グリコール酸系生分解性ポリエステルの高性能・多機能化

ポリグリコール酸(PGA)およびポリL-乳酸(PLLA)などの生分解性ポリエステルの一般的な合成法としては出発物質としてグリコリドおよびラクチドを用いた開環重合による方法とGAやLAの脱水反応に伴う直接重縮合法がある。工業的には開環重合による方法が採用されており直接重縮合による方法はほとんど研究が行われていなかった。本研究では、PGAをグリコリドからでなくGAの直接重縮合法から得る方法に関して検討を行った。さらに柔軟性を有するPGA系の生体内吸収性縫合糸を開発するためGAとε-カプロラクトン(ε-CL)との共重合についても検討を加える予定である。15年度の研究実施内容はGAやLAを用いた直接重縮合法による高分子量のPGAやPLLAの合成条件の最適化である。まず、LAやGAの脱水縮合反応においては二つの平衡が考えられる。一つはポリマーの末端のCOOH基とOH基の縮合に伴う脱水平衡、もう一つはPLLAとL-ラクチドまたPGAとグリコリドとの環鎖平衡である。高分子量のポリマーを得るためには脱水反応を活性化し、末端のバックバイティングによる環化を減少させる必要がある。そこで、環鎖平衡の原因となるエステル交換反応を活性化せず脱水反応速度を上昇させるような新規触媒系のスクリニングテストを行った。LAやGAを用いた溶融・固相系後重縮合法による実験結果としては通常ポリエステル合成触媒として用いられている酸化スズ、塩化スズなどのスズ系の触媒がポリマーの分子量を上昇させるのに効果があることを確認した。さらに同モルのp-トルエンスルホン酸などのプロトン酸を加えることにより比較的短い反応時間でポリマーの分子量が飛躍的に上昇(PLLA ; Mw【greater than or equal】600,000Da, PGA ; Mw【greater than or equal】90,000Da)することを見出した。その詳しい内容は近日学会誌などを通して発表する予定である。

ポリグリコール酸(PGA)およびポリL-乳酸(PLLA)などの生分解性ポリエステルの一般的な合成法としては出発物質としてグリコリドおよびラクチドを用いた開環重合による方法とGAやLAの脱水反応に伴う直接重縮合法がある。工業的には開環重合による方法が採用されており直接重縮合による方法はほとんど研究が行われていなかった。本研究では、PGAをグリコリドからでなくGAの直接重縮合法から得る方法に関して検討を行った。さらに柔軟性を有するPGA系の生体内吸収性縫合糸を開発するためGAとε-カプロラクトン(ε-CL)との共重合についても検討を加える予定である。15年度の研究実施内容はGAやLAを用いた直接重縮合法による高分子量のPGAやPLLAの合成条件の最適化である。まず、LAやGAの脱水縮合反応においては二つの平衡が考えられる。一つはポリマーの末端のCOOH基とOH基の縮合に伴う脱水平衡、もう一つはPLLAとL-ラクチドまたPGAとグリコリドとの環鎖平衡である。高分子量のポリマーを得るためには脱水反応を活性化し、末端のバックバイティングによる環化を減少させる必要がある。そこで、環鎖平衡の原因となるエステル交換反応を活性化せず脱水反応速度を上昇させるような新規触媒系のスクリニングテストを行った。LAやGAを用いた溶融・固相系後重縮合法による実験結果としては通常ポリエステル合成触媒として用いられている酸化スズ、塩化スズなどのスズ系の触媒がポリマーの分子量を上昇させるのに効果があることを確認した。さらに同モルのp-トルエンスルホン酸などのプロトン酸を加えることにより比較的短い反応時間でポリマーの分子量が飛躍的に上昇(PLLA ; Mw【greater than or equal】600,000Da, PGA ; Mw【greater than or equal】90,000Da)することを見出した。その詳しい内容は近日学会誌などを通して発表する予定である。