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2011 年度 実績報告書

高分子と水との相互作用に対する立体規則性の影響を分子レベルで解明する試み

研究課題

研究課題/領域番号 21750126
研究機関広島大学

研究代表者

勝本 之晶  広島大学, 大学院・理学研究科, 助教 (90351741)

キーワードアクリルアミド系高分子 / 立体規則性 / 水分子収着 / 赤外分光法 / 分子力学法 / 親水性 / 分子軌道法 / タンパク質収着
研究概要

平成23年度は,(1)立体制御されたPoly(N-ethylacrylamide)(PNEA)およびPoly(acrylamide)(PAA)薄膜への水蒸気収着過程における赤外スペクトル測定とその解析,(2)QCM法によるPNEAおよびPAA薄膜への水蒸気収着量の測定,(3)PNEA三量体モデル化合物についての分子力学シュミレーション,(4)立体制御されたPoly(N-ethylacrylamide)(PNiPA)に対するタンパク質収着実験,の4点を行った,(1)(2)では,平成21~22年度に確立した装置および方法を用いて立体制御されたPNEAおよびPAAの薄膜を作成し,水蒸気収着過程におけるる赤外スペクトルを観測した.PNEAの赤外スペクトルの水収着による変化およびその立体規則度依存性はPNiPAと類似の結果を示したが,PAAは全く異なる挙動を示すことがわかった.QCM法による水蒸気収着量と赤外スペクトルの測定結果から,PNiPAとPNEAの水収着様式はアミド基への直接的水素結合であることが推定されるが,PAAの場合にはその実験的証拠はない.これは側鎖の構造が一級アミドか二級アミドかによって水収着挙動が異なることを示している.(3)については,平成22年度に確立された分子力学法による二量体モデルの自由エネルギー計算法を三量体モデルに応用し,三連子の立体構造が高分子の溶解性にどのような影響を与えるのかを調べた.(4)では,meso比が82%および76%のPNiPA(水に不溶)の薄膜を作成し,QCM法を用いて水溶液中でのタンパク質(ウシ血清アルブミン)収着量を測った.meso比が6%の差でもタンパク質収着量は4倍以上異なり,立体規則度のわずかな違いがタンパク質とPNiPAの相互作用に大きな影響を与えることが分かった.

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Dissecting the Mechanism of the Heat-Induced Phase Separation and Crystallization of Poly(2-isopropyl-2-oxazoline) in Water through Vibrational Spectroscopy and Molecular Orbital Calculations2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Katsumoto, A. Tsuchiizu, X. Qiu, and F. Winnik
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 45 ページ: 3531-3541

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Study for AB-Type Coupling Reaction of Tetra-Arm Polymers2012

    • 著者名/発表者名
      K. Nishi, K. Fujii, M. Chijiishi, Y. Katsumoto, U. Chung, T. Sakai, and M. Shibayama
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 45 ページ: 1031-1036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examination of the Theories of Rubber Elasticity Using an Ideal Polymer Network2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Akagi, T. Katashima, Y. Katsumoto, K. Fujii, T. Matsunaga, U. Chung, M. Shibayama, and T. Sakai
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 44 ページ: 5817-5821

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoreversible gelation of isotactic-rich poly(N-isopropylacrylamide) in water2011

    • 著者名/発表者名
      S.Nakano, T.Ogiso, R.Kita, N.Shinyashiki, S.Yagihara, M.Yoneyama, Y.Katsumoto
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys.

      巻: 135 ページ: 114903(6)

    • DOI

      10.1063/1.3637943

    • 査読あり
  • [学会発表] 水溶液中におけるPoly(2-ispropyl-2-oxazoline)の特異な相挙動とその分子論的背景2012

    • 著者名/発表者名
      勝本之晶
    • 学会等名
      高分子基礎研究会2012
    • 発表場所
      強羅静雲荘(神奈川)
    • 年月日
      2012-01-28
  • [学会発表] 分子の微細構造から見る高分子溶液論2012

    • 著者名/発表者名
      勝本之晶
    • 学会等名
      次世代の物質科学・ナノサイエンスを探るポストシンポジウム
    • 発表場所
      ホテルニセコいこいの村(北海道)
    • 年月日
      2012-01-07
  • [学会発表] Molecular Mechanism Underlying the Heat-Induced Phase Separation and Crystallization of Poly(2-isopropyl-2-oxazoline) in Water2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Katsumoto
    • 学会等名
      The 8th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • 発表場所
      広島大学(広島)
    • 年月日
      2011-12-11
  • [学会発表] Poly(N-ethylacrylamide)の親水性に立体規則性が与える影響について2011

    • 著者名/発表者名
      勝本之晶
    • 学会等名
      液体・溶液の微視的構造からダイナミクスまで~最近の研究結果から見えてくるもの~
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛)
    • 年月日
      2011-11-28
  • [学会発表] 水溶液中におけるPoly(2-isopropyl-2-oxazoline)の感熱応答および結晶化挙動2011

