今回の研究内容について 大西さんに解説していただきました。
アキュレイン類は海綿動物から発見された天然有機化合物であり、長鎖ポリアミン（long–chain polyamine, LCPA）＊１とポリペプチドが结合した珍しい化学构造を有しています。アキュレイン类は细胞膜をかく乱することで细胞内に侵入し、そこで细胞死を诱导することによって生物へ害を及ぼしますが、その机构を分子レベルで解明するためには、部分构造である尝颁笔础の性质を详しく调べることが不可欠であり、锁长のそろった尝颁笔础を用いた研究が必要になります。しかしながら、天然の尝颁笔础はさまざまな锁长の混合物として存在しており、それぞれの分离は困难なため、化学合成により均一な锁长を有する尝颁笔础を调製することが必须となります。
所属研究室では2018年と2023年に 光延反応 ＊2を用いた尝颁笔础の合成法を报告していますが、それ以降の研究において、基质の组み合わせによっては反応进行率にばらつきが生じることが判明し、课题となっていました。そこで本研究では改良法として、1,3&苍诲补蝉丑;ジハロプロパン（X–CH2–CH2–CH2–Y；X, YはCl, BrまたはI）を「糊（のり）」として用いた合成戦略を立案しました。両末端のアミノ基を異なる保護基＊3（狈笔贰颁基、础濒濒辞肠基）で保护した3量体尝颁笔础（化合物1）を基本単位として合成し、それらを异なる条件で除去したのちに、1,3&苍诲补蝉丑;ジハロプロパンを用いた置换反応による连结を试みました。ハロゲンX, Yの组み合わせおよび连结顺序の系统的な検讨を行うことにより、先に述べた课题を克服し、7量体尝颁笔础（化合物2）を良好な収率で合成することができました。さらに、同じ反応を繰り返すことで11量体尝颁笔础、そして以前の手法では合成できなかった15量体（化合物3, 4）の合成も达成しました。
现在はこれら合成尝颁笔础の蛍光标识化を行い、细胞膜との相互作用について调べています。
アキュレイン類は海綿動物から発見された天然有機化合物であり、長鎖ポリアミン（long–chain polyamine, LCPA）＊１とポリペプチドが结合した珍しい化学构造を有しています。アキュレイン类は细胞膜をかく乱することで细胞内に侵入し、そこで细胞死を诱导することによって生物へ害を及ぼしますが、その机构を分子レベルで解明するためには、部分构造である尝颁笔础の性质を详しく调べることが不可欠であり、锁长のそろった尝颁笔础を用いた研究が必要になります。しかしながら、天然の尝颁笔础はさまざまな锁长の混合物として存在しており、それぞれの分离は困难なため、化学合成により均一な锁长を有する尝颁笔础を调製することが必须となります。
所属研究室では2018年と2023年に 光延反応 ＊2を用いた尝颁笔础の合成法を报告していますが、それ以降の研究において、基质の组み合わせによっては反応进行率にばらつきが生じることが判明し、课题となっていました。そこで本研究では改良法として、1,3&苍诲补蝉丑;ジハロプロパン（X–CH2–CH2–CH2–Y；X, YはCl, BrまたはI）を「糊（のり）」として用いた合成戦略を立案しました。両末端のアミノ基を異なる保護基＊3（狈笔贰颁基、础濒濒辞肠基）で保护した3量体尝颁笔础（化合物1）を基本単位として合成し、それらを异なる条件で除去したのちに、1,3&苍诲补蝉丑;ジハロプロパンを用いた置换反応による连结を试みました。ハロゲンX, Yの组み合わせおよび连结顺序の系统的な検讨を行うことにより、先に述べた课题を克服し、7量体尝颁笔础（化合物2）を良好な収率で合成することができました。さらに、同じ反応を繰り返すことで11量体尝颁笔础、そして以前の手法では合成できなかった15量体（化合物3, 4）の合成も达成しました。
现在はこれら合成尝颁笔础の蛍光标识化を行い、细胞膜との相互作用について调べています。
大西さんのコメント
私たちの研究成果が优秀论文として选出され、大変光栄に思います。今回报告した尝颁笔础合成手法の确立にあたり、条件検讨の过程で基质の分解や低反応性、また保护基の除去における直交性の担保など、さまざまな课题に直面しましたが、试行错误を重ねることで実践的な尝颁笔础合成法を确立することができました。この経験を通して学んだ、研究の进め方や成果のまとめ方などをもとに、引き続き精进してまいります。
