標識化学研究チーム

私達の生命に関わる分子、水、アミノ酸、糖、タンパク質、病気を治す薬など。私達の体の中で活動する分子を見てみたい。この疑問に応えうる技術として陽電 子放射断層画像撮影法（PET）があります。私達は、これらの分子の体内動態を観察するために、身体を透過する強い光を出す目印（陽電子放出短寿命放射性核種、¹¹Cや¹⁸Fなど）を目的の分子に短時間で結合させる標識化学研究（PETプローブ化研究）を行っています。
具体的には、私達は、有機化学の力量を生命科学研究に展開すべく、Pd（パラジウム）、Rh（ロジウム）、Cu（銅）などの有機金属触媒を用いた新しい PETプローブ合成法の開発を主要課題として、生体内代謝に安定な炭素—炭素結合型標識法を機軸とした短寿命PETプローブ合成のための高速化学反応の開 発を行っています。また、中分子有機化合物（ペプチド、核酸など）や、生体高分子化合物（タンパク質、抗体など）の標識法の開発にも取り組んでいます。

研究分野

工学 / 化学 / 薬学 & 毒物学

研究テーマ

• 創薬候補化合物のPETプローブ化と新しい標識化学反応の開発
• 有機金属化学に対応した標識用合成装置の開発
• がん、炎症、神経疾患などの重篤な疾患に対応した分子プローブの開発

主要論文

1. Doi, H., Goto, M. and Suzuki, M.:
   "Pd⁰-Mediated Rapid C-[¹⁸F]Fluoromethylation by the Cross-Coupling Reaction of a [¹⁸F]Fluoromethyl Halide with an Arylboronic Acid Ester: Novel Method for the Synthesis of a ¹⁸F-Labeled Molecular Probe for Positron Emission Tomography"
   Bull. Chem. Soc. Jpn. 85, 1233–1238 (2012).
2. Kuboyama, T., Nakahara, M., Yoshino, M., Cui, Y., Sako, T., Wada, Y., Imanishi, T., Obika, S., Watanabe, Y., Suzuki, M. and Doi, H.:
   "Stoichiometry-Focused ¹⁸F-Labeling of Alkyne-Substituted Oligodeoxynucleotides Using Azido([¹⁸F]fluoromethyl)benzenes by Cu-Catalyzed Huisgen Reaction"
   Bioorg. Med. Chem., 19, 249–255 (2011).
3. Suzuki, M. and Doi, H.:
   "Pd⁰-Mediated Rapid C-[¹¹C]Methylations and C-[¹⁸F]Fluoromethylations: Revolutionary New Methodologies for the Synthesis of Short-Lived PET Molecular Probes"
   J. Synth. Org. Chem. Jpn., 68(11), 1195–1206 (2010).
4. Suzuki, M., Sumi, K., Koyama, H., Siqin, T., Hosoya, Takashima-Hirano, M. and Doi, H.:
   "Pd(0)-Mediated Rapid Coupling between Methyl Iodide and Hetero-Arylstannanes: an Efficient and General Method for the Incorporation of a Positron-Emitting ¹¹C Radionuclide into Heteroaromatic Frameworks"
   Chem. Eur. J., 15,12489–12495 (2009).
5. Doi, H., Ban, I., Nonoyama, A., Sumi, K., Kuang, C., Hosoya, T., Tsukada, H. and Suzuki, M.:
   "Palladium(0)-Mediated Rapid Methylation and Fluoromethylation on Carbon Frameworks by Reacting Methyl and Fluoromethyl Iodide with Aryl and Alkenyl Boronic Acid Esters Useful for the Synthesis of [¹¹C]CH₃—C- and [¹⁸F]FCH₂—C-Containing PET Tracers"
   Chem. Eur. J., 15, 4165–4171 (2009).
6. Barletta, J., Karimi, F., Doi, H. and Långström, B.:
   "Synthesis of diethyl [carbonyl-¹¹C]malonate from [¹¹C]carbon monoxide by rhodium-promoted carbonylation and its application as a reaction intermediate"
   J. Label. Compd. Radiopharm. 49, 801-809 (2006).
7. Doi, H., Barletta, J., Suzuki, M., Noyori, R., Watanabe, Y. and Långström, B.:
   "Synthesis of ¹¹C-labelled N,N’-diphenylurea and ethyl phenylcarbamate by a rhodium-promoted carbonylation via [¹¹C]isocyanatobenzene using phenyl azide and [¹¹C]carbon monoxide"
   Org. Biomol. Chem., 2, 3063–3066 (2004).
8. M. Suzuki, H. Doi, Hosoya, T., Långström, B. and Watanabe, Y.:
   "Rapid methylation on carbon frameworks leading to the synthesis of a PET tracer capable of imaging a novel CNS-type prostacyclin receptor in living human brain"
   Trends Anal. Chem., 23, 595–607 (2004).
9. Suzuki, M., and Doi, H., Kato, K., Björkman, M., Långström, B., Watanabe, Y. and Noyori, R.:
   "Rapid Methylation for the Synthesis of a ¹¹C-Labeled Tolylisocarbacyclin Imaging the IP₂ Receptor in a Living Human Brain"
   Tetrahedron, 56, 8263–8273 (2000).
10. Suzuki, M., and Doi, H., Björkman, M., Andersson, Y., Långström, B., Watanabe, Y. and Noyori, R.:
    "Rapid Coupling of Methyl Iodide with Aryltributylstannanes Mediated by Palladium(0) Complexes: A General Protocol for the Synthesis of ¹¹CH₃-Labeled PET Tracers."
    Chem. Eur. J., 3, 2039–2042 (1997).