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創薬支援研究の展望

  • Hilight in Medicinal and Process Research
★ プロセスケミストリーとメディシナルケミストリーの両面から,思考のドッキングを探る,最新の解説書!
★ FBDD,タミフルの化学など最新の話題から,現実のプロセス論に至るまで,独自のアンテナで幅広いテーマを収載!
★ 現場に立たれている方,スクリーニングへの参入を考えている方,いろいろな段階の方へアピールする「創薬」の話題が全面に展開!

商品コード: S0760

  • 監修: 鳥澤保廣
  • 発行日: 2008年2月
  • 価格(税込): 21,600 円
  • 体裁: B5判,222ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-998-6

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刊行にあたって

 創薬研究は多種多様な化合物,誘導体を扱う有機合成化学研究である。加えて厳しい競合から勝ち上がるために,スピード,あるいはタイムリー性というべきものも求められる。新規化合物,あるいは既知化合物のどこに突破口があるかわからない。従って既存の考え,自前のコンセプトから脱却し,ランダムなスクリーニングとセレンディピティの中に新薬の糸口を求めるのもストラテジーの一つになる。新薬誕生の歴史において,セレンディピティの果たした役割は大きなものである。
 本書の刊行にあたっては自由な議論,あるいはランダムな発想の中から何か新しい芽を見つけていただけないかと思い,メディシナル研究とプロセス研究の両方の話題を一つの書籍の中に配列してみた。創薬に何より必要な自由な空気と議論を集めてみた。小さな源泉を集めて,わかりやすく解説したり,展望をしたりすることは重要であると同時に,楽しいことである。終わった話をもう一度色を塗り替え,無理に既存の結論に押し込めないで話を作ってみたりすることも,次のステップへの刺激になることがある。本解説書は,『ローカルな情報を発信して次の新たな議論に火をつけたい』という趣旨を持っている。
 さらに創薬では学術性がなくても有用な議論はたくさんあるし,話題は尽きない。無理な議論をする必要はないが,無駄に終わっても話しておくべきことはある。今回の創薬談義では,日頃は話せない独断,ハイポセシス,そして自信を持って紹介できる技術,または切なる願望などを日本語で分かりやすく書いていただき,素人にも分かる創薬研究の解説書を目指した。
 さて,最近FBDD(Fragment-Based Drug Discovery)という言葉で表された,フラグメント(小分子)構造からの地道な分子構築による創薬がにわかに注目を集めている。本書にも解説されているFBDD型研究はこれまでの創薬研究を統合するような,また足りなかった部分を埋め合わせるような研究活動であり,小分子へのこだわりからの創薬研究である。この小分子を出発原料として分子修飾を行い,ターゲットに行き着くというスタイルは創薬研究も,プロセス研究も同じであるということを示していないだろうか。これまで,創薬は創薬の中だけで,プロセスはプロセスの中だけで見てきたが,それらをまとめて,ひとつのものとして見ることも重要なのではないだろうか。本書はそのような,思考のドッキングを目指すものでもある。

 本書が,小さな化合物を幅広い視野から眺める一助になる事を望んでいる。
(「はじめに」より)

