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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

Research Project

Project/Area Number 20500414
Research InstitutionNagasaki International University

Principal Investigator

柴田 攻  長崎国際大学, 薬学部, 教授 (10117129)

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。

  • Research Products

    (28 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (22 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Fluorocarbon-Hybrid Pulmonary Surfactants for Replacement Therapy-A Langmuir Monolayer Study2010

    • Author(s)
      H.NAKAHARA
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 26 Pages: 18256-18265

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Weight Dependence of LB Morphology of Poly(n-hexyl isocyanate)(PHIC)2010

    • Author(s)
      T.MORIOKA
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 26 Pages: 18189-18193

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Weight Dependence of Surface Dilatational Moduli of Poly(n-hexyl isocyanate) Films Spread at the Air-Water Interface2010

    • Author(s)
      T.MORIOKA
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 26 Pages: 14058-14063

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Specific interaction restrains structural transitions of an amphiphilic peptide in pulmonary surfactant model systems : An in situ PM-IRRAS investigation2010

    • Author(s)
      H.NAKAHARA
    • Journal Title

      Biochim.Biophys.Acta, Biomembrane

      Volume: 1798 Pages: 1263-1271

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 部分フッ素化物を含んだ人工肺サーファクタント調製物の界面科学的評価,口頭,講演番号30L-pm102011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      日本薬学会第131年会
    • Place of Presentation
      静岡、静岡県立大
    • Year and Date
      20110328-20110331
  • [Presentation] 部分フッ素化物と生体関連脂質の二成分単分子膜挙動,口頭,講演番号30L-pm092011

    • Author(s)
      柴田攻
    • Organizer
      日本薬学会第131年会
    • Place of Presentation
      静岡、静岡県立大
    • Year and Date
      20110328-20110331
  • [Presentation] 新規人工調製肺サーファクタントに関するペプチド二次構造の解析,口頭,講演番号B-32011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第4回薬学研究フォーラムin東京~九州からの情報発信~
    • Place of Presentation
      キャンパス・イノベーション(東京)
    • Year and Date
      2011-01-07
  • [Presentation] 鎖長の異なるフッ素化アルコールの人工肺サーファクタント系への添加効果,口頭,要旨集p1922010

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第27日本薬学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      長崎、長崎大
    • Year and Date
      20101211-20101212
  • [Presentation] 部分フッ素化両親媒性物質と生体膜構成脂質の二次元相互作用,口頭,要旨集p072010

    • Author(s)
      柴田攻
    • Organizer
      第27日本薬学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      長崎、長崎大
    • Year and Date
      20101211-20101212
  • [Presentation] Role of Fluorocarbon-Hybrid Pulmonary Surfactant Preparations in the RDS Treatment, (oral), p812010

    • Author(s)
      H.NAKAHARA
    • Organizer
      INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOSCOPIC COLLOID AND SURFACE SCIENCE (NCSS2010).
    • Place of Presentation
      CHIBA, JAPAN.
    • Year and Date
      20100919-20100922
  • [Presentation] Monolayer miscibility of a single-chain partially fluorinated amphiphile (F8H11OH) with biomembrane components, (oral), p692010

    • Author(s)
      O.Shibata
    • Organizer
      INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOSCOPIC COLLOID AND SURFACE SCIENCE (NCSS2010).
    • Place of Presentation
      CHIBA, JAPAN.
    • Year and Date
      20100919-20100922
  • [Presentation] 長鎖部分フッ素化アルコールを含有した人工肺サーファクタントのLangmuir膜挙動,口頭,要旨集p1452010

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第49回日本油化学会年会
    • Place of Presentation
      函館、北大
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] 界面活性剤溶液の空気/溶液界面吸着に関する再検討-添加塩効果の結果から,ポスター,要旨集p2802010

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第49回日本油化学会年会
    • Place of Presentation
      函館、北大
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] 部分フッ素化両親媒性物質と各種生体膜構成成分との二成分単分子膜挙動,口頭,要旨集p1442010

    • Author(s)
      柴田攻
    • Organizer
      第49回日本油化学会年会
    • Place of Presentation
      函館、北大
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] Interfacial phenomena of surfactant adsorption induced by additive salt concentrations, PRAGUE, CZECH REPUBLIC.2010

