分子シンクロ機能を持つコア-コロナ型高分子ナノスフェア

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11167270
• 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 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (60224929) ; 芹澤 武 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (30284904)
• キーワード: ポリエチレングリコールマクロノモノマー / ポリスチレン微粒子 / 電子顕微鏡観察 / コアーコロナ構造 / ポリメタクリル酸メチル / ステレオコンプレックス形成 / 水晶発振子 / 高分子超薄膜形成

研究概要

親水性高分子をコロナに持つポリスチレンコアナノ微粒子は、親水性マクロモノマーとスチレンのラジカル共重合を水-エタノール混合溶媒を用いて行うと合成できる。親水性高分子の機能発現に相応しいグラフトポリマーであり、この粒径100-3000nmの単分散性微粒子は薬物担体等の多機能を有している。まず、この微粒子のコア-コロナ構造を明らかにするために、ポリエチレングリコールマクロノモノマーをコロナに持つポリスチレン微粒子を合成しエポキシ樹脂に包埋し、ミクロトームで切断し割断面を電子顕微鏡観察した。マクロモノマーの分子量等を変化させ調べた結果、コア-コロナ構造の詳細が明らかになり、次年度以降の研究の基礎となる知見が得られた。別途、電荷を持つコア-コロナ型微粒子の集合挙動を調べ、環境に応答したミクロな化学構造変化がマクロな高分子集合系構築を生み出す"分子シンクロシステム"を見いだした。
また、立体規則性ポリメタクリル酸メチル(PMMA)のステレオコンプレックス形成に着目し、水晶発振子を用いて、アイソタクチックおよびシンジオタクチックPMMAを交互に吸着させることにより高分子超薄膜形成が可能であることを見いだした。明らかにステレオコンプレックス形成を駆動力としており、この高分子をシンクロさせた新しいコンセプトによる高分子薄膜形成が広範に研究展開する可能性があると結論した。D、Lポリ乳酸のコンプレックス形成を駆動力とした高分子薄膜形成についても詳細に検討した。

研究成果

• [文献書誌] T.Serizawa,K.Taniguchi,M.Akashi: "Hetero-Coagulation of Polymeric Core-Corona Nanospheres"Colloids Surf.. (印刷中).
• [文献書誌] T.Serizawa,K.Hamada,T.Kitayama,N.Fujimoto,K.Hatada,M.Akashi: "Stepwise Stereocomplex Assembly of Stereoregular Poly(methylmethacrylate)s on a Substrate"J.Am.Chem.Soc.. (印刷中).
• [文献書誌] T.Serizawa,S.Takehara,M.Akashi: "Transmission Electron Microscopic Study of Cross-Sectional Morphologies of Core-Corona Polymeric Nanospheres"Macromolecules. (印刷中).
• [文献書誌] M-Q.Chen,A.Kishida,T.Serizawa,M.Akashi: "Nanosphere Formation in Copolymerization of Methyl Methacrylate with Poly(ethylene glycol)Macromonomers"J.Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.. (印刷中).