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Development of composite gel beads for adsorption of pollutants in rivers

Research Project

Project/Area Number 20K12194
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63040:Environmental impact assessment-related
Research InstitutionYokohama College of Pharmacy

Principal Investigator

礒部 隆史  横浜薬科大学, 薬学部, 准教授 (30440530)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsキトサン / アルギン酸 / 水質 / 河川
Outline of Research at the Start

我が国ではヒト及び魚類への影響が懸念され、公共用水域に関する要監視項目が定められています。要監視項目に挙げられている化学物質を河川から除去することは重要ですが、水に溶けている化学物質を取り除くのは容易ではないため、十分な除去対策が取られていないのが現状です。本研究では、内分泌かく乱作用を示すことが知られている化学物質などをモデル化学物質とし、キトサンなどの天然多糖類を用いて、河川から汚染化学物質を吸着除去する高分子複合体ゲルの開発を目指します。得られる成果は、生態系における水圏からヒトおよび水生生物に有害な化学物質を除去するシステムの構築に繋がるものと考えます。

Outline of Annual Research Achievements

化学物質は我々に様々な恩恵を与える一方で、発がん性、免疫系の異常、内分泌系へのかく乱作用など、ヒトを含む生態系に好ましくない影響も与えていることが明らかとなっております。工場や家庭から排出された化学物質を含む水は下水処理され河川へ放流されますが、全ての化学物質が除去される訳ではないため、ヒトの健康の保護及び水生生物の保護の観点から、公共用水域に関する要監視項目が定められております。要監視項目に挙げられている化学物質を河川から除去することは重要ですが、水に溶けている化学物質を河川から取り除くのは容易ではなく、完全に除去できていないのが現状です。そのため、本研究では、河川から汚染化学物質を吸着除去することを目的に、汚染化学物質の吸着が可能な高分子複合体ゲルの開発を検討しております。
本年度も水質汚濁に係る環境基準のうち、人の健康の保護に関する環境基準項目の一つである亜硝酸態窒素の吸着除去法について検討を行いました。昨年度の研究から、有機酸とキトサンとの塩が亜硝酸態窒素を吸着することが明らかとなっているため、本年度はこれらキトサン-有機酸塩の河川での実用化を目指し、有機酸と塩形成させたキトサンをアルギン酸に結合させた高分子複合体ゲルの調製条件について検討を行いました。その結果、調製時の有機酸濃度及びキトサンとアルギン酸の混合比率など、いくつかの条件が亜硝酸態窒素吸着能に影響を与えていることを明らかにしました。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和5年度から研究以外の学内での業務が大幅に増え、研究に対し十分な時間と労力を割くことができませんでした。また、令和2年度と令和3年度はコロナ禍の影響で研究に対し十分な時間と労力を割くことができなかったため、研究期間全体で考えても予定よりも研究の進行が遅れております。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度は、有機酸と塩形成させたキトサンをアルギン酸と静電相互作用により結合させることで、高分子複合体ゲルを調製し、亜硝酸態窒素の吸着ならびに有機酸の放出について引き続き検討を行います。さらに、河川を模倣した実験系における汚染化学物質の吸着能など性能評価を行い、これらの研究により得られた結果を取りまとめ、成果の報告を行います。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Hydrolysis of dibutyl phthalate and di(2-ethylhexyl) phthalate in human liver, small intestine, kidney, and lung: An in vitro analysis using organ subcellular fractions and recombinant carboxylesterases.2023

    • Author(s)
      Isobe T, Ohkawara S, Mori Y, Jinno H, Tanaka-Kagawa T, Hanioka N.
    • Journal Title

      Chem Biol Interact.

      Volume: 372 Pages: 110353-110353

    • DOI

      10.1016/j.cbi.2023.110353

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regioselective Glucuronidation of Flavones at C5, C7, and C4′ Positions in Human Liver and Intestinal Microsomes: Comparison among Apigenin, Acacetin, and Genkwanin2022

    • Author(s)
      Hanioka N, Tanaka-Kagawa T, Mori Y, Ikushiro S, Jinno H, Ohkawara S, Isobe T.
    • Journal Title

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      Volume: 45 Issue: 8 Pages: 1116-1123

    • DOI

      10.1248/bpb.b22-00160

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • Year and Date
      2022-08-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Favipiravir biotransformation in liver cytosol: Species and sex differences in humans, monkeys, rats, and mice.2021

    • Author(s)
      Hanioka N, Saito K, Isobe T, Ohkawara S, Jinno H, Tanaka-Kagawa T.
    • Journal Title

      Biopharm. Drug Dispos.

