新規乳化法による表面修飾マイクロ粒子の創製と経肺投与薬物送達システムへの応用

使用新型乳化方法创建表面改性微粒及其在肺部药物输送系统中的应用

基本信息

批准号：
12J01013
负责人：
高見拓
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

平成２６年度では（１）methoxy-PEG-b-PLAの有する自己乳化特性の解明に挑み、（２）多孔質粒子の多孔質構造の形成機構の解明に挑んだ。（１）これまでに、自己乳化作用に関する論文は数多く出されているが、PEG系の高分子系界面活性剤が有する自己乳化特性や機構というものは明らかにされていない。そこで、methoxy-PEG-b-PLA有機溶液と水との界面張力を測定し、界面に配向する分子鎖数を算出し、界面化学的現象に分子量の差が及ぼす影響を評価した。その結果、PEG分子量が増大するに従い界面に配向する分子鎖数は上昇し、分子量が9000程度を超えると逆に分子鎖数は減少するという結果が得られた。これは、分子量が増加するとPEG分子中に存在する酸素原子が増加し、水分子との水素結合数が増加しPEG-水-PEG間の結合が多く形成されたことが原因と予測できる。多くのPEG-水-PEG間の結合は高分子鎖同士を凝集させ、結果的に界面に配向する分子鎖数の上昇が生じたと考えられる。一方、分子量が増大しすぎると、大きい排除体積効果が生じ、PEG-水-PEG間の結合数が少なり、界面に配向する分子鎖数が減少したと考えられる。以上の様に自己乳化の特性は高分子の分子量により大きく影響し、水素結合の数と排除体積効果に支配されている現象であることがわかり、特異的な乳化機構の解明の糸口をつかむことができた。（２）多孔質粒子の形成機構を光学顕微鏡で詳細に観察した結果、内部エマルションが不安定なものであった場合に多孔質粒子が得られることがわかった。不安定なエマルションの存在により、隣接するエマルションと合一しあい、有機溶媒除去時に外水相と連結することで空孔が形成されることが観察された。以上より、多孔質粒子を調製する場合には、エマルションの不安定性を巧みに制御することが重要であると判明した。

在2014财年，我们试图（1）阐明甲氧基-PEG-b-PLA的自乳化特性，以及（2）阐明多孔颗粒的多孔结构的形成机制。 (1)尽管目前已有许多关于自乳化作用的论文发表，但PEG基聚合物表面活性剂的自乳化性能和机理尚未阐明。因此，我们测量了甲氧基-PEG-b-PLA有机溶液与水之间的界面张力，计算了界面处取向的分子链的数量，并评估了分子量差异对表面化学现象的影响。结果表明，随着PEG分子量的增加，界面取向的分子链数量增多，当分子量超过9000左右时，分子链数量减少。可以预测这是因为随着分子量的增加，PEG分子中存在的氧原子数量增加，与水分子的氢键数量增加，并且在PEG-水-PEG之间形成更多的键。据认为，许多 PEG-水-PEG 键聚集了聚合物链，导致界面处取向的分子链数量增加。另一方面，认为当分子量增加太多时，会出现大的排除体积效应，PEG-水-PEG之间的键的数量减少，并且在界面处取向的分子链的数量减少。如上所述，我们发现自乳化特性受聚合物分子量的影响很大，是一种受氢键数量和排除体积效应控制的现象，我们希望找到一种完成了阐明具体乳化机理的线索。 (2)使用光学显微镜详细观察多孔粒子的形成机理，结果发现，当内部乳液不稳定时，可以获得多孔粒子。据观察，由于不稳定乳液的存在，当除去有机溶剂时，通过与相邻乳液聚结并与外部水相连接而形成孔。由上可知，在制备多孔颗粒时，巧妙地控制乳液的不稳定性非常重要。