2011 Fiscal Year Annual Research Report
核酸とエンドトキシンの分離のためのシクロデキストリン架橋球状粒子の調製と応用
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22550200
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
坂田 眞砂代 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (60187391)
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| Keywords | シクロデキストリン / エンドトキシン / DNA分離 / 選択吸着 / LPS吸着剤 / キャビティ / 包摂作用 |
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| Research Abstract |
本年度は、シクロデキストリン(CyD)架橋球状粒子のエンドトキシン(リポ多糖:LPS)選択吸着能に及ぼすCyDの空孔径サイズの影響について調査した。
吸着剤の設計としては、空孔径サイズの異なるα-,β-,γ-CyDをリガンドとして、エピクロロヒドリン(EP)を架橋剤として用いた。得られた種々のCyD/EP共重合体のLPS吸着能の比較では、α-CyD<β-CyD<・γ-CyDの順にLPS吸着能が高く、空孔径が0.85nmと最も大きいγ-CyDを用いたCyD/EP共重合体が最も高いLPS吸着能を示した。
仕込みモル比で、γ-CyD/EP=1/4の共重合体は、水溶液中のLPS濃度を10EU/mLから1EU/mL程度に低下させることができ、最もLPS吸着除去能が高かった。γ-CyD/EP=1/2～1/1の合成も試みたが、得られた生成物の水膨潤度が著しく高く、粒径20μm以上の固体高分子が得られなかった。吸着剤の機械的強度から考えると、γ-CyD/EP=1/3～1/4の共重合体が吸着剤として望ましいことがわかった。
さらに、種々の吸着剤のLPS/DNA混合溶液からのLPS選択吸着能を比較したところ、従来のカチオン性粒子は、LPSとDNAの両方に対して高い吸着能を示したのに対して、γ-CyD/EP=1/4粒子はDNAを吸着することなく、LPSのみに選択性を示した。以上の結果から、γ-CyD/EP=1/4粒子は、従来のLPS吸着剤のように静電性でLPSを吸着するのではなく、CyD細孔へ取り込むことによる疎水性でLPSを吸着するため、DNAとの相互作用がほとんどなく、LPS/DNA混合溶液からのLPS選択除去剤として大いに期待できるという結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で開発した吸着剤は、市販のLPS吸着剤に比べてLPS吸着除去能がやや劣るが、DNAとの相互作用をほとんど示さないため、DNAを吸着することなく、LPSのみに選択性を示した。この結果は、当初の目的のひとつである「LPS/DNA混合溶液からのLPS選択吸着」を達成できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
吸着剤のLPSに対する吸着定数や吸着容量を増大させる必要が不可欠である。次年度は、吸着剤剤の設計としては、空孔径サイズの最も大きいγ-CyDをリガンドとして用い、エピクロロヒドリン以外の架橋剤を用いて、吸着剤のLPS吸着定数の増大を目標とする。具体的には、疎水性の特性を有する種々のポリウレタンとγ-CyDとの共重合体の調製し、LPS吸着能およびLPS選択性能を評価する。
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Research Products
(4 results)
