生理活性ガスをゆっくり放出する固体材料を開発―低濃度の硫化水素や一酸化窒素などを安全、簡便に取り出し、医療ガスに利用：物質・材料研究機構
(2020年1月24日発表)
（国）物質・材料研究機構の国際ナノアーキテクトニクス研究拠点は1月24日、大気に触れると低濃度の硫化水素や一酸化窒素などのガスをジワジワと放出する新たな固体材料を開発したと発表した。安定したガスを安全、簡便に、電源を使わずに取り出せることから、医療施設以外での救急医療や途上国支援むけなどに実用化を目指している。
低濃度での一酸化窒素（NO）は血管拡張効果があり狭心症の治療に用いる。硫化水素（H2S）や一酸化炭素（CO）などのガスも、抗酸化や抗炎症、血管拡張、呼吸障害など様々な生理活性効果が知られている。
ガスの利用にはこれまで高圧ボンベや電源などの大掛かりな設備を必要とし、固体材料では、ガス濃度が安定しないなどの問題があり、使い勝手が悪かった。
研究チームは、層状複水酸化物（LDH）と呼ばれる無機化合物を使い、大気に触れるとH2SやNOなどのガスを放出する固体材料を開発した。
これはマグネシウムとアルミニウムを含む水酸化物の極薄のナノシートを何層にもサンドイッチ状にしたもので、この間に挟まれた炭素イオンが、大気中の二酸化炭素から発生した炭酸イオンとの間で陰イオンを交換しあう。７年前にこのチームが発見したもので、今回はその成果を発展させた。
ガス源となる陰イオンをナノシートの層間に入れておくと、材料を大気に接触させるだけで必要なガスを、低濃度で発生させることに成功した。
亜硝酸イオンを含む物質をナノシートの層間に入れると、大気中の二酸化炭素や水蒸気の刺激で活発に硫化水素や一酸化窒素を生成し、放出は数日間続いた。少ない材料では、NOを含む層状複水酸化物とFeSO4・7H2Oを直接混合し、湿度の高い大気を送ると高濃度のNOが発生した。濃度や放出時間もコントロールできた。
この原理を使い、無電源で作動する携帯型NO吸入器を試作した。手動のポンプで大気を送り込むとNOガスが得られた。
袋で密閉すれば長期保存ができる。「使い捨てカイロ」のように、袋を破って大気に接触させれば、規定量のガスが簡単に取り出せるとみて、携帯可能な製品開発につなげたいとしている。