2015 Fiscal Year Research-status Report
光波長応答型殺菌性分子を応用した細胞・組織加工製品の無菌化技術の開発
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15K05632
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
白井 昭博 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (40380117)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光殺菌 / フェノール酸誘導体 / 活性酸素種 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２７年度の実施計画では、３６５ｎｍおよび４６５ｎｍの併用によるウイルス不活化試験を行い、光応答性の高い殺菌性分子を絞り込むことであった。平成２６年度までの成果により、光反応性の高い分子としてフェルラ酸とチロシンの縮合体が得られていた。そこで平成２７年度は、光応答性を高めるためにチロシンをトリプトファンに変え、合成反応では適宜、官能基を保護し新規化合物を合成することを進めた。また、フェルラ酸の類縁化合物であるクマル酸を用い、フェルラ酸との縮合化合物の合成も進めた。
しかし、トリプトファン縮合化合物の前々駆体の合成収率は３６％であり、その後の反応収率を含めた最終目的化合物の収量を考慮すると活性評価試験を進めることは困難と考え中止した。一方、フェルラ酸とクマル酸の縮合体は最終化合物として１８％収率で精製できた。精製化合物は、ＮＭＲによる構造確認、質量分析により目的物であると結論付けた。
ウイルス不活試験の前実験として、大腸菌を使用した３６５ｎｍの光照射下における殺菌力評価試験を行った。大腸菌を滅菌水に２×１０＾６ cells/mlに調製し、３５０－３８５ｎｍの光（ピーク３６５ｎｍ、５．５５ｍＷ／ｃｍ＾２）を７．４Ｊ／ｃｍ＾２の光量で照射した。化合物の濃度は１００マイクロＭとした。無照射条件での化合物の殺菌力は、０．３－ｌｏｇの生菌数減少を示し、光照射下においては２．５－ｌｏｇ減少を示した。この結果より、光を併用したことによる相乗殺菌性が明らかとなったが、その殺菌力は高くないことが分かった。その一方で、比較試験で使用したフェルラ酸の光相乗殺菌力は、縮合化合物よりも極めて高く（＞５．０－ｌｏｇ減少）、フェルラ酸－チロシン縮合体と同程度であることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
近紫外線反応性を高めるために、フェルラ酸にチロシンおよびトリプトファンを結合させた化合物の合成と、フェルラ酸の類縁体であるクマル酸をフェルラ酸に縮合させた二量化化合物の合成を検討に時間を要し、抗ウイルス活性評価試験を実施することができなかった。しかしながら、大腸菌を使用した光照射試験により、フェルラ酸を単独で用いることが有効であることが分かった。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度の成果より、フェルラ酸が光応答部位そして殺菌性分子として適切な化合物であると判断し、フェルラ酸を分岐側鎖とする水溶性ポリマーを合成し、その光照射条件における抗ウイルス活性評価および細胞毒性評価を実施する。水溶性ポリマーは、ポリメタクリル酸メチルエステルを出発原料とし、エステル還元によりヒドロキシル基に置換後、フェルラ酸との縮合反応を行う。そして、未反応の置換基は、環状酸無水物（例：グルタリル酸無水物）により末端をカルボキシル基とする側鎖を導入し、水溶性特性を付与する。
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| Causes of Carryover |
平成２７年度は、共同研究費と徳島県商工労働観光部からの受託研究費が助成されていたことにより、その予算で購入した消耗品を本研究においても共有できたため、結果として未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
細胞培養用および細胞・ウイルス不活化試験に使用するためのクリーンベンチ（１００万円）が必要なため平成２８年度前期に購入する。その後の残金は、フェルラ酸を分岐側鎖とする水溶性ポリマーの合成に対する試薬、有機溶媒の購入、その物性測定に充てる。そして、細胞培養や微生物培養においては消耗品を多く使用するので、これら費用に予算を充てる。また、既に６月に開催される国際会議（スペイン）での発表、そして国内発表（東京）を計画しているので、それらの参加費、旅費に充てる。
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