Fabrication of organic-inorganic composite core-shell type particles for effective utilization of marine biomass "chitosan"

有机-无机复合核壳型颗粒的制备有效利用海洋生物质“壳聚糖”

• 批准号: 21K12314
• 负责人: 谷本 智史
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Shiga Prefecture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12314/
• 关键词: キトサン; バイオマス; 薬物担体; pH応答性; 有機無機ハイブリッド; コロイド; 微粒子; ビーズ; 炭酸カルシウム; バイオミネラリゼーション; マイクロカプセル

エビ・カニの外骨格から得られる天然由来多糖であるキチンやキトサンは、セルロースに次ぐ産生量であり、未来のバイオマス資源として期待されているが、材料としての応用研究はあまり進んでいない。そこで我々は、これらに新しい材料としての可能性を創出するため、「キトサンの微粒子材料化」、「無機物質とのハイブリッド化」、「薬物単体としての新規設計メソッドの探索」を目的として研究を進めている。今年度においては、マイクロメートルスケールのキトサン微粒子の調製法、無機物質との複合化手法、そしてミリメートルスケールのキトサンビーズの崩壊特性制御の試みにおいて、基礎的な知見の収集が大きく進展した。マイクロ微粒子の系においては、無機コロイドを用いた新規なコアシェル構造を生み出すことに成功した。ミリスケールビーズの系においてはビーズ調製時に別種非イオン性多糖であるデンプンをブレンドすることを試み、pHの異なる環境における崩壊特性を評価した。また、キトサンビーズ中に、蛍光色素で標識したタンパク質（アルブミン）を封入し、ビーズからの放出挙動を蛍光分光光度計で追跡した。デンプンブレンドによって成功した崩壊特性制御によって、タンパク質の放出挙動（速度、最大放出量）を制御することに成功した。今年度に得られた結果、成果は本研究課題で期待できる成果の大きな部分を占めるものであり、次年度の発展的な研究遂行において極めて重要な知見であると言えよう。

从虾和蟹的外骨骼获得的天然衍生的多糖壳蛋白和壳聚糖仅次于纤维素，预计将是未来的生物质资源，但是作为材料的应用研究并没有取得太大进展。因此，为了为这些创造新的可能性，我们正在进行研究，目的是“将壳聚糖变成颗粒物材料”，“随着无机材料的增加而增加，并“单独使用药物探索新的设计方法”。今年，在制备千分钟壳体细颗粒，与无机材料的络合以及试图控制毫米级壳聚糖珠的分解特性方面，收集基本知识取得了重大进展。在微颗粒系统中，我们成功地使用了无机胶体创建了新型的核心壳结构。在Milliscale珠子系统中，我们试图在珠子制备过程中将淀粉（一种不同的非离子多糖淀粉混合在一起），并评估了具有不同pH的环境中的分解特性。另外，将带有荧光染料（白蛋白）标记的蛋白质封装在壳聚糖珠中，并通过荧光分光光度计跟踪珠子的释放行为。通过淀粉混合对崩解性能的成功控制使我们能够控制释放行为（速率，最大释放）。今年获得的结果是该研究主题可以预期的结果的重要组成部分，可以说在明年的发展研究中非常重要。

项目成果

pH応答タンパク質運搬体としてのキトサンビーズ調製法の基礎的検討

pH响应性蛋白载体壳聚糖微球制备方法的基础研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 谷本智史;大羽輝;石場友梨子;金岡鐘局
• 通讯作者: 金岡鐘局

Biomineralization-inspired preparation of chitosan/calcium carbonate composite core-shell microparticles for drug carrier

生物矿化制备壳聚糖/碳酸钙复合核壳微粒药物载体

• 发表时间: 2022
• 作者: 谷本智史;大羽輝;石場友梨子;金岡鐘局;Satoshi Tanimoto
• 通讯作者: Satoshi Tanimoto

Biomineralization-inspired preparation of chitosan microparticles with inorganic shells

生物矿化启发制备无机壳壳聚糖微粒

• DOI: 10.32285/glycoforum.25a4
• 发表时间: 2022
• 期刊: Glycoforum
• 作者: 野毛宏文，上野義栄，Hasannuddin Abdul Kadir，Wira Jazair Yahya;奥墨紗生・岩村 武・足立 馨・髙橋政志・塩月雅士;奥墨紗生・岩村 武・足立 馨・髙橋政志・塩月雅士;奥墨紗生・岩村 武・足立 馨・髙橋政志・塩月雅士;Satoshi Tanimoto
• 通讯作者: Satoshi Tanimoto

バイオミネラリゼーションに倣ったキトサン/炭酸カルシウム複合コアシェル型微粒子の調製と薬物担体 としての速度論的検討

模拟生物矿化壳聚糖/碳酸钙复合核壳微粒的制备及药物载体动力学研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 谷本智史;西井泉賀;金岡鐘局
• 通讯作者: 金岡鐘局

キトサン/炭酸カルシウム複合コアシェル型微粒子のバイオミネラリゼーションに倣った調製と pH 応答薬物担体としての検討

生物矿化后壳聚糖/碳酸钙复合核壳微粒的制备及其作为pH响应性药物载体的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 谷本智史;大羽輝;石場友梨子;金岡鐘局;Satoshi Tanimoto;谷本智史
• 通讯作者: 谷本智史