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2015 年度 実施状況報告書

抗がん剤分解のための高活性な可視光応答型光触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K08120
研究機関兵庫医療大学

研究代表者

甲谷 繁  兵庫医療大学, 薬学部, 准教授 (00242529)

研究分担者 宮部 豪人  兵庫医療大学, 薬学部, 教授 (10289035)
森山 雅弘  兵庫医療大学, 薬学部, 教授 (90601740)
川島 祥  兵庫医療大学, 薬学部, 助教 (60775724)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード光触媒 / 酸化チタン / メソポーラス材料 / 多孔性シリカゲル / 金ナノ粒子 / 活性酸素 / 吸着
研究実績の概要

近年、抗がん剤による医療施設内および家庭内での被爆(汚染)が問題視されている。本研究では、その対策として抗がん剤に対して高い吸着能力を有し、かつ高い分解能力を併せ持つ可視光応答型光触媒の開発を進めている。具体的には、シリカゲルのような多孔質で比表面積の高い吸着基材に可視光応答型光触媒を担持した複合材料を創製する。このものは、抗がん剤で汚染された部位に作用すると、吸着基材で抗がん剤を吸着除去した後、光触媒から発生する活性酸素で抗がん剤を効率的に分解すると期待される。
平成27年度は、基材として多孔性シリカゲルやメソポーラスシリカをフッ素シリル化材で表面を疎水性にした後、酸化チタン微粒子(TiO2)を担持させた複合材料(TiO2/F-SiO2)を作成した。さらに、このものに可視光応答性を持たせるため、TiO2へ金ナノ粒子を選択的に担持させた複合材料(Au/TiO2/F-SiO2)を開発した。Au/TiO2/F-SiO2は、金ナノ粒子によるプラズモン共鳴吸収特性を有し、赤紫色を呈して500-600nmあたりの可視光領域を強く吸収する。また、Au/TiO2/F-SiO2はクマリン色素などの有機物を吸着する能力も高いことが分かった。そこで、緑色LED照射下でAu/TiO2/F-SiO2のOHラジカル発生能をクマリンによる蛍光法で評価したところ、可視光下でOHラジカルを発生することが明らかとなった。さらに、有機物の代表であるフェノールに対して、緑色LED照射下における可視光分解を評価したところ、フェノールの分解が認められた。このように、有機物に対して高い吸着能力を有し、かつ可視光下で光分解能力を併せ持つ新規な可視光応答型複合光触媒材料(Au/TiO2/F-SiO2)を開発することに成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

新規な可視光応答型複合光触媒材料(Au/TiO2/F-SiO2)を開発できたことは評価に値するので、研究は現在までに概ね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

平成27年度において可視光応答型複合光触媒材料(Au/TiO2/F-SiO2)の開発に成功しているが、有機物に対する吸着能力や光分解能力をさらに向上させるため、Au/TiO2/F-SiO2の調製条件を詳しく検討する。具体的には、シリカゲル基材、フッ素シリル化材の量、酸化チタン微粒子の大きさと担持量、金ナノ粒子の大きさと担持量、焼成温度等を系統的に変化させ、有機物に対する吸着特性や光分解能力の向上を目指す。また、平成28年度では、一般に汎用されている抗がん剤(シクロホスファミド、メトトレキサート、5-フルオロウラシルなど)を対象とし、Au/TiO2/F-SiO2の吸着能力と光分解能力を評価する。

次年度使用額が生じた理由

少額なため、特に理由はなし。残額調整を行わなかったため。

次年度使用額の使用計画

消耗品等の物品費に充てる予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Photoreductive transformation of fluorinated acetophenone derivatives on titanium dioxide: Defluorination vs. reduction of carbonyl group2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Kohtani, Takuya Kurokawa, Eito Yoshioka, Hideto Miyabe
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2015.10.033

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 酸化チタン上の物理吸着水がアセトフェノンの光水素化反応に果たす役割について2015

    • 著者名/発表者名
      甲谷繁、松瀬真菜美、吉岡英斗、宮部豪人
    • 学会等名
      第65回日本薬学会近畿支部総会・大会
    • 発表場所
      大阪大谷大学(大阪府富田林市)
    • 年月日
      2015-10-17
  • [備考] 薬品化学研究室―有機化学・物理化学―

    • URL

      http://www2.huhs.ac.jp/~h070012h/

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公開日: 2017-01-06  

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