KR100523110B1

KR100523110B1 - 곁사슬에 비닐페닐구조를 지닌 분자 유닛을 함유하는신규의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체 및 그의제조방법

Info

Publication number: KR100523110B1
Application number: KR10-2003-0012721A
Authority: KR
Inventors: 혼마츠토무; 스가와에츠코; 야노테츠야; 이마무라타케시; 켄모쿠타카시; 후쿠이타츠키
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2005-10-20
Also published as: JP3689700B2; DE60303228D1; EP1340778A1; US6645743B1; CN1232561C; JP2004238592A; DE60303228T2; KR20030071578A; CN1445257A; US20030204044A1; EP1340778B1

Abstract

소망의 형태를 지닌 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)는, 말단에 페닐구조, 티에닐구조 및 시클로헥실구조로부터 선택된 고리구조를 지닌 기가 치환된 ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과 ω-치환 알칸산을 함유하는 원료를 이용해서, PHA를 생산가능한 미생물을 사용하거나, 혹은 대응하는 PHA의 소정 부분을 산화시켜, 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과 대응하는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛을 함유하는 PHA공중합체를 생산함으로써, 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

곁사슬에 비닐페닐구조를 지닌 분자 유닛을 함유하는 신규의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체 및 그의 제조방법{NOVEL POLYHYDROXYALKANOATE COPOLYMER CONTAINING IN MOLECULE UNIT WITH VINYLPHENYL STRUCTURE IN ITS SIDE CHAIN AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 신규한 유닛을 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체 및 미생물을 이용한 그의 제조방법에 관한 것이다.

지금까지, 많은 미생물이 폴리-3-하이드록시부티르산(PHB) 혹은 기타 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 생산하여 그 균체내에 축적하는 것이 보고되어 있다("생분해성 플라스틱 핸드북", 생분해성 플라스틱연구회편, 일본국 (주) 엔티에스(NTS)발행, p178-197(1995)). 종래의 플라스틱의 경우와 마찬가지로, 이들 미생물에 의해 생산된 PHA와 같은 폴리머는, 용융처리 등을 통해서 각종 제품을 제조하는 데 사용될 수 있다. 또한, PHA와 같은 미생물에 의해 생산된 폴리머(이하, "미생물생산 폴리머" 혹은 "미생물생산 PHA"라 칭함)는, 생분해성이므로, 자연계에 있어서 미생물에 의해 완전히 분해되는 이점이 있다. 따라서, 미생물로부터 유래된 PHA 등은, 폐기된 경우, 자연환경에 잔류하는 경향이 없다. 즉, 종래의 다수의 합성 고분자화합물이 환경오염을 일으키는 요인으로 되는 데 대해서, 이것은 환경오염의 요인으로 되는 일이 없음을 의미한다. 또, 미생물생산 PHA는, 일반적으로 생체적합성이 우수하므로, 의료용 연질 구조부재 등의 많은 용도에 이용될 것으로 기대되고 있다.

이러한 미생물 생산 PHA는, 그 생산에 사용되는 미생물의 종류나 배지조성, 배양조건 등에 따라 각종 조성이나 구조를 지니는 것으로 알려져 있고, 또, 이제까지, 주로 PHA의 물성의 개량이라고 하는 관점에서, 이들의 조성이나 구조의 제어에 관한 많은 연구가 행해져 왔다.

미생물 생산 PHA의 조성이나 구조의 제어를 목적으로 하는 연구의 하나로서, 근년, 유닛중에 방향고리를 지닌 PHA를 미생물에 생산시키려는 시도가 광범위하게 행해지고 있다.

"Makromol, Chem.", 191, 1957-1965(1990) 및 "Macromolecules", 24, 5256-5260(1991)에는, 슈도모나스 올레오보란스(Pseudomonas oleovorans)가, 5-페닐-발레르산을 기질로 해서, 3-하이드록시-5-페닐-발레르산을 유닛으로서 함유하는 PHA를 생산하는 것이 보고되어 있다. 또, "Macromolecules", 29, 1762-1766(1996)에, 슈도모나스 올레오보란스(Pseudomonas oleovorans)가 5-(p-톨릴)-발레르산을 기질로서 이용해서 3-하이드록시-5-(p-톨릴)-발레르산을 유닛으로서 함유하는 PHA를 생산하는 것이 보고되어 있다. 또한, "Macromolecules", 32, 2889-2895(1999)에는, 슈도모나스 올레오보란스(Pseudomonas oleovorans)가 5-(2,4-디니트로페닐)-발레르산을 기질로서 이용해서 3-하이드록시-5-(2,4-디니트로페닐)-발레르산 및 3-하이드록시-5-(p-니트로페닐)-발레르산의 상이한 두 유닛을 함유하는 PHA를 생산하는 것이 보고되어 있다. "Macromol. Chem. Phys.", 195, 1665-1672(1994)에는, 슈도모나스 올레오보란스(Pseudomonas oleovorans)가 11-페녹시-운데칸산을 기질로서 이용해서 3-하이드록시-5-페녹시-발레르산과 3-하이드록시-9-페녹시-노난산을 유닛으로서 함유하는 PHA공중합체를 생산하는 것이 보고되어 있다.

또, 일본국 공고특허 제 2989175호 공보에는, 3-하이드록시-5-(모노플루오로페녹시)-펜타노에이트(3H5(MFP)P)유닛 혹은 3-하이드록시-5-(디플루오로페녹시)-펜타노에이트(3H5(DFP)P)유닛으로 이루어진 호모폴리머; 적어도 3H5(MFP)P유닛 또는 3H5(DFP)P유닛을 함유하는 코폴리머; 이들 폴리머를 생산하는 능력을 지닌 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida); 및 슈도모나스속을 이용한 이들의 제조방법이 개시되어 있다. 또한, 상기 일본국 공고특허 제 2989175호 공보에는, 치환기를 지닌 긴 사슬지방산을 자화해서 곁사슬말단에 1 또는 2개의 불소원자가 치환된 페녹시기의 치환에 의해 얻어진 유닛을 함유하는 폴리머를 합성할 수 있는 것이 발명의 효과로서 기재되어 있고, 또, 이러한 폴리머는 융점이 높은 데다가, 가공성이 양호하고, 또한, 입체규칙성과 발수성을 부여하는 것이 기재되어 있다.

