機能性ハイドロゲル微粒子の開発

功能性水凝胶颗粒的开发

基本信息

批准号：
02F00173
负责人：
川口春馬
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00173/
关键词：
ハイドロゲル粒子両性粒子 pH応答性沈殿重合微粒子生成膨潤

项目摘要

研究は、弱酸型モノマーと弱塩基型モノマー、骨格モノマー、架橋用モノマーの沈殿共重合により、pH応答性ヒドロゲル微粒子を作製し、粒子の物性のpH応答性を確認し、この粒子に担持された低分子物質をpHによって放出制御することを目的とするものである。pH応答性ヒドロゲル粒子は、受け入れ研究者(川口)が以前研究したもの(Kamijo, Y., et al., Angew.Macromol.Chem.,240,187(1996))であるが、Ni博士は川口らが提唱している重合機構に異議を唱え、同君独自のメカニズムを考案した。それによれば、系は重合が始まる以前から不均一系であり、存在する超微小液滴が重合粒子の核となるであろうということである。Ni博士はこれらの成果を二報の論文^*にまとめた。得られた両性ハイドロゲル粒子を低分子化合物の担体として用いその放出をpHで制御することの可能性を探るのが後半のテーマであった。まず、ハイドロゲル粒子の体積のpH応答性を調べるため、HClとKOHとでpHを調整した系で動的光散乱法により水中での粒径を求めた。弱酸性モノマーとしてメタクリル酸(MAc)、弱塩基性モノマーとしてジメチルアミノエチルメタクリレー(DMAMA)を等モル用いて得られた粒子はpH6付近で粒径が最小となり、そのときの粒径は、低pHあるいは高pHにおける粒径の約1/3であった。粒径が最小となるpHはDMAEMA/MAcによって変化させることができた。ただし、粒径はpH以外にイオン種、イオン強度にも依存した。こうして、希望するpH応答性を持ったハイドロゲル粒子を設計するための指針をまとめることができた。^*2報ともNi, H.-M., Kawaguchi, H., J.Polymer Sci., A.Polym.Chem.,

这项研究的目的是通过弱酸型单体的降水共聚，弱基型单体，骨骼单体和交联单体共聚来产生pH响应的水凝胶细颗粒，并确认颗粒的物理性能的pH反应性，以控制小型物质颗粒的释放。接受者研究人员（Kawaguchi）（Kamijo，Y。，et al。，Angew。macromol。Chem。，240，187（1996））先前研究了pH响应性水凝胶颗粒，但NI博士对Kawagaguchi等人提出的聚合机制提出了质疑。并设计了一种独特的机制。这意味着即使在聚合开始之前，系统也是异质的，并且存在的超细液滴将成为聚合颗粒的核心。 NI博士在第二份报告中的论文中总结了这些结果。主题的后半部分是探索使用所获得的两性水凝胶颗粒作为小分子化合物的载体以控制其在pH下释放的可能性。首先，为了研究水凝胶颗粒体积的pH值响应性，水中的颗粒大小是通过在使用HCl和KOH调节pH调节的系统中的动态光散射来确定的。通过使用等极甲基丙烯酸（MAC）作为弱酸性单体和二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯（DMAMA）获得的颗粒作为弱碱性单体具有最小的粒径，左右的粒径约为1/3。 DMAEMA/MAC可以将粒度最小化的pH变化。但是，粒径还取决于离子物种和离子强度，除了pH之外。通过这种方式，可以总结使用所需pH响应能力的水凝胶颗粒的指南。 ^*在这两个报告中，Ni，H.-M.，Kawaguchi，H.，J。Polymer Sci。，A。Polym。化学