平成20年2月 鳥澤保廣

著者一覧

鳥澤保廣   高崎健康福祉大学 薬学部 教授   
石川 稔   明治製菓(株) 医薬総合研究所 化学研究所 化学合成研究室 研究員
味戸慶一   明治製菓(株) 医薬総合研究所 部長
池田 潔   静岡県立大学 薬学部 准教授
佐藤雅之   静岡県立大学 薬学部 教授
荻原琢男   高崎健康福祉大学 薬学部 教授
森本かおり   高崎健康福祉大学 薬学部 講師
玉井郁巳   東京理科大学 薬学部 教授
佐藤文憲   大日本住友製薬(株) 化学研究所 化学第3研究部 部長
小澤道律   大日本住友製薬(株) 化学研究所 化学第1研究部
松下正行   中外製薬(株) 研究本部 化学研究第二部 主席研究員
北山 隆   近畿大学 農学部 バイオサイエンス学科 准教授
馬場良泰   塩野義製薬(株) 創薬研究所 主任研究員
宍戸宏造   徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 創薬科学専攻 薬科学講座 天然分子構築薬学分野 教授
門口直仁   徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 薬物情報解析学講座 病態神経薬学分野
高木 翔   徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 薬物情報解析学講座 病態神経薬学分野
荒木 勉   徳島大学 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部 薬物情報解析学講座 病態神経薬学分野 教授
小川英則   大塚製薬(株) Q‘s研究所 合成室 室長
田中大輔   大日本住友製薬(株) 化学研究所 化学第一研究部 上級研究員
澤 匡明   カルナバイオサイエンス(株) 化学研究部長
間瀬暢之   静岡大学 工学部 物質工学科 准教授
高部圀彦   静岡大学 工学部 物質工学科 教授
窪田周平   日本農薬(株) 技術開発部 合成技術グループ 専任次長
水船秀哉   武田薬品工業(株) 製薬本部 CMC研究センター 製薬研究所 主席研究員
花崎保彰   東ソー有機化学(株) 研究開発室 室長
保原 智   北興化学工業(株) 化成品研究所 合成研究室 室長
内堀幸隆   張家港北興化工有限公司 副総経理
須貝 威   慶應義塾大学 理工学部 准教授
濱田 学   慶應義塾大学 大学院理工学研究科
水野卓巳   大阪市立工業研究所 研究副主幹
渡辺 澄   日本ゼオン(株) 化学品事業部 化学品販売部 課長
小池晴夫   日亜薬品工業(株) 代表取締役社長
杉岡智教   日亜薬品工業(株) 合成研究室 室長
山川一義   富士フイルム(株) 化成品事業部 技術担当部長
髙橋康弘   (株)DNPファインケミカル 取締役 開発営業部長
鈴木良信   (株)DNPファインケミカル 開発営業部 第一開発グループ グループリーダー
池田 伸   (株)DNPファインケミカル 開発営業部 第一開発グループ チームリーダー

目次

【第1編 メディシナル創薬化学系研究】
第1章 急性虚血性疾患への挑戦―インテグリンαvβ3/αIIbβ3デュアル拮抗薬の創製―
1. 「急性虚血性疾患」における治療上の問題点
2. 本創薬研究の目的
3. 研究開始時におけるαvβ3及びαIIbβ3拮抗物質の情報
4. αvβ3/αIIbβ3デュアル拮抗物質の創出
5. ピペラジン型リード化合物の構造活性相関
6. 4-アミノピペリジン型化合物の構造活性相関
7. αvβ3/αIIbβ3デュアル拮抗物質の水溶性
8. 水溶性向上の仮説と新たな化合物デザイン
9. 4-アミノピペリジンの変換による構造活性相関
10. 非対称化による水溶性向上
11. αvβ3/αIIbβ3デュアル拮抗物質の合成法
12. αvβ3/αIIbβ3デュアル拮抗物質の高次評価
13. 総括

第2章 シアル酸誘導体の創薬化学への応用
1. はじめに
2. 2-デオキシ-2,3-デヒドロシアル酸誘導体
3. 4,9-ジ置換2-デオキシ-2,3-デヒドロシアル酸誘導体の合成とシアリダーゼ阻害活性
4. 4-O-アルキル-2-デオキシ-2,3-デヒドロシアル酸誘導体の合成とhPIV-1シアリダーゼ阻害活性
5. 4-O-[3-アリール-(2-プロピニル)]-シアル酸誘導体とhPIV-1阻害活性
5.1 α-4-O-[3-アリール-(2-プロピニル)]-シアル酸誘導体とhPIV-1阻害活性
5.2 β-4-O-[3-アリール-(2-プロピニル)]-シアル酸誘導体とhPIV-1阻害活性
6. 結語

第3章 プロドラッグ,オセルタミビル(タミフル)の脳内移行性とその制御機構
1. はじめに
2. プロドラッグの概念と目的
3. 消化管吸収性の改善を目的としたエステル型プロドラッグ
4. オセルタミビルの体内動態と脳内移行性
5. オセルタミビルの血液脳関門透過過程におけるP-糖タンパクの関与
6. オセルタミビルの脳移行性の週齢差
7. 中枢移行回避を目指したオセルタミビルの新規プロドラッグの展望
8. おわりに

第4章 慢性閉塞性肺疾患(COPD)新規治療薬の研究開発
1. 慢性閉塞性肺疾患(COPD)とは
2. COPDの原因
3. COPD現在の治療薬剤
4. COPDの進展を防ぐ薬剤の研究開発状況
4.1 好中球性抗炎症薬
4.1.1 好中球エラスターゼ阻害剤
4.1.2 好中球の遊走および走化性抑制剤
4.2 炎症性サイトカイン抑制剤
4.2.1 IKK-2(IKK-β)阻害剤
4.2.2 PDE4阻害剤
4.2.3 p38キナーゼ阻害剤
4.2.4 Adenosine受容体拮抗薬
5. 今後の展望

