2021 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of Science for Designing High Performance MRI Contrast Agents - A New Approach Using Coordinatively Unsaturated Coordination Polymers as a Substrate
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18K19087
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
壹岐 伸彦 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (50282108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 敦子 (升谷敦子) 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (10633464)
唐島田 龍之介 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40783303)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | MRI / 造影剤 / 配位高分子 / 配位不飽和 / 生体安全性 / 緩和能 / MOF / Mn |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は配位不飽和サイト(CUS)を有する多孔性配位高分子(PCP)を基体として高性能の磁気共鳴画像化法(MRI)の造影剤(CA)を創製することを目的としている．前年度までに生体毒性の低いMn(II)と2,5-dihydroxy-1,4-benzenedicarboxylato (DHTP) から配位高分子Mn-MOF-74を合成し，ポリエチレングリコール(PEG)鎖を表面に導入することによって，水分散性の高いPEG化Mn-MOF-74を得ることに成功している．今年度は前年度，新型コロナウィルス感染症の影響で実施できなかった(1)動物実験および(2)安定性の調査を行った．
(1)動物実験： BALB/Cヌードマウスにマウス結腸癌由来細胞株Colon-26細胞を移植して6日後，PEG修飾Mn-MOF-74のPBS分散液([Mn] = 12.6 mM)を150 μL尾静脈投与した．直後から１２０分後に動物用7T-MRIスキャナで造影した．投与30分後に腫瘍の信号強度が100%以上の増加を示した．これはMOFがEPR効果により腫瘍特異的に集積したためと考えられる．腎臓や膀胱の信号変化の経時変化から，造影剤は腎排泄されることが分かった．一方，T2強調画像でも30分後の腫瘍の信号強度増加が見られたが，30%程度の増加に留まった．
(2) 安定性の調査：10.0 mgのPEG化Mn-MOF-74を PBS 30 mL に分散して 0, 2, 4, 24, 30 時間後に限外ろ過し，PBS液中に漏出したDHTPを定量して分解率を調べた．μMレベルのDHTPを検出したものの分解率に換算すると30時間後でも1%にも満たず，安定性が示唆された．
以上，本挑戦的研究（萌芽）ではPEG化Mn-MOF-74がMRIのT1造影剤として有力であることを明らかにした．
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