| 研究課題/領域番号 |
11217213
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| 研究機関 | 東洋大学 |
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研究代表者 |
吉田 泰彦 東洋大学, 工学部, 教授 (80134500)
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| 研究分担者 |
福島 康正 東洋大学, 工学部, 助教授 (30328645)
石井 茂 東洋大学, 工学部, 助教授 (50245932)
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| キーワード | 環境材料 / 高分子合成 / キチン・キトサン / ポリアミノ酸 / 脂肪族ポリエステル |
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| 研究概要 |
新規環境低負荷型高分子材料として、キチン・キトサンやタンパク質へのポリ(ヒドロキシアルカン酸)(PHA)の酵素触媒によるグラフト化を行い、その新規材料の物性・加工性・成形性の改善と実用化に向けて研究をおこなった。
1.酵素触媒としてリパーゼを用い、キチン・キトサンに各種のラクトンをグラフト化し、脂肪族ポリエステル(PHA)がグラフト化したキチン・キトサンが生成することを明らかにした。アミノ基と水酸基を有するキトサへのポリエステル・グラフト化反応がどの部位に生じるのかを明らかにするために、キトサンのモノマー単位であるD-グルコサミンへのリパーゼ触媒によるポリエステルのグラフト化反応を行った。その生成物の^<13>CNMRから、アミド基カルボニル炭素に由来する吸収が172ppmに見られることと、N-アセチルグルコサミン(キチンのモノマー単位)のポリエステル・グラフト化生成物も同様のスペクトルを与えることから、酵素触媒によるキトサンへのポリエステル・グラフト化反応は、アミノ基と一級水酸基から生じていることを明らかにした。
2.ポリアミノ酸として水溶性ポリリシンを用い、側鎖アミノ基に疎水性のPHAをグラフト化した。既存の両親媒性高分子材料のほとんどは生分解性を示さず、PHAグラフト化ポリリシンは両親媒性生分解性高分子として期待される。ポリリシンへのグラフト化反応のモデル反応として、各種リパーゼを用いてフェネチルアミン存在下ε-カプロラクトンをグラフト重合した。得られたポリカプロラクトンをNMRで分析した結果、フェネチルアミンおよびポリカプロラクトンに由来するシグナルが観測された。これらの結果から酵素によりポリリシンにポリカプロラクトンがグラフト化する可能性が示唆された。ポリリシンへのε-カプロラクトンのグラフト反応をPPLを触媒として用いて行ったところ、ポリリシンにポリカプロラクトンが酵素触媒によりグラフト化されることを明らかにした。
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