2002 Fiscal Year Annual Research Report

酵素触媒重合によるポリエステル合成

Research Project

Project/Area Number	11217212
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	松村秀一慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051874)
Keywords	酵素触媒重合 / リパーゼ / デポリメラーゼ / ポリエステル / 酵素分解 / ケミカルリサイクル / チオエステル / 環状オリゴマー
Research Abstract	省エネルギーによる循環型ポリマー合成とケミカルリサイクルによって、全ライフサイクルにおける資源・エネルギー消費量の低下と、それに付随して炭酸ガスの発生量を抑える効果が期待できる。本研究では、加水分解酵素を使用するポリエステルの合成と分解を組み合わせた循環型ケミカルリサイクル法について検討を行った。 (1)デポリメラーゼ(PHBDP)およびリパーゼによるポリエステルの分解と重合有機溶媒中でPHBやPHB共重合体はリパーゼの作用を受け分解され、環化体のオリゴマーが選択的に得られた。得られた環化体オリゴマーは酵素により容易に再重合し、元のプラスチックに導かれる。PHBDP酵素はブチロラクトンを特異的に開環重合させ、一方、リパーゼでは重合活性の高かったε-カプロラクトン(CL)や11-ウンデカノラクトン等には重合活性を示さないことが見出され、重合においてリパーゼと全く異なるモノマー特異性を有することが示された。 (2)リパーゼによるポリエステルの合成と分解ポリ乳酸(PLA)の酵素によるモノマー化リサイクルと再重合法の開発を行った。また、チオエステルを含有ポリエステルについてもリパーゼによる合成が可能なことをはじめて見出した。たとえば、CLと11-メルカプトウンデカン酸から分子量4万程度のチオエステル結合含有ポリマーが得られた。 (3)連続法によるオリゴマー化固定化酵素を充填した反応カラムを、所定の温度で送液ポンプを用い、ポリマー溶液を通過させることで、バッチプロセスと同様に、ほぼ完全なオリゴマー化が達成されることを見出した。本法により、非天然型PHB、PCLおよびPBAについて速やか、且つ完全な環状オリゴマー化が達成された。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] R.Kondo: "Lipase-Catalyzed Selective Transformation in Supercritical Carbon Dioxide"Macromolecular Bioscience. 2・6. 267-271 (2002)
[Publications] Y.-H.Na: "Phase-Separation Enhanced Enzymatic Degradation of Atactic Poly(3-hydroxybutyrate) in the Blends with Poly(methyl methacrylate)"Polymer Degradation and Stability. (印刷中). (2003)
[Publications] Y.Soeda: "Enzymatic Ring-Opening Polymerization of Oxiranes and Dicarboxylic Anhydrides"Macromolecular Bioscience. 3・2(印刷中). (2003)
[Publications] Y.Wang: "Enzymatic Synthesis of Chemosynthesized Atactic Poly(3-hydroxybutyrate) by Poly(3-hydroxyalkanoate) Depolymerase from Acidovorax Sp.TP4 and Ralstonia Pickettii T1"Biomacromolecules. 3・5. 894-898 (2002)
[Publications] Y.Suzuki: "Correlation between structure of the lactones and substrate specificity in enzyme-catalyzed polymerization for the synthesis of polyesters"Biomacromolecules. 4・3(印刷中). (2003)
[Publications] 添田泰之: "酵素触媒重合によるオキシランの開環重合"高分子加工. 51・10. 435-442 (2002)
[Publications] 松村秀一: "酵素触媒による脂肪族ポリエステルの合成「グリーンプラスチック最新技術」"シーエムシー. 13 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

酵素触媒重合によるポリエステル合成

Principal Investigator

松村 秀一 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051874)

Research Products

[Publications] R.Kondo: "Lipase-Catalyzed Selective Transformation in Supercritical Carbon Dioxide"Macromolecular Bioscience. 2・6. 267-271 (2002)

[Publications] Y.-H.Na: "Phase-Separation Enhanced Enzymatic Degradation of Atactic Poly(3-hydroxybutyrate) in the Blends with Poly(methyl methacrylate)"Polymer Degradation and Stability. (印刷中). (2003)

[Publications] Y.Soeda: "Enzymatic Ring-Opening Polymerization of Oxiranes and Dicarboxylic Anhydrides"Macromolecular Bioscience. 3・2(印刷中). (2003)

[Publications] Y.Wang: "Enzymatic Synthesis of Chemosynthesized Atactic Poly(3-hydroxybutyrate) by Poly(3-hydroxyalkanoate) Depolymerase from Acidovorax Sp.TP4 and Ralstonia Pickettii T1"Biomacromolecules. 3・5. 894-898 (2002)

[Publications] Y.Suzuki: "Correlation between structure of the lactones and substrate specificity in enzyme-catalyzed polymerization for the synthesis of polyesters"Biomacromolecules. 4・3(印刷中). (2003)

[Publications] 添田泰之: "酵素触媒重合によるオキシランの開環重合"高分子加工. 51・10. 435-442 (2002)

[Publications] 松村秀一: "酵素触媒による脂肪族ポリエステルの合成「グリーンプラスチック最新技術」"シーエムシー. 13 (2002)

松村秀一慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051874)