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ホームフェノールポリマーの合成とその機能性評価
SDGsの分類
研究テーマ
ライフサイエンスナノ・材料
学科の分類
工学部生命工学科

フェノールポリマーの合成とその機能性評価

工学部

生命工学科

ナノメディシン研究室

外波弘之 准教授

フェノールポリマー酵素

 近年,酵素触媒をプラスチックなどのポリマー合成に利用する方法が注目されている.これは酵素触媒の有する次のような特徴を活用しよ うというものである.1,高い触媒活性 2,基質特異性 3,生分解性 4,穏和な条件下で機能.本研究では,このような酵素触媒の特徴を活かし,主として西洋ワサビ由来のペルオキシダーゼ(HRP)を触媒としてフェノール類を重合させる.生成するフェノールポリマーについて,抗酸化性などの機能性評価を行う.

フェノールポリマーとは?

 フェノール類の重合により得られるポリマーのことで,汎用合成ポリマーであるフェノール樹脂や木質中に存在するリグニンもフェノールポリマーと言える.本研究で用いるHRP触媒による合成では,モノマーであるフェノール類の酸化によりラジカルが発生し,高分子量体(フェノールポリマー)が生成する.こうして得られるフェノールポリマーはC-C結合とC-O結合により主鎖骨格が形成され,フェノール性水酸基が残存する.また穏和な条件下での酵素反応を利用するため,側鎖の官能基を保護することなく一段階でポリマー合成が可能となる.

フェノール類の重合反応

フェノールポリマーの合成方法

 モノマーであるフェノール類と酵素触媒であるHRPを適切な溶媒(主として有機溶媒/緩衝液の混合溶媒)に溶解させ,酸化剤である過酸化水素水を滴下することでポリマーが得られた.生成したポリマーについて,紫外線吸収・抗酸化性・抗菌性・タンパク質に対する結合性といった機能性評価を行った.

フェノールポリマーのもつ機能

紫外線吸収

 紫外線吸収帯が長波長側にまで伸び,UV-BからUV-A領域にまで広がっていた.化粧品や日焼け止めなどへの応用が期待される.

タンパク質への結合性

 特定の共重合体(アミノ基2,カルボキシル基7,tert-ブチル基1のモノマー仕込み比)においては,タンパク質(アルブミン)に対する結合性を有することが分かった.医薬品への応用が期待される.

抗酸化性

 フェノールポリマーはいずれも抗酸化性を有していた.抗酸化性の強いものではアスコルビン酸(ビタミンC)相当の抗酸化性を示した.化粧品や医薬品などへの応用が期待される.

フェノールポリマーの抗酸化性

研究者INFO: 工学部 生命工学科 ナノメディシン研究室 外波弘之 准教授

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吉田 恵一郎

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エンジン等の燃焼排ガスに含まれる「すす」を除去するには,多孔質セラミックのフィルタが用いらせますが,すすの蓄積とともに圧力損失が上昇します.  一方,静電集じん技術は,帯電させた微粒子を静電引力で気流から取り除くため圧力損失が極めて低いものの,導電性の高いすすの場合,再飛散しやすいという問題があります.  本申請技術は,コレクター部に誘電体を用いることで,フィルタレスで高効率に集塵を行い,同時に,誘電体上で低温プラズマによって酸化分解まで行うことが可能です.

和田 英男

赤外線スマートウィンドウの研究

 地球温暖化に伴う気候変動を解決するためには、熱エネルギーを効率的に使用して、物質から放出される排熱を抑制することが重要です。二酸化バナジウムは、温度上昇に伴い赤外線透過率が顕著に減少する反面、反射率は向上する性質(サーモクロミズム)を利用した赤外線放射抑制機能材料です。本研究では、ナノスケールモスアイ構造を有する二酸化バナジウム薄膜に着目し、「電気的駆動力なしに直接的に光スイッチング機能」をもつ赤外線スマートウィンドウの開発を実施しています。

井上 晋教授,大山 理教授,三方 康弘教授,今川 雄亮講師

大型供試体による橋梁の性能評価

 八幡工学実験場は,大阪工業大学が,学内の教育・研究活動の活性化のみならず,産・官・学の各方面との交流により社会や技術の発展に寄与することを目的として設立されたものです.本実験場は,1986年12月に構造実験センターとしてそのスタートを切り,その後,水理実験センター,高電圧実験センターを併置して今日に至っています.広大な実験場の敷地内には特色ある各種の大型実験設備・装置が設置されており,これらは実験場設立の趣旨にしたがい,学内の教育・研究はもとより,学外の関係各方面との綿密な連携のもとに行われる各種の委託研究や共同研究に役立てられています.また,このような学外との交流は実験場で学ぶ学生にとって貴重な体験となっています.
 ここでは,構造実験センターに設置されている主な実験設備・装置を紹介するとともに,その設備・装置を用いて取り組んでいる研究について紹介します.

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