date: 2026-01-24
keywords: [Cyclodextrin, Host-guest, Hyaluronan, LCST polymers, Thermoresponsive, amorphous red phosphorus, cyclodextrins, host-guest, inorganic elementary molecules, supramolecular self-assembly]
CDP（Cyclodextrin Polymer / Copolymer）って何？
シクロデキストリン（CD）は、輪っか状の糖で、内側に“分子を入れられる空洞”があります。
CDを材料（ポリマー/共重合体）として使うと、その空洞を利用した ホスト–ゲスト包接により、
- 分子をつかまえる／離す（可逆結合）
- 材料の自己組織化（ゲル化・集合・秩序化）
- 溶けやすさや機械的性質の調整
などを、薬品反応に頼らず“組み立て”で実現できます。
論文のやさしい解説
論文1：Amorphous Red Phosphorus: Host-Guest Assembly with Cyclodextrin
- 著者：Zhou, JL; Yao, LF; Zhang, S; Bao, Y; Cui, SX
- 掲載誌：SMALL（2026）
- DOI：10.1002/smll.202512805
日本語：何の研究？（ひとことで）
“水に溶けない無機ポリマー”赤リンを、シクロデキストリンで“水に分散・溶解しやすくする”超分子組み立て
ポイント（やさしく）
– アモルファス赤リン（ARP）は“ジグザグはしご状”の無機ポリマーとして捉えられるが、水にはなじみにくい。
– 水中でARPがシクロデキストリン（αCD/βCD）の輪を“糸通し”して、疑似ポリロタキサン（pseudo‑polyrotaxane）を形成。
– βCDは空洞サイズがARP幅に合い、より効率よく包接・被覆できるため、水溶性や鎖の剛性（硬さ）を大きく改善。
応用イメージ
– 水系で扱えるリン系機能材料（複合材・コーティング等）
– 化学修飾なしで“親水化”できる材料設計
– 単一分子レベルの力学計測（SMFS）を活かす設計指針
English: What is this about?
Cyclodextrin threading makes an inorganic polymer (amorphous red phosphorus) water‑processable via host–guest assembly
Key points
– Amorphous red phosphorus (ARP) can be viewed as a zig‑zag ladder polymer but is typically hydrophobic and poorly water‑processable.
– In water, ARP threads through α‑ or β‑cyclodextrin rings to form water‑soluble pseudo‑polyrotaxanes, supported by NMR/AFM/SMFS.
– βCD matches ARP width better than αCD, enabling higher threading coverage and improving solubility and chain stiffness without covalent modification.
Possible applications
– Water‑based processing of phosphorus materials
– Supramolecular routes to functional composites/coatings
– Design rules from single‑molecule mechanics
論文2：Coupling of opposite thermoresponsive mechanisms induced by host-guest complexation and LCST phase transition in formulations of modified hyaluronan and (3-cyclodextrin copolymer
- 著者：Layre, AM; Karakasyan, C; Vincent, L; Merland, T; Ducouret, G; Le Coeur, C; Wintgens, V; Amiel, C; Hourdet, D
- 掲載誌：CARBOHYDRATE POLYMERS（2026）
- DOI：10.1016/j.carbpol.2025.124862
日本語：何の研究？（ひとことで）
ホスト–ゲスト包接とLCST相転移を“二重に使う”ことで、温度で粘弾性が変わる高機能ハイドロゲルを設計
ポイント（やさしく）
– ヒアルロン酸（HA）に温度応答性鎖（PEPO）を導入すると、一定温度以上でゲル化する“熱会合”が起こる。
– 同じHAにアダマンタン（ADA）を導入し、βCD共重合体とのホスト–ゲスト相互作用で低温でも物理ゲルを形成。
– 両者を同時に組み合わせると、温度を変えても高い粘弾性を保つ“広い温度窓”の材料設計が可能。
応用イメージ
– 注入可能ゲル・ドラッグデリバリー
– 創傷被覆材や軟組織材料
– 化粧品・製剤の粘度（レオロジー）制御
English: What is this about?
Coupling host–guest complexation and LCST phase transition yields broad‑temperature‑range thermoresponsive formulations
Key points
– Thermoassociative HA‑PEPO gels above ~20–25 °C due to LCST‑like behavior, while HA‑ADA forms a low‑temperature physical gel with βCD copolymers via host–guest binding.
– These antagonistic mechanisms can be combined by double grafting (HA‑ADA‑PEPO) and mixing with βCD copolymers.
– The superposition maintains high viscoelasticity over a wide temperature range, supported by rheology, calorimetry, and neutron scattering.
Possible applications
– Injectable/thermo‑tunable hydrogels
– Drug delivery and wound dressings
– Formulation rheology control
用語ミニ解説 / Mini‑Glossary
- Host–guest complexation（ホスト–ゲスト包接）：輪（ホスト）に分子（ゲスト）が入り、可逆的に結合する現象
- Pseudo‑polyrotaxane（疑似ポリロタキサン）：鎖状分子にリング分子が多数“糸通し”された超分子構造（端止めがない/弱い場合も含む）
- LCST（Lower Critical Solution Temperature）：温度上昇で相分離・会合が進みやすくなるタイプの転移温度
- Rheology（レオロジー）：粘度・弾性など“流れやすさ／固まりやすさ”を扱う性質
References
- Zhou, JL; Yao, LF; Zhang, S; Bao, Y; Cui, SX Amorphous Red Phosphorus: Host-Guest Assembly with Cyclodextrin. SMALL (2026). DOI: 10.1002/smll.202512805
- Layre, AM; Karakasyan, C; Vincent, L; Merland, T; Ducouret, G; Le Coeur, C; Wintgens, V; Amiel, C; Hourdet, D Coupling of opposite thermoresponsive mechanisms induced by host-guest complexation and LCST phase transition in formulations of modified hyaluronan and (3-cyclodextrin copolymer. CARBOHYDRATE POLYMERS (2026). DOI: 10.1016/j.carbpol.2025.124862
Tags
cyclodextrin polymer, CDP, host–guest, supramolecular assembly, hydrogel, thermoresponsive, polyrotaxane
