| 研究概要 |
独自に合成したニトロオキサイド系のESR酸素感受性物質である3-acetoxymethoxycarbonyl-2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxyl:AM-CTPを主体に、その誘導体である3-pentanoymethoxycarbonyl-2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxyl:PM-CTPと3-heptanoylmethoxycarbonyl-2,2,5,5-tetramethyl-1-pyrrolidinyloxyl:HM-CTPについて、in vivo ESR Oximetryでの新しい酸素感受性プローブとしての特性について評価検討を行った。
(1)in vitroでの信号強度:ラット胎児からのprimary neuron培養細胞に取り込ませた後のX-band ESRによる信号強度計測で、AM-CTPを基準にした場合,各濃度40μMでは、PM-CTP171.8±42%,HM-CTP205.5±38%,80μMでは、PM-CTP186.2±32%.HM-CTP176.4±25%と十分な信号強度を示した。
(2)酸素濃度変化に伴うESR linewidth校正曲線:AM-CTPおよびHM-CTPでは、酸素濃度0,5,10,21%において、それぞれ980,1020,1060,1150mGaussの線幅LW、PM-CTPでは、250,260,270,295mGaussと酸素濃度に比例した線幅が測定された。
(3)in vivoでの信号強度の経時的変化:C57BL/6マウスを用いて、経腹腔内投与および経静脈内投与で、イソフルレン吸入麻酔下大脳皮質で信号強度の安定性、測定可能時間をループギャップ型L-band ESRで計測、薬物動態的解析を行った。3種のニトロオキサイド化合物は腹腔内静脈内とも急性毒性は低く、0.2M(エタノールで溶解後投与前にPBSで希釈)投与で、信号強度変化は、静脈投与では2-3分後、信号強度は最大となりt1/2が19±5分、腹腔内投与では、5-6分後信号強度は最大になりt1/2が32±9分であった。信号強度の比は、AM-CTP:PM-CTP:HM-CTP=1:0.86:0.28であった。マウス大脳細胞組織へのnitroxideの移行率を確認するために、投与後、5分後に循環血液を経大動脈ですべてPBSで洗い流し前後で信号強度の減少比率を測定した。AM-CTPでは35±8%でPM-CTPでは45±11%であった。
今回の研究の結果、ニトロオキサイド系化合物の特性が明らかになり、in vivo ESR Oximetryの有効なプローブであることが確認された。特に虚血性脳疾患における脳組織での病態生理学的な酸素分圧変化や分有のモニタリングにきわめて有用な技術であり、脳虚血部での損傷の程度と酸素分圧の状況、フリーラジカルの分布、酸素分圧マッピングなどこれらのプローブを使用することでイメージとして捕らえることが可能になるものと思われる。
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