2017 Fiscal Year Research-status Report
蜘蛛糸の構造をモチーフとした高分子材料の創製と機能発現
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16K17963
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
山田 修平 近畿大学, 分子工学研究所, 助教 (00615932)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ポリペプチド / ネットワークポリマー / アミノ酸 / 炭酸ジフェニル / ウレタン / 高分子合成 / 架橋 / エラストマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では蜘蛛糸を構成するたんぱく質をモチーフとして、汎用の合成高分子に種々のポリペプチド鎖を連結させた高分子の化学合成法を確立させ, 蜘蛛糸に見られるような高強度・高伸縮性を実現した新規ネットワークポリマーの創製を目指す。
昨年度は我々がこれまでに開発してきた活性ウレタン誘導体の連鎖重縮合法を用いて、ソフトセグメントに汎用の高分子材料であるポリプロピレングリコールおよびポリブタジエンを選択して、それぞれの両末端のアミノ基を重合開始点としてポリアラニン鎖(ハードセグメント)を導入したポリマーを合成した。その化学構造と力学強度の相関関係を明らかとした。
本年度は昨年合成したポリマーの詳細な解析を行うため原子間力顕微鏡、走査型電子顕微鏡を用いた相分離構造の解析や動的粘弾性測定を用いた熱物性に関する調査を実施した。また、これらネットワークポリマー のさらなる強度の向上を目的として、ハードセグメントに部分的に化学架橋を組み込めないかと考え高分子合成後に架橋反応が可能は反応性(側鎖)のモノマー類の合成に着手した。反応性の側鎖としてアルケン、アルキン、スチレン構造を含むアミノ酸の活性ウレタン誘導体を合成しての重縮合反応を行ったところ、重合後も側鎖構造が保持されたポリペプチドが効率的に合成できることが明らかとなった。これらはポリマーはその後のチオール・エン反応やラジカル付加反応によって高い効率で架橋できることが明らかとなり、ネットワークポリマー のさらなる強度向上に寄与できると期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた蜘蛛糸をモチーフとする高分子材料の化学合成法を確立させ、ポリペプチドの化学構造と力学特性の相関について基礎的な知見を得た。今年度は種々の測定機器を用いた詳細な解析を進め, また力学強度のさらなる向上を目的として化学架橋が可能な側鎖反応性モノマーの合成に着手できたことから「②おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の結果をもとにして、化学架橋が可能な側鎖反応性モノマーの設計・合成を継続して行いネットワークポリマーの強度・伸縮性のさらなる向上を目指す。
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| Causes of Carryover |
効率的な合成ルートを構築できたことで試薬購入の使用額を減らすことができた。本年の未使用分は次年度の試薬・器具の購入に充てる予定である。
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Research Products
(6 results)
