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．
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．
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．
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．
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．
論文
「Protein immobilization on polyvinylphenol via tyrosine oxidation of proteins catalyzed by horseradish peroxidase」(2021)『Journal of Applied Polymer Science』138p.50475.
研究シーズ・教員に対しての問合せや相談事項はこちら
技術相談申込フォーム© INNOVATION DAYS 2022 智と技術の見本市.
