2023 Fiscal Year Annual Research Report
Novel self-assembled molecules in aqueous solution by double hydrophilic block copolymers
Publicly Offered Research
| Project Area | Aquatic Functional Materials: Creation of New Materials Science for Environment-Friendly and Active Functions |
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| Project/Area Number |
22H04553
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
三浦 佳子 九州大学, 工学研究院, 教授 (00335069)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 糖鎖高分子 / 自己組織化 / リビングラジカル重合 / 水 / 糖鎖間相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水溶性の高分子は、単純には水に1分子的に溶解していると考えられるが、高分子の水溶性を発現している、官能基が他の分子と結合して、超分子的を形成することができれば、両親媒性に基づく、これまでによく知られている分子集合体とは異なる機能を発揮すると考えられる。本研究では、親水性の高分子、親水性のブロック共重合体による分子集合体の開発について検討した。
糖鎖を側鎖に有する糖鎖高分子について、水溶液中での挙動について検討した。マンノースを側鎖に有するメタクリレート型の主鎖を持つ高分子について、水晶発振子上に固定化して、分子間相互作用について調べた。カルシウムイオン存在下で、高分子間に強い相互作用が働くことが示唆された。一方で、側鎖糖鎖がグルコース型の高分子や主鎖がアクリルアミドの高分子は分子間相互作用が弱かった。また、2価イオンに関しては、カルシウム依存的で、マグネシウムやストロンチウムは高分子間相互作用を示さなかった。また、糖鎖高分子の分子鎖長については100量体以上の長さが分子間相互作用に必要で、5 nm以上の糖鎖高分子の反応場が寄与していることがわかった。。また、この高分子の水の状態をIRによって調べると、分子間相互作用を示す高分子は、水に関する振動の種類が多くあり、自由水も水素結合している水もあり、他の高分子と相互作用する余地が大きいことが示唆された。
マンノース型のポリメタクリレートについて、溶液中および有機溶媒中での自己組織化能について検討した。有機溶媒と水溶液での分子の広がりをサイズ排除クロマトグラフィー（GPC）で検討した。マンノース型のポリメタクリレート、ポリアクリレートは水溶液中とDMF中での相対的な分子量の差が大きく、水中で収縮する割合が大きく自己組織化することが示唆された。一方で、アクリルアミド型の高分子は水溶液中でよく水和して広がっていることがわかった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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