Self-Assembling Ability of Water-Soluble Block Copolymers and Functions

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水溶液中の分子集合体は、分散剤、食品工学、創薬など多くの応用があり、高分子機能材料の開発の上で重要である。水溶液中の分子集合体の多くは疎水性と親水性を有する両親媒性分子であるが、生物界では、水溶性高分子でも分子間相互作用や物理化学的な作用によって分子集合体を形成する事例がある。糖を側鎖に有する糖鎖高分子は、親水性の糖鎖を高分子側鎖に有する高分子である。各種の糖を結合させた、メタクリレート誘導体の合成を行い、RAFT剤を用いた重合によって高分子を調製した。PEGを末端に有するRAFT剤を用いることで、PEG-糖鎖高分子の水溶性ブロック高分子についても合成した。先ず、糖鎖高分子の分子集合能について、DLSを中心とした検討を行った。DLSによる検討では、以前の本グループの研究で、マンノースを側鎖に有する糖鎖高分子の低温での分子集合体形成を見出している。しかしながら、DLSレベルの大きさの分子集合体形成は確認されなかった。X線小角散乱（SAXS）では分子集合体の形成が観測され、小分子集合体が形成されることがわかった。また、マンノースを側鎖に有する糖鎖高分子について、RAFT重合によって調製した後に分子末端を分解してチオール化することで、金基板上に結合させて、糖鎖高分子を固定化した分子間相互作用を計測した。その結果、カルシウム依存的な強い相互作用が観測された。他の糖鎖間では強い相互作用は観測されないことがわかった。一方で、糖鎖高分子の分子集合体形成について、糖鎖高分子とフェニルボロン酸ポリマーの複合体形成を検討した。糖鎖高分子とフェニルボロン酸の分子集合体形成については、pH依存性があるが、集合体形成が確認された。水溶性のブロック高分子として、ベタイン型の高分子、糖鎖高分子、PEGまたはPEGメタクリレートエステルについて検討し、それらのブロック高分子について合成を行った。