The study of the site of action of volatile general anesthetics using ESR and NMR

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24593044
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 渋谷 真希子 北海道大学, 歯学研究科, 助教 (30399951)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平沖 敏文 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10125346) ; 長谷 由理 北海道大学, 大学病院, 助教 (20626121) ; 藤澤 俊明 北海道大学, 歯学研究科, 教授 (30190028) ; 鈴木 邦明 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (40133748) [Withdrawn] ; 木村 幸文 北海道大学, 大学病院, 講師 (00292037)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 電子スピン共鳴 / 核磁気共鳴 / 全身麻酔薬 / リポソーム / 生体モデル膜 / スピンラベル

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、１）生体モデル膜の作成、２）不対電子の情報から得られるESRスペクトルの測定、３）原子核の情報から得られるNMRスペクトルの測定、４）放射活性の測定から得られるイオン輸送の測定、の４つの事項を遂行することが必要である。
2）に関しては、昨年度に得られた結果、すなわち、(1)揮発性吸入麻酔薬のデスフルラン、セボフルラン、イソフルランがリポソーム中のスピンラベル剤5-DSA および16-DSA に及ぼす影響、特に温度の影響について検討した結果、5DSA、16DSAのcontrolおよびいずれの麻酔薬でも温度が上昇するとスペクトルの高さが高くなる傾向が見られたこと、(2)スペクトルから導かれる2つの指標、Orderparameter Sと回転相関時間τは共に、いずれの麻酔薬でも温度が上昇すると減少すること、(3)controlに比べ麻酔薬がある方がSが低く、τは短くなったことから、麻酔薬の存在および温度の上昇は膜の流動性を上げるという従来の結果と同様であること、(4)過去の研究にて使用していた多重層でのモデル膜の結果と、生体の細胞膜により近い単層のモデル膜での結果は同様であり、本研究においては作製が容易な多重層のリポソームをモデル膜にしても結果に支障がないこと、以上の4点を国際学会発表および英語論文にまとめる作業に従事した。
また、3）に関しては、生体モデル膜として使用しているリポソームに、麻酔作用に関係する受容体を組み込んだ再構成膜にて同様の実験を試みようとしたが、モデル膜の安定した作製方法を模索しており、現段階ではNMR測定にまで至っていない状況である。