      Volume: 42 Issue: 5 Pages: 218-225

    • DOI

      10.1002/bdd.2275

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wogonin glucuronidation in liver and intestinal microsomes of humans, monkeys, dogs, rats, and mice2020

    • Author(s)
      Hanioka N., Isobe T., Tanaka-Kagawa T., Ohkawara S.
    • Journal Title

      Xenobiotica

      Volume: 50 Issue: 8 Pages: 906-912

    • DOI

      10.1080/00498254.2020.1725180

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In vitro glucuronidation of bisphenol A in liver and intestinal microsomes: interspecies differences in humans and laboratory animals2020

    • Author(s)
      Hanioka N., Isobe T., Tanaka-Kagawa T., Jinno H., Ohkawara S.
    • Journal Title

      Drug Chem. Toxicol.

      Volume: 13 Issue: 4 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1080/01480545.2020.1847133

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] フタル酸エステル類の動物種特異的な生体影響に関する研究:TRPA1活性化の種差を生じるタンパク質構造の解明2023

    • Author(s)
      森 葉子,青木 明,岡本 誉士典,礒部 隆史,大河原 晋,埴岡 伸光,香川(田中) 聡子,神野 透人
    • Organizer
      第50回日本毒性学会学術年会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 可塑剤Di-2-ethylhexyl Phthalate の加水分解代謝物による腸クロム親和性細胞からのセロトニン放出2023

    • Author(s)
      湯浅 竜斗,森 葉子,東 珠希,青木 明,岡本 誉士典,礒部 隆史,大河原 晋,埴岡 伸光,香川(田中) 聡子,神野 透人
    • Organizer
      フォーラム2023:衛生薬学・環境トキシコロジー
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Isothiazolinone系抗菌薬によるヒトTRPA1活性化のin silico分子機構解析2023

    • Author(s)
      中向井 璃奈,浦島 桃香,森 葉子,礒部 隆史,大河原 晋,河村 伊久雄,三浦 伸彦,北川 康行,埴岡 伸光,神野 透人,香川(田中) 聡子
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] キトサンを利用した亜硝酸態窒素除去材の開発2022

    • Author(s)
      望月 利央,赤嶺 ひかる,佐藤 春郁,髙橋 栄造,大河原 晋,越智 定幸,香川(田中) 聡子,神野 透人,埴岡 伸光,礒部 隆史
    • Organizer
      第66回日本薬学会関東支部大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 大腸がん細胞のグリコサミノグリカン産生に対するイソ吉草酸の影響2022

    • Author(s)
      奥山 いろは,久保寺 彩,礒部 隆史,埴岡 伸光,大河原 晋
    • Organizer
      第66回日本薬学会関東支部大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ビスフェノールAの肝臓および小腸ミクロゾームによるグルクロン酸抱合反応:ヒト、サル、イヌ、ラットおよびマウスにおける種差2022

    • Author(s)
      朝倉 満誠,関口 耀,堀内 浩紀,礒部 隆史,大河原 晋,神野 透人,香川(田中) 聡子,埴岡 伸光
    • Organizer
      第66回日本薬学会関東支部大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 桂皮酸誘導体によるTRPA1活性化の種差に関する研究2021

    • Author(s)
      森 葉子,永井 萌子,大河原 晋,礒部 隆史,青木 明,岡本 誉士典,埴岡 伸光,香川(田中) 聡子,神野 透人
    • Organizer
      第67回日本薬学会東海支部大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Matrix metalloproteinasesのヒト気管および肺組織における発現個体差2021

    • Author(s)
      髙橋 直也、中嶋 康一郎、大河原 晋、河村 伊久雄、三浦 伸彦、森 葉子、礒部 隆史、埴岡 伸光、神野 透人、香川(田中) 聡子
    • Organizer
      第48回日本毒性学会学術年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト気管および肺組織におけるGlucagon-like peptide-1 受容体の発現とその個体差2021

    • Author(s)
      中嶋 康一郎,髙橋 直也,河村 伊久雄,三浦 伸彦,森 葉子,楠木 麻菜美,加藤 水基,礒部 隆史,大河原 晋,埴岡 伸光,神野 透人,香川(田中) 聡子
    • Organizer
      フォーラム2021 衛生薬学・環境トキシコロジー
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] フェルラ酸メチルによるTRPA1活性化の種差に関する研究2020

    • Author(s)
      森 葉子,永井 萌子,大河原 晋,礒部 隆史,青木 明,岡本 誉士典,埴岡 伸光,香川 (田中) 聡子,神野 透人
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト気管および肺組織における気道過敏性関連分子のmRNA発現個体差2020

    • Author(s)
      長 奈都美,近藤 綾乃,秋山 希,河村 伊久雄,三浦 伸彦,森 葉子,永井 萌子,礒部 隆史,大河原 晋,埴岡 伸光,神野 透人,香川(田中) 聡子
    • Organizer
      フォーラム2020:衛生薬学・環境トキシコロジー
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] フェルラ酸類によるTRPA1活性化の種差に関する研究2020

    • Author(s)
      森葉子, 永井萌子, 大河原晋, 礒部隆史, 青木明, 岡本誉士典, 埴岡伸光, 香川(田中) 聡子, 神野透人
    • Organizer
      第47回日本毒性学会学術年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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