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2015 Fiscal Year Research-status Report

革新的ハイブリッド人工肺サーファクタントの標的ナノ創薬の展開

Research Project

Project/Area Number 26350534
Research InstitutionNagasaki International University

Principal Investigator

柴田 攻  長崎国際大学, 薬学部, 教授 (10117129)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords表面・界面物性 / 肺サーファクタント / ナノ医薬品 / インテリジェント・ナノ材 料 / Langmuir単分子膜 / ナノ機能材料 / 呼吸窮迫症候群(RDS) / 偏光変調赤外反射吸収法(PM -IRRAS)
Outline of Annual Research Achievements

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シルコリン)、PG(ホスファチジルグリセロール) 、PA(ハルミチン酸)等があります。我々の研究より鎖長の短いフッ素化合物は、人工合成型のLS調製物の有効な添加剤で有る事が明らかと成りました。本研究では、親水部のない部分フッ素化アルカン(F10H16, F10H20)及びそのダイマー[di(F10H16), di(F10H20)]と生体膜モデルであるジパルミトイルフォスファチジルコリン(DPPC)との二成分相互作用及びその界面挙動をLangmuir単分子膜により精査した。
全ての部分フッ素アルカンは典型的なordered膜を形成した。F10H16及び F10H20の極限面積は、共に0.35 nm2であり、炭化フッ素鎖の分子断面積を反映している。一方、di(F10H16)及びdi(F10H20)の極限面積は0.65 nm2であり、ダイマーにすることで膜の凝集性が向上した。二成分DPPC/部分フッ素化アルカン系の表面圧(π)-面積(A)曲線の測定において、全ての系においてDPPCのLE/LC相転移圧から膜の崩壊圧の間に、組成に依存した屈曲点が現れた。この屈曲点は、部分フッ素化アルカンからなる表面ミセルの形成に起因すると考えられる。またこのミセルは、分子占有面積を考慮に入れるとDPPC単分子膜上に形成される可能性が高い。さらにこの表面ミセル形成は、蛍光顕微鏡画像によっても裏付けされた。現在表面電位の挙動から特異な表面ミセル形成を考えている。
LS系で添加物としてフッ素化合物の役割が明らかになったことから、本研究成果は人工調製肺サーファクタントの開発研究に大きく貢献できると考えられます。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究により我々が考案して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成った。実際の市場化に向けては多くの問題があるが、本研究の目的は達成されたと判断出来る。

Strategy for Future Research Activity

1) 既存薬Surfactenの薬効を凌駕する様な有効な添加物(部分フッ化化合物)を探索する。
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する。
次年度の研究費の使用計画及び昨年度の成果の追加実験、新規ペプチド、新規フッ素化合物の合成、二次元物性実験に取り組む。それらの成果を論文に纏めまた国際会議にて発表を行なう。

  • Research Products

    (31 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Unviversity of Strasbourg/Institut of Charlse Sadron(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Unviversity of Strasbourg/Institut of Charlse Sadron
  • [Int'l Joint Research] Curtin University/Depaertment of Chemical Engineering(Australia)

    • Country Name
      Australia
    • Counterpart Institution
      Curtin University/Depaertment of Chemical Engineering
  • [Int'l Joint Research] University of Miami/Chemistry Department(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Miami/Chemistry Department
  • [Int'l Joint Research] University of Zagreb/Faculty of Science(Croatia)

    • Country Name
      Croatia
    • Counterpart Institution
      University of Zagreb/Faculty of Science
  • [Journal Article] Thermodynamic model of charging the gas/water interface2015

    • Author(s)
      Nikola Kallay, Tajana Preocanin, Atida Selmani, Davor Kovacevic, Johannes Lutzenkirchen, Hiromichi Nakahara, Osamu Shibata
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 119 Pages: 997-1007

    • DOI

      10.1021/jp507477u.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Molecular dynamics investigation on adsorption layer of alcohols at the air/brine interface2015

    • Author(s)
      Cuong V. Nguyen, Chi M. Phan, Ha M. Ang, Hiromichi Nakahara, Osamu Shibata, Yoshikiyo Moroi
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 31 Pages: 50-56

