熱誘起分子シンクロナイゼーションによる生分解性ナノカプセルの創製

• Project/Area Number: 17360383
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Reaction engineering/Process system
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 吉澤 秀和 岡山大, 教授 (20244262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小野 努 岡山大学, 大学院・環境学研究科, 助教授 (30304752) ; 北村 吉朗 岡山大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (90032945)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥16,490,000 (Direct Cost: ¥15,500,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2007: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2006: ¥5,500,000 (Direct Cost: ¥5,500,000); Fiscal Year 2005: ¥6,700,000 (Direct Cost: ¥6,700,000)
• Keywords: ナノカプセル / 生分解性高分子 / コロイド / 感温性高分子 / 高分子微粒子 / ドラッグデリバリーシステム / 分散安定性 / ポリアスパラギン酸

Research Abstract

本研究では、水溶性生分解性高分子であるポリアスパラギン酸誘導体に温度応答機能を重畳した新規な高分子を種々合成し、その機能の熱誘起分子シンクロナイゼーションを利用した生体分子を内包する新規な生分解性ナノカプセルの創製を目的としている。
そこで、当該年度では、前年度合成し成功し、その感温特性が確認された水溶性感温性ポリアスパラギン酸誘導体(Thermo-PAspD)について、熱誘起相転移によって形成するナノスフェアの生成メカニズムの解明と生成したナノスフェアの粒径制御法について検討した。
まず、ナノスフェア形成に及ぼすプロセス因子の影響として、まず、側鎖構造としてイソプロピル基を導入したIPA-PSIを用いて、ナノスフェア形成に及ぼす昇温速度の影響を検討した。その結果、IPA-PSIナノスフェアの粒径は、冷却速度や洗浄攪拌速度などに影響を受けず、高濃度において生起するナノスフェアの粒径はほぼ一定となった。また、加熱温度及び加熱時間が最も粒径に影響を与えることが明らかになった。これらの結果から、脱水和したIPA-PSIの供給が充分な条件において、IPA-PSIナノスフェアの粒径は、溶解しているIPA-PSIの量ではなく調製温度と曇点との差に大きく依存することが示唆され、平均粒径を120〜190nmの範囲で制御できた。
さらに、ナノスフェア形成に及ぼす材料因子について検討した結果、IPA-PSIのLCSTは、イソプロピル基の導入率の上昇に伴って減少し、分子量の増加に伴って増加する傾向が見られた。電解質の添加効果に関しては非常に複雑に影響しており、IPA-PSIのLCSTは特殊な依存性が観察された。