ポリ乳酸をベースとする生分解性ポリエステルの構造と物理的特性に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11217209
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 辻 秀人 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (60227395)
• キーワード: 生分解性高分子 / 生分解性ポリエステル / ポリ乳酸 / ポリラクトン / 高次構造 / 酵素的分解 / 物理特性 / ブレンド

研究概要

本研究課題では、物理的処理法および生分解ポリマーとのブレンド法などを用いて、幅広い物理特性と生分解性をもったポリ乳酸を中心とするポリラクトン類をベースとする生分解高分子性材料の開発を目的として研究を行った。研究成果は、以下の通りである。
(1)融解後の熱処理パラメータ(温度、時間)を変えて、ポリ(L-乳酸)(PLLA)の高次構造を制御することにより、酵素的・非酵素的加水分解挙動を制御することが可能であることを示した。
(2)種々の溶解性パラメータをもった溶媒中で、PLLAを膨潤処理することにより、熱処理を行うことなく物理特性を制御できることを明らかにした。この処理では、PLLAのp溶解性パラメータ値と離れた溶解性パラメータ値をもった膨潤溶媒中での処理が、破断伸度やガラス転移温度を上昇させる上での効果が高かった。
(3)親水性のポリビニルアルコールを添加することにより、PLLAのプロティネースKを用いた酵素的加水分解およびリン酸緩衝液中での非酵素的加水分解を著しく加速できることを示した。
(4)ポリ乳酸のL体とD体をブレンドすることにより、ステレオコンプレックス化にすると材料強度が上昇し、リン酸緩衝液中での非酵素的加水分解の抑制することを明らかにした。
(5)水溶性のポリエチレンオキシド(PEO)とポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)とのブレンドから、水によりPEOを選択的に抽出することにより多孔化したPCLを作製した。多孔化することによりPCLのソフト化および単位重量当たりのリパーゼを用いた酵素的加水分解速度およびアルカリ加水分解速度を上昇させることが可能であることなどを示した。

研究成果

• [文献書誌] Hideto Tsuji: "In Vitro Hydrolysis of Blends form Enantiomeric Poly(lactic acid)s.1.Well-Stereocomplexed Blend and Non-Blended Films"Polymer. 41・10. 3621-3630 (2000)
• [文献書誌] Hideto Tsuji,Kimika Sumida: "Poly(L-lactide),5.Effects of Storage in Swelling Solvents on physical Properties and Structure of Poly(L-lactide)"Journal of Applied Polymer Science. 79・9. 1582-1589 (2001)
• [文献書誌] Hideto Tsuji,shinya Miyauchi: "Poly(L-lactide).6..Effects of Crystalliniey on Enzymatic Hydrolysis of Poly(L-lactide)without Free Amorphous Region"Polymer Degradation and Stability. 71・3. 415-424 (2001)
• [文献書誌] Hideto Tsuji,Hiroki Muramatsu: "Blends of Aliphatic Polyesters.5.Non-enzymatic and Enzymatic Hydrolysis of Blends from Hydrophobic Poly(L-lactide) and Hydrophilic Polycvinyl alcohol."Polymer Degradation and Stability. 71・3. 403-413 (2001)
• [文献書誌] Hideto Tsuji,Hiroki Muramatsu: "Blends of Aliphatic Polyesters.4.Morphology, Swelling Behavior, and Surface amd Bulk Properties of Blends from Poly(L-lactide)and Poly(vinyl alcohol)"Journal of Applied Polymer Science. (印刷中).
• [文献書誌] Hideto Tsuji,Takeharu Ishizaka: "Porous Biodegradable Polyesters.2.Physical Properties, Morphology, and Enzymatic and Alkaline Hydrolysis of Porous Poly(ε-caprolactone)films"Journal of Applied Polymer Science. (印刷中).