Development of Medicinal Molecules Releasing Mechanism Driven by Vibrationally Excited Prussian Blue by NIR light
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20K05543
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022-2023)
Osaka City University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
中島 洋 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (00283151)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | フェリチン / プリシアンブルー / 包摂化合物 / 近赤外光応答 / 振動励起エネルギー / ニトロプルシド |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、水媒体である生体内において、近赤外光吸収による発熱が組織に拡散することを抑制し、輸送担体と薬剤分子の結合部位へ効率的に蓄積される仕組みづくりである。そのための戦略として、ここでは、水分子の進入が制限されるタンパク質の内部空腔に着目し、
1) フェリチンと呼ばれる中空球状タンパク質の空腔にプルシアンブルーと呼ばれる近赤外光を吸収する高分子錯体を包摂
2)包摂体内のプルシアンブルー表面に薬剤分子を結合
3) 包摂体への近赤外光照射によるプリシアンブルーの発熱、薬剤分子の熱的解離・放出、の実現を研究助成間で目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究では、ニトロプルシド（NP）を内部空間に取り込んだプルシアンブルーフェリチン包摂体（NP-PB@Fr）の合成をおこない、この複合体からの一酸化窒素（NO）の光放出特性の評価と放出機構に関する研究を進めてきた。23年度は、この研究の成果をまとめ、学術論文として発表する予定であった。しかし、NP-PB@Frの詳細な性状調査の結果、NPは、プルシアンブルーフェリチン包摂体に内包されているのではなく、そのほとんどがフェリチンタンパク質表面に吸着しており、この吸着分子からのNO放出に青色光（λ = 400 nm）照射を必要とすることが分かった。このため、NP-PB@Frに関する研究方針を一部変更した。具体的には、包摂したPBの表面にNPを配位固定するのではなく、NPと遷移元素からなる金属架橋NP錯体を包摂するフェリチンの合成をおこない、架橋構造の一部としてNPをフェリチンに包摂する研究を開始した。また、この研究計画の派生として、コバルト、ニッケル、銅の各二価イオンとフェリシアン酸錯体からなる架橋錯体を包摂するフェリチン複合体の合成にも着手した。23年度末現在、前者については研究の初期段階にあるが、後者については、３つの遷移金属いずれについても架橋錯体を包摂したフェリチン複合体の合成に成功し、その性状解析の結果を学会にて報告している。現在は研究成果の学術論文への投稿を準備するとともに、得られた包摂体の分子キャリアおよび触媒としての応用を模索している。
研究期間では、研究初期の目標である再現性の高いプルシアンブルーフェリチン包摂体の合成手法の確立、および包摂されたPBの性状解析を実現した。一方、その後に計画していたNP-PB@Frによる一酸化窒素放出については現在も研究途上であり、派生研究を含め今後実現を目指す所存である。
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Report
(4 results)
Research Products
(21 results)
