無機-有機ハイブリッド微粒子の汎用ドラッグデリバリーシステムへの展開

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15700343
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 柿澤 資訓 独立行政法人物質・材料研究機構, 生体材料研究センター, 任期付研究員 (80354265)
• Keywords: ブロック共重合体 / リン酸カルシウム / ナノ微粒子 / たんぱく質 / ドラッグデリバリーシステム / 無機-有機複合体

Research Abstract

ポリエチレングリコール(PEG)とポリメタクリル酸(PMA)からなるブロック共重合体PEG-PMA存在下で、リン酸およびカルシウム溶液を混合することで、リン酸カルシウムを一成分とするナノサイズの微粒子が合成可能であることが見出された。本研究では、この粒子にオリゴヌクレオチドやプラスミドDNAだけでなく、二本鎖RNAやタンパク質が内包可能であることが明らかとなった。タンパク質としては、牛血清アルブミン(BSA)および西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)をモデルとして用いた。PEG-PMAとしては、PEG分子量7800、PMA分子量2000(PolymerA)とPEG分子量7500、PMA分子量15500(PolymerB)の2種類の組成のものを用い、分子量の粒子形成に与える影響を評価した。動的光散乱測定守粒径を評価したところ、PolymerAを用いた場合、ポリマー濃度250-750ug/mLの範囲で安定な200-250nmの粒子が形成された。一方、PolymerBを用いた場合、ポリマー濃度450-750ug/mLの範囲で250-300nmの粒子が形成され、これより薄いポリマー濃度領域では、1um以上の粒子または沈殿がみられた。粒径の多分散度は、PolymerAに対しては0.1以下であったのに対し、PolymerBでは0.1から0.2の範囲であった。粒子へのBSAの内包率は、両組成ともに約95-65%で、ポリマー濃度とともに減少した。これに対し、HRPを用いた場合は、同じポリマー濃度範囲で内包率は20-0%であり、粒子へのタンパク質の内包には選択性があることが明らかとなった。以上、本研究では、ブロック共重合体とリン酸カルシウムからなる無機-有機ハイブリッド微粒子が、タンパク質のドラッグデリバリーシステムとしての利用に必要な条件を有していることが示された。

Research Products

• [Publications] 柿澤資訓, 宮田完二郎, 古川早苗, 片岡一則: "Size-controlled formation of a calcium-phosphate-based organic/inorganic hybrid vector for gene delivery using a poly(ethylene glycol)-poly(aspartic acid) block copolymer"Advanced Materials. (未定). (2004)
• [Publications] 柿澤資訓, 片岡一則: "溶液系の自己組織化-超分子ナノカプセルの形成と薬物・遺伝子デリバリーへの展開-"現代化学. 6月号. 25-30 (2003)