表面修飾型カーボンナノ粒子を基盤とした生体内血液浄化療法の構築

基于表面修饰碳纳米粒子的体内血液净化疗法的构建

基本信息

批准号：
21K06508
负责人：
庵原大輔
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Sojo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06508/
关键词：
フラーレンナノ粒子吸着タンパク質抗体尿毒症物質

项目摘要

腎疾患や肝疾患、自己免疫疾患、神経疾患などの各種病態時には疾病の原因となる有害物質が血液中に過剰に蓄積することが知られている。本研究では、生体内血液中で病因物質を吸着し、効果的に不活化または生体外へ除去する新たな生体内血液浄化療法の構築を企図する。これまでに、各種カーボンナノ粒子（C60、C70）の尿毒症物質や抗体などのタンパク質に対する吸着能を検討した結果、カーボンナノ粒子はヒトIgG 抗体に対し、高い吸着性を示し、その表面物性を改変することで、吸着性を制御可能なことが明らかとなった。そこで、本研究では各種カーボンナノ粒子の物性を小角X線散乱（SAXS）および広角X線散乱（WAXS）により評価し、さらに、各種アミノ酸との相互作用をNMRを用いて評価した。以下に得られた知見を要約する。SAXS測定より、C60およびC70ナノ粒子は溶液中で球形粒子として存在することが示唆された。また、WAXS測定より、C60ナノ粒子は結晶性ナノ粒子、C70ナノ粒子は非晶質性ナノ粒子であることが示された。C60ナノ粒子と各種アミノ酸溶液を混合後、1H NMRスペクトルを測定すると、トリプトファン、フェニルアラニン、ロイシン、アルギニン、メチオニンなどのアミノ酸で特徴的なピークのブロードニングがみられ、特に、トリプトファンにおいて低濃度C60存在下で著しいブロードニングがみられた。C70ナノ粒子ではC60ナノ粒子よりも低濃度でピークのブロードニングがみられた。インドールやインドキシル硫酸などでも同様なピークのブロードニングがみられたことから、C60やC70ナノ粒子はインドール骨格を有する化合物に対し、高い吸着能を有することが示唆された。

众所周知，有害物质过多积累，这些物质会导致各种疾病，例如肾脏疾病，肝病，自身免疫性疾病和神经系统疾病。这项研究旨在建立一种新的体内血液纯化疗法，该疗法吸附在体内血液中的病原体，并有效地失活或从体内移除它们。到目前为止，我们已经研究了各种碳纳米颗粒（C60，C70）对蛋白质（例如尿毒症物质和抗体）的吸附能力，并且已经发现碳纳米颗粒表现出对人IgG抗体的高吸附性能，并且可以通过对其表面的性质进行adsortive的特性，从而可以对其表面构成adsortive。因此，在这项研究中，通过小角度X射线散射（SAX）和广角X射线散射（蜡）评估了各种碳纳米颗粒的物理性质，并通过NMR评估了与各种氨基酸的相互作用。所获得的发现总结了下面。 SAXS测量表明，C60和C70纳米颗粒是溶液中的球形颗粒。此外，蜡测量结果表明C60纳米颗粒是结晶纳米颗粒，C70纳米颗粒是无定形纳米颗粒。将C60纳米颗粒与各种氨基酸溶液混合后，1H NMR光谱显示出具有色氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，精氨酸，蛋氨酸，其他氨基酸和其他氨基酸等氨基酸的特征性扩展，在浓度低浓度的情况下，在色氨酸浓度较低的情况下，观察到了Phipptophan的尤其明显的扩展。在C70纳米颗粒中低于C60纳米颗粒中，在较低的浓度下观察到了峰值扩大。观察到吲哚和硫酸吲哚基硫酸盐的类似峰值扩大，类似表明C60和C70纳米颗粒具有高吸附能力，可与吲哚骨架化合物。