有機合成の力と技で食品の有効成分の謎に挑む
有機合成の力と技で食品の有効成分の謎に挑む
Serotobenine

Anserine

Chafuroside（かつお）
Myriocin

（烏龍茶）

（紅花）
Catechin gallate

Phenylkainic acid

（冬虫夏草）
Hordatine-A（ビール）

ビールを飲むと空腹になる、カツオは疲れない
ビールを飲むと空腹になる、カツオは疲れない
アペリジン
食欲増進効果

アンセリン

（ビール）

（かつお）

抗疲労効果（乳酸値低下作用）
痛風予防効果（尿酸値低下作用）

花粉症に効くお茶、みかんでボケ防止
花粉症に効くお茶、みかんでボケ防止（茶：べにふうき）

メチル化カテキン

ノビレチン

（みかん）

茶は百薬の長茶は百薬の長紅茶（発酵茶）20% ポリフェノール（カテキン）

6%
糖類（グルコース）
4% 5% ミネラル（K, Mg, Ca, Al）
3%
アミノ酸（テアニン、グルタミン酸）
カフェイン

62%
不溶性成分（多糖類、タンパク質、色素類）

Theaflavin
緑茶（不発酵茶）
ウーロン茶（半発酵茶）

Chafuroside（１月２２日のNHKためしてガッテン）

緑茶の有効成分（エピガロカテキンガレート）
緑茶の有効成分（エピガロカテキンガレート）(–)-Epigallocatechin gallate (EGCg)
静岡県

体脂肪抑制作用（ヘルシア）
抗インフルエンザウィルス作用（お茶でうがい）
血中コレステロール上昇抑制作用
血糖値上昇抑制作用
血圧上昇抑制作用

菊川市

「新田園」

発ガン抑制作用（肝臓ガン、乳ガン、大腸ガンなど）
腫瘍増殖抑制作用
放射線防護作用EGCgはガン細胞の増殖を抑制する
EGCgはガン細胞の増殖を抑制する

Control

0.5% GTC in the diet

1% GTC in the diet6
茶カテキン給餌によるマウス腫瘍増殖の抑制作用(１ケ月）

エピガロカテキンにプローブユニット（目印）をつける
エピガロカテキンにプローブユニット（目印）をつける
インフルエンザウイルスの増殖抑制+: Fetuin (Positive control)■: (±)– DOEGCg, IC50 = 7.42 μM□: EGCg(±)–DOEGCg, IC50 = 20.8 μM

EGCg

Bioorg. Med. Chem. Lett., 17, 3095 (2007)

本学部の鈴木隆先生との共同研究

Biotin標的タンパク質
LinkerFluorescent(Tokyo Green)平成 年１月９日（日）静岡新聞朝刊の一面に掲載
23

エピガロカテキンガレート

蛍光（東京グリーン）

専門

シスとトランスの二重結合を両方を区別して作る
シスとトランスの二重結合を両方を区別して作る

Synlett, 3234 (2008)

専門鈴木カップリングとシャープレス酸化に挟まれた“技”
鈴木カップリングとシャープレス酸化に挟まれた“技”*

T. Sugimura et al., Chem. Lett., 36, 566 (2007)*

専門

エステル基の位置選択的導入に成功
エステル基の位置選択的導入に成功

専門

トランス体のジヒドロベンゾピラン環を立体選択的に合成
トランス体のジヒドロベンゾピラン環を立体選択的に合成

専門

シス体のジヒドロベンゾピラン環を立体選択的に合成
シス体のジヒドロベンゾピラン環を立体選択的に合成**Y. Iwabuchi, et al.
J. Am. Chem. Soc., 128, 8412 (2006)

H. Tanaka, T. Takahashi, et al. Synlett, 2827 (2006)

専門

保護基の除去：APDOEGCgの全合成
保護基の除去：APDOEGCgの全合成(±)–APDOEGCg
6-Aminopentyl5,7-dideoxyepigallocatechin gallate

インフルエンザウイルスの増殖抑制の活性が強化された
インフルエンザウイルスの増殖抑制の活性が強化された

EGCg :
IC50 = 20.8 μM

DOEGCg :IC50 = 7.42 μM(±)–APDOEGCg :IC50 = 0.59 μM(±)–APDOGCg :IC50 = 0.38 μM生きている細胞を蛍光顕微鏡で観察ができた
生きている細胞を蛍光顕微鏡で観察ができた

Incubation of Probein HUVECs for 3 hHUVEC(Human umbilical vein endothelial cell)
本学部の清水広介助教と奥直人教授との共同研究

カテキン抗体の作製に成功：ELISAカテキン抗体の作製に成功：ELISAによる微量分析も可能にによる微量分析も可能に

HSA (human serum albumin)

Affinity with EGCG-BSA Complex(-)-EGCG-BSA
BSA

FUSION

21.8

spleen1.6

Extracted Total RNA and PCR

1.4
A450

1.2
1

Heavy chain

VHCH１

Light chain

VL

CL

0.8
0.6
0.4
0.2

Ligation

012345678910111213PNClone

本学部の伊藤邦彦教授との共同研究Fab library

Transformation
into E.coli

花粉症に効果のあるメチル化エピガロカテキンの合成
花粉症に効果のあるメチル化エピガロカテキンの合成

3’’–Me–EGCg

4’’–Me–EGCg

Anti-allergic activity
M. Yamamoto et al.,J. Agric. Food. Chem., 51, 1858 (2003)
67 kDa Laminin Receptor
H. Tachibana et al.,Nat. Struct. Mol. Biol., 11, 380 (2004)

