生分解性インジェクタブルポリマーの高強度化と利便性向上ﾗｲﾌｻｲｴﾝｽ用途・応用分野医療分野再生医療分野ドラッグ・デリバリー・システム（DDS）材料癒着防止膜、血管塞栓物質組織工学・再生医工学用足場材料細胞回収が容易な３次元培養基材本技術の特徴・従来技術との比較室温ではゾル（コロイド溶液）状態で、体内注入後に体温に応答してゲル状に固まるポリマーは、インジェクタブル（注射可能）ポリマー（IP）として、医療分野での利用が盛んに検討されている。しかし、これまでのIPは、ゲル状態の力学的強度が低いという問題があった。我々は、分岐型PEGを用いた生分解性IPを設計することにより、ゲル強度の改善に成功した。また、生分解性IPを水に溶解する際に、長時間（数日）を要する（臨床現場で用時調製できない）という問題があった。我々は、粉末化させた生分解性IPにPEGを添加物として加えることにより、約20秒で水に溶かすことができる（用時調製可能な）生分解性IP製剤の開発に成功した。 1. ゲル状態の力学的強度が高い生分解性IP 分岐型PEGを開始剤としてラクチドを開環重合することによって得た星形ブロック共重合体（8-arm PEG-PLLA）の末端に、自己組織化能を有する高いコレステロール基（図 1）を導入した8-arm PEG-PLLA-cholesterol （CPchol）を合成した（図 2）。得られたCP-cholは室温と体温の間にゾルゲル転移点を有し、37℃におけるゲル強度は、約5kPa（従来の生分解性IPは0.1kPa以下）であり、力学的強度の改善に成功した（図 3）。さらに、このゲル内において細胞の増殖が可能であった（図 4）。 37℃ 貯蔵弾性率: G’ (Pa) 2. 用時調製可能な生分解性IP PEGを親水部とし、カプロラクトン-グリコール酸共重合体を疎水部とするトリブロック共重合体（PCGA-PEGPCGA）は粉末の性状を示す生分解性IPである。これに添加物として適当な分子量のPEGをIPに対して10wt%添加した水溶液を凍結乾燥させた綿状の固体に、水を加えて室温で撹拌すると、約20秒で注射可能な懸濁液を調製でき、体温まで加熱すると即座にゲル化した（図 5）。 CP-chol これらの結果より、従来の生分解性IPの課題が解決され、臨床応用に大きく前進したと言える。 25℃ 凍結乾燥後 2) 3) 4) K. Nagahama, T. Ouchi, Y. Ohya, Adv. Funct. Mater., 2008, 18, 1220-1231. Y. Yoshida, A. Takahashi, A. Kuzuya, Y. Ohya, Polym. J., 2014, 8, 632-635. 大矢裕一，大内辰郎，長濱宏治，特許第5019851号, 温度応答性ゾル-ゲル転移を示す生分解性ポリマー及びその製造方法大矢裕一, 吉田泰之, 高橋明裕, 特願2013-101278, 温度応答性生分解性高分子組成物，及びその製造方法お問合わせ先 20wt% 10wt% TCPS 時間（日）温度 (℃) 図 3 CP-cholのゲル強度の温度依存性図 4 CP-cholゲル内での細胞増殖 25℃ （ゾル） 37℃ （ゲル）水を加える室温で 20秒撹拌図 5 用時調製可能な生分解性IP製剤（PEGとPCGA-PEG-PCGAの混合物）左から、乾燥状態、ゾル状態、ゲル状態特許・論文 1) 細胞数（ 104 cells/well) 技術の概要研究者大矢裕一化学生命工学部化学・物質工学科機能性高分子研究室関西大学社会連携部産学官連携センター TEL： 0 6 – 6 3 6 8 – 1 2 4 5 MAIL：[email protected]