課題番号 ：S-14-NR-0027
利用形態 ：共同研究
利用課題名（日本語） ：PEG化界面活性剤導入による自己集合体構造(ベシクル)の制御とドラッグ・デリバリー・システムへの応用
Program Title (English) ：Control of Self-assemble Complex (vesicle) by PEGylated Lipid and Application for Drug Delivery System
利用者名（日本語） ：林 啓太1), 中村 秀美1), 盤井 秀香1)
Username (English) ：K. Hayashi1), H. Nakamura1), H. Iwai1)
所属名（日本語） ：1) 奈良工業高等専門学校物質化学工学科
Affiliation (English) ：1) Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology, Nara College

１．概要（Summary ）
これまで，界面活性剤から構成される様々な自己集合体(ミセル，ベシクル， etc.)の薬剤カプセルとしての応用が幅広く検討されてきた．しかし，ある自己集合体の構造が全ての疾患に適しているとは限らない．例えば，ベシクルは固形癌に適していると報告されていたが，近年，すい臓癌に対してはミセルの方が適していると報告されている．このように，各自己集合体の特性を理解し，最適な構造を選択する必要がある．本研究では，様々な種類の自己集合体を調製し，物理化学的な特性をデータベース化することで，各疾患に適した薬剤カプセルの調製を試みる．
２．実験（Experimental）
自己集合体は非イオン界面活性剤Span 20/Tween 20，Span 40/Tween 40を様々な割合で混合し，薄膜法により調製した．調製した自己集合体はエクストルーダー法により粒径を100 nmに調整し，cryo-TEMにより観察することで，構造を同定した．また，DSCにより各自己集合体の熱力学的な解析を行った．
３．結果と考察（Results and Discussion）
各自己集合体のcryo-TEM画像をFigure 1に示す． Span 20/Tween 20系では球状ミセルから球状ベシクル，チューブ状ベシクルへと変化したのに対し，Span 40/Tween 40系では球状ミセルから棒状構造，レンズ型ベシクル，球状ベシクル，多面ベシクルと非常に多くの構造を形成することが明らかとなった．これらに対し，DSCを用いて熱力学的解析を行った．Span 20/Tween 20自己集合体の場合では，全ての構造において変化が観察されなかったことから，Ld相のような構造を有していると考えられる．Span 40/Tween 40自己集合体の場合では，球状ミセルの場合は変化が観察されなかったが，棒状構造やバイセルの場合は35 ºC程度に，ベシクルの場合は50 ºC程度に変化が観察されたことから，自己集合体の構造によって熱力学的な挙動が異なることが明らかとなった．これらの知見を基に，自己集合体のデータベース化を発展させる．
４．その他・特記事項（Others）
cryo-TEMによる自己集合体の観察：藤田 咲子
DSCによる熱力学的解析：藤原 正裕
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) H. Iwai, K. Hayashi, H. Nakamura, 化学工学会 第46回秋季大会, 平成26年9月18日
(2) H. Iwai, K Hayashi, T. Shimanouchi, H. Umakoshi, T. Iwasaki, A. Kato, H. Nakamura, International Conference on Separation Science and Technology (ICSST), 平成26年11月1日
(3) K. Hayashi, H. Iwai, T. Shimanouchi, H. Umakoshi, T. Iwasaki, A. Kato, H, Nakamura, The Symposium series of Young Asian Biochemical Engineers’ Community (YABEC), 平成26年11月7日
(4) H. Iwai, K. Hayashi, T. Shimanouchi, H. Umakoshi, A. Kato, 膜シンポジウム2014, 平成26年11月26日
６．関連特許（Patent）
なし。