専門

没食子酸にメチル基を位置選択的に導入（技）没食子酸にメチル基を位置選択的に導入（技）43

Review of Ns-strategy: T. Kan and T. Fukuyama, Chem. Commun., 353 (2004)

専門

3’’–
3’’–メチル化エピガロカテキンの合成
メチル化エピガロカテキンの合成

EGCBioorg. Med. Chem. Lett., 19, 4171 (2009)

合成に成功したメチル化カテキン（有機合成の力）合成に成功したメチル化カテキン（有機合成の力）
4''-Me-EGCg

3''-Me-EGCg

4''-Me-ECg

3''-Me-ECg

4''-Me-GCg

3''-Me-GCg

4''-Me-Cg

3''-Me-Cg

メチル化カテキンの効率的製法：菅76383

敏幸、 古田巧：特願2008-

ポジトロン断層法
ポジトロン断層法 Positron
PositronEmission
EmissionTomography
Tomography(PET)(PET)
核医学検査法：放射性のトレーサーを観察
リアルタイムかつ、３次元でイメージング

陽電子放出 核種
ガンマー線
陽電子

ガンマー線

脳機能の診断ガン診断

FDG

陽電子放出 核種
Fluorine
CarbonOxygenNitrogen: 18F: 11C
: 15O
: 13N

半減期110 min
20 min2 min
10 min11C]Me-EGCgの高速合成と精製
4’’-[4’’-[11C]Me-EGCgの高速合成と精製
11CH I
3n-Bu4NOH aq.
DMSO
75°C, 3 min

Hot lab.

EGCG

Rat に投与

HPLC (RI)(浜松ホトニクス K.K.)

HPLC (UV: 250 nm)

HPLC-chromatogram of 4’’-[11C]methyl EGCG
Solvent: MeCN/H2O/AcOH+ascorbic acid

Clairvivo PET(Shimadzu Corporation)

静脈注射後のPETによるリアルタイムでの分析
静脈注射後のPETによるリアルタイムでの分析
0-5- 10- 15- 20- 25- 30 (min)PET MIP Images

PET の写真0-5- 10- 15- 20- 25- 30 (min)PET/CT の写真

肝臓小腸PET
Reconstruction
Algorism:
3D 3DDRAMAPET
Reconstruction
Algorism:
DRAMAPETによる３次元解析
PETによる３次元解析
静脈注射

１０分後

経口投与

１０分後

水平方向の写真肝臓

PET

PET/CTCT

胃PET

PET/CTCT

垂直方向の写真肝臓胃食品由来の有効な生理活性を有するフラボノイド
食品由来の有効な生理活性を有するフラボノイド

Nobiletin

Chafuroside A

みかん

抗アルツハイマー病

ウーロン茶

抗炎症作用
OH

HOO
A

C

OH

O
Apigenin

鎮静効果

B

パ
セリ

Fisetin

記憶の増強

イチゴ

増加するアルツハイマー型痴呆
増加するアルツハイマー型痴呆

July 17, 2000

レーガン元大統領
２０００４年６月５日 死去

アルツハイマー病の病理
アルツハイマー病の病理アルツハイマー病の病理
アルツハイマー病の病理

Alois
Alzheimer (1864
Alois
Alzheimer(1864-– 1915)
1915)

AD患者脳における病理像
AD患者脳における病理像

老人斑：細胞外領域におけるβアミロイド蛋白の蓄積
４２個のアミノ酸からなるタンパク質（グレナー博士）
神経原線維変化：細胞内におけるタウ蛋白の蓄積
リン酸化されたタンパク質（井原康夫先生）（）

ADの遺伝学的研究
ADの遺伝学的研究
家族性アルツハイマー病（FAD）家系

遺伝子変異の検索
２１番目染色体

APP

１４番目染色体

Presenilinミカンのノビレチン（アルツハイマー病の予防に有効）
ミカンのノビレチン（アルツハイマー病の予防に有効）

ノビレチン
中日新聞 2009年2月15日 朝刊

・Isolation : Citrus nobilis Lour.
K. Tseng et al. J. Chem. Soc. 1003 (1938)
・Feature : polymethoxy flavonoid
・Bioactivity : anti-tumor, anti-hypertension, anti-dementia
H. Ohigashi et al. Cancer Research 60, 5059 (2000)
Y. Ohizumi et al. Pharmacol. Sci. 105,122 (2007)

100gの合成に成功！：独自のフラボン合成法（有機合成の力）
100gの合成に成功！：独自のフラボン合成法（有機合成の力）
BAABB
ACNobiletin
5-Demethyl Nobiletin

T. Furuta, T. Wakimoto, T. Kan, et al. Org. Lett., 11 2233 (2009)

115-[5-[11C]
C] ノビレチンの高速合成に成功
ノビレチンの高速合成に成功

ラットの静脈に注射
HPLC-chromatogram (UV(250 nm) and RI) of 5-[11C] Nobiletin（浜松ホトニクスのホットラボにて実施 )Clairvivo PET

ノビレチンの脳への移行を確認（PET イメージング）
CT image

0-5 min5-10 min30-35 min

55-60 min
HL

全身での動態を時間で観測
5 min

60 minFluorescence intensity

アルツハイマー病の原因となるβ-アミロイドの凝集を抑制
アルツハイマー病の原因となるβ-アミロイドの凝集を抑制

Collaboration with Professor K. Abe and Dr. T. Akaishi (Musashino University)