2023 Fiscal Year Annual Research Report
キレート剤による生体内アクチニド除染メカニズムの解明と効率的排出
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20K05391
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
上原 章寛 (糟野章寛) 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線規制科学研究部, 主幹研究員 (30402952)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アクチニド / キレート剤 / 除染 / 生体内配位子 / X線吸収分光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子力災害において放射性核種による内部被ばくを想定した時、これらの迅速な体外排出治療が必要となる。本研究では、ウランをはじめとするアクチニドの体外排泄治療のための基礎データとして、生体内におけるウランとキレート剤による結合力評価法の研究開発を行った。
昨年度は、ラット血清内においてキレート剤と結合しているウランの割合をX線吸収微細構造（XAFS）法を用いて算出した。キレート剤として、ホスホン酸基、カルボキシル基、N-ヒドロキシカルボン酸アミド基を有するキレート剤を用いた。血清中の生体内配位子に結合するウランはキレート剤の添加量に依存してキレート剤と結合するため、ウランの配位環境が変化しXAFSスペクトルの波形が変化する。ウランとキレート剤が定量的に配位した試料を標準物質として、スペクトルの変化量を主成分分析を用いて定量化し、キレート剤の添加量に対して、キレート剤に結合するウランの割合をプロットした。その結果、用いたキレート剤の中でもホスホン酸基を2つ以上有するキレート剤がウランと高い割合で結合することを見出した。そこで今年度はホスホン酸基を有するキレート剤を用いてウランとの結合割合をXAFS法を用いて見積もった。いずれのキレート剤においてもウランとの結合力は強いことが分かった。一方、キレート剤がやや疎水的な官能基を有するとき、さらにキレート剤の濃度が低濃度の時にウランとキレート剤で形成される錯体が沈殿しやすいことが分かった。キレート剤の濃度が高いとき、生成する錯体の溶解度は高く溶存することが分かった。添加するキレート剤の濃度によって生成する錯体が異なることを示唆した。本研究で用いたXAFS法は溶液内に溶存するウランの化学形を分別して定量することができた。また、ウランのキレート剤として適切なキレート剤は比較的親水性な官能基を有するホスホノ酢酸キレートであることが分かった。
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