天然高分子電解質複合ゲルのpH応答型膨潤特性を利用した薬剤の経口的放出制御

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650880
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 崎山 高明 岡山大学, 工学部, 講師 (70170628)
• Keywords: 刺激応答性ゲル / 高分子電解質複合体 / 薬物送達システム / キトサン / デキストラン硫酸 / pH応答型膨潤特性

Research Abstract

アミノ基を有する塩基性多糖であるキトサンと酸性多糖の複合体化によって調製される高分子電解質複合ゲルはpH応答型の膨潤特性を示す。本研究では、酸性多糖として主としてデキストラン硫酸を用いた場合について、膨潤特性の解析を行うとともに、腸管内のpH変化を利用した内包薬剤の経口的放出制御システムへの応用の可能性を検討した。まず膨潤特性については、デキストラン硫酸とキトサンから調製した種々の組成の球状複合ゲルを窒素雰囲気下で希NaOHまたはHCl溶液中に浸漬した場合の平衡体積を測定し、ドナン平衡理論に基づく解析を行った。アミノ基と硫酸基のモル比が約1の複合ゲルの場合、平衡体積が著しく変化するpH10〜10.5の領域において、ゲル内のpHがキトサンのアミノ基のpKa値をはさんで大きく変化しており、このpH領域でアミノ基の脱プロトン化が進行している事が示された。また、ゲル中の硫酸基濃度を低下させた場合にpH 7〜9において観察される著しい収縮現象は、ゲル内で硫酸基とは静電的に相互作用していない遊離のアミノ基の脱プロトン化によるものである事が示された。このような中性付近における複合ゲルの収縮現象を利用した場合の内包薬剤の放出制御効果を、高分子薬剤のモデルとしてデキストラン(Dx)、牛血清アルブミン(BSA)やラクトフェリン(Lf)、低分子薬剤のモデルとしてインドメタシン(Im)を用いて検討した。アミノ基と硫酸基のモル比が1.4の複合ゲルを用いたDx放出実験の結果、ゲルの収縮に伴う絞り出し効果は、Dxの見かけのゲル内拡散係数を3〜8倍に増加させる効果のある事が示された。また、等電点の異なるBSAとLfの放出実験の結果、ゲルと内包物との静電的相互作用が放出特性に大きな影響を与える事が示された。Imを内包させた場合については、中性付近のpHで徐放性を示す事が明らかになった。