2010 Fiscal Year Annual Research Report
新たなる人工調製肺サーファクタントのインテリジェント・ナノ医薬としての基礎検討
Project/Area Number |
20500414
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Research Institution | Nagasaki International University |
Principal Investigator |
柴田 攻 長崎国際大学, 薬学部, 教授 (10117129)
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Keywords | 肺サーファクタン / 表面・界面特性 / インテリジェント・ナノ材料 / Langmuir単分子膜 / 表面電位-面積等温線 / 偏光変調反射赤外分光法 / 原子間力顕微鏡 / 蛍光顕微鏡 |
Research Abstract |
呼吸窮迫症候群(RDS)は、肺サーファクタント(LS)の欠如や機能不全が原因で発症する疾病である。本研究では、新規人工LSの基盤・開発研究の一環として、アニオン性リン脂質であるDPPGとカチオン性モデルペプチド(Hel 13-5)との特異的相互作用を偏光全反射赤外法(ATR法)及び偏光変調高感度反射赤外分光法(PM-IRRAS法)を用いて体系的に精査した。両スペクトル解析によりHel 13-5の2次構造は、不可逆的にα-ヘリックスからβ-シートに変化することが分かった。この不可逆的構造変化はDPPGの存在下では抑制されることから、DPPGとHel 13-5間の静電的相互作用がその抑制効果の原因だということを初めて突き止めた。本研究により、肺呼吸におけるLSの静電的相互作用の重要性が明確となった。また薬効増強を目的として完全人工型肺サーファクタント調製物にフッ素化合物の導入を試みた。これらの表面物性はLangmuir膜測定、表面電位、蛍光顕微鏡(FM)及び原子間顕微鏡(AFM)観察を行なった。肺サーファクタントは,呼吸に伴う肺胞内表面積の圧縮・拡張において、剛直且つ流動的な性質を示す。部分フッ素化合物は疎水性及び疎油性を同時に持ち合わせ、更に温度に対して安定性が高いと言うユニークな性質を保持する。部分フッ素化合物(F8C5OH,F8H11OH)を肺胞モデル膜に添加し、その表面物性及び表面形態を系統的に精査した。これらの結果から、部分フッ素化両親媒性物質(特にF8H11OH)の添加によりHel 13-5(人工ペプチド)の少量化が期待出来、更に人工調製型肺サーファクタントの物理化学的性質を大幅に増強する事が出来、臨床応用が期待出来る。これらの結果より呼吸窮迫症候群や突発性呼吸窮迫症候群の治療ばかりで無く、豚インフルエンザ(H1N1),SRAS,炎症性肺疾病、喘息等に引き起こされる呼吸困難に非常に有効と期待される。
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[Book] Mode of interaction of artificial pulmonary surfactant with an amphiphilic α-helical peptide at the air/water interface, Colloids in Biotechnology, Surfactant Science Series 152, M.Fanun, Ed.2010
Author(s)
O.Shibata, H.Nakahara, S.Lee
Total Pages
29
Publisher
CRC Press, Boca Raton, FL, 2010, pp9-38 SBN978-1-4398-3080-2-9000
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