生理活性ペプチド担体としてのポリイオンコンプレックスミセルの創製

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11780613
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 原田 敦史 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50302774)
• キーワード: 生理活性ペプチド / ポリイオンコンプレックスミセル / 超分子集合体 / ブロック共重合体 / 酵素 / ポリエチレングリコール / コアーシェル構造 / 卵白リゾチーム

研究概要

昨年度、生理活性ペプチド内包ポリイオンコンプレックス(PIC)ミセルの調製及び平均粒径・内包数などの物理化学的諸特性について明らかとした。本年度は、生理活性ペプチド内包ミセルの安定性及び酵素活性などの機能評価を行った。
生理活性ペプチドを内包したポリイオンコンプレックスミセルの安定性評価
モデルペプチドとして卵白リゾチームを内包したPICミセルについて、希釈に対する安定性評価として静的光散乱法により臨界会合濃度(cac)の決定を行った。その結果、PICミセルのcacは荷電を有するセグメントの濃度によって決定されていることが確認された。また、cacは、温度依存性を示したことから、PICミセル形成がエントロピー支配的は会合現象であることが示唆された。
内包された生理活性ペプチドの酵素活性評価
物理化学的諸特性の異なるリゾチーム内包PICミセルについて、内核に保持された状態での酵素活性を内核へ拡散可能な合成基質を用いて評価した結果、PICミセルへの内包によりリゾチームの見かけの活性が最大で2となっていることが確認された。この活性増大の要因を評価するために酵素活性の速度定数を評価した結果、酵素活性の変化はミカエリス定数の著しい減少に起因していることが確認された。また、ミカエリス定数の減少は、ミセル層への基質の濃縮効果によるものである示唆された。そこで、ミセル層への基質の分配係数を算出した結果、この分配係数は、ミセル外殻層厚さに良い相関示すことから、ミセル構造を制御することにより、ミセル内核の酵素反応を制御できることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] A.Harada,K.Kataoka: "Pronounced activity of enzymes through the incorporation into the core of polyion complex micelles made from charged block copolymers"J.Controlled Release. (In press).
• [文献書誌] A.Harada,H.Togawa,K.Kataoka: "Physicochemical properties and nuclease resistance of antisense-oligonucleotides entrapped in the core of polyion complex micelles composed of poly (ethylene glycol)-poly (L-lysine) block copolymers"Eur.J.Pharm.Sci.. (In press).
• [文献書誌] Y.Akiyama,A.Harada,Y.Nagasaki,K.Kataoka: "Synthesis of poly (ethylene glycol)-block-poly (ehtyleneimine) possessing an acetal group at the PEG end"Macromolecules. 33(16). 5841-5845 (2000)
• [文献書誌] 原田敦史,片岡一則: "ウイルス構造に啓発されたドラッグデリバリー用デバイスの創製"蛋白質・核酸・酵素. 8 (2000)
• [文献書誌] K.Kataoka,A.Harada,Y.Nagasaki: "Block copolymer micelles for drug delivery : Design, characterization and biological significance"Adv.Drug Delivery Review. 19 (2001)