2018 Fiscal Year Research-status Report
LCST型・UCST型の機能を併せ持つ温度応答性デンドリマーの設計
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17K06004
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
児島 千恵 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50405346)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高分子材料 / 刺激応答性材料 / 温度 / pH |
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| Outline of Annual Research Achievements |
温度応答性ポリマーはインテリジェントマテリアルとして様々な分野で利用されている。本研究では、研究例が少ないUCST型（加温によって溶解する）温度応答性ポリマーに着目した。そして、機能性ナノ粒子として有用なデンドリマーに、UCST型の温度応答性を付与し、インテリジェントマテリアルへの展開を目指している。昨年度は、フェニルアラニン（Phe）をもつカルボキシ末端ポリアミドアミン（PAMAM）デンドリマーは酸性pHでUCST型の温度応答性を示すことを明らかにし、温度応答性とpH応答性の二重刺激応答性を示すことがわかった。また、このデンドリマーの物質分離システムへの展開の可能性についても示した。
今年度は、上記の成果を学会や論文で発表するとともに、LCST型（加温によって白濁する）とUCST型を併せ持つデンドリマーの作製を行った。アミノ末端のPAMAMデンドリマーにPheを反応させ、続いて末端を無水コハク酸でカルボキシル化すると、高pHではUCST型の温度応答性を、低pHではLCST型（加温によって白濁する）の温度応答性を示すことがわかった。これは、このデンドリマーでは温度によってpH滴定挙動が著しく異なることが起因していると考えられる。このようなLCST型とUCST型の温度応答性をあわせもつポリマーは非常に珍しい。しかし、このデンドリマーのUCST型の温度応答性は緩慢であり、応用展開が難しかった。UCST型の温度応答性は双性イオン間の相互作用が重要であることが知られている。そこで、末端を弱酸のカルボキシル化ではなく、強酸のスルホ化したデンドリマーを作製した。合成したデンドリマーは、鋭敏なUCST型の温度応答性を示すことを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
この研究は３年のプロジェクトであり、当初の研究計画では、１年目にUCST型の温度応答性デンドリマーの作製、２年目にその応用、３年目にLCST型とUCST型をあわせもつ温度応答性デンドリマーの作製を行う予定であった。既に全ての項目の実施を達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記のとおり、当初の計画の全項目についての実施は達成したが、このデンドリマーの応用については、その可能性を示しただけであり、実際の実験系での応用についてはまだ検討できていない。本年度は、本研究で作製したpH・温度応答性デンドリマーの利用展開について検討を進める。
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| Causes of Carryover |
今年度分の110万円は使用したが、昨年度からの繰越金分が残った。本研究を通じて、大きな研究成果が得られたので、積極的に外部発表するための旅費や英文校正費などの経費として使用する予定である。
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