2013 Fiscal Year Annual Research Report
インスリン含有ナノカプセルの開発：人工膵臓へのアプローチ
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24390006
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
安齋 順一 東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (40159520)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 勝彦 東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (80400266)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ミクロカプセル |
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| Research Abstract |
本年度は、交互累積膜およびミクロカプセルにグルコース応答性を付与するために、フェニルボロン酸（ＰＢＡ）を修飾した直鎖状ポリアリルアミン（ＰＡＨ）およびポリアミドアミンデンドリマー（ＰＡＭＡＭ）を合成し、それらを用いて作製した交互累積膜およびミクロカプセルのグルコース応答性について検討した。ＰＢＡ活性エステルを用いて目的とするＰＢＡ修飾ＰＡＨおよびＰＢＡ修飾ＰＡＭＡＭを合成した。ＰＢＡ修飾ＰＡＨとポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いると、ＰＶＡ中の１，３ジオール部位とＰＢＡが環状エステルを形成することを駆動力として交互累積膜が形成された。この交互累積膜はｐＨ３－１０の水溶液中で安定であることがわかった。また、かなり高濃度のグルコース溶液に浸しても膜は分解することがなく、予期したようなグルコース応答を示すことはなかった。これは、ＰＢＡ部位にグルコースが結合してＰＶＡとのエステル結合が切断されても、水素結合や疎水結合などの弱い結合が多点で存在するために、交互累積膜が分解しなかったものと推測される。一方、ＰＢＡ修飾ＰＡＭＡＭとＰＶＡを用いて作製した交互累積膜は、ｐＨ７－９では安定に存在するがそれよりも酸性側では分解することが明らかになった。また、ｐＨ７．４で１５０ｍＭの食塩を含有する生理的条件で５－３０ｍＭ程度のグルコース溶液に浸すと、交互累積膜は迅速に分解した。ＰＢＡ修飾ＰＡＭＡＭ中のＰＢＡにグルコースが結合してＰＶＡとの結合が切断されたためと思われる。一分子のＰＢＡ修飾ＰＡＭＡＭ中のＰＢＡ残基数は限られているために、予期したグルコース応答を示したものである。ＰＢＡ修飾ＰＡＭＡＭを用いてミクロカプセルを調製することを検討したが、現在作製条件の最適化を実施している。
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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
当初予定した材料の作製はほぼ終了し、材料の性能評価が進展している。その過程で有望な性能を示す材料が得られた。これらを用いて、交互累積膜およびミクロカプセルを作製してグルコース応答系を確立することに目途がたっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ＰＢＡ修飾ＰＡＭＡＭが良好なグルコース応答を示すことが明らかになってので、今後はこれを用いてインスリンを含有するミクロカプセルを作製して、グルコース濃度の上昇に応答してインスリンを放出するシステムの開発を行う。一方、ＰＢＡ修飾ＰＡＨを用いると、グルコース濃度が上昇しても膜の分解が起こらないことがわかったので、この系をもちいて非分解ミクロカプセルからのインスリン放出についても検討を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
助成金の計画的な使用に努力したが、調製した累積膜の良好な性能が明らかになり、その物性評価項目が増大し新たな材料を使用することがすくなくなり、購入材料が予想以下で済んだことにより次年度使用額が生じた。
次年度は本研究の最終年度なので、これまでに使用していない材料の検討も行うために、次年度使用額は主にこれらに充てる予定である。
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