置換グリコリドの立体選択重合による生分解性高分子の合成と生成高分子の機能性

ポリ乳酸は生分解性ポリマーとして知られているが、その生分解性や物性はポリマー主鎖構造に大きく依存することが知られている。そこで、ポリ置換グリコリドにおいてもポリマー主鎖の構造を規制することで、物性等を変えることができると考えられる。本研究ではアルミニウムおよび亜鉛系触媒を用いてグリコリド類の開環重合を行い、得られたポリマーの構造、物性および生分解性を検討した。重合はエチルグリコリドに対し、Schiff塩基型触媒、ジエチルアルミニウムクロライド/マンニトールおよびジエチル亜鉛/マンニトールを用いて行った。メソ体およびラセミ体の転化率はガスクロマトグラフィーを用い、残存モノマーから算出した。またポリマーの解析には^<13>CNMR、GPC、DSCなどを用いて行った。開始剤にSchiff塩基型触媒を用いると、重合はメソ体をラセミ体より速く消費して進行し、その見かけの重合速度定数はk(meso)=0.0215>k(racemic)=0.0151hr^<-1>であった。同様に、ジエチルアルミニウムクロライド/マンニトールを用いた場合も、メソ体の方を速く消費していた。ところが、ジエチル亜鉛/マンニトールを用いると、重合はラセミ体を速く消費して進行し、用いた触媒の中心金属の違いにより立体選択性が異なっていた。^<13>CNMRによる構造解析の結果、アルミニウム系触媒と亜鉛系触媒から得られたポリマーでは主鎖構造が異なっていた。この主鎖構造の違いにより、ポリマーのガラス転移温度、分解温度に変化が見られた。生分解性はリパーゼによる加水分解で評価した。ポリマー25mgをリン酸緩衝溶液になじませ、リパーゼPSを20mgと内部標準物質としてポリスチレンを加えた。50℃の中で7日間反応させ、分子量を測定した結果、ポリマーの10.4%が分解された。このことから生成したポリエチルクリコリドも生分解性があることがわかった。

ポリ乳酸は生分解性ポリマーとして知られているが、その生分解性や物性はポリマー主鎖構造に大きく依存することが知られている。そこで、ポリ置換グリコリドにおいてもポリマー主鎖の構造を規制することで、物性等を変えることができると考えられる。本研究ではアルミニウムおよび亜鉛系触媒を用いてグリコリド類の開環重合を行い、得られたポリマーの構造、物性および生分解性を検討した。重合はエチルグリコリドに対し、Schiff塩基型触媒、ジエチルアルミニウムクロライド/マンニトールおよびジエチル亜鉛/マンニトールを用いて行った。メソ体およびラセミ体の転化率はガスクロマトグラフィーを用い、残存モノマーから算出した。またポリマーの解析には^<13>CNMR、GPC、DSCなどを用いて行った。開始剤にSchiff塩基型触媒を用いると、重合はメソ体をラセミ体より速く消費して進行し、その見かけの重合速度定数はk(meso)=0.0215>k(racemic)=0.0151hr^<-1>であった。同様に、ジエチルアルミニウムクロライド/マンニトールを用いた場合も、メソ体の方を速く消費していた。ところが、ジエチル亜鉛/マンニトールを用いると、重合はラセミ体を速く消費して進行し、用いた触媒の中心金属の違いにより立体選択性が異なっていた。^<13>CNMRによる構造解析の結果、アルミニウム系触媒と亜鉛系触媒から得られたポリマーでは主鎖構造が異なっていた。この主鎖構造の違いにより、ポリマーのガラス転移温度、分解温度に変化が見られた。生分解性はリパーゼによる加水分解で評価した。ポリマー25mgをリン酸緩衝溶液になじませ、リパーゼPSを20mgと内部標準物質としてポリスチレンを加えた。50℃の中で7日間反応させ、分子量を測定した結果、ポリマーの10.4%が分解された。このことから生成したポリエチルクリコリドも生分解性があることがわかった。