研究助成

2023年度 薬学系研究助成

低分子創薬に資する重水素化物質の合成と活用

研究題目 低分子創薬に資する重水素化物質の合成と活用
年度/助成プログラム 2023年度 薬学系研究助成
所属 大阪大学 大学院薬学研究科 薬品製造化学分野
氏名 澤間 善成
キーワード 重水素 / 重医薬品 / 重水素タグラマンイメージング / 重水素学
研究結果概要 品質管理や生産コストなどの実用面で低分子医薬品の利点は多い。また、未開拓元素の潜在能力を最大限に活用した新たな低分子モダリティが注目されている。その1つが重水素(2H, D)である。Dは水素(H)の放射性のない安定同位体であり、「C-D結合はC-H結合より安定」という速度論的同位体効果が医薬品の潜在能力を飛躍的に向上させる。本研究では、重医薬品や重水素タグラマンイメージングに資する重水素化物質の合成を目的として研究を遂行した。その結果、まず重医薬品合成に必要とされる重アルキル化剤の調製に成功した。この試薬により、医薬品代謝部位となるヘテロ原子隣接位に重水素を導入した様々な分子を合成可能とした。また、光触媒を用いることで硫黄含有生体関連物質の硫黄隣接位選択的な重水素化法や医薬品材料として多用されるポリエチレングリコール類の直接的な重水素導入法を開発した。これら手法を用いて、化学物質の代謝安定性の向上やラマン分光によるC-D結合特異なシグナルの検出に成功した。本法は、重水素を用いた将来の研究領域の発展に貢献できる有用な手法である。
公表論文 1. Sulfonium Salt Reagents for the Introduction of Deuterated Alkyl Groups in Drug Discovery, Angew. Chem. Int. Ed. e202311058 (2023), [Highlighted in frontspiece in ACIE, SYNFACTS, and Month’s Highlight in OPR&D].
2. Deuterated-Alkylation Reagents based on Sulfonium Salts as Cation and Radical Sources, Bull. Chem. Soc. Jpn. 97, uoae109 (2024)
3. Photocatalytic and Chemoselective H/D Exchange at α‑Thio C(sp3)‑H Bonds, J. Am. Chem. Soc. 147, 15499-15509 (2025)
4. Photocatalytic Multiple Deuteration of Polyethylene Glycol Derivatives Using Deuterium Oxide, Chem. Eur. J. e202404204 (2025)