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2015 Fiscal Year Annual Research Report

バイオマスの限定的分解-分離-再結合反応を基盤とした高付加価値医療材料の開発

Research Project

Project/Area Number 15H04531
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

上高原 浩  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (10293911)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 濱田 剛  長崎大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (00443010)
増田 誠司  京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (20260614)
飛松 裕基  京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
高野 俊幸  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50335303)
吉永 新  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60273489)
田中 義正  長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (90280700)
蟹江 治  東海大学, 付置研究所, 教授 (90291062)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywordsバイオマス
Outline of Annual Research Achievements

研究計画に従って下記の通り研究を行った。
① 誘導体化・分離・限定的分解反応(アルカリ性条件): カラマツ鋸屑をDMSO/TBAFに溶解させ、粉末NaOHを塩基として、ヨウ化メチルによりメチル化した。様々な実験条件を最適化し、メチル化セルロース、メチル化ヘミセルロース、メチル化リグニン-ヘミセルロースの3フラクションに分離し得た。次いで、限定的分解反応として、フラクションにプロパルギル基あるいはアジド基を導入しつつ、中分子量誘導体を得た。同時に、モデル反応として、グアイアシルグリセロール-beta-グアイアシルエーテルメチル化物のα位にアジド基を導入し、アセチル化プロパルギルセロビオシドをクリック反応により反応させた。この反応により木材中の各成分の反応を二次元NMRにより追跡することが可能となった。
② 抗体医療用高感度ガン診断分子の合成と評価: メチル化セロビオース誘導体を原料として用い、蛍光色素および活性エステル基を有する新規化合物を合成した。モデル細胞を用いた実験の結果、この分子は抗体医療用のリンカー分子として利用可能である事が判った。
③ 細胞培養用温度応答性ヒドロゲルの調製: 細胞培養液、血清を含む溶液中でブロック的メチル化セルロース誘導体は体温付近でヒドロゲルを形成することがわかった。また、セロビオースに代わる糖鎖ブロックとして、グルコマンナン、N-アセチルグルコサミン、キトビオース、ラクトース誘導体の合成を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り、項目①、②、③ともに順調に実験が進んだから。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度に得られた成果を元に、鋸屑等からの誘導体合成をスケールアップし、大量合成法を確立する。

  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015 Other

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 未利用バイオマスの新規分子構造変換法 -木質ナノ材料への展開-2016

    • Author(s)
      三木健太郎、飛松裕基、上高原浩、高野俊幸
    • Organizer
      第66回日本木材学会大会(名古屋)
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-29
  • [Presentation] Thermoresponsive supramolecular hydrogels of end-functionalized methylcelluloses as three-dimensional scaffolds for bio-inspired mineralization2016

    • Author(s)
      Hiroshi Kamitakahara, Mao Yamagami, Ryo Suhara, Arata Yoshinaga, Toshiyuki Takano
    • Organizer
      251st ACS national meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2016-03-13 – 2016-03-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermo-responsive supramolecular hydrogels of end-functionalized methyl celluloses2015

    • Author(s)
      H. Kamitakahara, M.Yamagami, R. Suhara, A. Nakagawa, A. Yoshinaga, T. Takano
    • Organizer
      ISWFPC 2015 (18th International Symposium on Wood, Fibre, and Pulping Chemistry)
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 木質バイオマスの限定的分解-分離-再結合反応の開発とその応用2015

    • Author(s)
      上高原 浩
    • Organizer
      日本木材学会バイオマス変換研究会 夏季講演会「バイオマス変換の研究最前線」
    • Place of Presentation
      北海道大学, 札幌
    • Year and Date
      2015-07-11
    • Invited
  • [Presentation] 分子末端機能化メチルセルロースからなる熱応答性超分子ヒドロゲル:生体模倣ミネラリゼーションの3次元足場として2015

    • Author(s)
      上高原 浩, 山上 真緒, 須原 遼, 吉永 新, 高野 俊幸
    • Organizer
      セルロース学会第22回年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学, 札幌
    • Year and Date
      2015-07-09 – 2015-07-10
  • [Remarks] 京都大学大学院農学研究科森林科学専攻生物材料化学分野

    • URL

      http://www.chembio.kais.kyoto-u.ac.jp/Chembio/Index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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