ポリエチレングリコールをグラフトした新規な温度応答性高分子ゲルによる膨潤・収縮変化の加速とパルス型薬物放出制御 Pulsatile Drug Release Regulation Using Fast Swelling-Deswelling Changes of Novel Thermo-Responsive Polymer Gel Containing Poly (ethylene glycol) Graft Chains

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抄録

本研究では, グラフト鎖を有する分子構築ゲルにより, 温度変化に応答して素早く膨潤・収縮変化するゲルを実現し, 三次元網目鎖の凝集による水の押し出しと同期させて薬物をパルス的に放出する, 薬物放出制御の実現を目的として研究を行った.温度応答性ポリ<I>N</I>-イソプロピルアクリルアミドの三次元網目中に, ポリエチレングリコールをグラフトしたゲルを合成した.ゲルは昇温変化で膨潤状態から収縮状態へと変化するとき, グラフ鎖が水のチャンネルを形成することにより, 主鎖の網目の凝集変化にともなうゲル内の水を素早くゲルの外へ押し出す透過チャンネルの役目を果たし, ゲルは素早く収縮変化した.これは, 三次元網目構造のポリN-イソプロピルアクリルアミドゲルが収縮変化するとき, 表面に緻密な高分子鎖からなるスキン層を形成し, 水の透過を抑制するため, ゲルの収縮変化がゆっくりとなるのときわめて対照的であった.さらに, ゲルの収縮変化にともなう薬物放出挙動が, 従来のゲルとグラフト型ゲルで大きく異なることが明らかにされた.すなわち, 従来のゲルが透過性の低いスキン層を形成し薬物拡散を抑制するのに対し, グラフト型ゲルは収縮変化による水の押し出しと同期させて, 内包した薬物を一気に押し出して放出し, パルス型の薬物放出挙動を示した.このグラフト鎖を有する分子構築ゲルによる, 温度応答性の薬物放出制御の特性を薬物の分子量を変化させて検討した.水の押し出し挙動と放出される薬物の分子量との相関を, 従来型のPIPAAmゲルの場合と比較しながら詳細に議論した.

The objective of this study is to investigate a pulsatile drug release synchronizing with water outflow induced by fast deswelling changes of novel thermo-responsive polymer gels containing graft chains. We synthesized thermo-responsive poly (<I>N</I>-isopropylacrylamide) crosslinked gels having poly (ethylene glycol) graft chains with freely mobile ends. The graft-type gels demonstrate rapid deswelling changes in response to temperature increases. The graft chains form water release channels during the gel deswelling changes accompanying water outflow from inside the gels. In contrast, conventional normal-type gels without graft chains demonstrate a slow deswelling change due to formation of a dense skin layer at the surface which retards the water outflow from the gels. The difference is apparent in a drug release pattern between the normal-type gel and the graft-type gel. Upon temperature increase, the normal-type gel restricts drug release due to formation of the dense skin layer. In contrast, pulsatile drug release is achieved synchronizing with the water outflow during rapid deswelling change of the graft-type gel. The details of pulsatile drug release regulation using novel graft-type gels are studied as a function of drug molecular weight.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 24(2), 200-204, 1998-03-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  12件

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被引用文献:  1件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002835215
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4424748
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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