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2017 年度 実績報告書

温度応答性セグメントを組み込んだ生分解性高分子ミセル型核酸キャリアの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16H07494
研究機関公益財団法人川崎市産業振興財団(ナノ医療イノベーションセンター)

研究代表者

林 光太朗  公益財団法人川崎市産業振興財団(ナノ医療イノベーションセンター), ナノ医療イノベーションセンター, 研究員 (00780660)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
キーワードバイオマテリアル / 機能性高分子 / 核酸デリバリー
研究実績の概要

生分解性ポリマーをベースとしたASO内包ミセルの調製のため、親水性の保護層であるポリエチレングリコール(PEG)セグメント、温度応答性セグメントとして生分解性のあるポリアミノ酸由来のポリマー、ポリカチオン性ポリアミノ酸を有する三元系ブロック共重合体の合成を検討した。前年度にポリアスパラギン酸(PAA)の骨格へのアミノアルコールの反応は、ポリアミノ酸主鎖の分解が主に見られ、温度応答能が得られなかったため、今年度は分解性の低いポリグルタミン酸(PGA)骨格を使う検討を行った。条件検討と温度応答能の検討のため、PEGやポリカチオンを含まないPGA高分子へのアミノアルコール導入を検討した。反応温度、反応時間、溶媒の検討を行ったが、導入率が40%程度に止まり、4 °Cで水溶性が得られなかず、本目的には不適であると判断した。
そこで、アミノアルコール導入に変わる温度応答セグメントの検討を行った。他の温度応答ポリマーとして知られるPNIPAMやポリオキサゾリンのようにN-アルキル基を用いることで、溶媒との水和性や疎水性を目的の機能に調節することができると考えた。ジアルキルアミノ基をPAAの側鎖に導入するアミノ化反応を行ったところ、こちらは定量的な導入がNMRにより観察された。中でも
ジブチルアミノ基を導入したポリアミノ酸は水溶性があり、構造的に疎水性が予測されることから、目的のポリマーとなることが期待される。合成したポリマーの0.1 wt%水溶液を作成し、温度を変化させて散乱光強度を測定したところ、25 ºC付近での相転移が観測された。続いて、PEG-PAAジブロック共重合体でジブチルアミノ基導入ポリマーの温度応答能を測定すると、同じく25 °C付近での相転移が観測され、本研究の目的の温度応答セグメントとして利用できることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] RNA鎖と重合度の異なるカチオン性ブロック共重合体の会合挙動の解析2017

    • 著者名/発表者名
      林光太朗、福島重人、長田健介、西山伸宏、宮田完二郎、片岡一則
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Effect of ionomer rigidity on the complex formation with block-catiomer and RNAs2017

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Hayashi, Shigeto Fukushima, Hiroyasu Takemoto, Kensuke Osada, Nobuhiro Nishiyama, Kanjiro Miyata, Kazunori Kataoka
    • 学会等名
      253rd ACS National meeting & Exposition
    • 国際学会
  • [産業財産権] 刺激応答性ポリマー2018

    • 発明者名
      林光太朗、片岡一則
    • 権利者名
      川崎市産業振興財団
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-040827

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公開日: 2018-12-17  

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