耐塩性・耐熱性・耐光性・抗菌性を向上する 環状PEG修飾金属ナノ粒子

金ナノ粒子（AuNPs）、銀ナノ粒子（AgNPs）といった金属ナノ粒子は、バイオセンサー、細胞内プローブ、薬物送達物質、光学造影物質等の用途に応用されている。これらの用途に用いるにあたっては、直鎖状、分枝状、星型、くし形のポリエチレンオキシドなどポリマーを用いた表面修飾によって分散性・滞留性などの性能を安定させている。しかしながら、こういった従来の方法による金属ナノ粒子は、耐塩性が必ずしも十分でなく、粒子が生体内・生体組織中の高いNaCl濃度下や40℃以上の高温環境下で変質又は劣化しやすく、十分な効果が得られない課題があった。本発明は、耐塩性や耐熱性を高め、増感剤や医薬組成物として好適に利用可能な修飾金属ナノ粒子を提供するための技術である。

本技術は、環状ポリエーテルによって修飾された金属ナノ粒子を提供する。末端を持たない環状ポリマーは、直鎖状ポリマーと比較して、ガラス転移温度が高い、体積が小さい、密度が高い、粘度が低い、塩や温度に対するミセルの抵抗性が高い、界面活性が高いなどの特徴がある。特に、本研究室では、環状PEGの物理吸着によってAuNPsとAgNPsの分散安定性が劇的に向上することを報告してきた。これら先行研究を踏まえ、今回AgNPsの調製プロセスにおける環状PEGの利用について検討したところ、環状PEGを用いたAgNPsは、サイズが小さいにも関わらずNaClに対して優れた安定特性を示し、光吸収強度の持続性も劇的に改善した。また、環状PEGで修飾したAuNPsは40℃以上の耐熱性、30倍以上の耐塩性を付加できた。