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酸化重合により合成された水溶性ポリアルブチンの両親媒性化とカプセル化剤への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K05211
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関岩手大学

研究代表者

芝崎 祐二  岩手大学, 理工学部, 准教授 (90323790)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードポリフェノール / 合成高分子 / 抗菌 / 抗酸化 / タンパクカプセル化 / 生体適合性 / アルブチン / カテキン / ウシ血清アルブミン / 重合 / アルブミン / ポリマー / ミセル / 細胞毒性 / MTTアッセイ / 酸化重合 / 抗菌性 / 天然フェノール / 酸化カップリング重合 / ドラッグデリバリー / カチオンブロック共重合体
研究成果の概要

水中におけるアルブチン(Arb)の酸化重合によりポリアルブチン(PArb)を合成し、アルキル基の導入を行い、ミセル形成能を付与、各種特性を評価した。C8基を30%導入したPArbは最小の臨界ミセル濃度(CMC)1.3mg/mLを示した。ミセルはワーム状で、アルキル置換種、置換度に応じてその形態を変えた。ポリマーはHeLa細胞、L929細胞に対して測定濃度範囲内で無毒であった。一方、大腸菌、黄色ブドウ球菌に対してポリフェノールとしては高レベルの抗菌性を示し、高分子量化により抗菌性が増幅された。また、βカロテンの退色試験、ならびにDPPHのラジカル消去実験により高い抗酸化性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

合成高分子はその利便性から私たちの住環境の向上に貢献してきたが、地球温暖化問題の中、化石資源からの脱却は喫緊の課題である。アルブチンは美白効果と高い生体適合性の認められる化合物であり、多くの化粧水に含まれている。現在、酵素反応によるヒドロキノンとグルコースの縮合により合成されている。私たちはアルブチンを水中で反応させることで、アルブチンは連続的に結合したポリアルブチンが生成することを見出し、それがこれまでにない機能(抗菌、抗酸化、吸着、タンパク包接)を示すことを明らかとした。この新化合物は従来の合成高分子とは全く異なる高機能天然由来化合物であり、環境調和型新素材として活用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Ulsan National Institute of Technology(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Preparation of glycoside polymer micelles with antioxidant polyphenolic cores using alkylated poly(arbutin)s2019

    • 著者名/発表者名
      Seto Ayaka、Kajiwara Rika、Song Jaeeun、Shin Eeseul、Kim Byeong-Su、Kofujita Hisayoshi、Oishi Yoshiyuki、Shibasaki Yuji
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 9 号: 14 ページ: 7777-7785

    • DOI

      10.1039/c8ra09090d

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced antimicrobial activities of polymerized arbutin and its derivatives prepared by oxidative polymerization of arbutin2019

    • 著者名/発表者名
      Kajiwara Rika、Seto Ayaka、Kofujita Hisayoshi、Shiba Yoko、Oishi Yoshiyuki、Shibasaki Yuji
    • 雑誌名

      Reactive and Functional Polymers

      巻: 138 ページ: 39-45

    • DOI

      10.1016/j.reactfunctpolym.2019.02.008

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アルブチンからの合成ポリフェノールの開発と特性2019

    • 著者名/発表者名
      芝崎祐二
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会東北ブロック発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリアルブチンとウシ血清アルブミンとの相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      近江祥太、梶原里華、瀬戸彩佳、小藤田久義、塚本匡、大石好行、芝崎祐二
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキ化ポリブチンのプロピレフィムへ吸着と表面特性2018

    • 著者名/発表者名
      瀬戸彩佳、小藤田久義、芝崎祐二、大石好行
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリアルブチンの表面集積化と抗菌作用2018

    • 著者名/発表者名
      梶原里華、小藤田久義、大石好行、芝崎祐二
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アルブチンの酸化重合によるポリフェノールの合成と展開2018

    • 著者名/発表者名
      芝崎祐二
    • 学会等名
      第26回 日本ポリイミド・芳香族系高分子会議
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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