| 研究課題/領域番号 |
18K05533
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
小原 敬士 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (10284390)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 抗酸化評価 / 近赤外 / 一重項酸素 / ラジカル / 食品・飲料 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は、紫外・可視部の光吸収や白濁による散乱の妨害を受けにくい近赤外光の時間分解計測の特徴を活用し、食品・飲料，野菜・果実等をそのままサンプルとして一重項酸素やヒドロキシラジカルなどの活性酸素に対する抗酸化活性を多面的な視点から評価する手法の開発研究である。
（１） 近赤外吸収・発光を持つラジカル検出プローブの合成と活性酸素との反応性評価
2020年度に合成した一重項酸素検出型プローブ分子の置換基をフリーラジカル検出目的の置換基に変更した分子の合成を試みたが難航したため、置換位置を変更した分子を再設計し合成を試みた。その結果、700 nm 付近に吸収・発光を有するプローブ候補化合物二種の合成・単離に新たに成功した。これらのプローブ候補化合物及びプローブ特性を持たない類縁化合物の発光量子収量の比較計測を行い、合成した化合物において置換基が関与する分子内電子移動で蛍光消光を起こしていることを確認した。さらに、一重項酸素・ヒドロキシラジカル・アルキルラジカルの生成系を用いた活性酸素暴露試験を実施した結果、一化合物がアルキルラジカルに対するプローブ特性（近赤外蛍光強度の増大）を示した。一方、これらの化合物のヒドロキシラジカルに対するプローブ活性は確認できなかった。また、暴露試験中にプローブ化合物が分解する挙動が見られ、実用には耐久性の課題があることがわかった。
（２） 多成分含有系の抗酸化活性の多面的評価に関する実サンプルの試行，においては、 アロマティカス（ハーブの一種）の葉や生野菜のブロッコリーを簡単な方法で処理して測定試料として一重項酸素消去活性の評価を行った。ブロッコリーの花序と茎の活性の差異など、生野菜・植物サンプルの部位別評価が簡単な操作で実施可能であることを実証できた。本手法によるさらなる実用性検証データの蓄積が必要である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2020・2021年度は、新型コロナウイルス感染拡大防止のための活動制限の影響、マンパワーの不足もあり、研究の進捗は計画よりやや遅れている。2021年度までに実施予定であった、（１）近赤外吸収・発光を持つラジカル検出プローブの合成と活性酸素との反応性評価、については、2種の新奇プローブ候補分子の合成単離ができたが、さらなる改良が望まれる。（２）多成分含有系の抗酸化活性の多面的評価に関する実サンプルの試行については、2021年度は十分な検討が行えなかった。また、それぞれの成果発表は不十分である。当初計画より研究期間を1年延長し、研究課題の進展に努める。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画を延長した2022年度は、2021年度の研究成果をもとに、発光／消光機構が異なる新型プローブ分子の設計・合成に取り組む。これまでは、色素母核と置換基の間で起こる励起状態分子内電子移動による蛍光消光を用い、活性酸素による置換基の化学修飾による蛍光消光の解消をトリガーとする発光プローブを開発してきた。新型プローブでは、活性酸素との反応後にラジカル状態を保つスピントラップ機能を持つ置換基を色素母核に導入し、置換基が活性酸素をトラップした二重項状態を保つことで蛍光消光する機構を用いてプローブ化する設計とする。合成に難航することが予測されるが、最適合成ルートを探索し開発を進める。
研究の進捗に合わせて順次研究成果の公表を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナウイルス感染拡大による行動制限、出張禁止措置などで、学部共通経費，基盤研究費などの配分・使用バランスが変更となったことや、本学の中期計画最終年度で予備経費の再配分等があり、例年より潤沢となった基盤研究費を優先して使用した結果、科研費の使用が計画より大幅に少なくなった。
2022年度計測装置の一部故障によるパーツ交換を予定しており、全額を使用する見込みである。
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