또한, 상기 구조단위(즉, 구조유닛)중에 방향고리상에 불소원자를 지닌 불소치환 방향고리기를 함유하는 PHA에 대한 연구 이외에, 구조단위중에 방향고리상에 시아노 또는 니트로기가 치환된 치환 방향고리기를 지닌 PHA의 연구도 보고되어 있다.

또, "Can. J. Microbiol.", 41, 32-43(1995) 및 "Polymer International", 39, 205-213(1996)에는, 슈도모나스 올레오보란스(Pseudomonas oleovorans) ATCC 29347균주 및 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) KT 2442균주가, 각각, 옥탄산과 6-(p-시아노페녹시)-헥산산 또는 6-(p-니트로페녹시)-헥산산을 기질로 사용해서, 3-하이드록시-6-(p-시아노페녹시)-헥산산 또는 3-하이드록시-6-(p-니트로페녹시)-헥산산을 모노머유닛으로서 함유하는 PHA를 생산하는 것이 보고되어 있다.

치환된 방향고리를 지닌 유닛을 함유하는 이들 PHA는, 유리전이온도가 높고 가공성도 양호하다고 하는 방향고리에 유래하는 그들 자신의 폴리머특성을 지니면서, 방향고리상에 존재하는 치환기에 유래하는 부가적인 기능도 지니므로 다기능의 PHA로 된다.

한편, 곁사슬에 비닐기를 지닌 구조단위를 함유하는 PHA에 의거해서, 비닐기를 이용한 화학변환을 통해 생산된 폴리머의 곁사슬에 소망의 작용기를 도입함으로써, 다기능의 PHA를 얻는 것을 목적으로 한 연구도 활발히 진행되고 있다.

"Polymer", 41, 1703-1709(2000)에는, 슈도모나스 올레오보란스에 의해 곁사슬에 비닐기를 지닌 폴리에스테르를 생산한 후, 해당 폴리에스테르의 분자중의 비닐기를 산화시켜, 곁사슬에 수산기를 지닌 폴리에스테르를 생산한 것이 보고되어 있다.

마찬가지로, "Macromolecules", 31, 1480-1486(1998)에는, 슈도모나스 올레오보란스에 의해, 곁사슬에 비닐기를 지닌 폴리에스테르를 생산한 후, 해당 비닐기를 에폭시화함으로써, 상기 곁사슬상에 에폭시기를 함유하는 폴리에스테르를 생산한 것이 보고되어 있다.

또, "Polymer", 40, 3787-3793(1999)에는, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 얻어진 에폭시기를 곁사슬에 지닌 폴리머를, 헥사메틸렌디아민과 함께 가열해서 가교반응시키고, 이러한 반응 및 반응 생성물에 대한 해석결과가 보고되어 있다.

또한, "Polymer", 3, 2090-2097(1994)에는, 폴리에스테르곁사슬상의 비닐기를 이용해서, 폴리에스테르 분자내의 가교반응을 행하여 폴리에스테르의 물성을 개량한 것이 보고되어 있다.

상기 종래의 연구들로부터 명백한 바와 같이, 불포화 탄화수소기인 비닐기는, 부가반응 등에 있어서의 반응성이 높아, 다양한 작용기를 도입하여 화학적 변환을 실시하는 것이 가능하다. 또, 폴리머의 곁사슬상의 비닐기는 폴리머의 가교반응의 발판, 즉 가교점으로 될 수 있으므로, PHA를 구성하는 유닛내에 비닐기를 지니는 것은, 기능성 재료로서의 폴리머의 응용범위을 고려할 때, 매우 유용하다고 말할 수 있다.

종래 알려진 곁사슬에 비닐기를 지닌 구조단위를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트의 각각에 있어서, 그 구조단위는, 폴리하이드록시알카노에이트의 주사슬골격, 예를 들면, 3-하이드록시-ω-비닐-알칸산 유닛에 직접 결합된 알킬곁사슬의 선단에 비닐기가 치환된 구조를 지니고 있다. 그러나, 그 말단에 비닐기가 치환된 알킬 사슬을 지닌 경우, 직선형태의 탄소사슬골격을 갖춘 곁사슬을 지닌 폴리하이드록시알카노에이트의 열적 성질은, 용융가공의 점에서 반드시 양호한 것은 아니다(예를 들면, 유리전이온도 및 융점이 통상 그다지 높지 않음). 필름이나 가공상품 등에 대해서는, 우수한 소망의 특성을 지니고 있는 기존의 재료의 수는 많지 않다. 또, 종래 보고되어 있는 곁사슬에 비닐기를 지닌 구조단위를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 등은, 대부분, 부가유닛으로 직선형태의 알킬곁사슬을 지닌 3-하이드록시-알칸산 유닛도 함유하는 공중합체로서 생성된다. 따라서, 부가의 3-하이드록시-알칸산유닛의 함량비가 가공성을 저하시키는 요인의 하나로 된다.

이에 대해서, 전술한 바와 같이, 곁사슬에 방향고리를 지닌 구조단위를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트에 있어서는, 방향고리의 존재로 인해 일반적으로 높은 유리전이온도가 관찰될 수 있어, 해당 폴리하이드록시알카노에이트는, 가공품으로서 양호한 성상을 지닌다.

즉, 우수한 가공성을 지닌 신규의 기능성 폴리머를 개발하기 위해, 곁사슬에 비닐기와 방향고리의 양쪽을 모두 지닌 구조단위를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트를 이용하는 것이 요망된다. 적용분야 및 용도의 확대를 고려해서, 곁사슬에 방향고리와 비닐기의 양쪽을 함유하는 구조단위에 부가해서 폴리하이드록시알카노에이트의 물성(예를 들면, 열적 특성)을 제어가능한 부가구조단위를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 이용하는 것도 요망된다. 그러나, 지금까지, 곁사슬에 방향고리와 비닐기의 양쪽을 함유하는 구조단위에 부가해서 폴리하이드록시알카노에이트의 물성(예를 들면, 열적 특성)을 조정가능한 부가의 구조단위를 동일 분자에 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 대한 보고는 없었다.

