| 研究課題/領域番号 |
22K19068
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
三浦 佳子 九州大学, 工学研究院, 教授 (00335069)
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| 研究分担者 |
檜垣 勇次 大分大学, 理工学部, 准教授 (40619649)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 自己組織化 / 精密重合 / 親水性高分子 / ブロック共重合体 / 糖鎖高分子 / 水溶性高分子 / 静電相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水溶液中での分子集合体は多くの場合、疎水性と親水性の構造を複合した両親媒性分子から成り立っている。この研究では、糖とPEGによる異なる水溶性のユニットのブロック共重合体を用いて検討を行い、エンタルピー的に水和するブロックとエントロピー的に水和するブロックを結合し、水に対する異なる作用と分子間相互作用によって、分子集合特性を獲得すると現象について詳細な検討を行う。詳細な分子集合体の分子構造、構成原理について、ライブラリー的な精密合成と、放射光を用いた構造解析によって明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
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、MgやSrは高分子間相互作用を示さなかった。
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で収縮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。
また、糖鎖高分子を有する双極性イオン型のブロック共重合体についても水溶液中での挙動を検討した。ポリマー型のフェニルボロン酸を組み合わせると、水溶液中で、フェニルボロン酸との相互作用に特異的に分子集合体を形成することがわかった。
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