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2021 年度 実績報告書

高性能MRI造影剤設計の学理開拓 ―配位不飽和配位高分子を基体とする新アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 18K19087
研究機関東北大学

研究代表者

壹岐 伸彦  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (50282108)

研究分担者 鈴木 敦子 (升谷敦子)  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (10633464)
唐島田 龍之介  東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40783303)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
キーワードMRI / 造影剤 / 配位高分子 / 配位不飽和 / 生体安全性 / 緩和能 / MOF / Mn
研究実績の概要

本研究は配位不飽和サイト(CUS)を有する多孔性配位高分子(PCP)を基体として高性能の磁気共鳴画像化法(MRI)の造影剤(CA)を創製することを目的としている.前年度までに生体毒性の低いMn(II)と2,5-dihydroxy-1,4-benzenedicarboxylato (DHTP) から配位高分子Mn-MOF-74を合成し,ポリエチレングリコール(PEG)鎖を表面に導入することによって,水分散性の高いPEG化Mn-MOF-74を得ることに成功している.今年度は前年度,新型コロナウィルス感染症の影響で実施できなかった(1)動物実験および(2)安定性の調査を行った.
(1)動物実験: BALB/Cヌードマウスにマウス結腸癌由来細胞株Colon-26細胞を移植して6日後,PEG修飾Mn-MOF-74のPBS分散液([Mn] = 12.6 mM)を150 μL尾静脈投与した.直後から120分後に動物用7T-MRIスキャナで造影した.投与30分後に腫瘍の信号強度が100%以上の増加を示した.これはMOFがEPR効果により腫瘍特異的に集積したためと考えられる.腎臓や膀胱の信号変化の経時変化から,造影剤は腎排泄されることが分かった.一方,T2強調画像でも30分後の腫瘍の信号強度増加が見られたが,30%程度の増加に留まった.
(2) 安定性の調査:10.0 mgのPEG化Mn-MOF-74を PBS 30 mL に分散して 0, 2, 4, 24, 30 時間後に限外ろ過し,PBS液中に漏出したDHTPを定量して分解率を調べた.μMレベルのDHTPを検出したものの分解率に換算すると30時間後でも1%にも満たず,安定性が示唆された.
以上,本挑戦的研究(萌芽)ではPEG化Mn-MOF-74がMRIのT1造影剤として有力であることを明らかにした.

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Selective crystallization of dysprosium complex from neodymium/dysprosium mixture enabled by cooperation of coordination and crystallization2022

    • 著者名/発表者名
      Masuya-Suzuki Atsuko、Hosobori Koji、Sawamura Ryota、Abe Yumika、Karashimada Ryunosuke、Iki Nobuhiko
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 ページ: 2283~2286

    • DOI

      10.1039/d1cc06174g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 異核ランタニド-チアカリックスアレーン錯体の選択的合成法の開発と発光特性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      唐島田龍之介,武者洸貴,壹岐伸彦
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 71 ページ: 145-151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Tb-centered Luminescence due to Elongated Methylene Arms of Tripodal Schiff Base Ligand2021

    • 著者名/発表者名
      Karashimada Ryunosuke、Kambe Takafumi、Igarashi Chikai、Masuya-Suzuki Atsuko、Iki Nobuhiko
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 ページ: 1382~1384

    • DOI

      10.1246/cl.210150

    • 査読あり
  • [学会発表] テルビウム-二脚型シッフ塩基錯体の構造多様性と発光特性2022

    • 著者名/発表者名
      小松真子,益子直己,鈴木敦子,壹岐伸彦
    • 学会等名
      日本化学会第102回春季年会
  • [学会発表] チオビスフェノール配位子を用いる近接したテルビウム4核クラスター錯体2022

    • 著者名/発表者名
      唐島田龍之介,柴山泰弘,壹岐伸彦
    • 学会等名
      日本化学会第102回春季年会
  • [学会発表] キャピラリー電気泳動反応器の解き明かす鉄封鎖剤錯体の解離速度と安全なキレート療法2022