본 발명의 목적은, 곁사슬에 방향고리와 비닐기를 지닌 구조단위; 및 동일한 분자에 부가구조단위로서 공중합체의 물성(예를 들면, 열적 특성)을 제어가능한 다른 종류의 구조단위를 포함하는 신규의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체 및 이러한 신규의 공중합체의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해, 예의 연구를 행한 결과, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 함유된 구조단위로서 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛을 이용할 경우, 4-비닐페닐기의 벤젠고리에 의해 높은 유리전이온도와 가공품으로서 양호한 물성을 지닌 공중합체가 얻어지고, 또한, 해당 공중합체는, 그의 곁사슬의 말단에 대해 페닐구조, 티에닐구조 및 시클로헥실구조로 이루어진 군으로부터 선택된 고리구조를 함유하는 기를 치환함으로써 얻어진 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛을 함유할 경우 열적 특성 등의 물성을 제어가능한 것으로 되는 것도 발견하였다. 또, 본 발명자들은, 각종 작용기의 도입, 화학변환 및 고분자의 가교결합시 고도의 반응성 원자기로서 4-비닐페닐기로서 존재하는 비닐기를 사용가능하는 것을 발견하였다. 또, 본 발명자들은 PHA생산능력을 지닌 미생물이, 기질로서 대응하는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛으로 전환되는 (4-비닐페닐)-알칸산유닛을 이용하는 동시에, 기질로서 대응하는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛으로 전환되는, 말단에 페닐구조, 티에닐구조 및 시클로헥실구조로 이루어진 군으로부터 선택된 고리구조를 함유하는 기로 치환된 ω-치환 알칸산을 이용함으로써 얻을 수 있는, 동일분자중에 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛 및 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛을 포함하는 공중합체를 생산가능한 것도 확인하였다. 이들 일련의 식견에 의거해서, 궁극적으로, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, 동일분자내에

하기 일반식(1):

(식중, n은 0 내지 7의 정수를 나타내고, 해당 n은 복수의 유닛이 존재할 경우 각 유닛에 대해 독립적임)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과;

하기 일반식(2):

(식중, m은 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁은 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내며, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛(상기 일반식(2)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 m 및 R₁은 독립적으로 각각 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각 정수와 치환기를 나타냄)을 포함하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 관한 것이다.

본 발명의 일양상에 의하면, 본 발명은, 동일분자내에,

하기 일반식(1):

하기 일반식(19):

(식중, s는 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁₉는 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛(상기 일반식(19)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 s 및 R₁₉는 독립적으로 각각의 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각의 정수와 치환기를 나타냄)을 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 제조하는 방법에 있어서,

(A) 하기 일반식(16):

(식중, p는 0 내지 7의 정수를 나타냄)으로 표시되는 적어도 1종의 ω-(4-비닐페닐)-알칸산과;

(B) 하기 일반식(17):

(식중, q는 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁₇은 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 ω-치환 알칸산 및 하기 일반식(18):

(식중, R₁₈은 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, r은 0 내지 8의 정수를 나타냄)로 표시되는 ω-시클로헥실-알칸산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분을 함유하는 원료에 미생물을 작용시킴으로써 폴리하이드록시알카노에이트를 합성하도록, 상기 미생물이 해당 원료로부터 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 합성가능하게 하는 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 양상에 의하면, 본 발명은, 동일분자중에,

하기 일반식(1):

(식중, n은 0 내지 7의 정수를 나타내고, 해당 n은 해당 일반식(1)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우 각 유닛에 대해 독립적임)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과;

하기 일반식(2):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛을 함유하며, 상기 일반식(2)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 m 및 R₁은 독립적으로 각각의 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각의 정수와 치환기를 나타내고,

상기 R₁은, 하기 일반식(4')로 표시되는 치환 페닐기, 하기 일반식(12)로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설피닐기 및 하기 일반식(13)으로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설포닐기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 기:

[식중, R₃'는 COOR₄(R₄는 수소원자, 나트륨원자 혹은 칼륨원자를 나타냄)를 나타냄];

[식중, R₁₃은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₄, SO₂R ₁₅(R₁₄는 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₅는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄];

[식중, R₁₆은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₇, SO₂R ₁₈(R₁₇은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₈은 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]

를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트를 제조하는 방법에 있어서,

(a) 하기 일반식(1):

(식중, n은 0 내지 7의 정수를 나타내고, 해당 n은 해당 일반식(1)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우 각 유닛에 대해 독립적임)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛 2종이상과;

하기 일반식(19):

(식중, s는 1 내지 8의 정수를 나타내고 R₁₉는 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛(상기 일반식(19)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 s 및 R₁₉는 독립적으로 각각의 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각의 정수와 치환기를 나타냄)을 동일분자내에 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 원료에 의해, 해당 일반식(1)로 표시되는 기중 페닐기에 포함된 비닐기의 일부를 산화시켜, R₁로서 일반식(4')로 표시되는 기를 형성하는 공정; 및

(b) 하기 일반식(1):

하기 일반식(2):

{식중, m은 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁은 하기 일반식(7):

[식중, R₇은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₈, SO₂R ₉(R₈은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₉는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설파닐기를 나타냄}로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛(상기 일반식(2)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 m 및 R₁은 독립적으로 각각의 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각의 정수와 치환기를 나타냄)을 동일분자내에 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에서, 원료로서 제공되는 해당 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체중 일반식(7)로 표시되는 치환체의 -S-를 선택적으로 산화시켜 일반식(12)로 표시되는 기 또는 일반식(13)으로 표시되는 기로 변환시키는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에 관한 것이다.

즉, 본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 동일분자내에 적어도 상기 일반식(1)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛으로 이루어진 유닛성분(i); 및 상기 일반식(2)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛과 상기 일반식(3)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종으로 이루어진 유닛성분(ii)를 포함한다. 즉, 본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 동일분자내에 유닛성분(i)로서 적어도 상기 일반식(1)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과, 유닛성분(ii)로서 적어도 상기 일반식(2)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛과 상기 일반식(3)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 유닛을 포함한다. 여기서, 유닛성분(i)이 2종이상의 유닛을 포함할 경우, 이들 유닛은, 동일 또는 상이한 유닛을 포함해도 된다. 또, 유닛(ii)이 2종이상의 유닛을 포함할 경우, 이들 유닛은 동일 또는 상이한 유닛을 포함해도 된다.

