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2011 Fiscal Year Annual Research Report

新規ナノメディスンとしてのフッ素導入人工調製肺サーファクタントの開発と応用展開

Research Project

Project/Area Number 22710106
Research InstitutionNagasaki International University

Principal Investigator

中原 広道  長崎国際大学, 薬学部, 講師 (00513235)

Keywords肺サーファクタント / 表面張力 / 表面電位 / 蛍光顕微鏡 / ブリュースター角顕微鏡 / 呼吸窮迫症候群 / 未熟児 / DPPC
Research Abstract

人工調製型肺サーファクタント(LS)脂質の基本成分はDPPC(ジパルミトイルホスファチジルコリン)、PG(ホスファチジルグリセロール)、PA(パルミチン酸)等があります。PAは動物由来型、人工合成型双方のLS調製物の有効な添加剤として頻用されています。現在までにPAは、LS主成分DPPCの機能を助け、LS単分子膜の分子配向・パッキングを高めると考えられてきました。しかしながら、生体条件ではPAのカルボキシル基はほぼイオン型であり、LSタンパク質(カチオン)との間に静電的な相互作用が存在しているはずであると考えられます。本年度は、鎖長や親水基の異なるPAの同族(類似)化合物を使用することによって、PAの機能・役割を精査しました。各種表面物性を測定したところPA系とテトラデカノール(TD)系のみLS特有のsqueeze-out現象が確認できました。また蛍光顕微鏡(FM)画像においては、ミリスチン酸(MA)系、PA系、及びTD系で著しいドメイン形態・サイズの変化が観察されました。さらにPA系においてpH変化の影響を精査したところ、生体pH(7.4)のみでsqueeze-outを引き起こすことが分かりました。これらの結果から、親水基の解離度と疎水鎖長の分子内バランスがLS機能に深く関わっていることが明確となりました。つまり、疎水鎖(C16)と部分解離した親水基COOH基に由来するPAのHLB(hydrophile-lipophile balance)が肺サーファクタントタンパク質の界面機能に適合していることが言えます。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究により私達が考案した人工肺サーファクタントの詳細な薬効・メカニズムが明確となりました。実際の市場化に向けては多くの問題がありますが、本研究の目的は達成されたと判断できます。

Strategy for Future Research Activity

(1)既存薬Surfactenの薬効を凌駕するような有効な添加物(部分フッ素化両親媒性物質)を探索します。
(2)模倣ペプチドの二次構造と肺サーファクタント物性の関連性を明らかにします。

  • Research Products

    (30 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (22 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Langmuir monolayer miscibility of perfluorocarboxylic acids with biomembrane constituents at the air-water interface2012

    • Author(s)
      中原広道, 柴田攻
    • Journal Title

      J. Oleo Sci.

      Volume: 61 Pages: 197-210

    • DOI

      DOI:10.5650/jos.61.197

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface Potential of Methyl Isobutyl Carbinol Adsorption Layer at the Air/Water Interface2012

    • Author(s)
      Chi Phan, et al
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.B

      Volume: 116 Pages: 980-986

    • DOI

      10.1021/jp210053u

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Examination of Surface Adsorption of Cetyltrimethylammonium Bromide and Sodium Dodecyl Sulfate2011

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, et al
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.B

      Volume: 115 Pages: 9077-9086

    • DOI

      10.1021/jp202940p

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interaction of a partially fluorinated alcohol (F8H11OH) with biomembrane constituents in two-component monolayers2011

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, et al
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 7 Pages: 7325-7333

    • DOI

      10.1039/c1sm05647fp

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The role of palmitic acid in pulmonary surfactant systems by Langmuir monolayer study : Lipid-peptide interactions2011

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, et al
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 7 Pages: 11351-11359

    • DOI

      10.1039/c1sm06345f

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Surface potential of MIBC at air/water interface : a molecular dynamics study2011

    • Author(s)
      Chi Phan
    • Organizer
      International Symposium on Surface Science (ISSS-6)
    • Place of Presentation
      TOKYO (JAPAN)
    • Year and Date
      2011-12-13
  • [Presentation] 肺サーファクタントにおける添加物パルミチン酸の特異的機能2011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-12-10
  • [Presentation] 脂質ラフトモデルにおけるグリチルリチンの界面科学的挙動2011

    • Author(s)
      坂元政一
    • Organizer
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-12-10
  • [Presentation] 新規部分フッ素化アルコール(F4H11OH)の単分子膜挙動とDPPCとの混和性の検討2011

    • Author(s)
      平野千佳代
    • Organizer
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-12-10
  • [Presentation] 新規部分フッ素化両親媒性物質の合成とそのフッ素化度の検討2011

