水分散体中での直接光-ＲＡＦＴ重合誘起自己組織化による水素結合型ＵＣＳＴ感温性ナノゲルの合成

Hydrogen-Bonding UCST-Thermosensitive Nanogels by Direct Photo-RAFT Polymerization-Induced Self-Assembly in Aqueous Dispersion.

• Thi Nga Tran
• Sandie Piogé
• Laurent Fontaine
• Sagrario Pascual

抄録

ポリ（N-アクリロイルグリシンアミド）（PNAGA）をベースとした水素結合性上臨界溶液温度（UCST）感温性ナノゲルは、N,N'-メチレンビス（アクリルアミド）を架橋剤として、ポリ（オリゴ（エチレングリコール）メチルエーテルアクリレート）を安定化剤と高分子連鎖移動剤（マクロCTA）の両方として使用して、水性分散液中で光可逆付加-分断連鎖移動を媒介とする重合誘導自己組織化（光-RAFT PISA）によって合成されています。また、低温(3℃)での紫外線照射下では、1時間以内にモノマーの完全変換が完了するまでの安定性の高い球状ナノゲルを効率的に製造することができた。動的光散乱とUV-VIS分光光度法によって評価されたPNAGAベースのナノゲルの熱感受性挙動は、予想されるUCST挙動に対応する可逆的な加熱誘起膨潤と冷却誘起収縮を示した。ナノゲルの流体力学的直径、膨潤比、および相転移温度は、NAGAのフォトRAFT PISAにおけるモノマーとマクロCTAの初期モル比と架橋剤の量を変更することによって調整することができる。

Hydrogen-bonding upper critical solution temperature (UCST) thermosensitive nanogels based on poly(N-acryloyl glycinamide) (PNAGA) are synthesized by photo-reversible addition-fragmentation chain transfer mediated polymerization-induced self-assembly (photo-RAFT PISA) in aqueous dispersion using N,N'-methylenebis(acrylamide) as crosslinker and poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether acrylate) as both stabilizer and macromolecular chain transfer agent (macro-CTA). Highly stable, spherical nanogels with narrow polydispersity are efficiently produced up to complete monomer conversion within 1 h under UV irradiation at low temperature (3 °C). The thermosensitive behavior of PNAGA-based nanogels, as assessed by dynamic light scattering and UV-vis spectrophotometry, exhibits reversible heating-induced swelling and cooling-induced shrinking corresponding to the expected UCST behavior. The hydrodynamic diameter, swelling ratio, and phase transition temperature of nanogels can be tuned by modifying the initial molar ratio of monomer-to-macro-CTA and the amount of crosslinker in the photo-RAFT PISA of NAGA.

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