본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 있어서, 상기 일반식(2)에 있어서의 R₁은, 하기 일반식(4):

[식중, R₃은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, COOR₄(R₄는 수소원자, 나트륨원자 또는 칼륨원자를 나타냄), CF₃기, C₂F₅기 또는 C ₃F₇기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐기;

하기 일반식(5):

(식중, R₅는 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, SCH₃, CF₃기, C₂H₅기 또는 C₃F₇기를 나타냄)로 표시되는 무치환 혹은 치환 페녹시기;

하기 일반식(6):

(식중, R₆은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F₅기 또는 C₃F₇기를 나타냄)로 표시되는 무치환 혹은 치환 벤조일기;

하기 일반식(7):

[식중, R₇은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₈, SO₂R ₉(R₈은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₉는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설파닐기;

하기 일반식(8):

[식중, R₁₀은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₁, SO₂R ₁₂(R₁₁은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₂는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 (페닐메틸)-설파닐기;

하기 일반식(9):

로 표시되는 2-티에닐기;

하기 일반식(10):

으로 표시되는 2-티에닐설파닐기;

하기 일반식(11):

로 표시되는 2-티에닐카르보닐기;

하기 일반식(12):

[식중, R₁₃은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₄, SO₂R ₁₅(R₁₄는 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₅는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설피닐기;

하기 일반식(13):

[식중, R₁₆은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₇, SO₂R ₁₈(R₁₇은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₈은 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]으로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설포닐기; 및

하기 일반식(14):

로 표시되는 (페닐메틸)옥시기로 이루어진 군으로부터 선택된 기인 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 있어서, 일반식(1)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛은, 하기 일반식(15):

로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-발레르산 유닛인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 공중합체중에서, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 수평균분자량이 2,000 내지 1,000,000의 범위내인 공중합체가 보다 바람직하다.

또, 상기와 같이 미생물을 이용한 본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에 있어서, 상기 일반식(17) 및 (19)에 있어서의 R₁₉는,

하기 일반식(20):

(식중, R₂₀은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F₅기 또는 C₃F₇기를 나타냄)으로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐기;

상기 일반식(5)로 표시되는 무치환 혹은 치환 페녹시기;

상기 일반식(6)으로 표시되는 무치환 혹은 치환 벤조일기;

상기 일반식(7)로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설파닐기;

상기 일반식(8)로 표시되는 무치환 혹은 치환 (페닐메틸)-설파닐기;

상기 일반식(9)로 표시되는 2-티에닐기;

상기 일반식(10)으로 표시되는 2-티에닐설파닐기;

상기 일반식(11)로 표시되는 2-티에닐카르보닐기; 및

상기 일반식(14)로 표시되는 (페닐메틸)옥시기로 이루어진 군으로부터 선택된 기인 것이 바람직하다.

또, 상기 미생물을 이용한 제조방법은, 모노머성분으로 이루어진 원료를 함유하는 배지에서 미생물을 배양함으로써 해당 미생물이 상기 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 합성가능하게 하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 각각의 상기 (a) 및 (b)공정에 대해서 개별적으로, 상기 일반식(1)로 표시되는 유닛중의 페닐기에 대해 치환된 비닐기의 산화 및/또는 상기 일반식(7)로 표시되는 치환기로서 제공된 설파닐기(-S-)의 산화에 이용되는 소망의 형태를 지닌 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조에 이용가능한 산화제는, 과망간산염, 중크롬산염, 과요소산염, 과산화수소, 과탄산나트륨, 메타클로로퍼벤조산, 과개미산 및 과아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함해도 된다.

본 발명에 의하면, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 있어서, 구조단위로서 페닐기를 곁사슬에 지닌 유닛을, 소망의 분자설계에 따라 편입시킬 수 있다. 따라서, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 적용 범위를 극히 넓히는 것이 가능하다. 예를 들면, 생분해성, 확실한 가공성 등을 지닌 신규의 물질을 제공하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태예에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 동일 분자내에, 곁사슬에 방향고리와 비닐기의 양쪽을 지닌 제 1구조단위로서 제공되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛에 부가하여, 얻어지는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 열적 특성 등의 물성을 제어가능한 제 2구조단위로서 제공되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛을 포함하고, 여기서, 상기 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛은 일반식(1)로 표시되는 동시에 곁사슬의 말단에 치환기로서 4-비닐페닐기를 포함하는 한편, 상기 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛은 상기 일반식(2) 또는 (3)으로 표시되는 동시에, 곁사슬의 말단상에 치환기로서 페닐구조, 티에닐구조 또는 시클로헥실구조로부터 선택된 고리구조를 함유하는 치환기로서의 기를 포함한다. 상기 단부상에 고리구조를 지닌 2종의 구조단위가 존재하면, 얻어지는 공중합체는, 예를 들면, 방향고리에 기인해서 유리전이온도가 일반적으로 높고 가공품으로서 양호한 특성을 얻을 수있는 동시에 비닐기로부터 유래된 각종 반응성을 나타내는 등의 특성을 유지하는 것이 가능하다. 따라서, 일반식(1)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛의 적어도 1개로 이루어진 단위성분(i)과, 일반식(2) 또는 (3)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛의 적어도 1개로 이루어진 유닛성분(ii)간의 함량비는, 얻어지는 공중합체의 소망의 특성(예를 들면, 높은 유리전이온도, 가공품으로서의 양호한 특성)에 부가해서 비닐기로부터 유래된 각종 반응성이 부여되는 정도의 선택에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 곁사슬에 고리구조를 지니지 않은 3-하이드록시-알칸산 유닛 등의 다른 구조단위는, 주성분으로서의 고리구조를 지닌 2종의 구조단위에 부가해서 부차적으로 함유시켜도 된다. 예를 들면, 상기 유닛성분(i)과 유닛성분(ii)간의 함량비는, 소망의 특성에 따라 임의로 정하면 된다. 또, 소정의 환경하에서, 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 탄소수 4 내지 12의 직사슬 3-하이드록시-알칸산 유닛을 함유해도 된다. 이 경우, 이러한 유닛의 비율은 10유닛%이하인 것이 바람직하다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 단일의(예를 들면, 균일한) 탄소사슬길이(n의 값) 혹은 복수의(예를 들면, 상이한) 탄소사슬길이를 지닌 곁사슬을 가진 일반식(1)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛을 복수개 함유해도 된다. 마찬가지로, 단일의 탄소사슬길이(m 혹은 k의 값) 혹은 복수의 탄소사슬길이를 지닌 곁사슬을 가진 일반식(2) 또는 (3)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛을 함유해도 된다. 또한, 곁사슬의 말단에 치환기로서 페닐구조, 티에닐구조 혹은 시클로헥실구조로부터 공통으로 선택된 고리구조를 지닌 일반식(2) 또는 (3)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛을 함유해도 된다. 또는, 1개의 유닛이, 예를 들면, 페닐구조를 지닌 2종이상의 고리구조를 함유해도 된다. 또한, 상기 유닛들은, 페닐구조, 티에닐구조 및 시클로헥실구조중에서 선택된 상이한 고리구조를 함유해도 된다.

