ポリマクロモノマー超分子構造における糖側鎖の役割

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10134221
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 梶原 莞爾 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (10133133)
• 研究分担者: 浦川 宏 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (10183211)
• キーワード: ポリマクロモノマー / 小角X線散乱 / ラクトビオース / リビングラジカル重合 / 分子モデル / 分子内ミセル / 複合ポリスチレン

研究概要

オリゴ糖側鎖の長さは糖複合ポリスチレンの構造にどのような影響を及ぼすであろうか。側鎖にラクトビオースを持つ糖複合ポリスチレンをリビングラヂカル重合により調整した。これらの試料の重合度はGPC結果から29および92、分子量分布指数はそれぞれ1.12および1.22であることが分かっている。また別に比較的高分子量の試料をラヂカル重合により調整した。従って高分子量試料の分子量分布は広く2以上であると予想される。重合度が高い2試料については、その水溶液から観察された小角X線散乱はほぼ円筒状物体の散乱プロフィールで近似でき、その円筒断面の慣性半径は重合度に無関係で約13Å程度であった。この結果を基にラクトビオース側鎖糖複合ポリスチレンの分子モデルを構築し、計算機シミュレーションを行った後、モデルから直接計算した散乱プロフィールと小角X線散乱プロフィールを比較した。この結果から、ポリスチレン骨格鎖は緩やかな螺旋を巻き、全体としては円筒状の形態をとる。ポリスチレン骨格鎖の形態は重合度にほとんど依存しない。マルトペントース側鎖の場合よりも螺旋径はより大きい。この場合、ポリスチレン螺旋はシンヂオタクティックポリスチレン結晶のような規則的な螺旋ではなく、擬螺旋状とでもいうべき性格のもので、本質的にはランダムコイルであると考えられる。糖側鎖は骨格に対してほぼ垂直に接合し、円筒表面にはオリゴ糖末端が突き出ている。
糖複合ポリスチレンは水溶液中では分子棒状ミセルを形成する。ポリスチレン骨格鎖は緩やかな擬螺旋形態をとり、糖側鎖末端がすべて分子棒状ミセルの表面に突き出ることにより、高次認識機能を発揮すると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] B.T.Stokke,他: "Structural studies of homogeneous calcium alginate gels" The Wiley Polymer Networks Group Review Series,. 1. 119-128 (1998)
• [文献書誌] Y.Ikeda,他: "Synthesis and characterization of poly(oxytetramethylene) ionene with 2,2'-bipyridinium units" Macromolecules,. 31. 1246-1253 (1998)
• [文献書誌] T.Coviello,他: "Conformational characteristics of oxidized scleroglucan" Macromolecules,. 31. 1602-1607 (1998)
• [文献書誌] T.Coviello,他: "Conformational analysis of α,β-poly(N-hydroxyethyl)-dl-aspartamide(PHEA)and α,β-polyas-arthydrazide(PAHy)polymers in aqueous solution" Polymer,. 39. 4159-4164 (1998)
• [文献書誌] 湯口宣明、他: "キサンタン-ガラクトマンナン混合系のゲル化機構" 高分子,. 644-652 (1998)
• [文献書誌] I.Wataoka,: "Structural characterization of glycoconjugate polystyrene in aqueous solution;" Macromolecules,in press.