    • Author(s)
      H.Nakahara
    • Organizer
      24th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      PRAGUE, CZECH REPUBLIC(poster)
    • Year and Date
      20100905-20100910
  • [Presentation] Interfacial behavior of synthetic pulmonary surfactant preparations with partially fluorinated amphiphiles2010

    • Author(s)
      H.Nakahara
    • Organizer
      24th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      PRAGUE, CZECH REPUBLIC
    • Year and Date
      20100905-20100910
  • [Presentation] Two-component miscibility of a single-chain partially fluorinated amphiphile (F8H11OH) with DPPC, DPPG, and cholesterol2010

    • Author(s)
      O.Shibata
    • Organizer
      24th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      PRAGUE, CZECH REPUBLIC(poster)
    • Year and Date
      20100905-20100910
  • [Presentation] An irreversible transformation of peptide secondary structure in pulmonary surfactant model systems at the air-water interface2010

    • Author(s)
      H.Nakahara
    • Organizer
      THE 13rd INTERNATIONAL CONFERENCE ON ORGANIZED MOLECULAR FILMS (LB13)
    • Place of Presentation
      QUEBEC, CANADA.(oral)
    • Year and Date
      20100718-20100721
  • [Presentation] Salt concentration effect on surfactant adsorption of soluble surfactants at the air-solution interface2010

    • Author(s)
      H.Nakahara
    • Organizer
      THE 13rd INTERNATIONAL CONFERENCE ON ORGANIZED MOLECULAR FILMS (LB13)
    • Place of Presentation
      QUEBEC, CANADA.(poster)
    • Year and Date
      20100718-20100721
  • [Presentation] Mode of Head Groups in Phospholipids on Miscibility with Partially Fluorinated Amphiphiles at the Air-Water Interface2010

    • Author(s)
      O.Shibata
    • Organizer
      THE 13rd INTERNATIONAL CONFERENCE ON ORGANIZED MOLECULAR FILMS (LB13)
    • Place of Presentation
      QUEBEC, CANADA.(poster)
    • Year and Date
      20100718-20100721
  • [Presentation] Monolayer miscibility of a single-chain partially fluorinated amphiphile (F8H11OH) with biomembrane components2010

    • Author(s)
      O.Shibata
    • Organizer
      THE 13rd INTERNATIONAL CONFERENCE ON ORGANIZED MOLECULAR FILMS (LB13)
    • Place of Presentation
      QUEBEC, CANADA.(poster)
    • Year and Date
      20100718-20100721
  • [Presentation] Potential use of fluorocarbon-hybrid pulmonary surfactant preparations for the surfactant replacement therapy2010

    • Author(s)
      H.Nakahara
    • Organizer
      THE 13rd INTERNATIONAL CONFERENCE ON ORGANIZED MOLECULAR FILMS (LB13)
    • Place of Presentation
      QUEBEC, CANADA.(poster)
    • Year and Date
      20100718-20100721
  • [Presentation] ジャノメナマコ由来セレブロシドと生体膜成分との二成分混和挙動,(口頭)、28TC-pm072010

    • Author(s)
      柴田攻
    • Organizer
      日本薬学会第130年会
    • Place of Presentation
      岡山大学・岡山
    • Year and Date
      20100328-20100330
  • [Presentation] 気/液界面における肺サーファクタントモデルペプチドの二次構造解析(口頭)、28TC-pm082010

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      日本薬学会第130年会
    • Place of Presentation
      岡山大学・岡山
    • Year and Date
      20100328-20100330
  • [Presentation] 人工肺サーファクタント系における部分フッ素化アルコールの添加効果,ポスター,要旨集P07

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      物理化学インターカレッジ(兼日本油化学会界面科学部会九州地区講演会)
    • Place of Presentation
      福岡,福大セミナーハウス
    • Year and Date
      00001127-00001128
  • [Presentation] 部分フッ素化両親媒性物質F8H11OHと生体膜構成脂質の二成分単分子膜挙動,ポスター,要旨集P08

    • Author(s)
      柴田攻
    • Organizer
      物理化学インターカレッジ(兼日本油化学会界面科学部会九州地区講演会)
    • Place of Presentation
      福岡,福大セミナーハウス
    • Year and Date
      00001127-00001128
  • [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
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.niu.ac.jp/~pharml/lab/physchem/index.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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