温度応答性表面を用いた新しい温度制御型疎水性クロマトグラフィーとそれを用いたステロイドの分離 Design of Thermo-Responsive Surfaces for Temperature-Regulated Hydrophobic Chromatography and Separation of Steroids

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抄録

本研究では, 固体表面に修飾したポリ (<I>N</I>-イソプロピルアクリルアミド) (PIPAAm) の構築構造が温度に応答したぬれ特性, ステロイドとの相互作用に与える影響を検討し, クロマト担体としての特性を追究した.PIPAAm共重合体を固体表面と多点で結合させた表面, さらにこの表面に片末端アミノ化PIPAAmを導入し自由末端鎖構造を有するグラフト表面をそれぞれ作製した.PIPAAm導入表面は温度に応答して親水性/疎水性の変化を示すが, その挙動は2つの表面で大きく異なっていた.自由末端鎖導入表面はPIPAAm分子が水中で示す相転移温度 (305K) で大きな変化を示したが, 多点で結合した表面ではより低温側になった.この表面特性の相違は, ステロイドとの相互作用にも認められ, 自由末端鎖導入表面は高温側でより強い疎水性相互作用を示すことが明らかとなった.温度上昇にしたがい表面の疎水性は次第に増大し, ステロイドの溶離時間を大幅に延長することができた.修飾高分子の構築構造制御により溶質との相互作用を変化できる新しいクロマト担体を実現した.

The purpose of this study is to elucidate the effect of molecular architecture of grafted polymers on the temperature-responsive hydrophilic/hydrophobic alterations of poly (<I>N</I>-isopropylacrylamide) (PIPAAm) -modified surfaces as well as the interaction with hydrophobic steroids. In particular, we focus on the effect of freely mobile PIPAAm chains introduced onto PIPAAm looped chain grafted surfaces. For this purpose, we prepared following two types of PIPAAm-modified surfaces ; 1) looped chain grafted surfaces using poly (IPAAm-<I>co-N</I>-acryloxysuccinimide), 2) PIPAAm terminally-grafted surfaces using residual active ester groups on the looped chain grafted surfaces.<BR>Temperature-responsive surface property changes were evaluated by means of dynamic contact angle measurements. Different temperature-responsive surface wettability changes were observed for these surfaces. Surface wettability changed drastically at 305 K for the surface with freely mobile PIPAAm chains, the temperature corresponds to the LCST of PIPAAm in water. However, the PIPAAm looped chain grafted surface showed a lower transition temperature than the surface immobilized freely mobile PIPAAm chains. The difference in graft architecture also influenced the retention behavior of steroids with different hydrophobicities. At higher temperature, separation of steroids on both surfaces was accomplished in aqueous media. The surface with freely mobile PIPAAm chains showed a longer retention time than the PIPAAm looped chain grafted surface. This is due to a stronger hydrophobic interaction between the surface with freely mobile PIPAAm chains and steroid molecules.<BR>Consequently, PIPAAm graft architecture on the surface strongly influenced both wettability changes and interaction with steroids in response to temperature changes. These results suggest that we could regulate temperature-responsive hydrophobic interactions with solutes by designing PIPAAm molecular architecture on the surface of chromatography matrix.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 24(2), 205-210, 1998-03-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  23件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002835228
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4424749
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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