成果報告書詳細
管理番号20100000002406
タイトル平成19年度-平成21年度成果報告書 次世代DDS型悪性腫瘍治療システムの研究開発事業 深部治療に対応した次世代DDS型治療システムの研究開発事業 相変化ナノ液滴を用いる超音波診断・治療統合システムの研究開発
公開日2011/1/8
報告書年度2007 - 2009
委託先名財団法人神奈川科学技術アカデミー
プロジェクト番号P06042
部署名バイオテクノロジー・医療技術開発部
和文要約(3)-2
合成高分子を用いてPFC封入ナノエマルションを作製した。本研究開発の目的は、合成高分子を用いることによって、脂質ベースのPFCエマルションに比べて、保存安定性が高く、血液内での血中半減期が長いPFCエマルションを得ることである。 この目的達成のために、合成した高分子は、2種類である。その第一は、疎水部分が液晶性のブロックコポリマーである。液晶部分の相転移現象を利用することで、PFCを高収率でかつ安定に封入すること意図した。第二の合成高分子は疎水性部分にフッ素を導入したもので、PFCと同類のフッ素化合物との強い相互作用を利用して封入をするものである。第一の場合には、ナノサイズの粒子でも意図した液晶の性質を検出することに成功した。しかし、PFCの封入率は1%以下と低かった。一方、第二のフッ素を導入したブロックコポリマーの場合には、十分なPFC封入率およびPFC含量を得ることができた。長い血中半減期は達成できなかったが、もう一つの目的である保存安定性を得ることには成功した。また、平均粒径200-300nmの小さなエマルションを得ることに成功した。 A)ドラッグデリバリーシステム(DDS)で使われるような両親媒性高分子の疎水部に、液晶メソゲンを導入することで、コアに液晶状態をもつ液晶ナノミセルを作り、ミセルコア内の状態変化を用いて、ナノ液滴にアクティブな機能性・制御性を付与することできると考えた。このような制御性は、DDSにおいて効率のよい薬物内包過程や薬物のリリース機能をスイッチングするのに役立つはずである。そこで本グループでは神奈川技術アカデミーで合成された、側鎖型液晶の両親媒性高分子を用いて、ミセルコアに液晶秩序を持つミセルを試作し、その内部構造とダイナミクスを研究した。その結果、液晶ナノミセルの作成に成功し、偏光解消動的光散乱測定により、ナノスケールのミセル内核における液体-液晶相転移の存在を、動的光散乱実験により実証した。 B) 一方、超音波による治療・診断システムに適合した、第2世代のパーフルオロアルカンナノ液滴を得るため、神奈川技術アカデミーおよび京大再生研で合成された新規なフッ素高分子共重合体を用いて、パーフルオロアルカン内包ナノ液滴作成プロセスを研究した。その結果、沸点より高い温度(擬超臨界状態)において、効率よく超音波を照射することにより、これまでの方法では得られなかった、50nm~200nm程度の微少なナノ液滴が、安定に水溶液に分散した透明な造影剤を作成するプロセスを発見した。擬臨界での超音波照射法は、室温における加圧微細化に比べて、溶液の透明度は格段に高く、ナノスケールの液滴・DDSミセルを作成する新しいプロセス過程として広範な利用が期待される。
英文要約Title:Integrated ultrasound diagnostic and therapeutic system with phase change nano droplets /Preparation of nano-sized assemblies for pharmacokinetic control using liquid crystalline polymers (FY2007-FY2009)FY2008Annual Report
(3)-2
PFC-containing nano-sized emulsions were prepared with synthetic block copolymers. Using block copolymers we intended to obtain more stable emulsions than lipid-based nano-emulsions. For his purpose, we synthesized two types of block copolymers. One type block copolymer possesses a liquid-crystalline hydrophobic block, and the other block copolymer has a fluorine-containing hydrophobic block. We observed the liquid-crystalline properties in the inner core of a polymeric micelle that formed from the former liquid-crystalline block copolymer. However, the PFC incorporation yield was low (< 1 %) for the emulsion forming from this block copolymer. On the contrary, the PFC incorporation yield and the PFC content were high enough to achieve the aimed values for the PFC-containing emulsions obtained with the fluorine-containing block copolymers. Furthermore, the average diameters of the latter emulsions were small in a range of 200 to 300 nm that is considered to be favorable for the tumor targeting through the EPR effect. These emulsions exhibited considerable storage stability, while a half-life in blood was not prolonged so much as compared with the lipid-based nano-emulsions. (3)-2-A:Characterization of structure and dynamics of the liquid crystal nano micelle solution. We have designed liquid crystalline nano-micelles made by amphiphilic liquid crystalline di-block co-polymer. By using nanoscale liquid crystalline state confined in the inner core of micelles, we expect active drug delivery systems (DDS) to control of the holding and release of the medicine. We derived the hydrodynamic radii of the micelle about few tens of nm from the translational diffusion motion detected by the polarized scattering. Additional fast fluctuation mode appears in depolarized scattering which is attributed to the director fluctuation in the micelle core. The fast fluctuation mode abruptly disappears above the liquid crystal-isotropic transition temperature. We have evidently confirmed that existence of the liquid crystalline order in the tiny nano micelle. (3)-2-B:Perfluroinated alkane nano-droplets dispersed in the water by ultrasonic irradiation in the pseudo super critical fluid state. By using the di-block copolymers which have per-fluorinated carbon side chains, we have found the novel process for making the nano-droplets or micelles distributed in the water by the usltrasonic irradiation under pseudo super critical fluids state. Nano-droplets solution is quite transparent and homogeneous in comparison with the high pressure homogenization process. Size of the nano-droplets is distributed ranging from 50nm~300nm estimated by the dynamic light scattering measurement
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る