2011 Fiscal Year Annual Research Report
高度に機能化された感温性ソフトインターフェースを持つ架橋ポリマーソームの創成
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Soft-Interface Science |
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| Project/Area Number |
23106717
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
遊佐 真一 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00301432)
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| Keywords | ミセル / 制御重合 / 中空粒子 / 感温性 / 光架橋 / 鋳型 |
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| Research Abstract |
本研究ではこれまで続けてきた可逆的付加-開裂連鎖移動(RAFT)型の精密ラジカル重合法を基盤とした革新的な合成手法により、コアが中空の架橋ポリマーソームを創出する。さらに架橋ポリマーソームの空孔と外部の水相を隔てる架橋したシェル層に感温性ポリマーを用いる。室温付近で感温性のシェルは水和するので空孔内と水相間の物質交換が可能だが、ある温度以上で架橋シェルの脱水和により、シェル内の間隙が閉じるので、薬剤などのゲスト分子を空孔内に保持できると期待される。
感温性のポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)は室温で側鎖のアミド基と水分子の水素結合で水和して水に溶解するが、下限臨界溶液温度(LCST)以上に温度を上昇すると、水素結合が壊れて脱水和するために沈殿を生じる。感温性のPNIPAM中に数モル%の光架橋性のシンナモイル基をランダムに導入したブロックと、親水性でアニオン性ポリマーのPAMPSからなるジブロック共重合体(P(NIPAM/CEA)-b-PAMPS)をRAFT重合で合成した。また水中でPNIPAMホモポリマーとポリアクリル酸(PAA)ホモポリマーを等量混合すると、PNIPAM側鎖のアミド基とPAA側鎖のカルボン酸の水素結合による相互作用で、コンプレックスを形成して沈殿を生じ、透析で溶媒をメタノールなどの有機溶媒に置換すると、コンプレックスは解離することを確認した。このPNIPAMとPAAの水素結合による相互作用を利用して感温性のシェル層を持つポリマーソームの合成を行っている。
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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
親水性ポリマーの構造を最初の計画から変更しているが、その他は大きな問題なく実験は進んでいる。目的とする。温度応答性で光架橋性基を含むジブロック共重合体は合成ができている。また、ポリマーソームを形成させるための鋳型となるジブロック共重合体も合成できている。さらに、鋳型となる高分子と温度応答性のジブロック共重合体は水素結合による相互作用があることを確認した。したがってポリマーソームを作製する準備は整っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は合成した鋳型高分子ミセルと光架橋性基を含む感温性ジブロック共重合体の水素結合による相互作用で、コア-シェル-コロナ型の3層ミセルを形成する。このミセルに光を照射することで、シェル中に含まれる光架橋性基の光架橋を行った後に、有機溶媒による透析で鋳型を形成していた高分子ミセルを取り除くことで、コアが中空の感温性ポリマーソームを合成する。
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[Journal Article] Novel LaBO_3 hollow nanospheres of size 34±2nm templated by polymeric micelles2012
Author(s)
M.Sasidharan, N.Gunawardhana, N.Gunawardhana, H.N.Luitel, T.Yokoi, M.Inoue, S.Yusa, T.Watari, M.Yoshio, T.Tatsumi, K.Nakashima
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Journal Title
Journal of Colloid and Interface Science
Volume: 370巻
Pages: 51-57
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Solubilization of C_<60> by micellization with a thermoresponsive block copolymer in water : Characterization, singlet oxygen generation, and DNA photocleavage2011
Author(s)
S.Yusa, S.Awa, M.Ito, T.Kawase, T.Takada, K.Nakashima, D.Liu, S.Yamago, Y.Morishima
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Journal Title
Journal of Polymer Science Part A : Polymer Chemistry
Volume: 49巻
Pages: 2761-2770
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] pH-responsive Flocculation and Dispersion Behavior of Janus Particles in Water2011
Author(s)
M.Ito, R.Enomoto, K.Osawa, Y.Daiko, T.Yazawa, S.Fujii, Y.Yokoyama, Y.Miyanari, Y.Nakamura, A.Nakao, Y.Iwasaki, S.Yusa
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Journal Title
Polymer Journal
Volume: 66巻
Pages: 181-188
DOI
Peer Reviewed
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