1996 Fiscal Year Annual Research Report
ラマン分光法による水溶性医用高分子と水およびタンパク質との相互作用の解析
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08680932
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The Open University of Japan |
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Principal Investigator |
平川 曉子 放送大学, 教養学部, 教授 (00012633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 一彦 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (90193341)
濱田 嘉昭 放送大学, 教養学部, 助教授 (90107392)
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| Keywords | ラマン分光法 / 水溶性医用高分子 / 水の構造 / タンパク質の変性 / リン脂質類似構造高分子 |
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| Research Abstract |
水溶性高分子水溶液中の水分子の集合状態については、水溶性高分子としてポリエチレングリコール(PEG)とポリアクリルアミド(PAAm)並びにリン脂質極性基を有するポリ(2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)(PMPC)を選択しておこなった。それぞれの高分子水溶液のラマンスペクトルを測定し、自由水量を定量した。その結果、PMPC水溶液中ではPEG水溶液中やPAAm水溶液中に比較して自由水量が多いことが確認できた。これより高分子の構造によって周囲の水の構造に与える影響が異なり、特にPMPCは水の構造を破壊しにくいことが示唆された。この結果は示差走査熱量測定(DSC)によっても支持された。
水溶性高分子とタンパク質が共存する系については上記と同様の高分子を用い、タンパク質はヒト血清アルブミン(HSA)と牛血清アルブミン(BSA)を使用した。高分子とタンパク質の混合溶液のラマンスペクトルと円二色性スペクトル(CD)、並びにDSC測定をおこなった。ラマンスペクトルからBSAはPEG水溶液中では溶解直後から変性する対して、PMPC水溶液中では高分子が存在していない系と同程度の変性速度であることが確認できた。この結果はDSC測定からも支持された。CDの結果から得られたHSAのα-ヘリックス含量の変化もPEG水溶液中では急激に減少するのに対し、PMPC水溶液中では高分子が存在していない系と同様の変化を示した。これらの結果より、PMPC水溶液中ではタンパク質の変性が起きにくいことが示唆された。またPMPC水溶液中では水の構造が破壊されにくいこともあわせて、水の構造に変化を与えない材料はタンパク質の周囲の水の構造を変化させないため、タンパク質の変性を引き起こしにくく生体適合性に優れていると考察できる。
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