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pH応答性コポリマー NEW

国内特許コード P200017298
整理番号 S2019-0265-N0
掲載日 2020年11月5日
出願番号 特願2019-038504
公開番号 特開2020-143183
出願日 平成31年3月4日(2019.3.4)
公開日 令和2年9月10日(2020.9.10)
発明者
  • 澤田 和紀
  • 蛭田 勇樹
  • チッテリオ ダニエル
出願人
  • 学校法人慶應義塾
発明の名称 pH応答性コポリマー NEW
発明の概要 【課題】中性付近のpHにおいて、pHに応答して電荷を変化させることができる、新規なpH応答性ポリマーを提供すること。
【解決手段】
pH応答性コポリマーは、下記一般式[I]
【化1】
(省略)
(式中、R1は主鎖を構成する有機基、R2は正電荷を持つカチオン性基、R3はpH応答性を持つアニオン性基、R4は電荷を持たない有機基、mは1以上の整数、nは1以上の整数、oは0以上の整数を表し、各繰返し単位中のR1、R2、R3及びR4は、それぞれ単一種類のものでも複数種類のものであってもよい)
で表され、pH4~7の範囲に含まれる範囲内でpHに応じて電荷が変化する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

正電荷と負電荷からなる両性イオン基を持つコポリマーは、水分子と静電的に強い相互作用を引き起こし、表面に強い水和膜を形成することで、タンパク質などとの非特異吸着を抑えることができる。これにより、生体内における血中透過性に優れたドラッグキャリアの開発、また組織工学や生物医学分野において、細胞分離や生体材料などに応用されている(非特許文献1)。

この両イオン性ポリマーにpH応答性を付与し、ポリマー自身の電荷をpHに応じて変化することができれば、DDSでのより高い到達効率の実現、タンパク質や細胞への吸着脱着の制御などが可能となり、より応用範囲が広がることが予測される。しかし、従来の研究では、生体や細胞に応用することが難しい、非常に低いpHのみでしか応答性を付与することができておらず、また、これに対する検討は行われていない。

産業上の利用分野

本発明は、ドラッグデリバリーシステム(DDS)用の担体等として有用な、pH応答性のコポリマーに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記一般式[I]:
【化1】
(省略)
(式中、R1は主鎖を構成する有機基、R2は正電荷を持つカチオン性基、R3はpH応答性を持つアニオン性基、R4は電荷を持たない有機基、mは1以上の整数、nは1以上の整数、oは0以上の整数を表し、各繰返し単位中のR1、R2、R3及びR4は、それぞれ単一種類のものでも複数種類のものであってもよい)
で表され、pH4~7の範囲に含まれる範囲内でpHに応じて電荷が変化する、pH応答性コポリマー。

【請求項2】
前記アニオン性基が、下記一般式[II]:
【化2】
(省略)
(式中、R5はスペーサー基を表す)
で表される請求項1記載のpH応答性コポリマー。

【請求項3】
前記R5が、主鎖に結合するビニル系モノマー残基以外の構造として、置換されていてもよい炭素数1~6アルキレン基を含み、アルキレン基は、炭素原子が酸素原子に置き換わったアルキレングリコール構造を少なくとも一部に含んでいてもよく、炭素数3~10のシクロアルキレン基を含んでいてもよく、該シクロアルキレン基は、1個~4個の置換基で置換されていてもよい、請求項2記載のpH応答性コポリマー。

【請求項4】
前記R5がシクロアルキレン基を含む、請求項3記載のpH応答性コポリマー。

【請求項5】
前記一般式[II]に示されるカルボキシル基が、前記シクロアルキレン基に結合している請求項4記載のpH応答性コポリマー。

【請求項6】
前記アニオン性基が、
【化3】
(省略)
で示されるいずれかの構造を有する、請求項3記載のpH応答性コポリマー。

【請求項7】
前記一般式[I]中のoが0ではなく、前記R4が、主鎖に結合するビニル系モノマー残基以外の部分の構造として、炭素数1~15の、置換されていてもよいアルキレン基であり、該アルキレン基の炭素原子が酸素原子に置き換わったアルキレングリコール構造を少なくとも一部に含んでいてもよい、請求項1~6のいずれか1項に記載のpH応答性コポリマー。

【請求項8】
前記R4が、1個~3個のエチレングリコール単位を含む、請求項7記載のpH応答性コポリマー。

【請求項9】
前記無電荷有機基が、
【化4】
(省略)
で示されるいずれかの構造を有する、請求項1~8のいずれか1項に記載のpH応答性コポリマー。

【請求項10】
前記カチオン性基が下記一般式[III]:
【化5】
(省略)
(式中、R6はスペーサー基、R7、R8及びR9は、互いに独立して炭素数1~6のアルキル基を表す)
で表される請求項1~9のいずれか1項に記載のpH応答性コポリマー。

【請求項11】
前記R1が下記一般式[IV]:
【化6】
(省略)
(式中、R10、R11及びR12は、互いに独立して水素又は炭素数1~6のアルキル基を表す)
で表される請求項1~10のいずれか1項に記載のpH応答性コポリマー。

【請求項12】
前記一般式[IV]中、R10、R11及びR12は、互いに独立して水素又はメチル基である請求項11記載のpH応答性コポリマー。

【請求項13】
前記一般式[I]中のm、n及びoの比率が、mを100とした場合、nが1~1000、oが0~1000である請求項1~12のいずれか1項に記載のpH応答性コポリマー。

【請求項14】
pH4.5~6.5の範囲内でpH応答性を発揮する、請求項1~13のいずれか1項に記載のpH応答性コポリマー。

【請求項15】
主鎖の少なくとも一端に官能基を有する請求項1~14のいずれか1項に記載のpH応答性コポリマー。

【請求項16】
前記官能基がカルボキシル基又はアミノ基である、請求項15記載のpH応答性コポリマー。

【請求項17】
請求項15又は16記載のpH応答性コポリマーから成るドラッグデリバリー用担体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019038504thum.jpg
出願権利状態 公開
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