日本研究小组正在尝试通过胃蛋白酶合成新型生物尼龙

目前可用的传统尼龙，例如尼龙6，尼龙66和尼龙11无法降解。另一方面，从衣康酸中提取的生物尼龙表现出比传统尼龙更高的性能，并且可以在土壤中降解，但是尚未证实其可被消化酶降解。为了解决这些问题，日本先进科学技术研究院（JAIST）的研究小组正在研究使用胃蛋白酶来合成新型生物尼龙。他们由Tatsuo Kaneko教授和Mohammad Asif Ali博士领导，他们的最新研究成果将发表在2021年4月的高级可持续发展系统上。

在这项研究中，生物尼龙的合成是基于一种新型的手性二元羧酸，它是由可再生的衣康酸和氨基酸（D-或L-亮氨酸）化学合成的。此外，生物尼龙是通过六亚甲基二胺与杂环二酸单体的手性相互作用的熔融缩聚反应制得的，因此，聚酰胺显示出约117℃的玻璃化转变温度和约213℃的熔融温度，其高于常规生物尼龙11（约57℃的Tg）。这些生物尼龙还显示出较高的杨氏模量E和机械强度σ，分别为2.2-3.8GPa和86-108MPa。这种材料可用作钓鱼网，绳索，降落伞和包装材料的传统尼龙的替代品。包括肽键的生物尼龙显示出胃蛋白酶（一种在哺乳动物的胃中发现的消化酶）的酶促降解作用。胃蛋白酶的降解可以与海洋哺乳动物胃中的生物降解有关。通过控制手性，这种高性能尼龙的创新分子设计可以实现可持续的，碳负性的通过减轻重量为行业和节能做出贡献。