본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 미생물로부터 생산된 것으로서 이용할 수 있다. 이 경우, 미생물을 이용해서, 대응하는 기질, 즉, 일반식(16)으로 표시되는 적어도 1종의 ω-(4-비닐페닐)-알칸산으로 이루어진 모노머성분(A)과, 일반식(17) 및 (18)로 표시되는 적어도 1종의 ω-치환 알칸산화합물로 이루어진 모노머성분(B)으로부터 각각의 구조단위를 생산함으로써, 공중합체를 얻는다. 미생물에 의해 각각의 구조단위를 생산하는 과정에서, 미생물이, 대응하는 기질, 즉 일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산과, 일반식(17) 및 (18)로 표시되는 ω-치환 알칸산화합물에 대해서 알칸산부의 탄소원자의 수가 동일한 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과 3-하이드록시ω-치환 알칸산 유닛뿐만 아니라, 각 곁사슬의 탄소사슬길이가 2개의 탄소원자분만큼 짧은 다른 유닛도 생산할 경우가 있다. 따라서, 본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 미생물로부터 부수적으로 생산된 이들 관련된 구조단위를 함유하는 공중합체를 포함한다. 미생물로부터 생산된 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 각 구조단위의 3'-탄소원자가 비대칭 탄소원자이므로 광학적으로 활성인 물질로서 생산된다. 구체적으로는, 미생물로부터 생산된 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 있어서, 각 구조단위에 있어서의 3'-탄소원자의 절대적인 형태는, 어떠한 경우에도 R-이성체의 형태를 지녀도 된다. 따라서, 미생물로부터 생산된 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 상기 절대적인 형태에 의거한 생분해성을 나타내므로, 그의 생체적합성이외에도 신규한 물질의 적용범위가 넓다고 하는 이점이 있다.

본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에서는, 미생물을 활용해서 원료로서 상기 모노머성분(A) 및 (B)를 이용해서 소망의 공중합체를 생산한다. 생산시, 일반적으로, 배지에 이들 원료물질성분을 첨가하고, 이용되는 미생물을 배지에서 배양하는 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에 대한 미생물의 배양조건에 대해 이하 설명한다.

미생물을 배양하는 배지는, 각종 필요한 기질과, 암모늄염 또는 질산염과 인산염완충용액에 의거한 무기염배지에 후술하는 영양소를 첨가함으로써 제조된다.

소망의 폴리하이드록시알카노에이트(예를 들면, 상기 모노머성분(A) 및 (B)를 포함하는 원료)의 제조용의 배지에 대한 기질의 함량비는, 바람직하게는, 배지당 0.01% 내지 1%(w/v), 보다 바람직하게는, 0.02% 내지 2%(w/v)의 범위이다.

미생물 증식을 위한 탄소원과, 폴리하이드록시알카노에이트 생산을 위한 에너지공급원으로서 가해지는 상기 공존기질농도는, 바람직하게는, 배지당 0.1% 내지 5%(w/v), 보다 바람직하게는, 0.2% 내지 2%의 범위이다. 즉, 상기 공존기질로서 사용되는 물질로서는, 펩티드류, 효모엑스, 유기산류 및 그의 염류, 아미노산류 및 그의 염류, 당류, 탄소수 4 내지 12의 직선사슬형 알칸산류 및 그의 염류를 배지에 첨가해도 된다. 이 경우, 선택된 물질의 총 농도는 상기 농도에 맞는 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 펩티드류중 하나로서 폴리펩톤을 배지에 함유시키는 것이 바람직하다. 또, 효모엑스를 상기 배지에 함유시키는 것도 바람직하다. 유기산류 및 그의 염류로서는, 피루브산, 옥살로아세트산, 시트르산, 이소시트르산, 케토글루타르산, 숙신산, 푸마르산, 말산, 락트산 및 이들 유기산의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이상을 이용하는 것이 바람직하다. 아미노산류 및 그의 염류로서는, 글루탐산, 아스파라긴산 및 이들 아미노산의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 당류로서는, 예를 들면, 글리세르알데하이드, 에리트로즈, 아라비노스, 크실로스, 글루코스, 갈락토스, 만노스, 프럭토스, 글리세롤, 에리트리톨, 크실리톨, 글루콘산, 글루쿠론산, 갈락투론산, 말토스, 수크로스 및 락토스로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상의 당류를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 탄소수 4 내지 12의 직사슬형상 알칸산류 및 그의 염류를 함유하는 배지를 이용하는 것도 바람직하다.

본 발명의 제조방법에 있어서, 미생물의 배양과정에서 이용되는 배지는, 인산염 및 암모늄염 혹은 질산염 등의 질소원을 함유하는 무기염 배지이면 어느 배지이어도 된다. 미생물로부터 PHA를 제조하는 방법에 있어서, 배지중의 질소원의 농도를 조절함으로써 PHA의 생산성을 향상시키는 것도 가능하다.

