2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K11232
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
牧田 佳真 大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (30454573)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヘミクリプトファン / MRI / 造影剤 / ガドリニウム / カプセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、実施者がこれまでに開発したナノカプセルを基に、ナノカプセルの空孔内部にMRI造影活性を有する金属を導入した金属内包ナノカプセルの作成およびその機能評価により、ナノカプセルの空孔を利用した新たなMRイメージング剤の開発を目的としている。
本年度は、フッ素化したナノカプセルの合成を行った。スペーサー部位にテトラフルオロフェニル基を導入し1分子につき合計12個のフッ素基を導入したナノカプセルの合成に成功した。フッ素化したナノカプセルはNMRおよびESI-MSにより同定した。
また、空孔内部に水素結合を導入可能なトリアミド基とリンカーにエチル基を有する新規ナノカプセルを合成した。得られた新規トリアミドナノカプセルは各種NMRスペクトルおよびＸ線結晶構造解析によりその構造を明らかにした。ナノカプセルはクロロホルムとメタノールの混合溶媒中に可溶で、様々な４級アンモニウム塩をその空孔内部に包接することが明らかとなった。特に、生理活性物質のアセチルコリンにおいて、アセチルコリンの４級アンモニウム塩部位はカプセル内部に包接されるのに対し、アセチル基は空孔の外側に包接される部分包接現象を見出した。それらはＸ線結晶構造解析、NMRおよびESI-MSにより明らかにした。本知見により、ナノカプセルが単に内包した金属の緩和度や錯体の安定性に寄与するだけでなく、生体内の特定の基質を認識し、造影能をスイッチングしていくMRイメージング剤への応用が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では、フッ素化ナノカプセルにキレート配位子を導入し、ガドリニウム内包フッ素化ナノカプセルの合成および構造決定を行う予定であった。しかしながら、当該年度はフッ素化ナノカプセルの合成に成功したが、ガドリニウムイオンの導入およびその構造決定には至っていない。一方で、トリアミド基を有するナノカプセルの合成およびアセチルコリンなどの生理活性物質をナノカプセルの空孔内部に取り込むことを見出すことができた。これは、当初の計画には無かったものだが、本MRI造影剤の緩和度を基質特異的に制御可能なスマートMRI造影剤への応用が示唆された重要な知見が得られたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ナノカプセルによるガドリニウムイオンの内包効果をより検討する。特に血液中でＭＲＩ造影の妨げとなる各種イオン、または血中の糖成分などと、水分子の配位速度の違いを分析し、ナノカプセルによる内包効果の利点を明らかにする。
フッ素化ナノカプセルにキレート配位子を導入し、ガドリニウム内包フッ素化ナノカプセルの合成および構造決定を行う。ガドリニウムによる1H核の緩和効果および１９Ｆ核の直接測定によるデュアルイメージングについて検討する。
ガドリニウム内包ナノカプセルによる基質の包接および包接が緩和度に及ぼす影響について検討する。
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| Causes of Carryover |
予定していた学会参加のための旅費を使用しなかったこと、器具代や試薬代が予定より安く済んだため、その分だけ差額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度のナノカプセル合成のための試薬代および器具代に用いる。
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