トリメチレンカーボネート/ラクトン共重合体の調製と生分解挙動 Preparation and Biodegradation Behavior of Copolymers of Trimethylene Carbonate with Lactones

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抄録

初めに, 環状のトリメチレンカーボネート (TMC) とラクトン [ε-カプロラクトン (CL) またはδ-バレロラクトン (VL)] とのランダムおよびブロック共重合体 (コポリマー) を, 弱いカチオン触媒であるAlEt<SUB>3</SUB>/H<SUB>2</SUB>O (1 : 0.75) を用いて合成した。 (共) 重合中, TMCユニットからの脱炭酸は起こらなかったことから, その主鎖中にエーテル結合のない高分子量のカーボネート (コ) ポリマーを高収率で得ることが可能であった。さらには, ポリマーのNMRや熱的特性の測定から, ランダムとブロックコポリマーの作り分けがうまくなされていることが明らかとなった。<BR>続いて, 酵素 [リポプロテインリパーゼとコレステロールエステラーゼ (両者とも<I>Pseudomonas</I> sp.由来)] による (コ) ポリマーの分解性について調べた。一般的に, TMC/ラクトンコポリマーの酵素分解性はTMC (またはラクトン) ホモポリマーよりも大であった。そして, それらのランダムコポリマーはブロックコポリマーよりも大きな分解性を示すことがわかった。リポプロテインリパーゼによるポリマーの分解性はコレステロールエステラーゼよりも大きいことが認められ, それはTMCユニットに対する基質特異性がリパーゼの方がエステラーゼよりも大きいことを示唆するものである。<BR>最後に, リポプロテインリパーゼにより分解されたTMC/CL (=17/83) ランダムコポリマーの水溶性生成物をHPLC装置とフラクションコレクターを用いて分画した。これら分画した生成物の<SUP>1</SUP>H NMRスペクトルから, TMC/CLコポリマーは最終的には1, 3-プロパンジオールと6-ヒドロキシカプロン酸にまで分解されることが判明した。

Random and block copolymers of cyclic trimethylene carbonate (TMC) with lactone [ε-caprolactone (CL) or δ-valerolactone (VL)] were synthesized for the first time in this study using a weak cationic catalyst [AlEt<SUB>3</SUB>/H<SUB>2</SUB>O (1 : 0.75)]. Elimination of carbonic acid from TMC unit did not occur during (co) polymerization, thus making it possible to obtain high molecular weight carbonate (co) polymers in high yield, with no ether linkage in the main chains. Measurement of NMR and thermal properties of the polymers indicated that these copolymers could be prepared separately.<BR>The degradability of (co) polymers by enzymes [lipoprotein lipase and cholesterol esterase (both from <I>Pseudomonas</I> sp.)] was examined and that of TMC/lactone copolymers was generally more extensive compared to the TMC (or lactone) homopolymer and the degradability of random copolymers was greater than that of block copolymers. The greater degradability of polymers by lipoprotein lipase than that by cholesterol esterase was particularly evident for TMC-rich block copolymers, suggesting substrate specificity of the lipase for TMC unit to exceed that of esterase.<BR>Water-soluble products of TMC/CL (=17/83) random copolymer degraded by lipoprotein lipase were fractionated using HPLC and a fraction collector. The <SUP>1</SUP>H NMR spectra of the products indicated the TMC/CL copolymer to ultimately be degraded into 1, 3-propanediol and 6-hydroxycaproic acid.

収録刊行物

  • 日本油化学会誌 = Journal of Japan Oil Chemists' Society  

    日本油化学会誌 = Journal of Japan Oil Chemists' Society 47(11), 1251-1260, 1998-11-20 

    Japan Oil Chemists' Society

参考文献:  24件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002277816
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10512582
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • 雑誌種別
    大学紀要
  • ISSN
    13418327
  • NDL 記事登録ID
    4604485
  • NDL 雑誌分類
    ZP25(科学技術--化学・化学工業--油脂類)
  • NDL 請求記号
    Z17-255
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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