Research Paper 分子ネックレス構造による人工膵臓分子マシン

江川, 祐哉

鎖状高分子が多数の環状分子を貫いた構造は分子ネックレスとよばれる。この分子ネックレス構造の環状分子に対し,糖センサー分子のフェニルボロン酸(PBA)を導入することで,糖により崩壊する分子マシンになることを既に報告している。本研究では,新たにニトロフェニルボロン酸(NPBA)を用いた検討を行った。NPBAを用いた場合,グルコースに対する応答が改善した。これはNPBAの糖への高い親和性に加え,分子ネックレス中でのNPBAの3次元的配置によるものと考えられた。鎖状高分子の先にインスリンを導入して分子ネックレスを調製し,糖に応答しインスリンを放出する,人工膵臓としても機能することを確認した。 We hava improved a sugar response of an artificial pancreas system based on a molecular neklace structure. Our previous system was composed of two materials. One was a bead-like molecule modified with a sugar sensor moiety, phenylboronic acid-modified γ-cyclodextrin (PBA-γ-CyD). The other was a chain polymer modified with naphthalene and insulin at each terminal, naphthalene-polyethylene glycol-insulin (Naph-PEG-Ins). The Naph-PEG-Ins/PBA-γ-CyD molecular necklace was poorly water soluble at pH 7.4; however, sugar addition induced disintegration of the molecular necklace, and the release rate of Naph-PEG-Ins was accelerated. In this study, the sugar sensor moiety was replaced by nitrophenylboronic acid (NPBA). The molecular necklace containing NPBA showed a better sugar response due to its stronger sugar affinity and its three-dimensional arrangement in the molecular necklace.
科学研究補助金研究成果報告書 研究種目:若手研究(B), 研究期間:2013~2015, 課題番号:25860027, 研究分野:物理化学, 研究者番号:90400267. 6p.

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