2016 Fiscal Year Research-status Report
フッ素ＭＲＩマルチカラーイメージングを目指した新規機能性イオン液体ナノ粒子の創製
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15K07906
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| Research Institution | Kyoto Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
武上 茂彦 京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (70298686)
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| Project Period (FY) |
2015-10-21 – 2018-03-31
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| Keywords | イオン液体 / ナノ粒子 / 分光学的手法 / MRI / 癌 / イメージングプローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題は、機能性イオン液体ナノ粒子とマルチカラーイメージング対応フッ素MRIプローブを新規に開発し、次世代フッ素MRIによる癌のマルチカラーイメージングを達成するための基盤となる研究を行なうことを目的としている。初年度において、イオン液体として、メトキシエチルメチルピロリジウムカチオンとビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオンからなるMEMPTFSIを分散質とした、イオン液体ナノ粒子（ILNP）を調製することができた。今年度は、1)生体投与可能なILNPの調製、2)pHに応じて粒子のゼータ電位を負から正へ反転させるためのノルハルマンの検討、3)癌細胞において特異的にF-NMRシグナルの化学シフトを変化させるF-グルタチオンプローブ（F-Glu）の合成、の3点に重点を置き、実験を行なった。1)について、生体適合性の高いホスファチジルコリンを界面活性剤として用いてILNPが形成されるかについて、前年度と同様、NMRを用いて調べた。その結果、粒子径が180 nm程度のILNPを調製することに成功した。2)について、粒子調製の補助的界面活性剤として用いているパルミチン酸にノルハルマンを結合させ、血液中（pH 7.4）および癌組織中（pH 6.5）を想定した緩衝液中でノルハルマン結合粒子のゼータ電位を測定した。その結果、pH 7.4においては、粒子のゼータ電位は約-30 mVであったが、pH 6.5においては、約0 mVであり、粒子のゼータ電位の上昇が確認できた。3)について、グルタチオンにフッ素含有化合物を付加し、F-Gluを合成した。F-Gluをγ-グルタミルトランスフェラーゼ（γ-GT）存在下でF-NMRスペクトルを測定した。その結果、γ-GT存在下でのF-GluのF-NMRシグナルは、F-Gluのそれよりも高磁場側にシフトすることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成28年度に、マウスにおけるイオン液体ナノ粒子（ILNP）の基礎的な体内動態パラメータについてF-NMRを用いて得る予定であったがまだ得られていない。その理由として、界面活性剤を生体適合性の高いホスファチジルコリンに変更したILNPを調製するのに時間を要したからであった。また、ホスファチジルコリンのILNPについて、生理食塩水中で安定性を評価したところ、 ILNPが崩壊し、遊離のアニオンとカチオンが大幅に増加して水中に存在していることがわかった。したがって、現時点において生体中で安定に存在するILNPを調製するには残念ながら至っていない。現在、生体中でも安定なILNPの調製を検討中である。一方、F-グルタチオンプローブ（F-Glu）の実験においてはおおむね順調に進めている。しかし、F-Glu合成後の精製が不十分であり、不純物がわずかに含まれている。現在、精製の諸条件を検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、生体中でも安定なノルハルマン修飾イオン液体ナノ粒子（Norh-ILNP）を早急に完成させる。その後、F-グルタチオンプローブ（F-Glu）を封入したNorh-ILNPのマウスにおける基礎的な体内動態パラメータについて、F-NMRを用いてデータを得る予定である。各臓器で得られたF-NMRスペクトルから、Norh-ILNP中のビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（TFSI）アニオンと、F-Gluやγ-グルタミルトランスフェラーゼ（γ-GT）で切断されたF-Glu断片由来のF-NMR信号のピーク面積比を算出し、各臓器のマルチカラーイメージングを試みる予定である。
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| Causes of Carryover |
年度末に仙台で開催される日本薬学会第137年会において、本研究課題の成果発表を行なうための国内旅費として11万円程度を見積もっていた。しかし、実使用額は92,440円であったため、その差額分が未使用額となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度配当額である1,114,820円の内訳として、消耗品費 714,820円、外国旅費 350,000円（成果発表、EUROANALYSIS2017、スウェーデン）、英文校閲料 50,000円を計画している。
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