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Thermosensitive micelles composed of poly(lactide)-$$g$$-poly(NIPAM-$$co$$-HEMA) graft copolymers

ポリ乳酸-$$g$$-ポリ$$N$$イソプロピルアクリルアミド-$$co$$-ヒドロキシエチルメタクリル酸グラフト共重合体からなる温度応答ミセル

Quynh, T. M.*; 米山 賢*; 槇 靖幸*; 長澤 尚胤; 土橋 敏明*

Quynh, T. M.*; Yoneyama, Masaru*; Maki, Yasuyuki*; Nagasawa, Naotsugu; Dobashi, Toshiaki*

医用応用可能な温度応答性ミセルを作製するため、疎水性のポリL乳酸[PLLA]をグラフトした親水性のポリ${it N}$-イソプロピルアクリルアミド-${it co}$-ヒドロキシエチルメタクリレート)[P(NIPAM-${it co}$-HEMA)]系共重合体を放射線・熱重合法により合成した。NIPAM/HEMAのモル濃度比を80/20にした20mLの溶液(窒素ガス置換済)に$$gamma$$線を30kGy照射してP(NIPAM-${it co}$-HEMA)共重合体を合成した。この放射線重合法では、収率86%,分子量14kDaの共重合体が得られた。この放射線重合法で得た共重合体に、L-ラクチドの開環重合反応(150$$^{circ}$$C,20時間)によりPLLAをグラフト重合し、収率70%のPLLA-${it g}$-P(NIPAM-${it co}$-HEMA)グラフト共重合体を得た。NMRとFT-IR測定によりP(NIPAM-${it co}$-HEMA)の分子鎖上にPLLAグラフト鎖が重合していることをグラフト前後の構造変化から確認した。このグラフト共重合体の白濁温度は、光透過法によりNIPAMホモポリマー(32$$^{circ}$$C)よりも高い36$$sim$$40$$^{circ}$$Cになることがわかった。AFM観察の結果から、このPLLAグラフト鎖は水中で高分子ミセル内に自己組織化していることを確認した。以上の結果から、本グラフト共重合体がドラッグデリバリーシステムに利用可能な温度応答性ミセルの基材になり得る非常に興味深い性質を有していることがわかった。

Different poly(${it N}$-isopropylacrylamide-${it co}$-hydroxyethyl methacrylate) copolymers [P(NIPAM-${it co}$-HEMA)] were synthesized from ${it N}$-isopropylacrylamide (NIPA) and hydroxyethyl methacrylate (HEMA) monomers by both radical and radiation polymerizations for comparison. PLLA-${it g}$-P(NIPAM-${it co}$-HEMA) graft copolymers were synthesized from L-lactide and respective P(NIPAM-${it co}$-HEMA) copolymers by ring opening polymerization. Both NMR and FTIR analyses demonstrated the PLLA chains have been grafted on to the P(NIPAM-${it co}$-HEMA) backbone. These graft copolymers revealed the cloud point temperature higher than that of PNIPAM homopolymer as determined by optical transmittance. The graft copolymers self-assembled into micelles with regularly spherical structures as observed by atomic force microscopy (AFM). The properties of these graft copolymers are interesting for the drug delivery system.

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