JP5423152B2 - ポリ乳酸の末端cooh基量測定方法 - Google Patents
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(1)エポキシ系末端封鎖剤によって末端が封鎖されているポリ乳酸の末端COOH基を縮合剤の存在下において芳香族チオールで誘導体化処理することを含むポリ乳酸の末端COOH基量測定方法。
(2)芳香族チオールが1H-NMRスペクトルにおいてポリ乳酸のピークと重複しないピークを有し、測定を1H-NMR分光法により行う、(1)に記載の方法。
(3)芳香族チオールが250nm以上のUV吸収特性を有し、測定を250nm以上にUV吸収帯を有しない溶媒中でUV分光法により行う、(1)に記載の方法。
(4)1H-NMRスペクトルにおいてポリ乳酸のピークと重複しないピーク及び/又は250nm以上のUV吸収特性を有する芳香族チオールを含むポリ乳酸の劣化度測定試薬。
本発明において「ポリ乳酸」とは、L体の乳酸からなるポリ乳酸、D体の乳酸からなるポリ乳酸、及びL体の乳酸とD体の乳酸とからなるポリ乳酸を意味する。L体の乳酸とD体の乳酸とからなるポリ乳酸にはブロックコポリマー及びランダムコポリマーのいずれの形態も含まれる。本発明は様々な分子量を有するポリ乳酸に適用することができ、特定の分子量を有するポリ乳酸に制限されるものではない。
1H-NMRスペクトルにおいてポリ乳酸は5.1ppmにポリ乳酸のCH基(メチン基)に起因するピークを示す。
本発明において「エポキシ系末端封鎖剤」とは、ポリ乳酸の末端基と反応することができるエポキシ基含有化合物を意味し、公知の様々なエポキシ基含有化合物を挙げることができる。例えば、これらに限定されるものではないが、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリブタジエンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、N−グリシジルフタルイミド、水添ビスフェノールA―ジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチルプロパンポリグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェニル(ポリエチレングリコール)グリシジルエーテル、フェニル(ポリプロピレングリコール)グリシジルエーテル、p−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジグリシジル−o−フタレート、ジグリシジルテレフタレート、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、エポキシ化植物油、又はグリシジル基を側鎖に有するポリマーを挙げることができ、好ましくは1,3,5-トリグリシジルイソシアヌラート(TGIC)を挙げることができる。本発明においてエポキシ系末端封鎖剤は単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明において「芳香族チオール」とは、芳香環にメルカプト基が直接的に結合した化合物を意味する。ここで「芳香環」とは、芳香族の炭化水素環のみならず芳香族の複素環も意味する。例えば、これらに限定されるものではないが、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、フェナントレン、クリセン、トリフェニレン、ピレン、ピセン、ヘリセン、コロネン、ビフェニル、フラン、及びチオフェンを挙げることができる。
で表わされる芳香族チオール、又は式(II):
で表わされる芳香族チオールを使用することができ、特に好ましくはp-トルエンチオール(1H-NMRスペクトルにおいて2.36ppmにCH3基由来のピークを示す)を使用することができる。
本発明において「縮合剤」とは、カルボキシル基との縮合反応において使用される公知の様々な化合物を意味する。例えば、これらに限定されるものではないが、式(III):
で表わされる縮合剤、式(IV):
で表わされる縮合剤、式(V):
で表わされる縮合剤、式(VI):
で表わされる縮合剤、式(VII):
で表わされる縮合剤、式(VIII):
で表わされる縮合剤、及び式(IX):
で表わされる縮合剤を使用することができ、好ましくはp-トリルジスルフィド、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、及びジシクロヘキシルカルボジイミドを使用することができる。本発明において縮合剤は単独で、又は2種以上を組合せて使用することができる。好ましくは、p-トリルジスルフィドとジシクロヘキシルフェニルホスフィンの2種を組合せて、又はジシクロヘキシルカルボジイミド単体で使用することができる。
ポリ乳酸を縮合剤の存在下において芳香族チオールで処理する。縮合剤は芳香族チオールを添加した後に加えるのが好ましい。ポリ乳酸の劣化によりカルボキシル基が生じていれば、芳香族チオールと反応し誘導体を形成する。この際、芳香族チオールは末端封鎖剤由来のエポキシ基と反応することなく、ポリ乳酸の劣化により生じたカルボキシル基のみと反応することができる。つまり、劣化により生じたカルボキシル基のみを正確に定量することができる。
本発明はポリ乳酸の劣化度測定試薬にも関する。劣化度測定試薬には芳香族チオール(1H-NMRスペクトルにおいてポリ乳酸のピークと重複しないピーク及び/又は250nm以上のUV吸収特性を有する)が含まれる。
TGICでPLAの末端COOH基を封鎖したポリ乳酸のクロロホルム1%溶液2 mLにp-トルエンチオール(TT)(50 mM)、p-トリルジスルフィド(TDS)(25 mM)、及びジシクロへキシルフェニルホスフィン(DCPP)(50 mM)を添加し、バイアルビン中に脱水剤(モレキュラシーブ)とともに密封し、室温で0.1時間振った。その後、暗所、室温で8時間以上保持し、この反応溶液をシャーレ上にあけ、クロロホルムを飛ばし乾固させる。この乾固物を事前に脱水したエタノールを用いて、過剰な誘導体化試薬と縮合剤を除去し、誘導体化ポリ乳酸を回収する。これを一晩、真空乾燥機で乾燥させ、測定用の劣化生成したPLAの末端COOH基と反応した誘導体化ポリ乳酸を得る。
TGICでPLAの末端COOH基を封鎖したポリ乳酸のクロロホルム1%溶液2 mLにp-トルエンチオール(TT)(50 mM)、及びジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(50 mM)を添加し、バイアルビン中に脱水剤(モレキュラシーブ)とともに密封し、室温で0.1時間振った。その後、暗所、室温で8時間以上保持し、この反応溶液をシャーレ上にあけ、クロロホルムを飛ばし乾固させる。この乾固物を事前に脱水したエタノールを用いて、過剰な誘導体化試薬と縮合剤を除去し、誘導体化ポリ乳酸を回収する。これを一晩、真空乾燥機で乾燥させ、測定用の劣化生成したPLAの末端COOH基と反応した誘導体化ポリ乳酸を得る。
ポリ乳酸の絶対分子量(GPC-MALS)の逆数に対して、ポリ乳酸末端カルボキシル基の誘導体のピーク面積をポリ乳酸のCH基に起因する5.1ppmのピーク面積で除した各サンプル値との相対値を図1にプロットした。ここで、絶対分子量の逆数は末端基数比に比例する従来指標である。ただし、末端COOH基について定量するものではなかった。このように、従来末端基数比(COOH基数比ではない)と今回の誘導体化NMRにより、末端COOH基量は相関が高く、定量方法として適切であることが分かった。
Claims (4)
- エポキシ系末端封鎖剤によって末端が封鎖されているポリ乳酸の末端COOH基を縮合剤の存在下において芳香族チオールで誘導体化処理することを含むポリ乳酸の末端COOH基量測定方法。
- 芳香族チオールが1H-NMRスペクトルにおいてポリ乳酸のピークと重複しないピークを有し、測定を1H-NMR分光法により行う、請求項1に記載の方法。
- 芳香族チオールが250nm以上のUV吸収特性を有し、測定を250nm以上にUV吸収帯を有しない溶媒中でUV分光法により行う、請求項1に記載の方法。
- 1H-NMRスペクトルにおいてポリ乳酸のピークと重複しないピーク及び/又は250nm以上のUV吸収特性を有する芳香族チオールを含むポリ乳酸の劣化度測定試薬。
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