生分解性を有する機能性ポリマ-の設計

可生物降解功能聚合物的设计

基本信息

批准号：
03650683
负责人：
松村秀一
金额：
--
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

生分解性を有する機能性高分子電解質の設計として,高分子量ポリカルボン酸鎖中に生分解性部分として糖鎖及びビニルアルコ-ル連鎖を組み込んだ構造を有するものを各種合成し,生分解性の評価を行った。その際,生分解性部分は環境中に普遍的に存在する微生物によって産生される菌体外酵素の基質となり,開裂を受ける様なものでなければならず,糖鎖及びビニルアルコ-ル連鎖を用いた場合,ある一定鎖長以上を有するブロックでなければならないことが明らかとなった。すなわち生分解性部分に糖鎖を有するものとして,各種多糖を過ヨウ素酸ナトリウム/亜塩素酸ナトリウムを用いて部分的にジカルボキシル化を行うことにより得られたものについて,各種糖加水分解酵素を用いて検討を行った結果,グルコ-スのα(1→4)連鎖ではαーアミラ-ゼにより12個以上の連鎖で,キシロ-スのβ(1→4)連鎖ではキシラナ-ゼによる8個以上で,またガラクツロン酸のα(1→4)連鎖ではペクチナ-ゼにより13個以上の糖連鎖部分で切断が生じていることが推定された。同様に、各種ビニルアルコ-ル連鎖を有するポリ[(ビニルアルコ-ル)ー10ー(アクリル酸ナトリウム)]を,重合に際して可能な限り転化率を下げることにより分子種が一定に近いものを系統的に合成し,ビニルアルコ-ル分解菌を用いて検討を行った。その結果,ビニルアルコ-ル連鎖がポリカルボン酸鎖中でポリビニルアルコ-ル分解酵素の基質となり,切断を受けるためには,ビニルアルコ-ルが5個程度の連鎖が必要であることが認められた。しかしビニルアルコ-ルの連鎖部分を考えた場合,ヒドロキシル基を有する炭素は不斉となっていることから,今後はビニルアルコ-ル連鎖を有機合成化学的にキラルなものを合成し,ビニルアルコ-ル分解酵素の基質となり得る最小ユニットを決定する必要があるものと考えられる。

为了设计可生物降解的功能性聚合物电解质，我们合成了具有将糖链和乙烯醇链作为可生物降解部分结合到高分子量聚羧酸链中的各种类型的聚合物电解质，并进行了评估。在这种情况下，可生物降解的部分必须是可以被裂解的，并作为环境中普遍存在的微生物产生的胞外酶的底物，并且必须使用糖链和乙烯醇链。很明显，必须使用该嵌段。具有一定长度或更长的链长。换句话说，根据使用α(1→)的研究结果，通过用高碘酸钠/亚氯酸钠对在可生物降解部分中具有糖链的各种多糖进行部分二羧基化来制备各种糖水解酶。 4) 在链中，α-淀粉酶产生 12 条或更多链，木糖的 β(1→4) 链中木聚糖酶产生 8 条或更多链，木糖的 α(1→4) 链中果胶酶产生 8 条或更多链。据估计，超过 13 个糖键被 β-ase 裂解。类似地，通过在聚合过程中尽可能降低转化率，可以以接近恒定的分子种类系统地合成具有各种乙烯醇链的聚[(乙烯醇)-10-(丙烯酸钠)]，我们对其进行了合成和研究。它使用乙烯醇降解细菌。结果发现，乙烯醇链成为聚羧酸链中聚乙烯醇降解酶的底物，并且需要约5个乙烯醇的链才能使聚羧酸链发生裂解。然而，当考虑乙烯醇的链部分时，含有羟基的碳是不对称的，因此今后我们将通过有机合成和化学分解来合成手性乙烯醇链，认为有必要确定最小单元。可以作为酶的底物。