両親媒性高分子の分子設計による自己組織化の制御

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10450354
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 森島 洋太郎 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70028249)
• 研究分担者: 橋爪 章仁 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70294147) ; 四方 俊幸 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10178858)
• キーワード: 両親媒性高分子電解質 / 自己組織化 / ユニマーミセル / 動的光散乱 / 静的光散乱 / キャピラリー電気泳動

研究概要

電解質モノマーと疎水性モノマーのランダム共重合体ついて、以下の合成を行った。(1)自己組織化における疎水基の寄与を調べるために、同一炭素数(C4からC16)の直鎖状、分岐状,環状(>C6)の飽和および不飽和炭化水素を疎水基として置換したメタクリルアミド型モノマーを合成し、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ナトリウム(AMPS)と様々な組成で共重合して完全にランダムな共重合体を合成した。(2)疎水基と主鎖を結ぶスペーサー結合の効果を調べるために、アミド結合またはエステル結合を介して疎水基を直接主鎖に結合したランダム共重合体及び、長さの異なるポリエチレン鎖やポリオキシエチレン鎖を介して結合したランダム共重合体を合成した。(3)電解質モノマー単位と疎水性モノマー単位の連鎖配列(連鎖分布)及び重合度の異なる両親媒性ランダム共重合を合成した。
上記の両親媒性ランダム共重合体の自己組織化によって生成したナノ構造体のキャラクタリゼーションを行った。まず、静的光散乱法によりナノ構造体の慣性半径の測定を行った。また、動的光散乱法、体積排除クロマトグラフィー(GPC)、キャピラリー電気泳動法により動的な広がりの評価を行った。さらに、ナノ組織体の巨視的なダイナミックスの評価をレオメータを用いた力学緩和法によて行った。その結果、炭素数12の直鎖状飽和炭化水素を含むメタクリルアミド型モノマーとAMPSとからなる両親媒性高分子電解質では疎水基のモル組成が10%以下と50%以上で分子間の会合が生じるが、10%以下の場合は会合体が二様の粒径分布を有するのに対し、50%以上の場合は一様の粒径分布を持つことなどが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Shin-ichi Yusa,et al.: "Hydrophobic Self-Association of CHolesterol Moieties Covalently Linked to Polyelectrolytes:Effect of Spacer Bond" Langmuir. 14(21). 6059-6067 (1998)
• [文献書誌] Takeshi Sato,et al.: "Effect of Protein Aggregation on the Binding of Lysozyme to Pyrene-Labeled Polyanions" Langmuir. 14(19). 5430-5437 (1998)
• [文献書誌] Tatsuyoshi Kawamoto,et al: "Interactions of a Pyrene-Labeled Polyelectrolyte with Oppositely Charged Rodlike Micelles Monitored by Fluorescence Quenching with Thallium Ions" Langmuir. 14(23). 6669-6675 (1998)
• [文献書誌] Hiroshi Yamamoto,et al.: "Fluorescence Studies of Hydrophobic Association of Random Copolymers of Sodium 2-(Acrylamido)-2-methylpropanesulfonate and N-Dodecylmethacrylamide in Water" Macromolecules. 31(11). 3588-3594 (1998)
• [文献書誌] Masanobu Mizusaki,et al.: "Interaction of Pyrene-Labeled Hydrophobically Modified Polyelectrolytes with Oppositely Charged Mixed Micelles Studied by Fluorescence Quenching" J.Phys.Chem.B. 102(11). 1908-1915 (1998)
• [文献書誌] Krzysztof Szczubialka,et al.: "Micelle Formation of Diblock Copolymers of Styrene and Sulfonated Isoprene in Aqueous Solution" Langmuir. 15(2). 454-462 (1999)