배양온도로서는, 이용되는 균주가 양호하게 증식가능한 온도이면 되고, 통상, 15℃ 내지 37℃, 보다 바람직하게는, 20 내지 30℃정도가 적당하다.

배양방법은, 액체배양, 고체배양 등, 미생물이 증식하여, PHA를 생산하는 것인 한 어느 배양방법도 본 발명에 적용하는 것이 가능하다. 또, 배치(batch)배양, 페드배치배양, 반연속배양, 연속배양 등의 어느 것을 이용해도 된다. 또한, 액체배치배양의 형태로서는, 몇몇 산소공급방법이 있다. 예를 들면, 진탕배양기 등에 있어서 진탕플라스크에서 배지를 진탕시키거나 자(jar)발효기에서의 배지의 교반통기에 의해, 산소공급을 행한다.

미생물에 PHA를 생산 및 축적시키는 방법으로서는, 위에서 표시한 방법외에, 일단 충분히 미생물을 증식시킨 후에, 염화암모늄과 같은 질소원을 제한한 배지로 균체를 옮기고 나서, 목적으로 하는 구조 유닛의 기질로서 사용되는 화합물을 가한 상태에서 해당 미생물을 더욱 배양하면, 미생물당 PHA의 생산성이 전체로서 향상될 경우가 있다.

또, 본 발명의 제조방법에 있어서는, 상기와 같은 조건하에서 상기 미생물을 배양하고, 상기 미생물에 의해 소망의 공중합체를 생산시키는 공정에 부가해서, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 배양된 미생물 세포로로부터 회수하는 부가공정을 포함하는 것도 바람직하다. 이 경우, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는 미생물로부터 생산되고, 해당 공중합체는, 상기 일반식(1)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과 상기 일반식(2) 또는 (3)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛을 동일 분자내에 공존시키고 있다.

본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 통상 PHA생산능력을 지닌 미생물의 균체에 축적된다. 미생물 세포로부터 목적의 PHA를 회수하는 방법으로서는, 통상 행해지고 있는 방법이면 어느 것이라도 적용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 클로로포름, 디클로로메탄, 아세톤 등의 유기용매를 이용해서 PHA를 추출하는 방법이 가장 간단한 방법이다. 또, 상기 용매대신에, 디옥산, 테트라하이드로푸란, 아세토니트릴 등을 사용할 경우도 있다. 또, 유기용매를 사용하기 어려운 환경에서는, SDS(Sodium Dodecyl Sulfate) 등의 계면활성제에 의한 처리, 리소자임 등의 효소에 의한 처리, 차아염소산염, 암모니아, EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산) 등에 의한 처리에 의해 화학적으로 미생물 세포를 파쇄하거나, 혹은, 초음파분쇄법, 균질화법, 압력파쇄법, 비드충격법, 기계적 분쇄법, 마멸법 혹은 동결-해빙법 등을 이용해서 미생물 세포를 물리적으로 파쇄함으로써, 목적의 PHA이외의 바람직하지 않은 균체성분을 제거해서, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 회수하는 방법을 이용하는 것도 가능하다.

본 발명의 공중합체의 제조방법에 이용되는 미생물은, 원칙적으로 PHA생산능력을 지닌 것이다. 즉, 바람직한 미생물로서는, 일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)알칸산을 함유하는 배지에서 배양할 경우, 일반식(1)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛을 포함한 PAH형 폴리에스테르를 생산가능한 것이면 어떠한 미생물이어도 된다. 또한, 원료로서 이용되는 모노머종에 따라 PHA공중합체 생산능력을 지닌 미생물을 선택하는 것이 바람직하다.

예를 들면, PHA생산능력을 지닌 이용가능한 미생물로서는, 슈도모나스속에 속하는 것을 들 수 있다. 이들중, 본 발명의 제조방법에 이용되는 보다 바람직한 균주로서는, PHA생산능력을 지니지만 페닐기상에 치환되는 비닐기를 산화 혹은 에폭시화시키는 효소반응성을 지니지 않은 것을 들 수 있다.

보다 구체적으로는, 슈도모나스속에 속하는 미생물중에서, 본 발명의 제조방법에 사용되는 보다 바람직한 종으로서는, 슈도모나스 치코리이(Pseudomonas cichorii), 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida), 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescense), 슈도모나스 올레오보란스(Pseudomonas oleovorans), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 슈도모나스 스투체리(Pseudomonas stutzeri), 슈도모나스 젯세니이(Pseudomonas jessenii) 등을 들 수 있다.

또한, 예를 들면, 보다 바람직한 균주로서는, 슈도모나스 치코리이 YN2균주(FERM BP-7375), 슈도모나스 치코리이 H45균주(FERM BP-7374), 슈도모나스 젯세니이 P161균주(FERM BP-7376), 슈도모나스 푸티다 P91균주(FRRM BP-7373) 등을 들 수 있다. 이들 4종의 미생물은, 일본국의 산업기술종합연구소(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology: AIST)(전신은 통상산업성 공업기술원 생명공학공업기술연구소)의 국제특허생물기탁소(International Patent Organism Depositary: IPOD)에 기탁되어 있고, 이들은, 또한, 일본국 공개특허 제 2001-288256호 공보에 기재되어 있다.

이들 미생물의 각각은, 모노머유닛으로서 대응하는 ω-치환 -3-하이드록시-알칸산을 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트를 제조하도록 사슬의 말단에 치환 혹은 무치환 페닐기, 치환 혹은 무치환 페녹시기 및 치환 혹은 무치환 시클로헥실기로부터 선택된 6원고리 원자기가 치환되어 있는 원료로서 ω-치환 직사슬형상 알칸산을 이용하는 능력을 지닌다.

