マクロファージ指向性キャリアのための特異構造糖質高分子の精密合成

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25410126
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 小幡 誠 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (70343267)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣原 志保 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (70413804)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 糖質高分子 / 精密重合 / ドラッグデリバリーシステム

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題ではマンノースを側鎖に有する糖質高分子PManEMAと生分解性セグメントとのブロックコポリマーを合成し、水中で自己組織化することによりマンノースで覆われたドラッグデリバリーシステム用ナノ粒子の創製を目的としている。最終年度は疎水性セグメントを有する糖質高分子として、PManEMAとポリ乳酸(PLLA)のブロックコポリマー(PManEMA-block-PLLA)の系統的な合成とミセル化の検討、さらにカチオン性セグメントを有する糖質高分子として、側鎖にグルコサミンを有するアクリルアミド(PAG)とポリ(L-リシン)(PLL)とのブロックコポリマー(PAG-block-PLL)の合成研究を進めた。さらにマクロファージRAW 264.7を用いてPManEMAの取り込み挙動を調査した。その結果、水中原子移動ラジカル重合(ATRP)とクリック反応を併用することによりPManEMA-block-PLLAを系統的な合成を達成し、さらにそのミセル形成能を明らかにした。しかし、未反応のセグメントが不純物として混入すること、また重金属を使用するため安全性の観点から問題があるなどの課題が残った。一方、PManEMA-block-PLLの合成は保護基の除去の際、ManEMAユニットが分解してしまうことが障害となった。これは容易に解決しないためグルコサミンのアクリルアミドモノマー(AG)の利用を計画した。モデルモノマーとしてN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)を用い、アミノ基を有するATRP開始剤を用いた二官能性開始剤法でPNIPAM-block-PLLの合成を達成した。一方、蛍光ラベルしたPManEMAを用いてRAW 264.7による取り込み挙動を調査したが、マンノースユニットが密集したホモポリマー構造では取り込みの亢進は確認できなかった。マンノース密度の調整が必要と考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Effect of polymer matrix on the performance of pressure-sensitive paint comprising 5,10,15,20-tetrakis(pentafluorophenyl)porphinato platinum(II) and poly(1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl-co-tert-butyl methacrylates) (2016)
  • Author(s): Makoto Obata, Ryo Asato, Shiho Hirohara, Kazunori Mituso
  • Journal Title: Journal of Applied Polymer Science Volume: 133 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1002/APP.43316
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthesis, Photophysical Properties, and Biological Evaluation of Trans-Bisthioglycosylated Tetrakis(fluorophenyl)chlorin for Photodynamic Therapy (2015)
  • Author(s): Shiho Hirohara, Chio Oka, Masayasu Totani, Makoto Obata, Junpei Yuasa, Hiromu Ito, Masato Tamura, Hirofumi Matsui, Kiyomi Kakiuchi, Tsuyoshi Kawai, Masashi Kawaichi, Masao Tanihara
  • Journal Title: Journal of Medicinal Chemistry Volume: 58 Pages: 8658-8670
  • DOI: 10.1021/acs.jmedchem.5b01262
  • Peer Reviewed
• [Presentation] RAFT polymerization of HPMA using chain transfer agent bearing porphyrin moiety (2015)
  • Author(s): Yuya Tsutsui, Makoto Obata
  • Organizer: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawai, USA
  • Year and Date: 2015-12-15 – 2015-12-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Synthesis and characterization of water-soluble polymers bearing porphyrin moiety at the initiating end for photodynamic therapy (2015)
  • Author(s): Makoto Obata, Yuya Tsutsui, Shiho Hirohara
  • Organizer: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
  • Place of Presentation: Honolulu, Hawai, USA
  • Year and Date: 2015-12-15 – 2015-12-20
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] RAFT重合とクリック反応によるポリ(L-リシン)と糖質高分子のブロックコポリマーの合成 (2015)
  • Author(s): 水越洋、小幡誠
  • Organizer: 第64回高分子討論会
  • Place of Presentation: 東北大学川内キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2015-09-15 – 2015-09-17
• [Presentation] ポルフィリン連結連鎖移動剤の合成とN-(2-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミドのRAFT重合 (2015)
  • Author(s): 筒井雄也、小幡誠
  • Organizer: 第64回高分子討論会
  • Place of Presentation: 東北大学川内キャンパス（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2015-09-15 – 2015-09-17
• [Presentation] RAFT重合によるカチオン性糖質高分子の合成と核酸キャリアへの応用 (2015)
  • Author(s): 小幡誠、小堀智也、廣原志保、谷原正夫
  • Organizer: 第31回日本DDS学会学術集会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京都・新宿区）
  • Year and Date: 2015-07-02 – 2015-07-03
• [Remarks] 高分子合成化学研究室
  • URL: http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~mobata/index.html