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2018 年度 実績報告書

キラル有機物質が示す革新的複雑系化学現象の発見と機構解明および一般化の推進

研究課題

研究課題/領域番号 26248024
研究機関京都大学

研究代表者

田村 類  京都大学, 人間・環境学研究科, 名誉教授 (60207256)

研究分担者 津江 広人  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (30271711)
加藤 立久  京都大学, 国際高等教育院, 教授 (80175702)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード複雑系化学現象 / 優先富化現象 / 自然光学分割現象 / キラル対称性の破れ / 正の磁気液晶効果 / 超常磁性有機化合物 / 有機スピングラス / スピン対称性の破れ
研究実績の概要

平成30年度の研究成果を各テーマ別に述べる。
(A) 優先富化現象を示すラセミ体の有機医薬品化合物の探索とその機構解明:
高効率な優先富化現象を示すことが明らかとなった、非ステロイド系抗炎症剤のCPPPAのラセミ体とアキラルなイソニコチン酸アミドの1対1共結晶について、この現象のメカニズムを検討したところ、これまで第一世代キラル有機医薬品化合物や、ラセミ体のアミノ酸とアキラルなジカルボン酸との共結晶について明らかにした優先富化現象のメカニズムとは大きく異なることが判明した。この事実より、優先富化現象には多様性と柔軟性が見られ、共結晶化によりこの現象がラセミ化合物結晶の一般的な自然光学分割法になることが期待される。
(B) キラル有機ラジカル化合物を起点とするメタルフリー磁性ソフトマテリアルの合成と機能および磁気液晶効果発現の機構解明:
加熱によりヘキサゴナルカラムナー相を示すことが明らかとなったメソ体のジラジカル有機化合物について、SQUID磁束計を用いて磁化の温度依存性と磁化の磁場依存性を測定することにより、(a)磁化の熱履歴現象(熱効果)と、(b)そのラセミ体のジアステレオマー異性体を5~20%ほど不純物として添加することにより磁化が大きく増加すること(不純物効果)を発見し、加熱前のナノ結晶相、加熱後の液晶相、冷却後のナノ結晶相のいずれの状態においても、スピングラス様の超常磁性を示すことが明らかとなった。また、調製に成功したメタルフリー磁性ナノエマルションをマウスに静脈注射して、MRI造影剤として利用できることを確認した。さらに、表面に特殊なペプチドを結合させたメタルフリー磁性ナノエマルションに疎水性の抗ガン剤を内包させて担癌マウスに静脈注射したところ、癌組織を委縮させる効果があることが判明した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] ルーアン大学/エクスマルセイユ大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ルーアン大学/エクスマルセイユ大学
  • [国際共同研究] ロシア科学アカデミー・ノボシビルスク有機化学研究所/モスクワ国立大学(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      ロシア科学アカデミー・ノボシビルスク有機化学研究所/モスクワ国立大学
  • [雑誌論文] Magnetic Mixed Micelles Composed of a Non-Ionic Surfactant and Nitroxide Radicals Containing a D-Glucosamine Unit: Preparation, Stability, and Biomedical Application.2019

    • 著者名/発表者名
      Nagura, K., Takemoto Y., Yoshino, F.,Bogdanov, A., Chumakova, N., Vorobiev, A. Kh., Imai, H., Matsuda, T., Shimono, S., Kato, T., Komatsu, N., Tamura, R.
    • 雑誌名

      Pharmaceutics

      巻: 11 ページ: 42:1-9

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics11010042

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Unique Suerparamagnetic-like Behavior Observed in Non-pi-delocalized Nitroxide Diradical Compounds Showing Discotic Liquid Crystalline Phase.2018

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, Y., Zaytseva, E., Suzuki, K., Yoshioka, N., Takanishi, Y., Funahashi, M., Uchida, Y., Akita, T., Park, J., Sato, S. Clevers, S., Coquerel, G., Mazhukin, D. G., Shimono, S., Sugiyama, M., Takahashi, H.,Yamauchi, J., Tamura, R.
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 24 ページ: 17293-17302

    • DOI

      10.1002/chem.201803534

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecuoar Mobility Effect on Magnetic Interactions in All-Organic Paramagnetic Liquid Crystal with Nitroxide Radical as a Hydrogen-Bonding Acceptor.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakagami, S., Akita, T., Kiyohara, D., Uchida, Y., Tamura, R., Nishiyama, N.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 122 ページ: 7409-7415

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.8b03839

    • 査読あり
  • [雑誌論文] キラル純有機常磁性液晶の合成と液晶の磁性に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      田村 類
    • 雑誌名

      液晶

      巻: 22 ページ: 19-28

    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation of Robust Metal-Free Magnetic Nanoemulsions Encapsulating Low-Molecular-Weight Nitroxide Radicals and Hydrophobic Drugs Directed Toward MRI-Visible Targeted Delivery System.2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nagura, Y. Takemoto, S. Moronaga, Y. Uchida, S. Shimono, A. Shiino, K. Tanigaki, T. Amano, F. Yoshino, Y. Noda, S. Koizumi, N. Komatsu, T. Kato, J. Yamauchi, R. Tamura
    • 学会等名
      27th International Liquid Crystal Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Origin of Preferential Enrichment.2018

    • 著者名/発表者名
      R. Tamura
    • 学会等名
      13th International Workshop of the Crystal Growth of Organic Materials
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Origin and Application of Unique Magnetic Properties of All-Organic Liquid Crystalline Compounds with a Particular Radical Structure.2018

    • 著者名/発表者名
      R. Tamura
    • 学会等名
      3rd International Conference of Spin Physics, Spin chemistry and Spin Technology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Preparation and Characterization of MRI-Visible Nitroxide-Based Nanoemulsions Encapsulating Hydrophobic Fluorophores or Drugs.2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nagura, K. Sakamoto, S. Moronaga, A. Bogdanov, N. Chumakova, A. Kh. Vorobiev, H. Imai, T. Matsuda, A. Shiino, T. Amano, F. Yoshino, Y. Noda, S. Koizumi, S. Shimono, Y. Uchida, T. Kato, N. Komatsu, R. Tamura
    • 学会等名
      第八回ナノカーボンバイオシンポジウム
  • [学会発表] Unique Magnetic Properties of Organic Radical Soft Materials.2018

    • 著者名/発表者名
      R. Tamura
    • 学会等名
      5th International Conference: Current Problems of Chemical Physics
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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