| 研究課題/領域番号 |
19K05541
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
永谷 広久 金沢大学, 物質化学系, 教授 (90346297)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 生体膜模倣液液界面 / 分光電気化学 / イオン性薬剤 / アントラキノン / 凝集誘起発光 |
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| 研究実績の概要 |
アントラサイクリン系薬剤に加えて，アントラキノン系抗がん剤のミトキサントロン（MTX）について，液液界面および生体膜模倣液液界面での反応挙動を分光電気化学的に検討した。電気化学測定から水|1,2-ジクロロエタン（DCE）界面におけるイオンパーティションダイアグラムを決定し，pH条件に依存して一価のHMTX+または二価のH2MTX2+がイオン移動を生じることを明らかにするとともに，各イオン種の液液分配平衡の物理化学的パラメーターを決定した。また，電位変調蛍光分光による分光電気化学解析から，水|DCE界面およびリン脂質を吸着させた生体膜模倣液液界面においてイオン移動反応機構の詳細な検討を行い，界面吸着過程が生じていること，界面反応過程がリン脂質膜によって変化することなどを見いだした。さらに細胞膜や生体組織の蛍光ラベリングなどへの応用が期待されている凝集誘起発光（AIE）色素の一種である水溶性テトラフェニルエテン（TPE）化合物の界面領域におけるAIE特性についても検討し，水|DCE界面および生体膜模倣液液界面におけるAIE機構を明らかにした。TPE誘導体のAIE特性は電気化学的な刺激に対して可逆的に応答し，界面特異的にAIE特性を発揮することを見いだした。生体膜模倣液液界面では，脂質膜との相互作用によってAIE特性が変化することを見いだした。これらの結果は，単純な構造のTPE誘導体が，液液界面や脂質膜表面の分極状態に応答して特異的な発光特性を生じることを示したものであり，イオン性薬剤の輸送手段として期待される多分岐高分子や細胞間の物質輸送を担うエクソソームの選択的な蛍光標識などへの応用が期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
アントラサイクリン系抗がん剤に加えてアントラキノン系抗がん剤に研究対象を拡大し，分子構造と界面反応性の関係性について検討を進めている。各種イオン性薬剤と並行して膜反応や多分岐高分子の蛍光標識に用いることができる凝集誘起発光性色素の界面反応性の研究でも成果が得られ，当初計画よりも研究対象を広げることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在検討中のアントラキノン系薬剤について，多分岐高分子化合物との相互作用を利用した界面反応の動的制御を中心に研究する。また，カチオン性抗生物質であるテトラサイクリン誘導体の界面反応および多分岐高分子との相互作用についても検討を進め，分子構造とイオン移動，膜表面における吸着反応挙動の相関ならびに各種多分岐高分子の刺激応答性薬剤キャリアとしての機能性を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
国内学会のオンライン開催および国際学会の延期により旅費・参加登録費が執行できなかったため。延期された国際学会の経費及び実験必需品等の購入に利用する。
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