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2016 年度 実施状況報告書

ポリフェノール模倣高分子の精密重合と天然を超える機能創出

研究課題

研究課題/領域番号 15K17440
研究機関東京大学

研究代表者

江島 広貴  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00724543)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードポリフェノール / RAFT重合
研究実績の概要

ポリフェノールは植物の葉、茎、樹皮、果皮、種子などに多く含まれているバイオマス由来の化合物であり、抗酸化作用、抗炎症性、抗菌作用といった優れた生理活性を持つ。植物性ポリフェノールの化学構造から着想を得た新たなポリマー、ポリビニルガロール(PVGal)の合成法を昨年度に確立した。今年度はまずガロール基の含有率を制御するために、ブチルアクリレート(BA)との共重合体、P(VGal-co-BA)の合成を試みた。しかしながらガロール基の保護基であるメトキシ基を脱保護する最終ステップにおいてBAのエステル基が三臭化ホウ素の高いルイス酸性により分解されてしまった。そこでより温和な条件で脱保護可能なフェノール基の保護基をいくつか検討した。その中でメトキシメチル基を保護基として用いたところ、脱保護反応がBAに影響を与えず問題なく進行することを見出した。メトキシメチル基を保護基とする合成経路で、ポリビニルフェノール、ポリビニルカテコールのBAとの共重合体やスターポリマーも合成することができた。次にこれらの抗酸化活性を1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル(DPPH)ラジカル消去活性、2,2'-アジノビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸アンモニウム(ABTS)ラジカル消去活性、酸素ラジカル吸収能(Oxygen Radical Absorbance Capacity, ORAC)法によって調べた。ガロール基を持つポリマーは特に高い抗酸化活性を示し、一部の天然のポリフェノールよりも強い抗酸化活性を示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

多少の合成経路の変更はあったものの、当初の計画通りにカテコールポリマーとガロールポリマーの共重合体を含む様々なポリフェノール模倣高分子を精密重合することに成功し、高い抗酸化活性を発現したから。

今後の研究の推進方策

本年で確立した重合法を用いると抗酸化活性をもつPVGalと他の共重合体を自在に合成することができるようになった。今後は本共重合体を、抗酸化活性を持つナノキャリアへと自己集合させることを目指す。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Non-swellable self-healing polymer with long-term stability under seawater2017

    • 著者名/発表者名
      Chaehoon Kim, Hirotaka Ejima, Naoko Yoshie
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 ページ: 19288-19295

    • DOI

      10.1039/c7ra01778b

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Antioxidant and Adsorption Properties of Bioinspired Phenolic Polymers: A Comparative Study of Catechol and Gallol2016

    • 著者名/発表者名
      Kan Zhan, Hirotaka Ejima, Naoko Yoshie
    • 雑誌名

      ACS Sustainable Chemistry and Engineering

      巻: 4 ページ: 3857-3863

    • DOI

      10.1021/acssuschemeng.6b00626

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Seawater-Assisted Self-Healing of Catechol Polymers via Hydrogen Bonding and Coordination Interactions2016

    • 著者名/発表者名
      Jincai Li, Hirotaka Ejima, Naoko Yoshie
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials and Interfaces

      巻: 8 ページ: 19047-19053

    • DOI

      10.1021/acsami.6b04075

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Antioxidant and adhesive properties of polyphenol-mimetic polymers: a comparative study of catechol and gallol2017

    • 著者名/発表者名
      チャン カン、江島広貴、吉江尚子
    • 学会等名
      16-3エコマテリアル研究会
    • 発表場所
      理化学研究所(和光)
    • 年月日
      2017-03-03 – 2017-03-03
  • [学会発表] Antioxidant and adsorption properties of bio-inspired phenolic polymers: a comparative study of catechol and gallol groups2016

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Ejima, Kan Zhan, Naoko Yoshie
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
    • 発表場所
      Fukuoka International Congress Center
    • 年月日
      2016-12-13 – 2016-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] One-step assembly of metal-phenolic networks for colloid and biointerface engineering2016

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Ejima
    • 学会等名
      IUPAC 12th International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XII)
    • 発表場所
      Changsha, China
    • 年月日
      2016-10-14 – 2016-10-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Antioxidant and adsorption properties of polyphenol-mimetic polymers: a comparative study of catechol and gallol2016

    • 著者名/発表者名
      チャン カン、江島広貴、吉江尚子
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] ポリフェノール模倣高分子の抗酸化活性と吸着特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      江島広貴、チャン カン、吉江尚子
    • 学会等名
      平成28年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-06-08 – 2016-06-10

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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