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2010 年度 実績報告書

分子認識を駆使する高分子超構造体の創製と機能

計画研究

研究領域分子ナノシステムの創発化学
研究課題/領域番号 20111011
研究機関崇城大学

研究代表者

新海 征治  崇城大学, 工学部, 教授 (20038045)

研究分担者 田丸 俊一  崇城大学, 工学部, 准教授 (10454951)
白木 智丈  九州先端科学技術研究所, ナノテク研究室, 研究員 (10508089)
キーワード多糖 / 分子認識 / 超構造 / 機能創製 / 機能性高分子
研究概要

平成22年度は、有機小分子の自己組織体や人工修飾β-1,3-グルカン類を利用して、分子集積、特に規則的階層構造の構築について知見を得ることを目標に研究を実施した。
側鎖にアミノ基とカルボキシル基を導入した両性型カードランを合成し、pH応答的に集合・解離を制御することに成功した。さらに、この修飾カードランがDNAとの複合化が可能であり、pHに感応する遺伝子治療薬剤への展開の可能性を示すことに成功した。
酵素反応を活用して、側鎖にアミロース鎖を導入した半人工分岐カードランの合成に成功した。主鎖であるカードランが形成する3重螺旋と側鎖となるアミロースが形成する1重螺旋がそれぞれ異なる物質包摂能を示す。そこで、カードランにカーボンナノチューブを、アミロースにヨウ素を包摂することで、カーボンナノチューブを幹として、ヨウ素の一次元的集積体が枝状に配置された、高い階層性を有する分子集積体を、自己組織化によって形成することに成功した。さらに、この半人工多糖は蛍光性の導電性高分子とも複合化可能であることが確認された。
有機溶媒と水が形成する液液界面において、Huisgen環化重合反応を進行させることで、正方形の形状を有するモノマー分子の構造的対称性がそのまま維持された、高分子薄膜の創製に成功した。この薄膜は数十μm角の大きさにも及び、本成果は、高い規則性と高い階層性を有する高分子薄膜の創製のための設計指針を与えるとともに、モノマーであるポルフィリン分子が持つ機能性と構造的な階層性とに基づく高次な機能性を発現する、全く新しい微小材料の開発が期待される結果である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] pH-Responsive carboxylic β-1, 3-glucan polysaccharide for one-dimensional complexation with guest macromolecules.2011

    • 著者名/発表者名
      Le Thi Ngoc Lien, 白木智丈, Arnab Dawn, 土屋陽一, 徳永大輔, 田丸俊一, 榎本則行, 北條純一, 新海征治
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 9(11) ページ: 4266-4275

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcription of Chirality in the Organogel Systems Dictates the Enantiodifferentiating Photodimerization of Substituted Anthracene2010

    • 著者名/発表者名
      Arnab DAWN, Tomohiro SHIRAKI, Shuichi HARAGUCHI, Hiroki SATO, Kazuki SADA, Seiji SHINKAI
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 16(12) ページ: 3676-3689

    • 査読あり
  • [学会発表] 規則的分子配列を目指した高分子材料設計2011

    • 著者名/発表者名
      田丸俊一
    • 学会等名
      新学術領域「分子ナノシステムの創発化学」第二回公開シンポジウム
    • 発表場所
      芝、建築会館ホール
    • 年月日
      20110204-20110205
  • [学会発表] 自己組織化を基盤とする動的機能材料開発2011

    • 著者名/発表者名
      田丸俊一
    • 学会等名
      高分子九州支部フォーラム
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-03-12
  • [学会発表] Prepation and properties of organic thin films constructed by π-rich fromework2010

    • 著者名/発表者名
      田丸俊一、三原将、新海征治
    • 学会等名
      2010環太平洋国際化学会議
    • 発表場所
      Honolulu
    • 年月日
      20101215-20101220
  • [学会発表] Preparation and propaties of modified beta-1,3-glucans2010

    • 著者名/発表者名
      田丸俊一、徳永大輔、新海征治
    • 学会等名
      2010環太平洋国際化学会議
    • 発表場所
      Honolulu
    • 年月日
      20101215-20
  • [学会発表] 分子集合過程に働く協同効果2010

    • 著者名/発表者名
      田丸俊一、新海征治
    • 学会等名
      新学術領域「分子ナノシステムの創発化学」第二回全体会議
    • 発表場所
      富士ビューホテル
    • 年月日
      20100820-20100821
  • [学会発表] From Photochirogenesis to Mechanoresponsive Supramolecular Assembly : Anthracene-based Gelators in Action2010

    • 著者名/発表者名
      Arnab DAWN, Tomohiro SHIRAKI, Seiji SHINKAI
    • 学会等名
      5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      20100606-20100610
  • [学会発表] Carboxylic β-1,3-glucan polysaccharide : Synthesis, Characterization and Complexation with Single-stranded Home RNAs2010

    • 著者名/発表者名
      T.N.Lien LE, Tomohiro SHIRAKI, Daisuke TOKUNAGA, Shun-ichi TAMARU, Noriyuki ENOMOTO, Junichi HOJO, Seiji SHINKAI
    • 学会等名
      5th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
    • 発表場所
      奈良県新公会堂
    • 年月日
      20100606-20100610

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公開日: 2012-07-19  

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