高分子ミセルゲルの構築と薬物透過コントロール材料としての評価

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12878175
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 長崎 幸夫 東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (90198309)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 片岡 一則 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00130245)
• Keywords: 高分子ミセル / 反応性ナノ粒子 / ハイドロゲルミセル / 生体適合性 / 透過制御 / タンパク吸着 / DDS

Research Abstract

1.ヘテロテレケリック親水-疎水型ブロック共重合体の合成:本研究ではへテロPEG合成法をベースとし、さらにアニオン重合性モノマーとしてラクチドをブロック重合させることにより、反応性官能基をPEG末端に有するPEG/PLAブロック共重合体の合成を行なった。導入する官能基はi)水中で安定であるとともにii)特異的反応を起こすという点で、アルデヒド基及び一級アミノ基を選定した。この合成法は定量的で両末端に異なる官能基の導入が達成された。
2.反応性ナノ粒子の調製:得られたブロック共重合体を用いて官能基を表面に有する高分子ミセルの調製を試みた。ミセル調製には透析法を用い、光散乱及びGPCを用い、ミセルの物理化学的評価を行った。ミセルは30nm程度の単分散球状体であることが確認された。さらに、ミセルコアに配備した重合性官能基のコア中での重合を行い、反応性ナノ粒子(安定化ミセル)の調製を行った。このようにして得られた高分子ミセル溶液に低分子界面活性剤を加えても全くミセルが崩壊することなく安定に存在した。
3.高分子ミセルゲルの構築:物理化学的評価の終了した反応性ミセルに関して官能基を有する基板を用いミセルゲルの構築を試みた。一級アミノ基を導入したモデル表面(シリコンウエファ、ガラス、ポリプロピレン)とアルデヒドナノ粒子との結合を試みた。処理表面に関して、接触角、ゼータ電位測定、原子間力顕微鏡及びXPSを用いて物理化学的評価を行い、高密度でミセルが並んでいることを確認した。
4.多層ミセルの形成:上述のようにして得られたミセル表面にさらにポリアリルアミン及びポリエチレンイミンをい用いて表面にアミノ基を導入し、2層目のミセルを担持させた。この反応は6階繰り返した。層をますに従ってミセルゲル層が厚くなっていることをAFMによって確認した。

Research Products

• [Publications] 長崎幸夫: "Block Copolymer Micelles for Drug Delivery : Design, Characterization and Biological Significance"Advanced Drug Delivery Review. 47/1. 113-131 (2001)
• [Publications] 長崎幸夫: "Functionality of Polymeric Micelle Hydrogel with Organized Three Dimensional Architecture on Surfaces"Journal of Americal Chemical Society. 122/11. 2653-2654 (2000)
• [Publications] 長崎幸夫: "Selective Synthesis of Heterobifunctional Poly (ethylene glycol) Derivatives Containing Both Mercapto and Acetal Terminals"Bioconjugate Chemistry. 11/6. 947-950 (2000)
• [Publications] 長崎幸夫: "Preparation of non-fouling surface through the coating with core-polymerized block copolymer micelles having aldehyde-ended PEG shell"Colloids and Surfaces B : Biointerfaces. 18/3/4. 337-346 (2000)
• [Publications] 長崎幸夫: "A Core-Shell Structured Hydrogel Thin Layer on Surfaces by Lamination of a Poly (ethylene glycol)-b-poly (d, l-lactide Micelleand Polyallylamine"Langmuir. 16/13. 5738-5742 (2000)
• [Publications] 長崎幸夫: "Stimuli-Sensitive Polymer Gels That Stiffen upon Swelling"Macromolecules. 33/14. 4992-4994 (2000)
• [Publications] 長崎幸夫: "Novel Approaches for hteConstruction of Functionalized PEG Layer on Surface Using Heterobifunctional PEG-PLA Block Copolymers and Their Micelles"American Chemical Society. 17 (2000)
• [Publications] 長崎幸夫: "微粒子・粉体の最先端技術"シー・エム・シー. 11 (2000)