日本研究小組正在嘗試通過胃蛋白酶合成新型生

發(fā)布于2023-05-16 18:11:20 點擊：0

     目前可用的傳統(tǒng)尼龍，如尼龍6、尼龍66和尼龍11是不可降解的。另一方面，從衣康酸中提取的生物尼龍顯示出比傳統(tǒng)尼龍更高的性能，并可在土壤中降解，但其通過消化酶的降解性尚未得到證實。     為了解決這些問題，來自日本先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究所(JAIST)的一個研究小組正在研究使用通過胃蛋白酶合成新型生物尼龍。
     在這項研究中，生物尼龍的合成是基于從可再生衣康酸和氨基酸(D-或L-亮氨酸)中提取的化學(xué)開發(fā)的新型手性二羧酸。此外，生物尼龍是通過六亞甲基二胺與手性交互的雜環(huán)二酸單體的熔融縮聚制備的。     手性相互作用來自于外消旋吡咯烷酮環(huán)的非對映體混合物和亮氨酸的手性氨基酸。因此，聚酰胺顯示出約117℃的玻璃轉(zhuǎn)化溫度和約213℃的熔化溫度，這比傳統(tǒng)的生物尼龍11(Tg約57℃)高。這些生物尼龍還顯示出較高的楊氏模量E和機(jī)械強(qiáng)度σ，分別為2.2-3.8GPa和86-108MPa。
     這種材料可以作為傳統(tǒng)尼龍的替代品用于漁網(wǎng)、繩索、降落傘和包裝材料。包括肽連接的生物尼龍顯示出用胃蛋白酶進(jìn)行的酶促降解，胃蛋白酶是在哺乳動物胃中發(fā)現(xiàn)的一種消化酶。胃蛋白酶的降解可以與海洋哺乳動物胃中的生物降解聯(lián)系起來。這種通過控制手性的高性能尼龍的創(chuàng)新分子設(shè)計可以為可持續(xù)的、負(fù)碳的工業(yè)和通過減輕重量來節(jié)約能源作出貢獻(xiàn)。




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