新規な刺激応答性インテリジェントナノカプセルを用いた薬物放出の完全制御

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本研究では、ポリγ-グルタミン酸とキトサンの多層超薄膜からなる中空カプセルを調製し、そこからの内包物質の放出挙動について検討を行った。平均粒径330nmのシリカ粒子をキトサン水溶液(pH4)とポリγ-グルタミン酸水溶液(pH4)に交互に浸潰し、この操作を4サイクル繰り返すことにより、キトサンとポリγ-グルタミン酸間での静電相互作用にもとづく超薄膜をシリカ粒子上に形成させた。得られた粒子をフッ化水素酸で処理してシリカテンプレートを除去し中空カプセルを調製した。得られた中空カプセルの電子顕微鏡観察より、シリカテンプレート除去後も球状の形態を維持し、中空のカプセル型構造をとっていることがわかった。次に、FITCで蛍光ラベル化したデキストランをモデル薬物に用い、これをあらかじめ表面上に吸着させたシリカ粒子をテンプレートに用いて、FITC-デキストランを内包したポリγ-グルタミン酸/キトサン中空カプセルを調製し、種々のpHにおけるFITC-デキストランの放出挙動について検討した。中性、アルカリ性条件では24時間経過後もFITC-デキストランの放出はほとんど認められなかったが、pH4以下の酸性条件下で顕著な放出が観測された。特にpH1では、1時間以内に約80%のFITC-デキストランの放出が認められた。酸性pHではカプセル膜中のポリγ-グルタミン酸カルポキシレートのプロトン化が起こりキトサンのアンモニウム基との静電相互作用が大幅に弱められるので、カプセル膜の膨潤が起こり、内包物の放出が起こったと考えられる。