柿タンニンとヨウ素を共固定したウイルス三次元捕捉場をもつ不織布フィルターの作製

柿单宁与碘共固定三维病毒捕获场非织造布过滤材料的制备

基本信息

批准号：
22K04809
负责人：
斎藤恭一
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

柿タンニンとヨウ素を繊維や不織布に安定固定し，脂質二重膜からなるエンベロープとその上に突起タンパク質をもつウイルスを捕捉・不活性化させることを研究の目的にしている。柿タンニンにはタンパク質を捕捉する働きが，ヨウ素には脂質二重膜に反応して破壊する働きがある。市販のナイロン繊維に放射線を照射してラジカルをつくり，N-ビニルピロリドン（NVP）を接ぎ木（グラフト）した。NVPの有するケトン基はポリフェノールに属する柿タンニンと水素結合できる。また，NVP２分子がヨウ素１分子と錯体を形成する。したがって，ナイロン繊維に接ぎ木されたNVP高分子鎖には柿タンニンもヨウ素も固定できる。接ぎ木NVP高分子鎖を伸長させて，高分子鎖間に空間をつくって柿タンニン（平均分子量：11 kDa）やウイルス（コロナウイルスの直径100 nm）が侵入しやすくする必要がある。そこで，本年度は”湿気によって伸長する接ぎ木NVP高分子鎖”の作製をめざした。そのために，プラス電荷およびマイナス電荷をもちうるビニルモノマーとして，それぞれビニルベンジルトリメチルアンモニウクロライド（VBTAC）およびビニルスルホン酸ナトリウム（VS）をNVPと共グラフト重合した。線量20 kGyでガンマ線を照射したナイロン繊維を，0.6 Mと0.6 Mの混合モル比1:1のNVP/VBTAC溶液（溶媒：水）に40℃で反応時間３時間まで反応させたところ，重量増加率25％（陰イオン交換基密度0.60 mmol/g）の繊維が得られた。一方，0.6 Mと0.6 Mの混合モル比1:1のNVP/VS溶液（溶媒：水）に40℃で反応時間５時間まで反応させたところ，重量増加率38％（陽イオン交換基密度0.25 mmol/g）の繊維が得られた。次年度は，得られた繊維に柿タンニンやヨウ素を固定し，インフルエンザウイルスの不活性化の性能を評価する。

本研究的目的是将柿单宁和碘稳定地固定在纤维和无纺布上，捕获并灭活具有由脂质双层膜构成的包膜和包膜上突出的蛋白质的病毒。柿单宁具有捕获蛋白质的功能，碘具有与脂质双层膜发生反应并破坏脂质双层膜的功能。对市售尼龙纤维进行辐射照射以产生自由基，并将 N-乙烯基吡咯烷酮 (NVP) 接枝到纤维上。 NVP的酮基可与属于多酚类的柿单宁形成氢键。此外，两个 NVP 分子与一个碘分子形成复合物。因此，柿单宁和碘都可以固定在接枝到尼龙纤维上的NVP聚合物链上。需要拉长接枝的NVP聚合物链，并在聚合物链之间创造空间，使柿单宁（平均分子量：11 kDa）和病毒（冠状病毒直径：100 nm）更容易进入。因此，今年，我们的目标是创造一种“接枝的 NVP 聚合物链，在暴露于潮湿时会膨胀。”为此，将乙烯基苄基三甲基氯化铵（VBTAC）和乙烯基磺酸钠（VS）这两种可带正负电荷的乙烯基单体与NVP共接枝。当用剂量为20 kGy的伽马射线照射的尼龙纤维与0.6 M和0.6 M NVP/VBTAC以1:1混合摩尔比的溶液（溶剂：水）在40℃反应长达3小时时，重量获得浓度为25%的纤维（阴离子交换基团密度0.60mmol/g）。另一方面，当混合摩尔比为0.6M和0.6M(溶剂：水)的NVP/VS溶液(溶剂：水)在40℃反应长达5小时时，重量增加率为38获得纤维％(阳离子交换基团密度0.25mmol/g)。明年，我们将在获得的纤维上固定柿子单宁和碘，并评估其灭活流感病毒的能力。