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2005年4月〜 東京大学大学院薬学系研究科 薬化学教室 助教 > 投稿論文(共同研究)
Fluorescent labeling method re-evaluates the intriguing thermoresponsive behavior of poly(acrylamide-co-acrylonitrile)s with upper critical solution temperatures
Chie Otsuka, Yuko Wakahara, Kohki Okabe, Juri Sakata, Masaki Okuyama, Akinobu Hayashi, Hidetoshi Tokuyama, Seiichi UchiyamaMacromolecules, 2019, 52, 7646-7660
■ Abstract
We investigated the thermoresponsive behavior of poly(acrylamide-co-acrylonitrile) (poly(AAm-co-AN)) with an upper critical solution temperature (UCST) in water to apply this polymer in cosmetic products that can be easily removed by washing with hot water. Six kinds of poly(AAm-co-AN) polymers were synthesized, and those containing higher contents of AN units showed higher UCSTs in water. The amount of AN units in the resulting copolymer was controlled only by adding AN immediately prior to the polymerization to prevent its loss due to volatilization. We also analyzed the UCST behavior of poly(AAm-co-AN) by fluorometry by labeling the polymer with an environment-sensitive fluorophore. The fluorescence spectra, fluorescence quenching titration results, and time-resolved fluorescence anisotropy measurements revealed that poly(AAm-co-AN) loosely aggregated below the UCST, and the dipole−dipole interaction between the cyano groups in AN units and the hydrogen bonds between the amide groups in the AAm units were responsible for the cross-linking of the aggregates.
■ 内容・ひとこと
水中でUCST型（加温していくとある温度で急激に溶解度が上がる）の温度応答を示す高分子poly(AAm-co-AN)の温度応答メカニズムを，蛍光ラベル法により明らかにした論文です．2015年から2019年まで共同研究を行っていたコーセー，大塚さんが中心となって進めた内容です．元々，化粧品の材料としてUCST型の感熱応答性高分子が使えるのでは無いか，という発想から研究を開始し，「定説とは異なる作動メカニズムによって機能していることが分かった」ところが面白いところです．ひとくちに感熱応答性高分子といっても作動原理は様々で，モノマーの化学構造に大きく依存する，というのは研究を開始した時点では想定外であり，とても勉強になりました．残念ながら，大人の事情で共同研究は緊急停止になってしまい，化粧品への応用もpoly(AAm-co-AN)以外の感熱応答性高分子の開発・報告も水泡に帰しましたが，それを加味してもこの一報だけは良い論文なのも間違い無く，不幸中の幸い，といった面持ちでしょうか．