    • 著者名/発表者名
      勝本之晶, 土井豆亜希, Rodolphe Obeid, Francoise Winnik
    • 学会等名
      第34回溶液化学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知)
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] 立体規則性を制御したPNiPAヒドロゲルの作成2011

    • 著者名/発表者名
      堀内輔, 勝本之晶
    • 学会等名
      第26回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      KKRホテル広島(広島)
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] 蛍光ラベル法による立体制御された刺激応答性高分子近傍の溶媒環境測定2011

    • 著者名/発表者名
      山本光恵, 勝本之晶
    • 学会等名
      第26回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      KKRホテル広島(広島)
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] 赤外分光法とQCM法を用いた立体制御したアクリルアミド系高分子薄膜に対する収着挙動解析2011

    • 著者名/発表者名
      土井豆亜紀, 勝本之晶
    • 学会等名
      第26回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      KKRホテル広島(広島)
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] 立体制御したPNiPAを用いたソフト界面の作成2011

    • 著者名/発表者名
      古田美由紀, 勝本之晶
    • 学会等名
      第26回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      KKRホテル広島(広島)
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] アクリルアミド系高分子と水との相互作用に立体規則性が及ぼす影響とその分子機構-主にPoly(N-ethylacrylamide)について2011

    • 著者名/発表者名
      勝本之晶, 下田直嗣
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2011-09-30
  • [学会発表] ポリ(2-アルキル-2-オキサゾリン)水溶液の水和・脱水和・相分離挙動2011

    • 著者名/発表者名
      四方俊幸, 前田朋子, 長谷川龍太, 源恵美, 勝本之晶, Winnik Francoise M.
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2011-09-30
  • [学会発表] 蛍光ラベル法による立体制御されたアクリルアミド系高分子鎖近傍の局所溶媒環境測定2011

    • 著者名/発表者名
      山本光恵, 勝本之晶
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] 架橋率の異なるポリイオンコンプレックス型中空粒子(Nano-PICsome)の基礎物性評価と体内動態評価2011

    • 著者名/発表者名
      安楽泰孝, 岸村顕広, 狩野光伸, 勝本之晶, 長田健介, 片岡一則
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] Tetra-PEGゲルのゲル化過程の解析2011

    • 著者名/発表者名
      西健吾, 千々石雅志, 勝本之晶, 藤井健太, 酒井崇匡, 鄭雄一, 柴山充弘
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] ゲルの構造形成に及ぼすプレポリマーの分岐数の効果2011

    • 著者名/発表者名
      赤木友紀, 石原俊也, 藤井健太, 松永拓郎, 勝本之晶, 柴山充弘, 鄭雄一, 酒井崇匡
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] 高分子ゲルの構造に及ぼす結合欠陥の影響2011

    • 著者名/発表者名
      千々石雅志, 西健吾, 赤木友紀, 藤井健太, 勝本之晶, 柴山充弘, 鄭雄一, 酒井崇匡
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] 立体制御したアクリルアミド系高分子薄膜の水分子収着III-薄膜成形法による違い2011

    • 著者名/発表者名
      土井豆亜希, 勝本之晶
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] 量子化学計算による氷IhのOH伸縮振動波数と水素結合構造の相関解析2011

    • 著者名/発表者名
      下赤卓史, 勝本之晶, 長谷川健
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] レーザーT-ジャンプ法によるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)水溶液の相分離ダイナミクスの研究2011

    • 著者名/発表者名
      多田貴則, 勝本之晶, 喜多村昇, 坪井泰之
    • 学会等名
      第5回分子科学討論会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 水溶液中におけるPoly(2-isopropyl-2-oxazoline)の脱水和および結晶化挙動2011

    • 著者名/発表者名
      勝本之晶, 土井豆亜希, ロドルフ オビー, ウィニック フランソワーズ
    • 学会等名
      第60回高分子年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      2011-05-26
  • [学会発表] ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)水溶液の相分離ダイナミックス: レーザーTジャンプ法による分子量・濃度依存性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      多田貴則, 喜多村昇, 勝本之晶, 坪井泰之
    • 学会等名
      第60回高分子年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      2011-05-26
  • [学会発表] 立体制御したアクリルアミド系高分子薄膜の水分子吸着II-poly(N-ethylacrylamide)とpolyacrylamideについて2011

    • 著者名/発表者名
      土井豆亜希, 勝本之晶
    • 学会等名
      第60回高分子年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      2011-05-25
  • [学会発表] Tetra-PEGゲルのゲル化過程の解析2011

    • 著者名/発表者名
      西健吾, 千々石雅志, 松永拓郎, 勝本之昌, 酒井崇匡, 鄭雄一, 柴山充弘
    • 学会等名
      第60回高分子年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)
    • 年月日
      2011-05-25

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公開日: 2013-06-26  

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