液晶学会ソフトマターフォーラム第１６回講演会「リオトロピック液晶」
開催日時： 2017 年 1 月 13 日（金）13:00-17:30
開催場所： 東陽テクニカ本社会議室 http://www.toyo.co.jp/company/access/【講演会参加費】（一般）
正会員 ：３，０００ 円
非会員 ：５，０００ 円（学生）
学生会員 ：無料
学生非会員：１，０００ 円※『賛助会員』は、一口につき５名まで正会員の参加費にて参加していただけます。
なお、『賛助会員』の一覧は、下記でご覧いただけます。
http://jlcs.jp/about/overview/CorporateMembers※協賛学会員は正会員の参加費、協賛学会員の学生は学生会員の参加費にて参加していただけます。
※日本液晶学会会員の参加費は不課税、非会員・協賛学会員の参加費は消費税込です。
懇親会：

一般：３，５００円、 学生：５００円（要事前予約）

申込方法：

お名前、ご所属、会員・非会員・学生の、別懇親会参加・不参加を明記のうえ、2304922@cc.m-kagaku.co.jp にお申込みください。講演会は当日参加歓迎します。（懇親会は参加事前登録下さい）
問合せ先：日本液晶学会ソフトマターフォーラム主査 長谷川龍一（2304922@cc.m-kagaku.co.jp）
テーマ：
ソフトマターフォーラムの前身である「生体関連・リオトロピック液晶フォーラム」にちなみ、最近のリオトロピック液晶に関する物理・化学・企業の話題を概観しながら、相互に刺激しあうことを目的として、首記講演会を企画しました。リオトロピック液晶の皮膚外用剤・食品分野への応用に始まり、リオトロピック液晶の分子設計・相互作用制御・ナノ構造制御・相転移制御による次世代機能材料の構築、分子集合体の形状変化を駆動力とした新しいタイプの液晶相転移、ミニマルセルが備える性質の一つであるベシクルの増殖、といった各領域の最新の話題を紹介いただきます。
プログラム：
13:00-13:05

ご挨拶長谷川 龍一（三菱化学）

13:05-13:50

両親媒性物質の自己組織化と皮膚外用剤への応用

橋本 悟（コスモステクニカルセンター）

13:50-14:35

リオトロピック液晶の食品への応用

小川 晃弘（三菱化学フーズ）

14:35-15:05

無機ナノシート間に働く静電反発力を利用した生体模倣ソフトマテリアル
佐野 航季（東京大学）

15:05-15:15

休憩

15:15-16:00

リオトロピック液晶の設計コンセプトを活用する機能材料構築 加藤 隆史（東京大学）

16:00-16:45

Phantasmagoric Liquid Crystal―超分子会合体を構成単位とするリオトロピック液晶の新しいタイプの液晶相転移―
山本 潤（京都大学）

16:45-17:30

ミニマルセル － 分子集合体と生命をつなぐもの －18:00-

懇親会

今井 正幸（東北大学）

アブストラクト：
両親媒性物質の自己組織化と皮膚外用剤への応用
橋本 悟（NIKKOL GROUP 株式会社コスモステクニカルセンター）
リン脂質、脂肪酸、ステロール類およびセラミドなどの生体脂質や界面活性剤は、１つの分子構造の中に親水性の部分（親水基）と親油性の部分（親油基）を併せ持った両親媒性の化合物である。このような物質は水中において自発的に集合し、ミセルや液晶あるいはゲルなどの規則的な構造を持った分子集合体（自己組織体）を形成する。これが、両親媒性物質の自己組織化と言われる現象である。水溶液中で両親媒性物質が形成する自己組織体の構造は、それらの分子構造、濃度および温度によって決まり、与えられた条件の中で最小面積となる幾何学形状をとる。この分子構造と 自 己 組 織 体 の 形 状 と の 関 係 は 、 臨 界 充 填 パ ラ メ ー タ ー （ critical packingparameter : CPP）によって考察することができる。
近年、皮膚外用剤の分野において、両親媒性物質の自己組織化を乳化などに応用する研究がなされ、液晶乳化などとして実用化されてきた。さらには、自己組織体を用いて、皮膚保湿作用、荒れ肌改善機能および薬効成分の経皮貯留効果などの皮膚外用剤としての機能を向上させる試みがなされている。そこで本講演では、両親媒性物質の自己組織化と分子構造との関係について CPP を用いて説明するとともに、ポリグリセリン誘導体と高純度モノアルキルリン酸エステルを例に、これらが形成する特異な自己組織体と皮膚外用剤への応用について解説する。