第5章 抗体医薬開発研究の動向
1. はじめに
2. 抗体医薬の現状
2.1 単独抗体医薬
2.2 抗体コンジュゲートを用いたミサイル療法
2.3 低分子化抗体医薬と抗体様タンパク
3. 触媒抗体の医薬への応用
3.1 触媒抗体によるプロドラッグの活性化
4. 今後の課題

第6章 クリックケミストリーと創薬
1. はじめに
2. click chemistryの概念
2.1 click chemistryの定義
3. 創薬探索研究への応用例
3.1 スクリーニングライブラリー構築への応用
3.2 in situ screeningライブラリー構築への応用
3.3 in situ click chemistryを用いたリード化合物探索
3.4 生体分子の化学修飾(bio-conjugation)への展開
4. おわりに

第7章 アレロケミカルの合成と創薬シーズの探索
1. はじめに
2. ヘリアンヌオール型テルペノイドの合成
2.1 合成戦略
2.2 不斉合成素子(10,11)の合成
2.3 ヘリアンヌオールD(1)およびA(2)の合成
2.4 ヘリアンヌオールA(2)およびK(5)の合成
2.5 ヘリアンヌオールG(3)およびH(4)の合成
2.6 ヘリアンヌオールE(6)の合成
2.7 ヘリアンヌオールC(7)の合成
3. ヘリアンヌオール型テルペノイドの生理活性
3.1 細胞毒性
3.2 細胞内情報伝達経路に対する活性評価
4. おわりに

第8章 実験的パーキンソン病モデル動物を用いた新規薬物療法の開発研究
1. はじめに
2. パーキンソン病(PD)について
2.1 PDの動物モデル
3. 神経毒・環境物質によるモデル
3.1 6-OHDA
3.2 MPTP
3.3 ロテノン
3.4 パラコート
3.5 プロテアソーム阻害剤
3.6 MPTPモデルに対するプロテアソーム阻害剤の治療効果
4. おわりに

第9章 バソプレシンV2受容体拮抗薬―モザバプタン塩酸塩の創製―
1. はじめに
2. リード探索
3. V2受容体親和性向上のための構造活性相関
4. 経口投与による水利尿活性向上のための変換
5. おわりに

第10章 創薬のための新しい探索手法:Fragment-based Drug Discovery
1. はじめに
2. フラグメント分子からの創薬:Fragment-based Drug Discovery
3. FBDDに用いる観測手段
3.1 X線結晶構造解析
3.2 核磁気共鳴(NMR)
3.3 In Silico
3.4 その他
3.5 長所と短所
4. 標的タンパクとリガンドの機能に関する制限
5. 最適ヒットフラグメントの選択
6. ヒットフラグメントからリード化合物への合成展開
6.1 Fragment-Linking
6.2 Fragment-Merging
6.3 Fragment Evolution
7. FBDDが創薬研究にもたらすもの
8. おわりに

第11章 キナーゼ阻害薬―これからの創薬―
1. はじめに
2. キナーゼとキナーゼ阻害薬
2.1 キナーゼ阻害薬の選択性評価法
2.2 ゲートキーパーの相違を利用した選択性の向上
2.3 不活性型構造(DFG-out)阻害による選択性の向上
2.4 Narrow Structure-Activity Relationship(SAR)
3. おわりに

【第2編 プロセス化学系研究】
第1章 水系反応の新展開
1. はじめに
2. 水を反応媒体に利用する利点
3. アルドラーゼ酵素をモデルとした有機分子触媒
4. 水存在下における有機分子触媒的不斉アルドール反応
5. 水中有機分子触媒的不斉アルドール反応
6. 飽和食塩水・海水を用いた有機分子触媒的不斉合成
7. おわりに

第2章 パラジウム触媒を用いた実用的合成法の展開
1. はじめに
2. ヘックカルボニル化反応
2.1 はじめに
2.2 シアノ化に代わるヘックカルボニル化反応の応用
2.2.1 農薬-ピラフルフェンエチル製造への応用
2.2.2 塩化ベンジル誘導体のHeck-カルボニル化反応
2.3 医薬中間体製造への応用
2.4 化学品中間体製造への応用
2.4.1 4-アセチル安息香酸の合成
2.4.2 4'-ヒドロキシビフェニル-4-カルボン酸
3. Heck-Cabriアセチル化反応
3.1 Heck-Cabriアセチル化の検討
3.2 2,6-ジアセチルピリジンの合成
3.3 Ethyl 6-acetylpicolinateの合成
4. おわりに