    • DOI

      10.1021/la504471q.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] New adsorption model -Theory, phenomena and new concept-2015

    • Author(s)
      Osamu Shibata, Hiromichi Nakahara, Yoshikiyo Moroi,
    • Journal Title

      J. Oleo Sci.

      Volume: 64 Pages: 1-8

    • DOI

      10.5650/jos.ess14213

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ジェミニ型界面活性剤水溶液への可溶化能:スペーサー長依存性について2016

    • Author(s)
      南園 宗映、中原 広道、柴田  攻
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜, 横浜
    • Year and Date
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [Presentation] ジェミニ型フッ素化両親媒性物質とDPPC二成分系におけるスペーサー長効果2016

    • Author(s)
      加藤 陸、中原 広道、柴田  攻
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、横浜
    • Year and Date
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [Presentation] DPPC単分子膜上における部分フッ素化アルカンの分光学的評価2016

    • Author(s)
      中原 広道、 Marie Pierre Krafft、柴田  攻
    • Organizer
      日本薬学会第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜、横浜
    • Year and Date
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [Presentation] ジェミニ型フッ素両親媒性物質と生体関連物質(DPPC)の二成分Langmuir膜挙動2016

    • Author(s)
      加藤 陸、中原 広道、柴田  攻
    • 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
      福岡大学セミナーハウス, 福岡
    • Year and Date
      2016-01-09 – 2016-01-10
  • [Presentation] スペーサー長の異なるジェミニ型界面活性剤水溶液に対する疎水性物質への可溶化2016

    • Author(s)
      田中 彩夏、岩崎 健介中原 広道、柴田  攻
    • 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
      福岡大学セミナーハウス, 福岡
    • Year and Date
      2016-01-09 – 2016-01-10
  • [Presentation] 新規長鎖部分フッ素化アルコール(F6H9OH)と生体脂質との二成分Langmuir単分子膜挙動2016

    • Author(s)
      藤田 美翔、南園 宗映、中原 広道、柴田  攻
    • 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
      福岡大学セミナーハウス, 福岡
    • Year and Date
      2016-01-09 – 2016-01-10
  • [Presentation] Miscibility Behavior of Gemini Type Perfluorinated Surfactants with DPPC at the Air-Water Interface - Effect of Different Spacer Length2015

    • Author(s)
      Riku Kato, Hiromichi Nakahara, Osamu Shibata
    • Organizer
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS2015)
    • Place of Presentation
      SASEBO, JAPAN
    • Year and Date
      2015-11-24 – 2015-11-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mode of Interaction between Partially Fluorinated Alcohol (F6H9OH) and Biomembrane Constituents at the Air-Water Interface2015

    • Author(s)
      Muneaki Minamisono, Hiromichi Nakahara, Osamu Shibata
    • Organizer
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS2015)
    • Place of Presentation
      SASEBO, JAPAN
    • Year and Date
      2015-11-24 – 2015-11-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Surface micelle formation of gemini-type partially fluorinated alkanes on DPPC monolayers: A PM-IRRAS investigation2015

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, Marie Pierre Krafft, Osamu Shibata
    • Organizer
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS2015)
    • Place of Presentation
      SASEBO, JAPAN
    • Year and Date
      2015-11-24 – 2015-11-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Charge and Chain Length of the Penetrating Surfactant Ion on the Vesicle-micelle Transition of Mixed Surfactants2015

    • Author(s)
      Hideo Akisada, Junko Kuwahara, Kanae Hattori, Kazunari Nagata, Hiromichi Nakahara ,Osamu Shibata
    • Organizer
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS2015)
    • Place of Presentation
      SASEBO, JAPAN
    • Year and Date
      2015-11-24 – 2015-11-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of spacer length in gemini surfactants (14-s-14,2Br-) on solubilization of n-alkylbenzenes into their surfactant micelles2015

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, Hiroaki Nishizaka, Kensuke Iwasaki, Yoshikiyo Moroi, Masashi Nakaya, Kiyoshi Kanie, Atsushi Muramatsu, Osamu Shibata
    • Organizer
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS2015)
    • Place of Presentation
      SASEBO, JAPAN
    • Year and Date
      2015-11-24 – 2015-11-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] gemini-, mono-混合活性剤の鎖長差によるCMCの異常挙動 : gemini-C12とmono-C12活性剤混合溶液2015

