2021 Fiscal Year Research-status Report
Design of temperature-responsive nanocapsules controlling permeation of water-soluble compounds
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21K05202
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
河村 暁文 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (50612579)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | スマートナノカプセル / 温度応答性ナノカプセル / ブロック共重合体 / ドラッグデリバリーシステム / エマルション / RAFT重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【カプセル調製法の確立】双性イオンポリマーと側鎖末端がヒドロキシ基の側鎖オリゴエチレングリコール（OEG）ポリマーとからなるブロック共重合体を合成した。得られたブロック共重合体を水溶性乳化剤として用いて，水/クロロホルム2相系においてW/Oエマルションを形成させた。このエマルションにジビニルスルホンを添加すると，側鎖OEGポリマーブロック間に架橋が導入され，水中においても分散可能なナノカプセルが調製できることがわかった。
【低温透過型ナノカプセル】双性イオンポリマーブロックとしてポリ（メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン）（PMPC）および下限臨界溶液温度（LCST）型の温度応答性を示す側鎖OEGポリマーブロックとからなるブロック共重合体を合成した。このとき，側鎖OEGの鎖長が2と5のモノマーを共重合することにより，40℃で相転移するブロック共重合体を得た。得られたブロック共重合体は水/クロロホルム2相系においてW/Oエマルションを形成するとともに，ジビニルスルホンによる架橋によりナノカプセルを形成した。得られたナノカプセル分散液は昇温に伴って白濁し，温度応答性を示すことがわかった。
【高温透過型ナノカプセル】上限臨界溶液温度（UCST）型の温度応答性を示すアンモニウムサルフェート型の双性イオンポリマーブロックと側鎖OEGポリマーブロックとからなるブロック共重合体を合成した。得られたブロック共重合体は，生理的イオン強度環境下において38℃付近を境に疎水性から親水性へと相転移することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまでに報告してきた水溶性乳化剤の構造を大きく変えることなく，乳化剤の直接架橋によるカプセル化手法を構築できた。また，低温透過型カプセルの調製にも着手しており，側鎖OEGポリマーの相転移温度以上にて白濁するナノカプセルの調製に成功している。このように，当初の計画通り研究が進行している。また，前倒しで高温透過型のナノカプセルを調製するためのアンモニウムサルフェート型の双性イオンポリマーブロックを有するブロック共重合体型の水溶性乳化剤の合成にも着手している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度以降も研究計画に従い，低温透過型ナノカプセルの透過制御機能を評価していくとともに，高温透過型ナノカプセルの調製も進めていく。さらに低温透過型ナノカプセルと高温透過型ナノカプセルの構造を融合させることにより，一定の温度領域でのみ物質透過を可能にするウィンドウ型物質透過型ナノカプセルの創製を目指す。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍により多くの学会がオンライン開催となったために旅費の執行がなかった。2022年度にはさらに研究を加速させるために，物品費を中心に使用していくとともに，オンサイトでの学会発表も積極的に実施していく予定である。
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Research Products
(13 results)
