2019 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of a light metal MOF showing biocompatibility and stability in water for development of drug carriers
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18K14003
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
越智 里香 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 助教 (80709618)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 金属―有機構造体 / 軽金属イオン / バイオ材料 / 薬剤担持体 / 生体分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属-有機構造体（MOF）は金属イオンと有機配位子の自己組織化により構築される多孔性結晶であり、近年ではドラックデリバリーシステムにおける薬剤担持体としても注目されている。しかしながら、MOFの多くは構成成分として毒性が懸念される重金属イオンが用いられていること、概して水中安定性が悪いこと、というバイオ応用を目指すうえで克服すべき課題があった。そこで本研究では、低毒性が期待できる軽金属カチオンと生体分子（糖、ペプチド、脂肪酸）からなる有機配位子を用いることで生体親和性と水中安定性を兼ね備えた軽金属MOFを構築し、外部刺激（酵素）応答性の薬剤放出を示すアクティブな薬剤担持体としてのバイオ応用を目指す。特筆すべき点として、HSAB則上で軽金属カチオンと相性が良くかつ多価効果が期待できることから、金属配位部位として糖の利用を試みている。
前年度は、糖脂質型有機配位子ライブラリの合成ルートの確立、軽金属MOFの合成検討をおこなった。軽金属塩が糖脂質型有機配位子の自己集合特性に影響を及ぼすという知見を得たものの軽金属MOFの構築には至らなかった。その原因として脂質部位（炭化水素鎖）の柔軟性にあると考察した。
最終年度である本年度は、より剛直な構造であるペプチド構造を基本骨格（配位部位を連結するリンカー）として採用した「糖ペプチド型有機配位子」を設計・合成した。さらに軽金属MOF合成を試み、単結晶X線構造解析による結晶構造同定には至っていないものの配位結合形成を示唆する結果をFT-IRなどにより得ている。引き続きMOF候補結晶の構造同定ならびに水中安定性、薬剤担持能などの評価を実施し、学術論文としてまとめる予定である。
これまでに得ている研究成果ならびに関連研究に関する成果を第51回若手ペプチド夏の勉強会、高知化学シンポジウム2019、2019年日本化学会中国四国支部大会などで発表した。
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