단, 본 발명의 제조방법에 있어서, 미생물의 배양, 미생물로부터의 PHA의 생산과 미생물 균체에의 축적 및 미생물 균체로부터 PHA의 회수 등은 상기 방법으로 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 제조방법에 사용되는 무기염 배지의 일례로서, 하기 예에서 이용되는 무기염배지(M9배지)의 조성은 다음과 같다(배지 1ℓ당)

(M9배지의 조성)

Na₂HPO₄ 6.3g

KH₂PO₄ 3.0g

NH₄Cl 1.0g

NaCl 0.5g

물(pH = 7.0) 나머지

또한, 양호한 균체의 증식 및 높은 PHA생산성을 얻기 위해서, M9배지 등의 무기염배지에 적정량의 필수미량 금속원소 등의 필수미량원소를 첨가할 필요가 있다. 이하의 조성물을 지닌 미량성분을 약 0.3%(v/v)정도 첨가하는 것이 실질적으로 유효하다. 이러한 미량성분용액의 첨가는, 미생물의 증식시에 사용되는 미량금속원소를 공급하는 것이다.

[미량성분용액의 조성(ℓ당)]

니트릴로트리아세트산 1.5g

MgSO₄ 3.0g

MnSO₄ 0.5g

NaCl 1.0g

FeSO₄ 0.1g

CaCl₂ 0.1g

CoCl₂ 0.1g

ZnSO₄ 0.1g

CuSO₄ 0.1g

AlK(SO₄)₂ 0.1g

H₃BO₃ 0.1g

Na₂MoO₄ 0.1g

NiCl₂ 0.1g

물 나머지.

일반식(4)로 표시되는 기에 있어서, 벤젠고리상에 카르복실기를 지닌 기는, 일반식(1)로 표시되는 유닛중에 곁사슬의 말단의 페닐기상에 치환된 비닐기의 이중결합부분에 선택적으로 산화적 분열을 행함으로써 생성할 수 있고, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 일반식(4)로 표시되는 기가 그의 벤젠고리에 있어서 카르복실기를 함유하는 기를 포함하는 것으로 얻어진다. 이 때, 필수유닛성분인 일반식(1)로 표시되는 유닛은, 적절한 반응조건을 선택함으로써 일반식(1)로 표시되는 유닛중의 비닐기 전체가 산화되는 것을 방지함으로써 그대로 유지될 수 있다.

이러한 산화반응은, 산화제를 이용해서 행할 수 있다. 이용가능한 산화제로서는, 예를 들면, 과망간산염, 중크롬산염, 과요소산염, 과산화수소, 과탄산나트륨, 메타클로로퍼벤조산, 오존, 과개미산 및 과아세트산을 들 수 있다.

또, 상기와 같은 산화제를 이용해서 탄소-탄소 이중결합의 산화분열에 의해 카르복시산을 얻는 바람직한 방법으로서는, 종래 공지된 방법으로, 예를 들면, 과망간산염을 이용하는 방법("J. Chem. Soc., Perkin. Trans." 1, 806(1973)), 중크롬산염을 이용하는 방법("Org. Synth.", 4, 698(1963)), 과요소산을 이용하는 방법("J. Org. Chem.", 46, 19(1981)), 질산을 이용하는 방법(일본국 공개특허 소 59-190945호 공보) 및 오존을 이용하는 방법("J. Am. Chem. Soc.", 81, 4273(1959))을 들 수 있다. 폴리하이드록시알카노에이트에 대해서는, 상기 언급한 "Macromolecular chemistry", 4, 289-293(2001)에, 산성 조건하에 산화제로서 과망간산 칼륨을 이용해서 폴리하이드록시알카노에이트주의 곁사슬의 말단에 탄소-탄소 이중결합의 반응을 개시함으로써 카르복시산을 얻는 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 있어서는, 이러한 방법을 이용할 수 있다.

일반적으로, 산화제로서 사용되는 과망간산염으로서는 과망간산 칼륨이 이용된다. 산화적 분열반응은, 화학량론적 반응이므로, 과망간산염의 사용량은, 전형적으로 일반식(1)로 표시되는 유닛 1몰당 1몰당량미만이면 된다. 또는, 반응효율성을 고려해서, 과망간산칼륨의 사용량은 1몰당량이상이어도 된다.

산성 조건하에 반응계를 설정하기 위해, 각종 유기산 및 무기산을 일반적으로 사용할 수 있다. 이러한 산류로서는, 황산, 염화수소산, 아세트산, 질산 등을 들 수 있다. 그러나, 황산, 질산, 염화수소산 등의 산을 이용하면, 폴리하이드록시알카노에이트의 주사슬의 에스테르결합의 분열로 인해 분자량의 감소가 일어나는 경향이 있다. 따라서, 아세트산을 이용하는 것이 바람직하다. 산의 사용량은, 통상 일반식(1)로 표시되는 유닛 1몰당, 0.2 내지 200몰당량의 범위, 바람직하게는, 0.4 내지 100당량이다. 만약 0.2몰당량 미만이면, 수율이 저하하고, 200몰당량을 초과하면, 산에 의한 부반응으로서 용해가 일어난다. 따라서, 상기 두 경우는 바람직하지 않다. 또한, 반응을 촉진시키기 위해, 크라운에테르를 이용해도 된다. 이 경우, 크라운 에테르와 과망간산염이 착체를 형성하여, 반응활성의 증가효과를 가져온다. 크라운에테르로서는, 일반적으로, 디벤조-18-크라운-6-에테르, 디시클로-18-크라운-6-에테르 또는 18-크라운-6-에테르를 이용한다. 또, 크라운에테르의 사용량은, 통상, 과망간산염 1몰에 대해, 1.0 내지 2.0몰당량, 바람직하게는, 1.0 내지 1.5몰당량의 범위이다.

본 발명의 산화적 분열반응에 사용되는 용매는, 반응에 비활성인 용매인 한 특히 제한은 없고, 사용가능한 용매로서는, 예를 들면, 물, 아세톤, 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소류, 염화 메틸, 디클로로메탄, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소류 등을 들 수 있다. 이들 용매중, 폴리하이드록시알카노에이트의 용해성을 고려하면, 염화 메틸, 디클로로메탄, 클로로포름 등의 할로겐화 탄화수소류를 바람직하게 이용할 수 있다.