第3章 Pd触媒ベンズアヌレーションによるリグナン系化合物の合成法開発
1. はじめに
2. アリールナフタレンリグナン系天然物およびアナログ化合物の生理活性
3. ビスベンジリデンコハク酸誘導体を用いるアリールナフタレンリグナン類の合成戦略
4. Pd触媒ベンズアヌレーションによるアリールナフタレン類の新規骨格合成法発見の経緯
5. 新規Pd触媒ベンズアヌレーションの応用
6. 新規Pd触媒ベンズアヌレーションの反応機構に関する考察
7. おわりに

第4章 Buchwald-Hartwigアミノ化反応
1. はじめに
2. 一般的な反応条件
3. パラジウムの除去方法
4. 配位子の変遷
5. 反応機構
6. パラジウム以外の金属の利用
7. 特徴的な基質への適用
8. 創薬への応用
9. おわりに

第5章 触媒配位子の開発と応用
1. 緒言
2. ダイホスフィンの開発と応用
3. トリ-t-ブチルホスフィンの開発
4. t-Bu3PH・BPh4,t-Bu2MePH・BPh4の開発
5. ポリマー固定化Pd錯体触媒の開発
6. おわりに

第6章 酵素反応のスケールアップ―トラブル解決へのヒント―
1. はじめに
2. 酵素を用いる速度論的光学分割の原理,用語の解説
3. 不可逆的失活で失敗した実例
4. 基質濃度を十分に保つ
5. 反応が速い鏡像異性体から生じる生成物を純粋に:部分不斉合成との組み合わせ
6. 基質阻害によって,反応が途中で止まってしまう例
7. 生成物阻害によって,反応が完結しなくなるケース
8. ネイティブ酵素と固定化酵素
9. 経験と勘に頼らず,どこで反応を止めるか
10. おわりに

第7章 二酸化炭素を原料とするプロセス開発
1. はじめに
2. 無溶媒条件下,二酸化炭素を原料とした有機合成反応の重要性
3. 重要な医薬品中間体である2,4-ジヒドロキシキナゾリン
4. 触媒量のDBUを用いた2,4-ジヒドロキシキナゾリンの合成
5. 超臨界二酸化炭素を原料および溶媒として利用した2,4-ジヒドロキシキナゾリンの合成
6. 二酸化炭素(1atm)と触媒量のDBUのみを利用した2,4-ジヒドロキシキナゾリンの無溶媒合成
7. キナゾリンの合成における反応経路
8. おわりに

第8章 新規プロセス溶剤シクロペンチルメチルエーテル(CPME)の開発と活用
1. はじめに
2. 背景
3. CPMEの合成法
4. CPMEの物性と特長
4.1 危険な過酸化物(PO)が生成し難い
4.2 水に難溶
4.3 高沸点かつ低融点
4.4 酸や塩基に対して比較的安定
4.4.1 酸に対する安定性
4.4.2 強塩基であるn-ブチルリチウムに対する安定性
4.5 蒸発潜熱が低い
4.6 空気中の爆発範囲が狭い
5. 応用例
5.1 反応例
5.2 製造プロセス溶剤
6. おわりに

第9章 製造プロセスで望まれる酸化反応
1. はじめに
2. クロムを用いた酸化反応
3. マンガンを用いた酸化反応
4. オスミウムを用いた酸化反応
5. 過酸および過酸化物による酸化
6. Moffat酸化
7. 有機化合物による酸化
7.1 ニトロオキシドによる酸化
7.2 有機過ヨウ素化物を用いた酸化反応
7.2.1 過ヨウ素酸塩を用いた酸化反応
7.2.2 IBX-ポリスチレンを用いた酸化反応
8. 空気酸化
9. おわりに

第10章 富士フイルムの特徴ある複素環合成法
1. はじめに
2. 5員複素環
3. 6員複素環
4. 複数のヘテロ元素を含む複素環
5. 縮環系複素環
6. おわりに

第11章 ファインケミカルメーカーにおけるプロセス開発の実際
1. はじめに
2. 開発の背景
3. プロセス開発の留意点
4. 2-ベンジルアニリン1の製法開発
5. 合成中間体2及び3の製法最適化
6. アミノメチル体7の製法開発
7. 不純物について
8. おわりに
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