薬物輸送体として機能する超分子ヒドロゲルの開発

开发具有药物转运功能的超分子水凝胶

基本信息

批准号：
21K06485
负责人：
山中正道
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Meiji Pharmaceutical University
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

项目摘要

低分子量の有機化合物の中には非共有結合を駆動力に自己集合し、物理ゲルの一種である超分子ゲルを形成するものが存在する。高い柔軟性を有し、刺激応答性に富む超分子ゲルは、次世代の機能性材料としての有用な物質である。我々は、超分子ゲルの構成単位となる低分子ゲル化剤の精密な分子設計により、酵素応答性を有する超分子ゲルの開発を検討している。標的とする酵素をラクターゼのような二糖分解酵素とすることで、生体内における超分子ゲルの崩壊は、ラクターゼ存在する小腸にて特異的に進行させることが可能となる。こうした刺激応答性を発現する超分子ゲルは、薬剤キャリアとして有効であると考え、ペプチドホルモンをはじめとする酸性条件での不安定性により経口投薬が困難な薬剤の経口製剤化を目指し研究を展開している。我々はこれまでに、二糖であるラクトースをN-グリコシル化により誘導体化したウレア誘導体を低分子ゲル化剤として合成し、形成する超分子ゲルがラクターゼ応答性を示すことを見出した。しかし開発した超分子ゲルは、酸性条件における耐久性に乏しく、望む薬剤キャリアの条件を満たすことができなかった。そこで、酵素応答性は保持したまま酸性条件での安定性が高い超分子ゲルを形成する構成分子を分子設計した。酵素応答性を保持するためラクトースを用いことは変更せず、誘導体化の際に酸への安定性の向上を目指しN-グリコシル化からC-グリコシル化による誘導体化を計画した。ラクトースのC-グリコシル化により誘導体化されたウレア誘導体の合成とゲル化能の評価、さらには酸性条件における超分子ゲルの安定性を評価した。

一些低分子量有机化合物以非共价键为驱动力自组装形成超分子凝胶，超分子凝胶是物理凝胶的一种。具有高柔韧性和刺激响应性的超分子凝胶是作为下一代功能材料的有用物质。我们正在通过低分子量胶凝剂的精确分子设计来研究酶响应性超分子凝胶的开发，低分子量胶凝剂是超分子凝胶的组成部分。通过靶向二糖降解酶（例如乳糖酶），体内超分子凝胶的崩解可以在存在乳糖酶的小肠中特异性进行。我们相信，表现出这种刺激响应性的超分子凝胶作为药物载体是有效的，并且正在进行研究，旨在为由于在酸性条件下不稳定而难以口服给药的药物（例如肽激素）创建口服制剂。。我们合成了二糖乳糖经N-糖基化衍生得到的尿素衍生物作为低分子胶凝剂，并发现所形成的超分子凝胶对乳糖酶有响应。然而，所开发的超分子凝胶在酸性条件下的耐久性较差，不能满足所需的药物载体要求。因此，我们设计了形成超分子凝胶的组成分子，该凝胶在酸性条件下高度稳定，同时保留酶响应性。为了保持酶反应性，我们没有改变乳糖的使用，并且在衍生化过程中，我们计划将衍生化从N-糖基化改为C-糖基化，目的是提高对酸的稳定性。我们合成了乳糖C-糖基化衍生的尿素衍生物，评估了它们的胶凝能力，并评估了超分子凝胶在酸性条件下的稳定性。

项目成果

期刊论文数量（56）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Bovine Serum Albumin Hydrogel Formation: pH Dependence and Rheological Analyses

牛血清白蛋白水凝胶的形成：pH 依赖性和流变学分析

DOI：
10.1248/cpb.c22-00758
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
1.7
作者：
Shinya Kimura; Tomoki Komiyama; Tatsuki Masuzawa; Masashi Yokoya; Takanori Oyoshi; Masamichi Yamanaka
通讯作者：
Masamichi Yamanaka

On-demand gelation of ionic liquids using photoresponsive organometallic gelators

使用光响应有机金属凝胶剂按需凝胶化离子液体