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Preparation and application of molecularly imprinted polymers for a drug(s) and its derivatives

Research Project

Project/Area Number 19K07022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionMukogawa Women's University

Principal Investigator

HAGINAKA Jun  武庫川女子大学, バイオサイエンス研究所, 教授 (20164759)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西村 奏咲  武庫川女子大学, 薬学部, 講師 (60582666)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords分子インプリントポリマー / 分子認識 / 分析科学 / 薬学
Outline of Research at the Start

分子インプリント法は、鋳型分子に対する特異的認識部位あるいは群特異的認識部位を得る方法であり、対象物質の特異的あるいは群特異的認識に利用されている。分子インプリントポリマー (MIP) は人工抗体とも呼ばれ、鋳型分子(抗体では抗原)に対して最も高い分子認識能を与えるというのが定説であった。「置換体鋳型分子を用いて調製したMIPが、鋳型分子を用いて調製したMIPより、鋳型分子に対して高い分子認識能を与えるという」発見は、MIPにおける定説を覆すものであり、その分子認識機構の解明が待たれるとともに、MIPの分析化学的応用およびMIP調製における新たな展開が期待される。

Outline of Final Research Achievements

Molecularly imprinted polymers (MIPs) for unsubstituted and substituted compounds of promazine, warfarin, carbamazepine and bisphenol A have been prepared. The methods used for investigating the retention and molecular-recognition mechanisms have included liquid chromatography, nuclear magnetic resonance spectroscopy and computational chemistry. The results indicated that the MIPs for substituted compounds showed longer retentions and higher molecular-recognition properties than those for unsubstituted compounds, especially in halogenated compounds. It was found that ionic, hydrogen-bonding, CH/π, π-π and/or halogen-boding interactions worked for the retention and molecular-recognition of both unsubstituted and substituted compounds in their MIPs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

医薬品およびその代謝物の生体試料分析において、特異的あるいは群特異的分離剤あるいは固相抽出用基材としてMIPが用いられていたが、調製の際に用いる鋳型分子の漏出が問題となっていた。しかし、それぞれの置換体に対するMIPを調製することにより、漏出の問題、分子認識能の問題を解決することができた。また、置換体に対するMIPにおける保持および分子認識機構を明らかにすることにより、新たなMIP調製の戦略を拓くことが可能となった。さらに、CH/π 相互作用、ハロゲン結合などの弱い相互作用を用いる分離剤あるいは固相抽出用基材の開発に繋がることが期待される。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Retention and molecular-recognition mechanisms of molecularly imprinted polymers for warfarin derivatives and their application for the determination of warfarin in human serum2021

    • Author(s)
      Haginaka Jun、Kubo Arisa、Kimachi Tetsutaro、Kobayashi Yusuke
    • Journal Title

      Talanta

      Volume: 232 Pages: 122419-122419

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2021.122419

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecularly imprinted polymers for arbutin and rutin by modified precipitation polymerization and their application for selective extraction of rutin in nutritional supplements2021

    • Author(s)
      Masumoto Shizuka、Nakamura Yukari、Haginaka Jun
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      Volume: 205 Pages: 114294-114294

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2021.114294

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Enantioseparation of warfarin derivatives on molecularly imprinted polymers for (S)- and (R)-chlorowarfarin2021

    • Author(s)
      Kubo Arisa、Kimachi Tetsutaro、Haginaka Jun
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1641 Pages: 461995-461995

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2021.461995

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Retention and Molecular-Recognition Mechanisms of Molecularly Imprinted Polymers for Promazine Derivatives2019

    • Author(s)
      Jun Haginaka, Kanae Nishimura, Tetsutaro Kimachi, Kiyofumi Inamoto, Yoshiji Takemoto, Yusuke Kobayashi
    • Journal Title

      Talanta

      Volume: 205 Pages: 120149-120149

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2019.120149

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of molecularly imprinted polymers for chlorpromazine and bromopromazine prepared by multi-step swelling and polymerization method: The application for the determination of chlorpromazine and its metabolites in rat plasma by column-switching LC2019

    • Author(s)
      Nishimura Kanae、Okamura Noboru、Kimachi Tetsutaro、Haginaka Jun
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      Volume: 174 Pages: 248-255

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2019.05.063

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bisphenol Aおよびその誘導体に対する分子インプリントポリマーの調製と評価2023

    • Author(s)
      西村奏咲、神路浩美、本田千恵、萩中淳
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子鋳型ポリマーのバイオアナリシスへの応用2022

