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抗がん剤などの生理活性物質を体内の標的部位に正確に送り届ける新しいタイプのナノカプセルを、デンドリマーを用いて設計、合成した。生体適合性高分子であるポリエチレングリコール(PEG)をポリアミドアミンデンドリマーのすべての末端に結合した。このデンドリマーは、約15nmの粒径をもつことが動的光散乱によってわかった。このデンドリマーの抗がん剤保持能について検討したところ、抗がん剤アドリアマイシンやメトトレキセートを封入できることができ、ナノカプセルとして機能することが明らかになった。さらに、このPEG修飾デンドリマーのナノカプセルとしての機能を向上させることを目的として、疎水性アミノ酸からなるシェルを導入について検討した。グルタミン酸-γ-ベンジルエステルやフェニルアラニンといった疎水性の高い側鎖をもつアミノ酸をすべての末端に結合したPEG修飾デンドリマーを合成し、その薬物保持能について調べたところ、疎水性シェルの導入によってデンドリマーの薬物保持能が顕著に高まることがわかった。また、側鎖にチオール基をもつアミノ酸であるシステインを導入したPEG修飾デンドリマーは、低分子の取り込みを酸化〜還元環境変化に応答して変化させることがわかった。デンドリマーの末端に結合したシステイン側鎖間のジスルフィド結合の形成と解離が、デンドリマー内部への低分子のアクセスを制御していると考えられ、したがって、このようなデンドリマーは、細胞内部の還元的環境において薬物を放出する環境応答性ナノカプセルとして機能する可能性が示唆された。また、デンドリマーに長鎖アルキル基を導入した両親媒性デンドリマーを合成し、その遺伝子デリバリーシステムとしての機能について検討した結果、このデンドリマーは、標的細胞に遺伝子を効率よく導入し、効果的に発現に導く遺伝子ベクターとして機能することがわかった。
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