2015 Fiscal Year Annual Research Report
新規両親媒性高分子を用いた金属イオンの定量的還元と高機能金属ナノ粒子の創製
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26870617
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
松隈 大輔 東京理科大学, 理学部, 助教 (30569174)
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2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 酸化還元活性 / ポリエチレングリコール / ピリジン / ブロック共重合体 / 金属ナノ粒子 / 自動還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、Poly(ethylene glycol) (PEG) およびPyridine acrylate モノマー(Py) からなる両親媒性高分子において、PEG とPyridine がブロック配列した一次構造を有する場合(PEG-b-Pys)にのみ、酸化還元活性を示すことを見出した。これは、合成高分子が限定された分子配列において構成成分には無い新たな化学機能を発現することを示している。本研究では、PEG-b-Py の分子配列依存的な酸化還元活性発現メカニズムを、高分子の構造因子・化学的反応同定・酸化還元タンパク質との相互作用評価から調査するとともに、PEG-b-Pys の酸化還元活性に基づいて起こる金属イオンの自動還元反応から機能性金属ナノ粒子を作製することを目指した。
26年度において、PEG-b-Pys の酸化還元活性が①Pyridine の化学特性に由来すること・②電子種の放出を伴う還元反応であること・③酸化還元タンパク質との相互作用でも有効に機能することを確認した。27年度では、PEG-b-Pys 存在下での金属イオンの自動還元反応から金属ナノ粒子形成を調査した。硝酸銀水溶液にPEG-b-Pys を添加したところ、所定時間経過後に銀ナノ粒子の形成が確認できた。還元速度は、PEG-b-Pys の酸化還元活性に依存して変化したことから、PEG-b-Pys の還元能に基づくナノ粒子生成が示唆された。ナノ粒子成長過程の時間追跡から、ナノ粒子の生成は微小核の生成・核凝集・融合成長を伴うことを確認した。さらに、硝酸銀／塩化金混合水溶液にPEG-b-Pys を添加したところ、金銀複合ナノ粒子の生成が確認できた。金銀複合ナノ粒子UV-vis スペクトルは、金属イオン水溶液の混合比率の変化に伴って変化したことから、元素組成比を定量的制御可能な金属ナノ粒子の作製が期待できた。
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