PHBV とは

PHBV とは
名前
	その他の名前ポリ(β-ヒドロキシ酪酸-β-ヒドロキシバレレート); ポリ(3-ヒドロキシ酪酸-コ-β-ヒドロキシバレリン酸); バイオポール P(3HB-3HV)
識別子
CAS番号	80181-31-3;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
略語	PHBV ; P(3HB-co-3HV)
ケムスパイダー	96951;
ECHA 情報カード	100.125.321
パブケム CID	107801;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID301001078;
	InChI InChI=1S/C5H10O3.C4H8O3/c1-2-4(6)3-5(7)8;1-3(5)2-4(6)7/h4,6H,2-3H2,1H3, (H ,7,8);3,5H,2H2,1H3,(H,6,7) キー: IUPHTVOTTBREAV-UHFFFAOYSA-N;
	笑顔 CCC(CC(=O)O)O.CC(CC(=O)O)O;
プロパティ
化学式	[COCH 2 CH(CH 3 )O] m [COCH 2 CH(C 2 H 5 )O] n
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。インフォボックス参照

ポリ（3-ヒドロキシ酪酸-コ-3-ヒドロキシバレレート）は、一般にPHBVとして知られ、ポリヒドロキシアルカン酸タイプのポリマーです。これは、細菌によって自然に生成される生分解性、無毒、生体適合性のプラスチックであり、多くの非生分解性合成ポリマーの優れた代替品です。これは熱可塑性の直鎖脂肪族ポリエステルです。これは、3-ヒドロキシブタン酸と3-ヒドロキシペンタン酸の共重合によって得られます。PHBV は、特殊包装、整形外科用デバイス、および薬物の制御放出に使用されます。PHBV は、環境中で細菌によって分解されます。

歴史

PHBVは1983年にインペリアル・ケミカル・インダストリーズ（ICI）によって初めて製造されました。バイオポールという商標名で商品化されています。ICI（ゼネカ）は1996年にモンサントに売却しました。その後、 2001年にメタボリックスがこれを入手しました。^[2]^[3] Biomer Lは、BiomerのPHBVの商標名です。

合成

PHBVは、成長制限条件下で貯蔵化合物として細菌によって合成されます。^[4]組換え大腸菌株によってグルコースとプロピオン酸から生成できます。 ^[2]Paracoccus denitrificansやRalstonia eutrophaなどの他の多くの細菌もPHBVを生成できます。

遺伝子組み換え植物から合成することもできる。^[5]

PHBVは3-ヒドロキシブタン酸と3-ヒドロキシペンタン酸の共重合体である。^{[6] PHBVは}、触媒としてオリゴマーアルミノキサンの存在下でブチロラクトンとバレロラクトンから合成することもできる。^[7]

構造

3-ヒドロキシブタン酸と3-ヒドロキシペンタン酸のモノマーはエステル結合で結合しており、ポリマーの骨格は炭素原子と酸素原子で構成されています。PHBVの特性はその中のこれら2つのモノマーの比率によって異なります。3-ヒドロキシブタン酸は剛性を提供し、3-ヒドロキシペンタン酸は柔軟性を促進します。したがって、モノマーの比率を変更することで、 PHBVをポリプロピレンまたはポリエチレンに似せることができます。 ^[8] 3-ヒドロキシブタン酸と3-ヒドロキシペンタン酸の比率が増加すると、融点、透水性、ガラス転移温度（T _g）、引張強度が増加します。ただし、耐衝撃性は低下します。^[3]^[5]^[7]

プロパティ

PHBVは熱可塑性ポリマーです。脆く、破断伸びが低く、耐衝撃性が低いです。^[5]

用途

PHBVは、薬剤の制御放出、医療用インプラントや修理、特殊包装、整形外科用機器、消費財のボトル製造などに応用されています。また、生分解性であるため、非生分解性プラスチックの代替品としても使用できます^[9]

劣化

PHBVは廃棄されると二酸化炭素と水に分解されます。PHBVは細菌によって分解されます。PHBVは人間の脂肪と同じように、微生物にとってはエネルギー源です。微生物が産生する酵素によって分解され、消費されます。^[10]

PHBVは熱安定性が低く、β脱離反応によってエステル結合で切断される。 ^[5]

加水分解はゆっくりと進行するため、医療用途に使用できます。

欠点

PHBVは生分解性、生体適合性、再生可能性を備えており、石油から作られる合成非生分解性ポリマーの優れた代替品である。しかし、次のような欠点がある。^[5]

高い
熱安定性が低い
脆い
基本的な機械的性質
処理の難しさ

参照

参考文献

^ 「ポリ（3-ヒドロキシ酪酸-co-3-ヒドロキシ吉草酸）」sigmaaldrich.com。
^ ab Cornelia Vasile; Gennady Zaikov (2009 年 12 月 31 日)。多成分ポリマーシステムに基づく環境分解性材料。BRILL。p. 228。ISBN 978-90-04-16410-9. 2012年7月10日閲覧。
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^ 「ポリマー」。化学 XII パート II。NCERT。p . 435。
^ ab 「バイオプラスチック - 生分解性ポリエステル（PLA、PHA、PCL ...）」。biodeg.net。2012年5月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年7月11日閲覧。
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^ David Kaplan (1998年7月7日). 再生可能資源からのバイオポリマー. Springer. p. 21. ISBN 978-3-540-63567-3. 2012年7月10日閲覧。
^ William D. Luzier. 「バイオマス由来の材料/生分解性材料」(PDF) 。 2012年7月11日閲覧。

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[Rudnik2008-3] Ewa Rudnik (2008年1月3日). 堆肥化可能なポリマー材料. Elsevier. p. 21. ISBN 978-0-08-045371-2. 2012年7月10日閲覧。

[Chiellini2001-4] ^エモ・キエリーニ（2001年10月31日）。バイオ関連ポリマー：持続可能なポリマー科学と技術。 シュプリンガー。p.147。ISBN 978-0-306-46652-6. 2012年7月10日閲覧。

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[10] William D. Luzier. 「バイオマス由来の材料/生分解性材料」(PDF) 。 2012年7月11日閲覧。