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低分子量の界面活性剤が形成する「ひも状」ミセルは、一つ一つの構成分子が離合集散を繰り返す動的な分子集合体である。そのため、通常の高分子溶液とはストレスに対する応答特性を異にしており、新しいソフトマテリアルの一つとして研究が進められている。
本研究課題では、生体適合性や生分解性に富む「グリーンな界面活性剤」による粘弾性流体(ひも状ミセル)の調製を目指している。具体的には、グリーンな界面活性剤の水溶液に第三物質(界面活性剤、油、アルコール等)を添加することで、水をベースとした粘弾性流体を得ていく方針である。すなわち、形成される分子集合体の曲率を第三物質の添加により如何に制御していくかがポイントとなる。
今年度はオキシエチレン鎖を親水基、コレステロールを疎水基として有する非イオン性の界面活性剤(ChEO20)に着目した。コレステロールは天然由来の物質であり、ChEO20もグリーンな界面活性剤と捉えることができる。この界面活性剤は水中で、球状ミセル相の濃度領域を経てミセル状キュービック相に相変化する。ここにアルカノールアミドの一種(C-11S)を添加すると、C-11SはChEO20の分子集合体中に可溶化され、球状ミセルからロッド状ミセルへの構造変化を引き起こした。結果として、ChEO20/C-11S/水の三成分混合系は、目的とする粘弾性流体になることが、動的粘弾性と小角X線散乱法(SAXS)による測定から明らかとなった。このような検討から得られる知見は、食品、化粧品、パーソナルケア商品等の処方に際し有益な学術情報となる。
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