水溶性モノマーおよびマクロモノマーを用いた機能性ヒドロゲルとミクロスフェアの合成

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05650904
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 明石 満 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20145460)
• 研究分担者: 岸田 晶夫 鹿児島大学, 工学部, 助手 (60224929)
• キーワード: 配糖体ヒドロゲル / N-ビニルアセトアミド / 感熱応答性ポリマー / 感熱応答性ヒドロゲル / ポリエチレングリコールマクロモノマー / ノニオン性ミクロスフェア / アニオン性ミクロスフェア / カチオン性ミクロスフェア

研究概要

水溶性モノマーの重合により得られるヒドロゲルと、親水性マクロモノマーの共重合により得られる高分子ミクロスフェアに高機能を付与する目的で研究を実施し、以下のような実績をあげた。
【.encircled1.】新規な糖鎖を有するヒドロゲルをグルコシルエチルメタクリレートのラジカル共重合により合成した。生体親和性の高いヒドロゲルと評価された。【.encircled2.】N-ビニルアセトアミド(NVA)を出発物質としてヒドロゲルを合成し、基本的な性質を明らかにした。【.encircled3.】NVAから得られる水溶性ポリマーを加水分解したポリビニルアミンとし、種々の酸クロリドと反応させることにより側鎖に疎水性基を導入した。室温付近で曇天を持つことを見いだし、一連の新規な感熱応答性水溶性ポリマーを開発した。【.encircled4.】これに対応するモノマーを合成し、感熱応答性ヒドロゲルとした。【.encircled5.】高分子ミクロスフェア研究では、ポリエチレングリコール(PEG)マクロモノマーとスチレンとの共重合で得られるミクロスフェア表面に、PEG鎖が集積していることをESCA測定から明らかにした。【.encircled6.】この重合系にt-ブチルメタクリレートマクロモノマーを用いると、加水分解後に表面にポリアニオン鎖を持つミクロスフェアが得られた。その水分散性はpHに応答することを見いだした。【.encircled7.】次に、ポリビニルピリジンの4級化物をマクロモノマー化し、同様な手法でポリカチオンミクロスフェアを合成し、ESCAでの表面分析によりミクロスフェア表面へのグラフト鎖の集積と環境応答性を明確に示した。
以上の新しい知見より、水溶性モノマーの重合により種々の高機能ヒドロゲルが合成できること、水溶性マクロモノマーもまた機能性材料の重要な出発物質であること等を結論として得た。

研究成果

• [文献書誌] 明石満、才畑真哉、八島栄次、杉田修一、丸茂国臣: "Novel Nonionic and Cationic Hydrogels Prepared from N-Vinylacetamide" Journal of Polymer Science,Part A,Polymer Chemistry Edition. 31. 1153-1160 (1993)
• [文献書誌] Medyan Riza,Ignac Capek,岸田晶夫,明石満: "Graft Copolymers Having Hydrophobic Backbone and Hydrophilic Branches 8.Effect of Temperature on the Dispersion Copolymerization of Poly(ethylene glycol)Macromonomer with Styrene" Angewandte Makromoleculare Chemie. 206. 69-75 (1993)
• [文献書誌] Ignac Capek,明石満: "On the Radical Polymerization of Macromonomers" Journal of Macromolecular Science-Review. 33. 369-436 (1993)
• [文献書誌] 福留功博,鈴木和哉,八島栄次,明石満: "Synthesis of Nonionic and Anionic Hydrogels Bearing a Monosaccharide Residue and Their Properties" Journal of Applied Polymer Science. (印刷中).
• [文献書誌] Medyan Riza,戸倉清一,岸田晶夫,明石満: "Graft Copolymers Having Hydrophobic Backbone and Hydrophilic Branches.9.Preparation of Water Dispersible Microspheres Having Polycationic Branches on Their Surfaces" New Polymeric Materials. (印刷中).