日顷より丁寧かつ的确なご指导をいただいている及川雅人先生と入江乐先生に心より感谢申し上げます。
指导教员 及川 雅人教授のコメント
长锁ポリアミンはアキュレインの活性発现の键を握るため、私たちは10年にわたり合成研究を続けてきました。しかし、ポリマー特有の反応性低下などの问题があり、合成上の効率を上げることが困难な状况が続いていました。大西君が私たちの研究室で研究を始めて最初の夏に、「実験の検讨を系统的に行いつつ、合成法をイチから见直そう」ということになりました。それから５カ月ほどかけて集中的に検讨を行い、この度発表した実用的な合成法の开発に繋がりました。彼の粘り强さと、结果的にスジの良かった実験戦略の组み合わせが、良い结果をもたらしました。长锁ポリアミンの研究は、ドラッグデリバリーシステムへの活用などの展开を见せています。今后がますます楽しみです。
また、この研究は静冈県立大学の菅敏幸先生、稲井诚先生との共同研究です。この场をお借りして感谢申し上げます。
私たちの研究成果が优秀论文として选出され、大変光栄に思います。今回报告した尝颁笔础合成手法の确立にあたり、条件検讨の过程で基质の分解や低反応性、また保护基の除去における直交性の担保など、さまざまな课题に直面しましたが、试行错误を重ねることで実践的な尝颁笔础合成法を确立することができました。この経験を通して学んだ、研究の进め方や成果のまとめ方などをもとに、引き続き精进してまいります。
日顷より丁寧かつ的确なご指导をいただいている及川雅人先生と入江乐先生に心より感谢申し上げます。
指导教员 及川 雅人教授のコメント
长锁ポリアミンはアキュレインの活性発现の键を握るため、私たちは10年にわたり合成研究を続けてきました。しかし、ポリマー特有の反応性低下などの问题があり、合成上の効率を上げることが困难な状况が続いていました。大西君が私たちの研究室で研究を始めて最初の夏に、「実験の検讨を系统的に行いつつ、合成法をイチから见直そう」ということになりました。それから５カ月ほどかけて集中的に検讨を行い、この度発表した実用的な合成法の开発に繋がりました。彼の粘り强さと、结果的にスジの良かった実験戦略の组み合わせが、良い结果をもたらしました。长锁ポリアミンの研究は、ドラッグデリバリーシステムへの活用などの展开を见せています。今后がますます楽しみです。
また、この研究は静冈県立大学の菅敏幸先生、稲井诚先生との共同研究です。この场をお借りして感谢申し上げます。
用语説明
*1 長鎖ポリアミン：アミンを複数含む脂肪族炭化水素の総称。本研究では特に、1,3–プロパンジアミン（H2N–CH2–CH2–CH2–NH2）の12～15个の繰り返し単位からなるポリマーのことを指す。
*2 光延反応：Ns基は保護基としての役割を持つ一方で、作用させる試薬の組み合わせによってアミンの反応性を引き出すことも可能。特に光延旺洋博士によって見出された、アゾジカルボン酸ジエチルとトリフェニルホスフィンを用いる反応条件においては、Ns保護されたアミンとアルコール（–OH）の連結が可能となり、第二級アミンの有用な合成法として知られている。
*3 保護基：望まない反応を防ぐために、特定の官能基（本研究ではアミノ基）を一時的に不活性化する目的で用いられる置換基のことを保護基と呼ぶ。
*1 長鎖ポリアミン：アミンを複数含む脂肪族炭化水素の総称。本研究では特に、1,3–プロパンジアミン（H2N–CH2–CH2–CH2–NH2）の12～15个の繰り返し単位からなるポリマーのことを指す。
*2 光延反応：Ns基は保護基としての役割を持つ一方で、作用させる試薬の組み合わせによってアミンの反応性を引き出すことも可能。特に光延旺洋博士によって見出された、アゾジカルボン酸ジエチルとトリフェニルホスフィンを用いる反応条件においては、Ns保護されたアミンとアルコール（–OH）の連結が可能となり、第二級アミンの有用な合成法として知られている。
*3 保護基：望まない反応を防ぐために、特定の官能基（本研究ではアミノ基）を一時的に不活性化する目的で用いられる置換基のことを保護基と呼ぶ。