図 親油性ポリグリセリン脂肪酸エステルが形成するヘキソソーム（逆ヘキサゴナル液晶の水分散体）

リオトロピック液晶の食品への応用
小川 晃弘（三菱化学フーズ）
多くの食品において乳化剤が使用されている。乳化剤は食品に使用可能な界面活性剤であり、食品の安定製造に寄与する、安定な状態に保つ、見た目をよくする、日持ちを向上させるなど「食品の安全・安心」に貢献する。しかし、安全上、法律上、風味などの制約から、実際に使用できる乳化剤には種類、添加量などの制限がある。
乳化剤濃度の増大に伴い、温度との関係で水中において様々な分子集合体（phase；相）を形成するが、乳化剤は通常使用量が 2%以下であるため、実際の食品中で相を形成させることは難しい。ところが、一旦相を形成させ、これを食品に少量使用することにより、乳化剤単剤とは異なる物性や機能を利用することは行われている。
本講演では、乳化剤の基本性質について説明し、乳化剤が形成するリオトロピック液晶の食品への応用について、具体的な食品を例に挙げて説明する。

無機ナノシート間に働く静電反発力を利用した生体模倣ソフトマテリアル
佐野 航季（東京大学大学院工学系研究科）
無機ナノシートは大きなアスペクト比のために水に分散すると液晶性を示し、負電荷を帯びているためにシート間に静電反発力が働く。我々の研究室では、酸化チタンナノシートをビルディングブロックとして用い、ナノシート間に働く静電反発力の向きを揃え、その大きさを制御することによって様々な生体模倣ソフトマテリアルを開発してきた。本講演では、ナノシート間に働く静電反発力を極限まで高めることで実現した、ある種の魚のように環境の変化に応答して構造色を瞬時に変化させる動的フォトニック構造体を中心に報告する。

代表図・写真：リオトロピック液晶の設計コンセプトを活用する機能材料構築
加藤 隆史（東京大学大学院工学系研究科）
リオトロピック液晶における分子設計を活用して、様々な分子にカラムナー・スメクチック・双連続キュービック相を発現させて、そのナノ構造や、それらの相転移現象を活用するなどにより、イオン・電子・光機能を示す新しい機能材料を構築する試みを紹介する。
これらの分子の配向制御についても述べる。

Phantasmagoric Liquid Crystals-超分子会合体を構成単位とするリオトロピック液晶の新しいタイプの液晶相転移山本 潤（京都大学大学院理学研究科）
サーモトロピック液晶では、液晶秩序を構成する単位(Building block)は分子そのものであり、各々の分子同士の配向方向がランダムになることで、ネマティック(N)相から等方(I)相への融解が起こる。一方、リオトロピック(Lyo)液晶の場合には、分子集合体であるミセルが、Building block となるため、その形状やサイズ自体が、温度や濃度あるいはその他の熱力学変数に依存して変化し、この形状変化を駆動力として新しいタイプの液晶相転移が起こる可能性がある。我々は、ある種のアニオン性とカチオン性の界面活性剤を混合したミセル水溶液が発現する N 相が、連続的な I-N 転移を示すことを見出した。本講演では、リオトロピ
ック液晶の概説やミセル形状変化の熱力学の基礎と、等方相および 2 の異なる N 相間の相転移を、種々の実験的手法で研究した具体例を紹介する。

京大院理, JST-CREST 山本 潤
Kyoto Univerdity, JST-CREST

Jun Yamamoto

A

Department of Physics, Kyoto University, Kitashirakawa, Sakyo-ku, Kyoto, 606-8502, Japan,
B

JST-CREST,

ミニマルセル － 分子集合体と生命をつなぐもの －今井 正幸（東北大学物理学専攻）
生命の基本単位である細胞は、高分子（タンパク質・DNA・RNA など）・液晶分子（リン脂質など）などの様々なソフトマターと呼ばれる分子の集合体であることはよく知られているが、そのような分子集団をどのように組織化すると生命が生まれるのかと問われると、全く分かっていないのが現状である。この生命の本質についての疑問は、古くはシュレーディンガーの著作 ”What isLife ?” に始まり、分子生物学・散逸構造など物質と生命をつなげる大きな発展がみられてきた。さらに最近は、合成生物学の分野で生命としての最小限の基本的な性質を備えた細胞、ミニマルセル、を人工的に合成するプロジェクトが世界中で進められている[1]。このミニマルセルが備えるべき性質として１）生命機能を維持するための代謝、２）細胞を包み込むベシクルの増殖、
３）これらの情報を記録し次世代に伝える遺伝、の３つがあげられている。このなかでベシクルの自己生産は、リオトロピック液晶である２分子膜からなるベシクルが変形・分裂を再帰的に繰り返す、ソフトマターが示す非常に特徴的な非平衡現象である。本講演では、このベシクルの増殖について、そのモデル実験と膜弾性理論をベースにその機構を考えてみる。
[1] Szostak JW, Bartel DP, et al. (2001) Synthesizing Life. Nature 409: 387-390.