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2016年8月 2日 (火)

虫歯菌の酵素からポリエチレンテレフタレートやナイロンを越える高耐熱性樹脂の開発に成功

平成28年7月29日
東京大学
科学技術振興機構(JST)
東京農工大学
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
○虫歯菌が歯垢(バイオフィルム)を
 作る時の酵素を利用し、極めて珍しい
 高分子多糖類である完全直鎖状の
 α-1,3-グルカン(ポリマー)を
 試験管内で、酵素重合することに
 成功しました。
 
○ポリマーは水系・ワンポット合成
 により生産され、合成されたポリマーは
 水に不溶で容易に回収できることから
 環境にやさしく、さらに、合成速度が
 速く、反応温度と酵素濃度により
 自在にポリマーの分子量を制御すること
 も可能です。
 
○合成したポリマーは、簡単なエステル化
 により、ポリエチレンテレフタレート
 (PET)やナイロンよりも優れた
 熱的性質を持ち、フィルムや繊維にも
 成型加工が可能なことから、
 エンジニアリンプラスチックとして
 さまざまな分野での利用が
 期待されます。
 
 
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 虫歯菌が歯垢(バイオフィルム)注1)
を作る時の酵素を利用し、安価な
スクロースを原料として、試験管内で
水系・ワンポット合成注2)により、
極めて珍しい構造を有する完全直鎖状の
高分子多糖類(α-1,3-グルカン)の
合成に成功しました。
 
 反応温度などの条件を精査すること
により、分子量を70万以上にまで
向上させることが可能です。
 
 また、水に不溶なポリマーである
ことから、有機溶媒を用いた沈殿操作を
行うことなく、容易に生成物を回収する
ことができます。
 
 合成したポリマー自体は熱可塑性を
持ちませんが、簡単なエステル化注3)
により熱可塑性プラスチック注4)
としての性質を示し、フィルムや繊維にも
成型加工することができます。
 
 その熱的性質は石油合成ポリマー
であるポリエチレンテレフタレート
(PET)やナイロンよりも優れており、
今後、エンジニアリングプラスチック注5)
としてさまざまな分野での利用が
期待されます。
 
 本研究は、JST 戦略的創造研究推進
事業 先端的低炭素化技術開発
(ALCA)の一環として行われました。
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 思わぬものから思いもよらなかった
ものが合成できましたね。
 
 熱可塑性を発現させることに
成功しました。
 というのが素晴らしい。
 
>今後は、高分子量ポリマーの
>大量合成法の確立を行うとともに、
>α-1,3-グルカン自体の経口可能な
>素材・医療材料などへの用途開発、
>誘導体を用いた高強度・高耐熱性など
>優れた性能を持つ射出成型品の開発を
>行う予定です。
 大量合成法の確立に期待したい。

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