酵素・メディエーターを用いた天然ゴムおよび合成ゴムの新規分解システムの構築

利用酶和介体构建天然橡胶和合成橡胶的新型分解系统

基本信息

批准号：
14780452
负责人：
榎牧子
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、環境低負荷型ゴム処理システムの構築を目的として、「酵素・メディエーターシステム」によるゴムの分解にとりくんだ。前年度はゴムの分解に対して有効な二つの酵素・メディエーターシステム、西洋わさびペルオキシダーゼ・1-hydroxybenzotriazole(HRP/1-HBT)とリポキシゲナーゼ・リノール酸(LPO/LH)の反応系を確立し、これらの反応系が天然ゴム製品、およびシス型とトランス型の1,4-ポリイソプレンの分解に有効であることを見出した。また、HRP/1-HBTのみがシス-1,4-ポリブタジエンを低分子量化した。本年度はこの結果を受けて、1、酵素・メディエーターシステムによる1,4-ポリイソプレンとシス-1,4-ポリブタジエンの処理後の官能基分析、2、HRP/1-HBTによるトランス-1,4-ポリブタジエンの分解、および3.低分子モデル化合物を用いた分解生成物の分析を行った。まず1、の結果、各ポリマー中に水酸基とカルボニル基が生じていた。しかし、1,4-ポリブタジエンの酵素・メディエーターによる低分子量化は1,4-ポリイソプレンに比べるとかなり遅く、酸化の進行は必ずしも主鎖の酸化的開裂を導かないことがわかった。次に2、の実験では、HRP/1-HBT処理によって、懸濁状態のトランス型はシス型と同様に低分子量化したが、フィルム状のトランス型はほとんど分解しなかった。この結果から、HRP/1-HBT系はシス型とトランス型の両方を分解するが、結晶領域の分解は遅いといえる。3、の研究では、低分子モデル化合物中のポリブタジエン構造の酸化が、ポリイソプレン型構造に比べて著しく遅いことが示され、1,4-ポリイソプレンと1,4-ポリブタジエンにみられた分解速度の違いは、モノマーユニットの化学構造に由来していることが示唆された。

在这项研究中，我们旨在使用“酶调解器系统”分解橡胶，以构建用于环境低载橡胶的低负载橡胶处理系统。在上一年，我们在两个酶/介体系统之间建立了一个反应系统，可为橡胶降解，辣根过氧化物酶1-羟基苯甲酰唑三唑（HRP/1-HBT）和脂氧合酶亚油酸（LPO/LH）有效，并发现这些反应系统对自然产物和CIS的有效性 - 1,4-聚异丁。此外，只有HRP/1-HBT使CIS-1,4-聚丁二烯成为较低的分子量。为了响应这些结果，我们使用酶介质系统对1,4-丙二聚二烯和CIS-1,4-二聚二苯进行处理后进行了1。官能团分析，2。使用小分解组成的脱脂产物，使用HRP/1-HBT降解了Trans-1,4-二聚二烯。首先，在每种聚合物中形成了1个羟基和羰基。然而，发现酶介质的分子量减小了1,4-聚丁二烯比1,4-丙烯酸烯的分子量慢得多，并且氧化的进展并不一定会导致主链的氧化性切割。接下来，在2的实验中，HRP/1-HBT处理导致悬浮液的分子量较低，类似于顺式类型，但是类似膜的反式类型几乎完全分解。从这个结果可以说，尽管HRP/1-HBT系统分解了顺式型和反式型，但晶体区域的分解却很慢。 3，研究表明，低分子量模型化合物中多丁二烯结构的氧化明显慢于聚异丁烯结构的氧化，这表明从单体仪器单元的化学结构中得出了1,4-多丙烯和1,4-丙二烯之间观察到的分解速率的差异。