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J Mater Chem B.
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Polycaprolactone/α-cyclodextrin polyrotaxanes with cellular uptake enhancing properties
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物質
- ポリマー: 生分解性ポリ(ε-カプロラクトン) (PCL)
- 環状デキストリン: α-シクロデキストリン (α-CD)、2-ヒドロキシプロピル-α-CD (HP-α-CD)
- ストッパー分子: 2-メルカプトコハク酸 (MSA)
- 試薬: グルタチオン(ジスルフィド交換反応に使用)
- 酵素: リパーゼ(ポリエステル分解に使用)
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方法
- PCLをα-CDおよびα-CD/HP-α-CD混合物でロタキサン化
- MSAを用いたジスルフィド結合によるストッパー分子の導入
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構造解析:
- ¹H NMR によりポリマーの超分子構造を確認(75-80 wt% のCDがスレッド)
- ゲル浸透クロマトグラフィー (GPC) によりポリロタキサンの分子量を測定(約18 kDa)
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水溶性評価:
- α-CDベースのポリロタキサン: 20.2 ± 1.2 g/L
- HP-α-CDを導入したポリロタキサン: 74.7 ± 6.0 g/L
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デスレッディング(解離):
- グルタチオンによるジスルフィド交換反応でストッパーを除去
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生分解性試験:
- リパーゼによるポリエステル軸の完全分解を確認
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細胞内取り込み試験:
- フローサイトメトリーおよび共焦点顕微鏡を用いて評価
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新発見
- HP-α-CDの導入によりポリロタキサンの水溶性が大幅に向上
- ジスルフィドエンドストッパーを持つポリロタキサンが、細胞内でグルタチオンにより解離可能
- ポリロタキサンの細胞内取り込み効率は、自由CDの最大50倍向上
- 生分解性PCLを用いたジスルフィドエンドストッパー型ポリロタキサンが、細胞内CD送達の有望なツールとして機能
- リソソーム蓄積障害の新たな治療法としての可能性を示唆