    • Author(s)
      秋貞 英雄、中原 広道、柴田  攻
    • Organizer
      第66回コロイドおよび界面化学討論会(日本化学会)
    • Place of Presentation
      鹿児島大学、鹿児島市
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] 2本鎖フッ素化両親媒性物質とDPPC二成分系の単分子膜挙動:スペーサー長の効果について2015

    • Author(s)
      加藤 陸、中原 広道、柴田  攻
    • Organizer
      第66回コロイドおよび界面化学討論会(日本化学会)
    • Place of Presentation
      鹿児島大学、鹿児島市
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] DPPC単分子膜上における部分フッ素化アルカンの表面ミセル形成:表面その場におけるPM-IRRAS測定2015

    • Author(s)
      中原 広道,Krafft Marie Pierre、柴田  攻
    • Organizer
      第66回コロイドおよび界面化学討論会(日本化学会)
    • Place of Presentation
      鹿児島大学、鹿児島市
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] リン脂質/コレステロール混合単分子膜に対する亜鉛イオンの影響2015

    • Author(s)
      小倉 聖平、田中 康晴、永留 重実、山口 武夫、中原 広道、柴田  攻,
    • Organizer
      第54回日本油化学会年会
    • Place of Presentation
      名城大学、名古屋市
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] 2本鎖フッ素化両親媒性物質とDPPC二成分系の混合挙動2015

    • Author(s)
      加藤 陸、中原 広道、柴田  攻
    • Organizer
      第54回日本油化学会年会
    • Place of Presentation
      名城大学、名古屋市
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [Presentation] Solubilization of n-alkylbenzenes into micelles of gemini surfactants with different spacer chains2015

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, Hiroaki Nishizaka, Kensuke Iwasaki, Yoshikiyo Moroi, Masashi Nakaya, Kiyoshi Kanie, Atsushi Muramatsu, Osamu Shibata
    • Organizer
      29th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      BORDEAUX, FRANCE
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interfacial behavior of two-component monolayers of partially fluorinated alcohol (F6H9OH) and biomembrane constituents2015

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, Muneaki Minamisono, Osamu Shibata
    • Organizer
      29th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      BORDEAUX, FRANCE
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interfacial properties of binary mixtures of partially fluorinated alkanes and DPPC: A PM-IRRAS study2015

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, Marie Pierre Krafft, Osamu Shibata
    • Organizer
      29th CONFERENCE OF THE EUROPEAN COLLOID AND INTERFACE SOCIETY
    • Place of Presentation
      BORDEAUX, FRANCE
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PM-IRRAS investigation of gemini-type partially fluorinated alkanes in DPPC monolayers2015

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, Marie Pierre Krafft, and Osamu Shibata
    • Organizer
      European Conference on Organised Films (ECOF 14)
    • Place of Presentation
      GENOVA, ITALY
    • Year and Date
      2015-06-29 – 2015-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interfacial behavior of two-component monolayers of partially fluorinated alcohol (F6H9OH) and biomembrane constituents2015

    • Author(s)
      Hiromichi Nakahara, Muneaki Minamisono, Osamu Shibata
    • Organizer
      European Conference on Organised Films (ECOF 14)
    • Place of Presentation
      GENOVA, ITALY
    • Year and Date
      2015-06-29 – 2015-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Book] In Recent Progress in Colloid and Surface Chemistry with Biological Applications, ACS Symposium Series2015

    • Author(s)
      Nakahara, Takayoshi Yamada, Chihiro Usui, Shunichi Yokomizo, Osamu Shibata
    • Total Pages
      433
    • Publisher
      American Chemical Society: Washington, DC.
  • [Remarks] 長崎国際大学大学院/薬学部・薬品物理化学教室

    • URL

      http://210.191.85.3/~pharm1/lab/physchem/

  • [Funded Workshop] 6th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS2015)2015

    • Place of Presentation
      Arkas SASEBO, SASEBO, Japan
    • Year and Date
      2015-11-24 – 2015-11-27

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-02-08  

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