Self-antibacterial cycle by polymer surface modification

本研究は、高分子フィルムに安全かつ持続的な抗菌効果を付与するため、汚染防止と殺菌の両方の機能を併せ持つだけでなく、外部刺激の要らない抗菌サイクルの駆動を可能にする高機能性フィルムの作製を目的としている。セルフ抗菌サイクルは、親水性表面によるクリーニング機能に加え、細菌の附着に反応してカチオン性界面活性剤のような殺菌機能を活性化するシステムの構築により実現する。細菌が接近し、附着すると、活発な生理活性により弱酸性の環境になる。弱酸性のｐHに応答するカチオン部位として、酸性度（pKa）が6.3と知られているジイソプロピルアミン基（DPA）を導入した。DPA高分子のｐH応答性については証明している。当初は、親水性ポリマーと殺菌作用のDPAポリマーを光重合により、交互にグラフト重合する方針であったが、より容易に表面修飾が期待でき、かつ高密度の機能性部位を導入できるＨＢＰの合成へ方針転換した。カルボキシ基の末端のＤＰＡ基を含む親水性ＨＢＰを合成した。zeta電位の測定により、ｐH５－７付近で表面電荷が負から正に変わることを確認した。また、ＤＰＡの割合が増えるほど、ｐＨ7付近に近づいていくことが分かった。また、ｐHの低下に伴い水分散HBPのサイズが大きくなることから、DPAのイオン化に基づく、カチオン性部位の膨潤が考えられる。今後の方針として、カルボン酸末端基の修飾を利用して、表面修飾と、フィルム表面のｐH応答性評価を行う。

本研究は、高分子フィルムに安全かつ持続的な抗菌効果を付与するため、汚染防止と殺菌の両方の機能を併せ持つだけでなく、外部刺激の要らない抗菌サイクルの駆動を可能にする高機能性フィルムの作製を目的としている。セルフ抗菌サイクルは、親水性表面によるクリーニング機能に加え、細菌の附着に反応してカチオン性界面活性剤のような殺菌機能を活性化するシステムの構築により実現する。細菌が接近し、附着すると、活発な生理活性により弱酸性の環境になる。弱酸性のｐHに応答するカチオン部位として、酸性度（pKa）が6.3と知られているジイソプロピルアミン基（DPA）を導入した。DPA高分子のｐH応答性については証明している。当初は、親水性ポリマーと殺菌作用のDPAポリマーを光重合により、交互にグラフト重合する方針であったが、より容易に表面修飾が期待でき、かつ高密度の機能性部位を導入できるＨＢＰの合成へ方針転換した。カルボキシ基の末端のＤＰＡ基を含む親水性ＨＢＰを合成した。zeta電位の測定により、ｐH５－７付近で表面電荷が負から正に変わることを確認した。また、ＤＰＡの割合が増えるほど、ｐＨ7付近に近づいていくことが分かった。また、ｐHの低下に伴い水分散HBPのサイズが大きくなることから、DPAのイオン化に基づく、カチオン性部位の膨潤が考えられる。今後の方針として、カルボン酸末端基の修飾を利用して、表面修飾と、フィルム表面のｐH応答性評価を行う。