新しい感温性IPNゲル膜の分子設計とその応用
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概要
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Molecular design of thermo-sensitive hydrogels was discussed. Interpenetrating polymer networks (IPNs) composed of poly (acrylamide (AAm)-co-butyl methacrylate (BMA)) have been investigated in terms of temperature dependence of swelling and their application to thermo-responsive drug delivery. PAAm and PAAc formed polymer complex at lower temperature by hydrogen bonding, and the complex dissociated at above a certain temperature at which the complex initiated dissociation all at once due to zipper effect. The IPNs showed lower swelling at lower temperatures and higher swelling at higher temperatures due to complex formation/dissociation change, exhibiting drastic change at around 25°C due to the zipper effect. However, the temperature, 25°C, is too low to apply to practical use. To shift the temperature to body temperature, poly (<I>N</I>-acrylylglycinamide) (PAG) was used instead of PAAm. AG has two amide groups in the side chain, which was considered to strengthen stability of polymer complex by hydrogen bond with PAAc. The IPN composed of PAG and PAAc actually demonstrated swelling/shrinking change at around 40°C. <I>N</I>, <I>N</I>-dimethylacrylamide (DMAAm) was also used for the same purpose with AG. DMAAm is a strong acceptor for hydrogen bonding. Incorporation of DMAAm into PAAm strengthened stability of PAAm/PAAc complex, and shifted the changing temperature of formation/dissociation to higher. In conclusion, the switching temperature of ON-OFF drug release could be controlled by proper molecular design of complexation sites of hydrogen bonding polymer complex.
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