ゴム弾性転移に基づく新規環境シンクロゲルの合成と新規材料への展開

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11167279
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 長崎 幸夫 東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (90198309)
• キーワード: ヘテロテレケリックス / ポリサイラミン / ハイドロゲル / 刺激応答性ゲル / DDS / スピノーダル分解 / アクチュエータ / ロッド-グロビュール転移

研究概要

I)ポリサイラミンテレケリックス合成 :
リチウムアミドを触媒として、2級ジアミンとジビニルシラン誘導体とのアニオン重付加反応で様々な分子量、組成のポリマーを合成した。プレポリマー末端に関しては、アミン過剰の条件下、一段で両末端2級アミノ基テレケリックスの合成を行なった。また別途、1 : 1付加物を単離し、その付加物の自己重化反応を行うことにより、片末端に2級アミノ基、他末端にビニルシリル基を有するヘテロテレケリックスの合成を行った。これは両末端が架橋に関するホモテレケリックスとの比較として、片末端をフリーにする材料設計に供する。
ii)分子応答特性の解析 :
これまでに得られている相転移現象に対して、I)で合成した材料の応答特性の比較検討を行なった。特にpH及び温度応答性、アニオンバインド能さらにはゴム弾性等を分子構造と信号応答特性の相関に基づき詳細に検討を加えた。
iii)架橋体の合成 :
3ないし4感応性のチオール及びイソシアナートを用い、両末端に2級アミノ基を有するテレケリックスの科学架橋体を調製した。また、ジイソシアナートを両末端に反応させた後、ジアミンで鎖延長し、ハードセグメントを有する物理架橋体の調製も行った。物理的架橋体は溶剤に可溶のため、キャスト法による製膜、デバイス化が可能である。さらにヘテロテレケリックポリサイラミンを任意の割合で用いることにより、自由末端を有するセグメントの導入が可能である。
iv)分子協調的相転移による増幅効果 :
架橋体を構成するポリサイラミン鎖はゴム弾性転移に伴い、コイル-クロビュール転移を引き起こし、分子鎖の両末端距離に一桁程度の変化を引き起こす事が期待できる。このような分子鎖一本についての信号変化が架橋点間距離を大きく変化させ、ゲル全体として増幅される事によりマクロな信号として取り出す事が可能である。この現象を追究するため、膨潤状態における粘弾性の測定を行い、膨潤して堅くなる初めてのゲルの調製が達成された。また分散重合により調製したマイクロ粒子の相転移に関して検討し、極めて安定なスキン相が、剛直に広がったコア膨潤ネットワークの過膨潤安定状態に起因することを突き止めた。

研究成果

• [文献書誌] 長崎幸夫: "Network Formation of Poly(ehtylene glycol)-b-Poly(D,L lactide) Micelle with Polyallyl amine on Surface"Journal of American Chemical Society. (in press).
• [文献書誌] 長崎幸夫: "Surface Characterization of Functionalized Polylactide through the Coating with Heterobifunctional Poly (ethylene glycol) / Polylactide Block Copolymers"Biomacromolecules. (in press).
• [文献書誌] 長崎幸夫: "Polyon Complex Micelles with Reactive Aldehyde Groups on Surface from Plasmid DNA and End-Functionalized Charged Block Copolymers"Macromolecules, Communication to the Editor. 32. 6892-6894 (1999)
• [文献書誌] 長崎幸夫: "Coating of Surface with Stabilized Reactive Micelles from Poly(ethylene glycol)-Poly(DL-lactic acid) Block Copolymers"Langmuir. 15. 5212-5218 (1999)
• [文献書誌] 長崎幸夫: "Preparation and characterization of polymer micelles from pory(ethylene glycol)-poly(d,l-lactide) block copolymer as potential drug carrier"Journal of Contolled Release. 62. 89-100 (1999)
• [文献書誌] 長崎幸夫: "Core-Polymerized Reactive Micelles from Heterotelechelic Amphiphilic Block Copolymers"Macromolecules. 32. 1140-1146 (1999)
• [文献書誌] 長崎幸夫: ""Molecular Design for A New Positive Electron-Beam", in "Micro- and Nanopatterning Polymers""ACS Symposium Series, Washington, D. C. , 706, pp. 276-289(1999). 14 (1999)
• [文献書誌] 長崎幸夫: "The "Reactive Polymer Micelle", Convenient Tool for Targetting Drug Delivery System in "Materials for Controlled Release Applications""ACS Symposium Series, Washington, D. C. , pp. 105-116(1998). 12 (1999)