    • Author(s)
      藤田一郎
    • Organizer
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-12-10
  • [Presentation] 新規人工調製肺サーファクタントの研究と高機能性特化への応用展開2011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第28回日本薬学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-12-10
  • [Presentation] Specific Effects of Palmitic Acid in Pulmonary Surfactant Model System2011

    • Author(s)
      Osamu Shibata
    • Organizer
      The 4th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS)
    • Place of Presentation
      TAINAN (TAIWAN)
    • Year and Date
      2011-11-25
  • [Presentation] Fluorocarbon-Hybrid Pulmonary Surfactants towards the Replacement Therapy : A Langmuir Monolayer Study2011

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara
    • Organizer
      The 4th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS)
    • Place of Presentation
      TAINAN (TAIWAN)
    • Year and Date
      2011-11-25
  • [Presentation] Interaction of Glycyrrhizin with the Ternary Mixture of Shingomyelin/DOPC/Cholesterol by Langmuir Monolayer Study2011

    • Author(s)
      Seiichi Sakamoto
    • Organizer
      The 4th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS)
    • Place of Presentation
      TAINAN (TAIWAN)
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] Interaction of a Partially Fluorinated Alcohol with Dipalmitoylphosphatidylcholine at the Air-Water Interface2011

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara
    • Organizer
      The 4th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS)
    • Place of Presentation
      TAINAN (TAIWAN)
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] Examination of Surface Adsorption of Typical Cationic and Anionic Surfactant Solutions2011

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara
    • Organizer
      The 4th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS)
    • Place of Presentation
      TAINAN (TAIWAN)
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] 肺サーファクタントモデルにおけるパルミチン酸の役割:膜配向と排出現象2011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      物理化学インターカレッジ(兼油化学界面科学部会九州地区講演会)
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-11-19
  • [Presentation] フッ素化度の異なる長鎖アルコールの合成とその基本物性2011

    • Author(s)
      藤田一郎
    • Organizer
      物理化学インターカレッジ(兼油化学界面科学部会九州地区講演会)
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-11-19
  • [Presentation] 空気/溶液界面に対するSDS及びCTABの吸着様式:添加塩の効果2011

    • Author(s)
      長谷川温子
    • Organizer
      物理化学インターカレッジ(兼油化学界面科学部会九州地区講演会)
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-11-19
  • [Presentation] (Perfluorobutyl) pentadecanol (F4H11OH)とDPPCとの2成分Langmuir単分子膜挙動2011

    • Author(s)
      平野千佳代
    • Organizer
      物理化学インターカレッジ(兼油化学界面科学部会九州地区講演会)
    • Place of Presentation
      福岡大(福岡)
    • Year and Date
      2011-11-19
  • [Presentation] 新規部分フッ素化両親媒性物質(F4H11OH)とDPPCとの2成分単分子膜挙動2011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      京都大(京都)
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] 人工調製肺サーファクタントにおけるパルミチン酸の特異的分子挙動2011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      京都大(京都)
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] 界面活性剤の空気/溶液界面吸着おける添加塩の効果:Langmuir及びGibbs膜双方の観点から2011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      京都大(京都)
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] 新規長鎖部分フッ素化アルコール(FnHmOH)の合成とその物性評価2011

    • Author(s)
      中原広道
    • Organizer
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      京都大(京都)
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] Effect of Added Salt Concentrations on Surface Adsorption of Typical Surfactants2011

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara
    • Organizer
      25th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      BERLIN (GERMANY)
    • Year and Date
      2011-09-05
  • [Presentation] Surface Property and Miscibility of a Partially Fluorinated Amphiphile (F4H11OH) with Dipalmitoylphosphatidylcholine2011

    • Author(s)
      Osamu Shibata
    • Organizer
      25th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      BERLIN (GERMANY)
    • Year and Date
      2011-09-05
  • [Presentation] Effects of Palmitic Acid on Pulmonary Surfactant Model Systems : A Langmuir Monolayer Study2011

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara
    • Organizer
      25th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      BERLIN (GERMANY)
    • Year and Date
      2011-09-05
  • [Remarks] 長崎国際大学教育・研究者データペースURL

    • URL

      http://www.niu.ac.jp/

  • [Remarks] 長崎国際大学薬学部薬品物理化学研究室URL

    • URL

      http://www.niu.ac.jp/~pharm1/lab/physchem/index.html

  • [Remarks] ReaD & Researchmap URL

    • URL

      http://researchmap.jp/

URL: 

Published: 2013-06-26  

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