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2016 Fiscal Year Annual Research Report

タンパク質模倣ゲルの構造変化を用いた自律応答型薬物放出システムの構築

Research Project

Project/Area Number 16J04332
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

松本 和也  関西大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
KeywordspH応答性 / 抗がん剤 / Poly(L-glutamic acid) / ゲル
Outline of Annual Research Achievements

i) 研究の方法
①抗がん剤のリガンド分子を側鎖に導入したポリペプチドを合成した。抗がん剤と包接錯体を形成したポリペプチドを架橋して抗がん剤内包ポリペプチドゲルを合成し,そのpH変化による二次構造の転移挙動を検討した。外部pHを変化させ,抗がん剤内包ポリペプチドゲルが構造転移した時の抗がん剤放出挙動を検討した。
ii) 研究成果
抗がん剤内包ポリペプチドゲルを合成する際の条件と得られたゲルの二次構造が薬物放出挙動に及ぼす影響を調べ以下のような成果が得られた。
①合成したポリペプチドゲルは,pHが中性から弱酸性に変化することにより体積が減少し,二次構造がランダムコイルからアルファヘリックスへ転移することがわかった。抗がん剤内包ポリペプチドゲルは,分子インプリント法により形成された分子認識サイトにより,中性pHでは抗がん剤と包接錯体を形成し,抗がん剤の放出を抑制できることが明らかとなった。弱酸性pHでは, 抗がん剤内包ポリペプチドゲルは収縮しているにも関わらず,抗がん剤を放出した。したがって,ポリペプチド鎖がランダムコイルからアルファヘリックスへ構造転移したことにより,抗がん剤との包接錯体が不安定化され,抗がん剤に対する複合体形成能が低下したために,抗がん剤が放出されることがわかった。抗がん剤内包ポリペプチドゲルは,高分子鎖の構造転移に起因した分子認識変化を利用して薬物放出可能であることから,わずかなpH変化により薬物を放出できる鋭敏な刺激応答性DDSキャリアとして期待できる。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Conformationally Regulated Molecular Binding and Release of Molecularly Imprinted Polypeptide Hydrogels that Undergo Helix-Coil Transition2017

    • Author(s)
      Kazuya Matsumoto, Akifumi Kawamura, Takashi Miyata
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 50 Pages: 2136-2144

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b02688

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] QCM Sensing of Bisphenol A Using Molecularly Imprinted Hydrogel/Conducting Polymer Matrix2016

    • Author(s)
      Kazuya Matsumoto, Brylee David B. Tiu, Akifumi Kawamura, Rigoberto C. Advincula, Takashi Miyata
    • Journal Title

      Polymer J.

      Volume: 48 Pages: 525-532

    • DOI

      10.1038/pj.2016.23

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Loading of Drugs within Polypeptide Hydrogels via Molecular Imprinting and Their Controlled Release2016

    • Author(s)
      Kazuya Matsumoto, Yoshinori Ito, Akifumi Kawamura, Takashi Miyata
    • Organizer
      The 11th SPSJ International Polymer Conference
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Congress Center, Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2016-12-13 – 2016-12-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分子インプリント法により設計された分子認識ポリペプチドゲルの構造転移を利用した分子吸着と放出制御2016

    • Author(s)
      松本和也,伊藤喜永, 河村暁文,宮田隆志
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学横浜キャンパス(神奈川県)
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] QCM Sensing of Bisphenol A Using Molecularly Imprinted Gel Layers on Electropolymerized Terthiophene Films2016

    • Author(s)
      Kazuya Matsumoto, Brylee David B. Tiu, Akifumi Kawamura, Rigoberto C. Advincula, Takashi Miyata
    • Organizer
      The 10th Conference of Aseanian Membrane Society
    • Place of Presentation
      Nara Kasugano International Forum, Nara, Japan
    • Year and Date
      2016-07-26 – 2016-07-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Controlled Drug Release from Molecularly Imprinted Polypeptide Hydrogels by Structural Transition of Their Network2016

    • Author(s)
      Kazuya Matsumoto, Yoshinori Ito, Akifumi Kawamura, Takashi Miyata
    • Organizer
      Polymer Networks Group Meeting 2016
    • Place of Presentation
      KTH, Stockholm, Sweden
    • Year and Date
      2016-06-19 – 2016-06-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Controlled Molecular Release from Molecularly Imprinted Polypeptide Hydrogels That Undergo Helix-Coil Transition2016

    • Author(s)
      Kazuya Matsumoto, Yoshinori Ito, Akifumi Kawamura, Takashi Miyata
    • Organizer
      第65回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [Presentation] 分子インプリントポリペプチドゲル薄膜の調製とその分子吸着特性2016

    • Author(s)
      松本和也,Brylee David B. Tiu,河村暁文,Rigoberto C. Advincula,宮田隆志
    • Organizer
      第65回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [Presentation] QCMセンサーチップ上での分子インプリントゲル薄膜の調製とその分子吸着挙動2016

    • Author(s)
      松本和也,Brylee David B. Tiu,河村暁文,Rigoberto C. Advincula,宮田隆志
    • Organizer
      日本膜学会第38回年会
    • Place of Presentation
      早稲田大学西早稲田キャンパス63号館(東京都)
    • Year and Date
      2016-05-10 – 2016-05-10

URL: 

Published: 2018-01-16  

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