学生実験への教材化を目指した薬剤カプセルと生体物質との分子間相互作用の解明

阐明药物胶囊与生物材料之间的分子间相互作用，使其成为学生实验的教材

基本信息

批准号：
15H00409
负责人：
加藤綾子
金额：
$ 0.38万
依托单位：
Nara National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H00409/
关键词：
非イオン性界面活性剤自己集合体特性評価法

项目摘要

1. 研究目的本研究では学生実験への教材化を目指し、Span系界面活性剤およびTween系界面活性剤という構造が類似する2種類の非イオン性界面活性剤により構成される自己集合体の表面特性の検討と自己集合体分子の運動性の評価を行い、自己集合体の特性評価法について検討した。2. 研究方法Span/Tween系界面活性剤自己集合体の調製では、Span 20、Span 40とTween 20、Tween 40を各割合で混合し、クロロホルム : メタノールに溶解した。有機溶媒を除去し、一昼夜減圧乾燥後、リン酸緩衝生理食塩水を加え、凍結融解を繰り返した。エクストルーダーを用いて自己集合体の粒径を100nmに調整した。自己集合体の表面特性の検討では、Tween 20およびTween 40を超純水に溶解し、0～100 wt%の濃度におけるIRスペクトルをFT-IRを用いて測定した。3400 cm^<-1>付近に観察される0-H伸縮振動に対応する吸収スペクトルを測定することにより、Tween系界面活性剤の有するPEG構造と水分子の相互作用を評価した。水相として重水を用いて調製した自己集合体に対する20℃および50℃におけるアシル鎖の運動性評価を1^HNMRを用いて行った。3. 研究結果水に起因するOH伸縮振動は3355cm^<-1>付近にピークが観察されたが、Tween系界面活性剤を添加することによりピークシフトが観察された。このピークシフトは50～60wt%まで直線的に変化したことから、1分子のエチレンオキシドに対して水分子は2.3～3.6分子が相互作用していると考えられる。^1HNMR測定による半値幅を用いた評価では、ペシクルとミセルではミセルの方が自己集合体構成分子の運動性が高いことが明らかとなった。また20℃において、液晶相構造を有するSpan 20/Tween 20ペシクルの場合はNMRスペクトルが観察されたが、ゲル相構造を有するSpan 40/Tween 40ベシクルの場合では正確な測定が困難であった。原因としてベシクルの相状態の違いが起因していると考えられる。分子の運動性はアシル鎖長の違いにより大きく異なることが明らかとなった。学生実験への教材化のため、使用した機器FT-IRとNMR、データ解析で使用したOriginのマニュアルを作成した。今後は学生実験で測定するデータの選別等の検討を行う。

1.研究目的本研究旨在利用该表面作为学生实验的教材，研究自组装分子的性质和迁移率，并研究评估自组装分子特性的方法。 2.研究方法为了制备Span/Tween表面活性剂自组装体，将Span 20、Span 40、Tween 20和Tween 40按每种比例混合并溶解在氯仿:甲醇中。除去有机溶剂并减压干燥过夜后，加入磷酸盐缓冲盐水并重复冻融。使用挤出机将自组装体的粒径调节至100 nm。为了检查自组装体的表面特性，将吐温 20 和吐温 40 溶解在超纯水中，并使用 FT-IR 测量浓度为 0 至 100 wt% 的红外光谱。通过测量与在3400cm^-1附近观察到的0-H伸缩振动相对应的吸收光谱，我们评估了吐温表面活性剂的PEG结构与水分子之间的相互作用。使用 1^H NMR 评估在 20°C 和 50°C 下使用重水作为水相制备的自组装体中酰基链的迁移率。 3.研究结果在3355cm ^ -1 附近观察到由水引起的OH伸缩振动的峰，但通过添加吐温系表面活性剂观察到峰移动。由于该峰位移从 50 至 60 wt% 线性变化，因此认为 2.3 至 3.6 个水分子与一个环氧乙烷分子相互作用。使用^1HNMR测量的半宽度进行的评估表明，自组装组成分子在胶束中的迁移率比在囊泡中更高。此外，在20℃下，在具有液晶相结构的Span 20/Tween 20囊泡的情况下观察到NMR谱，但在具有凝胶相结构的Span 40/Tween 40囊泡的情况下难以精确测量。这被认为是由囊泡的相态差异引起的。据揭示，分子的迁移率根据酰基链长度而有很大变化。我们为所用仪器FT-IR和NMR以及用于数据分析的Origin制作了手册，为学生实验提供教材。未来我们会考虑选择学生实验中测量的数据。