2-11 質量分析法を基盤とする新規天然および有機合成低分子の構造解析●代表者

大崎愛弓（化学科・准教授）●分担者

飯田隆（化学科・教授）

川面基（化学科・教授）【研究の目的および概要】
近年，新規医薬品や有機機能材料の開発が強く求められている。重要となる新規物質の入手方法としては「新規物質を設計して合成する」手法と「未知の天然物を自然界から得る」手法がある．本研究では上記 2 つの手法を同時に進行させ，医薬品や有機機能材料のシーズ開発へと繋がる新物質・新素材の創出と構造解析を目指す．すなわち，合成分子と天然分子の双方に幅広く新規物質を求め，それらの構造解析を行うことで物質科学の裾野を広げる事を目的とした研究を展開した。
本研究では平成 21 年度に私立大学戦略的研究基盤形成支援事業に採択された「構造制御および電子状態制御に基づく新物質の開発」（平成 21 〜 25 年度）で購入された高速液体クロマトグラフィー・エレクトロスプレーイオン化質量分析装置（HPLC/ESI-MS）およびガスクロマトグラフィー質量分析装置（GC/MS）を積極的に活用し，以下に記した①〜③について研究を行った。
①生体試料からの新規機能性天然物の探索と構造解析（飯田）②薬用植物等からの創薬へと繋がる新規化合物の探索と構造解析（大崎）③上記①および②の成果に基づいた新規機能性分子の設計・合成と質量解析（川面）【研究の結果】
本研究結果については，研究代表者が行った新規天然物化合物を含む天然有機化合物を質量分析によって，構造が決定された化合物について記載する。
中国雲南地域は複雑な地形を持ち，熱帯から亜寒帯への広がる標高差のため，多様な植物を有していることが特徴となっている。そのため，植物の進化と分化の現場を見ることの出来る貴重な場所となっている。本地域において，種々の植物の採取を行い，植物成分の多様性について検討を継続している。シソ科サルビア属植物は，現地では心臓病などを代表とする生薬として利用されている。その成分は，テルペン，芳香族系の化合物など，多様な成分を持つことが知られている。標高 3000 メートル前後の地域において種々のサルビア種について採集をおこなった。
四川省仁果で採集した Salvia przewarskii の根を粉砕後，メタノールにて抽出し，得られた抽出物をヘキサン，酢酸エチル，1- ブタノールを用いて分配を行った。得られた酢酸エチル可溶部について，シリカゲルおよび ODS クロ
マトグラフィー，ついで HPLC による分離を行い，成分を単離した。その結果，新規成分 1，2 を含む 16 種のジテルペン成分を単離することが出来た（図 1）。これらの成分は，タンシノン系，アビエタン系のジテルペンを主として含んでいるが，アビエタン，ノルアビエタンより転位された化合物なども含まれていた。それらの成分について
二次元 NMR（COSY, HSQC, HMBC, NOESY）や，高分解能質量分析 (HR-ESIMS) を用いて精密構造解析を行った。
その結果判明した構造について記載した。得られた化合物については HeLa 細胞および HL60 細胞を用いて，殺細胞活性試験を行った。
植物成分の多様性は炭素骨格の多様性を意味している。天然有機化合物は，酸化→転位→還元を繰り返しながら，炭素骨格が変化をしており，多様性が多いほど，進化と分化の指標になり得る。成分の精査と精密構造分析を行うことにより，植物の地域特異性と種内の進化と分化を探る予定である。

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図 1．Salvia przewarskii より単離した化合物【研究の考察・反省】
新規化合物の構造決定を 3 つの研究グループは各々専門とする研究領域において，研究を展開した。質量分析は構造解析において，必要不可欠なものであり，数多くの化合物についてその構造を決定することが出来た。特に天然有機化合物の領域においては，サンプル量が極微量であることから，質量分析法は多くの有意な情報を与えるものであった。今後は，各々の研究グループの連携強化を行い，天然有機化合物から，合成化合物へと展開を行っていく予定である。

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【研究発表】1）Kawabe H, Komiyama T, Saito Y, Tori M, Kuroda C, Gong X, Ohsaki A, New abietane diterpenoids from Salvia
grandifolia, Inaugural Symposium of the Phytochemical Society of Asia 2015, Tokushima, Japan, August 30-September2, 2015.
2）Kodama Y, Shimada M, Kubo M, Fukuyama Y, Ohsaki A, Search for bioactive constituents from subtropical medicinal
plants, Securinega suffruticosa var. amamiensis, Inaugural Symposium of the Phytochemical Society of Asia 2015,Tokushima, Japan, August 30-September 2, 2015.
3）Hinata N, Hirano T, Kagechica H, Ohsaki A, Fluorescent compounds from Quassia amara,Inaugural Symposium of thePhytochemical Society of Asia 2015, Tokushima, Japan, August 30-September 2, 2015.
4）Kasahara T, Natsume S, Harada K, Kubo M, Fukuyama Y, Endo Y, Ohsaki A, Furanocassane diterpenoids from
Bowdichia virgilioides, Inaugural Symposium of the Phytochemical Society of Asia 2015, Tokushima, Japan, August30-September 2, 2015.
5）蛍光性天然物ニガキノン誘導体の合成と蛍光特性の解析 , 横尾英知，平野智也，大崎愛弓，影近弘之 , 第 45 回複素環化学討論会，2015 年 9 月 9 日―11 日，東京．
6）蛍光性天然物ニガキノンを基にした蛍光センサーの開発研究，横尾英知，平野智也，大崎愛弓，影近弘之，第 9回バイオ関連化学シンポジウム，2015 年 9 月 9 日―11 日，熊本．
7）Bowdichia virgilioides 種子由来の新規フラノカッサン型ジテルペン成分，笠原拓，遠藤裕太，原田研一，久保美和，平野智也，江藤忠洋，影近弘之，福山愛保，大崎愛弓，第 57 回天然有機化合物討論会，2015 年 9 月 9 日―
11 日，横浜．
8）ブラジル産薬用植物 Bowdichia virgilioides の種子に含まれる新規成分，笠原拓，遠藤祐太，夏目志帆理，秋末剛吉，原田研一，久保美和，福山愛保，平野智也，影近弘之，大崎愛弓，日本化学会，第 95 春季年会，2015 年 3 月 27 日，
船橋．
9）Quassia amara 由来の蛍光成分，日向尚輝，平野智也，影近弘之，大崎愛弓，日本化学会，第 95 春季年会，2015年 3 月 27 日，船橋．
【研究成果物】
1）Tsukada, H.; Kawabe, H.; Ohtaka, A.; Saito, Y.; Okamoto, Y.; Tori, M.; Kagechika, H.; Hirota, H.; Gong, X.; Kuroda, C.;
Ohsaki, A. Two new diterpenoids from Salvia przewarskii. Nat. Prod. Commun, 2016，11, 159-161.

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