    • Author(s)
      萩中 淳
    • Organizer
      第13回JBFシンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Preparation of monodisperse molecularly-imprinted polymers and their application to pharmaceutical and biomedical analysis2021

    • Author(s)
      Jun Haginaka
    • Organizer
      31st International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis (PBA 2021)
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 液体クロマトグラフィー用高機能充填剤の開発と応用2021

    • Author(s)
      萩中 淳
    • Organizer
      第33回バイオメディカル分析化学シンポジウム
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] カルバマゼピンおよびその置換体に対する分子インプリントポリマーの調製と応用2021

    • Author(s)
      神路 浩美、葉山 登、本田千恵、萩中 淳
    • Organizer
      第33回バイオメディカル分析化学シンポジウム
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カルバマゼピン誘導体の合成研究と分子インプリントポリマーの調製への応用2021

    • Author(s)
      葉山 登、神路浩美、矢田麻奈衣、米山弘樹、本田千恵、萩中 淳、宇佐美吉英
    • Organizer
      第50回複素環化学討論会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カルバマゼピンおよびその塩素置換体に対する分子インプリントポリマーの調製と評価2021

    • Author(s)
      神路浩美、久保有沙、葉山 登、本田千恵、萩中 淳
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト血清中アビラテロンおよびその代謝物のLC/MS 定量における条件検討2020

    • Author(s)
      神路 浩美、堀山志朱代、萩中 淳
    • Organizer
      第68回質量分析討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] プロマジン誘導体に対する分子インプリントポリマーの調製と応用:非水系移動相による分子認識能の評価2020

    • Author(s)
      西村奏咲、久保有沙、萩中 淳
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] モレキュラーインプリント分散型固相抽出法の開発:ビタミン類の前処理への応用2020

    • Author(s)
      山下智子、田村夏希、萩中 淳、井之上浩一
    • Organizer
      第80回分析化学討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] アビラテロンおよびその置換体に対する分子インプリントポリマーの調製と応用2020

    • Author(s)
      神路 浩美, 葉山 登, 堀山 志朱代, 萩中 淳
    • Organizer
      第31回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] プロマジン誘導体に対する分子インプリントポリマーにおける保持および分子認識機構:ハロゲン結合の寄与2020

    • Author(s)
      西村奏咲,來海徹太郎,稲本浄文,小林祐輔, 竹本佳司,萩中淳
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 固相抽出法を用いたヒト血清中のアビラテロンおよびその代謝物のLC/MSによる定量分析2020

    • Author(s)
      神路浩美,堀山 志朱代,萩中淳
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ワルファリンおよびそのハロゲン置換体に対する分子インプリントポリマーの調製および血清中のワルファリンの分析への応用2019

    • Author(s)
      久保有沙,萩中淳
    • Organizer
      第79回分析化学討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] プロマジン誘導体に対する分子鋳型ポリマーにおける保持および分子認識機構2019

    • Author(s)
      西村奏咲,來海徹太郎,稲本浄文,小林祐輔, 竹本佳司,萩中淳
    • Organizer
      第26回クロマトグラフィーシンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] フェノールおよびその置換体に対する分子インプリントポリマーの調製と応用2019

    • Author(s)
      神路浩美,萩中淳
    • Organizer
      第32回バイオメディカル分析科学シンポジウム (BMAS2019)
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Preparation and application of molecularly imprinted polymers for warfarin and its substituted derivatives2019

    • Author(s)
      Haginaka Jun
    • Organizer
      Euroanalysis XX (Euroanalysis 2019)
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Preparation of molecularly imprinted polymers for promazines and determination of chlorpromazine and its metabolites in rat plasma by column-switching LC2019

    • Author(s)
      Haginaka Jun
    • Organizer
      30th International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis (PBA 2019)
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 分子認識基材で医薬品を探る2019

    • Author(s)
      萩中淳
    • Organizer
      クロマトグラフィーの未来を考える石垣セミナー2019
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      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Retention and molecular-recognition mechanisms of molecularly imprinted polymers for promazine derivatives2019

    • Author(s)
      Haginaka Jun
    • Organizer
      49th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (HPLC2019 Kyoto)
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 薬物およびその置換体に対する分子鋳型ポリマーの調製と応用2019

    • Author(s)
      萩中淳
    • Organizer
      第30回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] Molecularly Imprinted Polymers: Methods and Protocols2021

    • Author(s)
      Jun Haginaka
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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