主鎖に環状エ-テル構造を有する生分解性ポリエステルの機能設計

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02650666
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 岡田 鉦彦 名古屋大学, 農学部, 教授 (20023103)
• キーワード: ポリエステル / 生分解性 / 環状エ-テル / 加水分解 / 酵素分解 / ポリアセタ-ル / 重縮合 / 開環重合

研究概要

1.双環ラクトンのカチオン開環重合により、アセタ-ル・エスエル型のポリエステルは1a〜1eおよび2を合成した。また重縮合によりエ-テル・エステル型のポリエステル3を合成した。27℃のりん酸緩衝溶液(pH7.5)中にこれらのポリエステルを14日間浸漬すると、3は全く分解しないが、1a〜1eおよび2はいずれも加水分解し、分子量の低下と分子量分布の増大とがみられた。なかでも2や親水性の高い1dは5日間の浸漬でほぼ完全に加水分解された。1aや1bの数%の繰り返し単位の側鎖にカルボキシル基を導入すると、加水分解は著しく加速された。生分解性を調べる目的で1aのフィルムの土中埋没試験を行った。Mn2.3×10^4、厚さ50μmのフィルムは9日後には脆くなり、18日後には原形をとどめないまでに分解した。
2.4ーヒドロキシメチルテトラヒドロフランー2ーカルボン酸メチルおよびその5ーメチル誘導体の重縮合により、新しいエ-テル・エステル型のポリエステル4a〜4cを合成した。前項記載の条件下でこれらの加水分解性を調べた結果、1aや1bに比べれば遅いものの、いずれも徐々に加水分解することが分かった。
以上の結果からみて、主鎖の構造、側鎖への置換基の導入、さらには共重合によって、分解速度を自由に規制できる、新しいタイプの生分解性材料の開発への見通しが得られた。

研究成果

• [文献書誌] M.Okada: "RingーOpening Polymerization of Bicyclic Oxalactones and Oxalactams" Makromolekulare Chemie,Macromolecular Symposium. 42/43. 355-364 (1991)
• [文献書誌] M.Atsumi: "Synthesis and Properties of QuasiーRigid Polyesters Containing 2,5ーDisubstituted Tetrahydropyran Rings in Their Main Chains" Makromolekulare Chemie. 192. 1715-1725 (1991)
• [文献書誌] M.Okada: "RingーOpening Polymerization of Bicyclic and Spiro Compounds.Reactivities and Polymerization Mechanisms" Advances in Polymer Science. 102. (1992)
• [文献書誌] M.Okada: "RingーOpening Polymerization of Heterobicyclic Compounds.Syntheses of Specialty Polymers" Progress in Polymer Science. (1992)
• [文献書誌] M.Okada: "Synthesis and Properties of New Polyesters Having Tetrahydropyran Rings in Their Main Chains" Journal of Polymer Science,Part A.
• [文献書誌] M.Okada: "StructureーDegradability Relationships of Polyesters Containing Oxacycles in Their Main Chains" Journal of Applied Polymer Science.
• [文献書誌] 岡田 鉦彦(分担執筆): "高分子の合成と反応(2)" 共立出版, 44 (1991)