可逆的付加-開裂連鎖移動型ラジカル重合による刺激応答性ブロックコポリマーの合成

可逆加成断裂链转移自由基聚合合成刺激响应性嵌段共聚物

基本信息

批准号：
16750102
负责人：
遊佐真一
金额：
$ 2.11万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで、ブロック共重合体を合成する主な方法としては、リビングカチオン重合やリビングアニオン重合などのリビングイオン重合が用いられてきた。しかしイオン重合の場合、微量な水分など重合系に存在する不純物の影響を大きく受けるので、重合操作が難しく、さらに側鎖にイオン性の官能基を含むモノマーの重合はできないといった問題点があった。近年これらの問題を解消する重合方法として、リビングラジカル重合に関する研究が行なわれている。ニトロキシドラジカルなどの安定ラジカルを用いたリビングラジカル法(SFRP)および遷移金属錯体を使用する原子移動ラジカル重合(ATRP)、連鎖移動を利用した可逆的付加-開裂(RAFT)型ラジカル重合などの方法が報告されている。特にRAFT型ラジカル重合の場合、硫黄を含む化合物である連鎖移動剤(CTA)を通常のラジカル重合の反応系に添加するだけで重合をリビング的に行なうことが可能となる。またRAFT法はイオン性の官能基を含むモノマーの重合が可能であり、重合溶媒に関しても水などのさまざまな溶媒を使用することができる。このRAFT型リビングラジカル重合法を用いることで、これまでリビング的に重合を行なうことの困難であった水溶性の生体適合性モノマーであるホスホリルコリン基を含むメタクリレート型モノマー(MPC)のリビング重合を行ない、MPCによる高分子型のCTAを合成した。さらにこれを用いて疎水性のn-ブチルメタクリレートを重合することで、層両親媒性の生体適合性ブロックコポリマーを合成した。このブロックコポリマーは水中で高分子ミセルを形成し、その疎水性のコア内部に水に対して難溶性の抗癌剤であるPTXを取込み、水に可溶化できることを確認した。

迄今为止，活性离子聚合如活性阳离子聚合和活性阴离子聚合已作为合成嵌段共聚物的主要方法。然而，在离子聚合的情况下，聚合操作很困难，因为它受聚合体系中存在的杂质（例如微量的水）的影响很大，并且还存在侧链含有离子官能团的单体的问题。不能聚合。近年来，作为解决这些问题的聚合方法，进行了活性自由基聚合的研究。已报道的方法包括使用硝基氧自由基等稳定自由基的活性自由基法(SFRP)、使用过渡金属配合物的原子转移自由基聚合(ATRP)、以及使用链转移的可逆加成断裂(RAFT)型自由基聚合。特别是，在RAFT型自由基聚合的情况下，仅通过将作为含硫化合物的链转移剂(CTA)添加到通常的自由基聚合反应体系中，就可以以活性方式进行聚合。此外，RAFT法允许含有离子性官能团的单体的聚合，并且可以使用诸如水之类的各种溶剂作为聚合溶剂。通过使用这种RAFT型活性自由基聚合方法，我们可以对含有磷酸胆碱基团的甲基丙烯酸酯型单体（MPC）进行活性聚合，这是迄今为止难以以活性方式聚合的水溶性和生物相容性单体，使用 MPC 合成了聚合物 CTA。此外，通过使用其聚合疏水性甲基丙烯酸正丁酯，合成了层状两亲性生物相容性嵌段共聚物。经证实，该嵌段共聚物在水中形成聚合胶束，并且水溶性差的抗癌药物PTX可以掺入疏水核并溶解在水中。