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近年、医薬品が低分子からバイオ医薬品へ多様化している。しかし、バイオ医薬品の多くは血中滞留性が低く、また細胞内透過性に乏しいため、これらを改善する高度な製剤技術・製剤素材の開発が強く望まれている。そこで本研究では、バイオ医薬品に対する新規生体素材としてのシクロデキストリン(CyD)ポリカテナンの可能性を明らかにするため、CyDポリカテナン誘導体の調製およびタンパク質細胞内導入用キャリアとしての可能性を評価した。
CyDポリカテナンを生体素材へ応用するためには、ポリカテナン中のCyD分子に化学修飾を施し、水溶性を向上させる必要がある。そこで、①β-CyDから成る安定な結合様式を介したポリカテナンおよびその誘導体の合成、②タンパク質細胞内導入用キャリアとしてのポリカテナン誘導体の可能性評価に関する検討を行った。
まず、化学的に安定なポリカテナンを得るため、アミド結合を介して環化したβ-CyDポリカテナンを新規に調製した。さらにCyDポリカテナン誘導体として、アミノ化、カルボキシル化およびヒドロキシプロピル化された水溶性のポリカテナン誘導体を得た。
次に、CyDポリカテナンのタンパク質細胞内導入用キャリアとしての可能性を評価した。アミノ化ポリカテナンは酸性タンパク質であるβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)と複合体を形成し、細胞障害性を示すことなく、細胞内にβ-galを導入可能なことが示唆された。また、導入された複合体は主に細胞質に存在し、β-galは酵素活性を保持していることが示唆された。
以上述べたように、分子ネックレスに基づくこれらDDSは薬物と混合するだけで構築でき、また生体適合性に優れる素材のみで構成されていることから、機能性、汎用性、安全性、製造性、経済性を兼ね揃えたバイオ医薬品のための新規生体素材として期待できる。
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