    • 著者名/発表者名
      壹岐伸彦
    • 学会等名
      有機エレクトロニクス研究会
  • [学会発表] Pt(II)-diradical Complex toward Theranostics of Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sawamura, Atsuko Masuya-Suzuki, Yoshifumi Saijo, Yukio Nagasaki, and Nobuhiko Iki
    • 学会等名
      Asian Conference on Analytical Sciences 2020(ASIANALYSIS 2020)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photothermal Effect of Near-infrared Absorbing Diradical-platinum(II) Complex toward Cancer Photothermal Therapy2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sawamura, Atsuko Masuya-Suzuki, Nobuhiko Iki
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Pt(II)-diradical Complex toward Theranostics of Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sawamura, Atsuko Masuya-Suzuki, Yoshifumi Saijo, Yukio Nagasaki, and Nobuhiko Iki
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 三脚型シッフ塩基配位子の置換基がYb(III)錯体の発光特性に与える影響の検討2021

    • 著者名/発表者名
      中村理香,鈴木敦子,後藤慧,唐島田龍之介,壹岐伸彦
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [学会発表] ランタニド-シッフ塩基配位子錯体の結晶化を利用するネオジムとディスプロシウムの分離2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木敦子,細堀浩司,安部佑美佳,唐島田龍之介,壹岐伸彦
    • 学会等名
      第18回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
  • [学会発表] 近赤外吸収ジラジカル白金(II)錯体の光熱変換によるがん細胞殺傷2021

    • 著者名/発表者名
      澤村瞭太,鈴木敦子,壹岐伸彦
    • 学会等名
      第30回金属の関与する生体関連反応シンポジウム(SRM2021)
  • [学会発表] CE分離に基づく金属錯体・分子複合体系の速度・機能・構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      壹岐伸彦
    • 学会等名
      第41回キャピラリー電気泳動シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 配位不飽和サイトを有する多孔性配位高分子を用いるMRI造影剤の創製2021

    • 著者名/発表者名
      中根隆太、尾澤芳和、丸岡 尊子、住吉 晃、青木伊知男、壹岐伸彦
    • 学会等名
      第70回日本分析化学会年会
  • [学会発表] シッフ塩基の多様な配位能を利用する結晶化によるネオジムとディスプロシウムの分離2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木敦子,細堀浩司,安部佑美佳,唐島田龍之介,壹岐伸彦
    • 学会等名
      第70回日本分析化学会年会
  • [学会発表] がんの中性子捕捉療法を志向したGd(III)-チアカリックスアレーン錯体搭載アルブミンナノ粒子の創製2021

    • 著者名/発表者名
      小宮未来,大和谷匠,鈴木実,壹岐伸彦
    • 学会等名
      第70回日本分析化学会年会
  • [学会発表] がんのセラノスティクスを志向した多機能性金属錯体の創製2021

    • 著者名/発表者名
      壹岐伸彦
    • 学会等名
      有機エレクトロニクス研究会
  • [学会発表] Development of near-infrared-absorbing PtII complexes toward cancer photothermal therapy agents2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sawamura, Atsuko Masuya-Suzuki, Nobuhiko Iki
    • 学会等名
      令和3年度化学系学協会東北大会
  • [学会発表] Multifunctional metal complexes toward cancer theranostics2021

    • 著者名/発表者名
      Nobuhiko Iki
    • 学会等名
      令和3年度化学系学協会東北大会
    • 招待講演
  • [学会発表] タングステン酸を配位子とする Eu(III)錯体の発光特性と速度論的安定性の調査2021

    • 著者名/発表者名
      友山 恵, 唐島田 龍之介, 壹岐 伸彦
    • 学会等名
      令和3年度東日本分析化学若手交流会

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公開日: 2022-12-28  

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