상기 본 발명의 산화적 분열반응에 있어서, 상기 일반식(1)로 표시되는 유닛을 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트, 과망간산 칼륨 및 산은, 처음부터 반응용의 용매와 함께 일괄적으로 혼합하거나, 혹은 반응계에 연속해서 또는 간헐적으로 첨가함으로써, 반응을 개시시킨다. 또는, 미리 용매에 과망간산칼륨을 용해 혹은 현탁시킨 후, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체와 산을 반응계에 연속해서 혹은 간헐적으로 첨가해서 반응을 개시시켜도 된다. 또한, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체만을 미리 용매에 용해 혹은 현탁시킨 후, 과망간산염 등을 반응계에 연속해서 혹은 간헐적으로 첨가해서 반응을 개시시켜도 된다. 그 밖에, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체와 산을 미리 용매에 용해 혹은 현탁시킨 후, 과망간산염을 반응계에 연속해서 혹은 간헐적으로 첨가해서 반응을 개시시켜도 된다. 또한, 과망간산염과 산을 미리 용매에 용해 혹은 현탁시킨 후, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 반응계에 연속해서 혹은 간헐적으로 첨가해서 반응을 개시시켜도 된다. 또, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체와 과망간산염만을 미리 용매에 용해 혹은 현탁시킨 후, 산을 반응계에 연속해서 혹은 간헐적으로 첨가해서 반응을 개시시켜도 된다.

반응온도는, 통상 -20 내지 40℃, 바람직하게는, 0 내지 30℃이다. 반응시간은, 일반식(1)로 표시되는 유닛과 과망간산염과의 화학량론적인 혼합비와 반응온도에 의존하나, 통상, 2 내지 48시간이다.

일반식(12)로 표시되는 페닐설피닐기 또는 일반식(13)으로 표시되는 페닐설포닐기를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 일반식(7)로 표시되는 페닐설파닐기의 황부분을 선택적으로 산화시켜 제조할 수 있다.

이러한 산화처리는, 과망간산염, 중크롬산염, 과요소산염, 과산화수소, 과탄산나트륨, 메타클로로퍼벤조산, 오존, 과개미산 및 과아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된 산화제를 이용하는 방법으로 행할 수 있다. 바람직한 산화제로서는, 예를 들면, 설파닐기(-S-)의 산화에 기여하는 한 어떠한 과산화물을 이용해도 된다. 산화의 효율성, 폴리하이드록시알카노에이트의 주사슬골격에 대한 영향, 처리의 간단화 등을 고려한 경우, 과산화수소, 과탄산나트륨, 메타클로로퍼벤조산, 과개미산 및 과아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된 과산화물을 이용하는 것이 바람직하다.

이들 중에서 간단한 처리법인 과산화수소를 이용한 산화처리에 대해 먼저 설명한다. 과산화수소를 이용한 가장 쉬운 처리법으로서는, 상기 배양조건하에 미생물을 배양하고; 과산화수소용액 그대로중에서, 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 일반식(7)로 표시되는 기를 포함하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 축적시키고 있는 미생물 세포를 현탁시킨 후, 미생물 균체를 필요한 소정의 기간동안 가열교반처리하고; 불용성 성분으로서 목적으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 회수하는 방법을 들 수 있다. 과산화수소의 농도가 비교적 높거나, 반응온도가 비교적 높은 경우, 세포막분획 등의 미생물 세포로부터 유래된 불용성 성분이 산화되고, 이어서, 분해 및 용해되어, 불용성 성분으로서 대략 순수한 형태로 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 회수하게 된다. 한편, 온화한 조건하에서, 불용성 성분은 충분히 분해 및 용해될 수 없게 된다. 따라서, 몇몇 경우, 미생물 세포로부터 유래된 균체를 파쇄하는 공정을 일부 잔존시켜도 된다.

온화한 조건을 이용할 경우, 미리 배양된 미생물 세포를 파쇄하고; 해당 미생물 세포로부터 유래된 불용성 성분을 제거하고; 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 일반식(7)로 표시되는 기를 함유하는 조제의(crude) 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 회수하고; 해당 조제의 공중합체를 과산화수소용액으로 처리하는 방법을 이용하는 것이 가능하다. 이와 같이 배양된 미생물 세포를 미리 파쇄하고, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 분리·회수하는 공정을 포함하는 방법에 의하면, 비교적 온화한 조건하에서 과산화수소용액에 의한 처리시에도 충분히 고순도로 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 회수하는 것이 가능하다.

본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에 있어서는, 미생물 세포를 파쇄하는 공정은, 세포격막을 파괴하기 위한 어떠한 화학약품도 사용하는 일 없이, 초음파분쇄법, 균질화법, 압력파쇄법, 비드충격법, 기계적 분쇄법, 마멸법(세포를, 유리분말 혹은 알루미나분말 등이 보조제가 들어 있는 막자사발에서 마멸을 행함) 혹은 동결-해빙법 등에 의해 행하는 것이 바람직하다. 미생물 세포를 파쇄하는 공정후, 분리된 불용성 성분의 재현탁용액을 원심분리 등에 의해 고체성분과 가용성 성분으로 더욱 분별한다. 이어서, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체 성분을 함유하는 고체성분만을 과산화수소로 처리한다.

또, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 분리하는 다른 방법으로서는, 추출 및 단리공정후에 과산화수소에 의한 처리에 의해, 얻어진 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체만을 회수하는 방법이 있다. 즉, 클로로포름, 디클로로메탄 혹은 아세톤 등의, 축적된 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체용의 용매를 이용해서 배양공정후에 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 축적하고 있는 미생물 세포로부터 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체만을 추출 및 단리하는 수단을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 용매추출을 이용하는 방법에 있어서, 미생물 세포로부터 추출·회수된 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 과산화수소로 해당 공중합체를 처리한 수용성 배지를 덩어리 형태로 응집시키는 경향이 있다. 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체가 덩어리 형태로 되면, 과산화수소 등의 과산화물과 접촉하는 것을 방해하게 된다. 많은 경우에 있어서, 조작곤란성 및 복잡성이 내포되므로, 예를 들면, 산화반응의 효율이 현저하게 저하하게 된다. 이 점으로부터, 상기 두 방법의 각각에 있어서, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 원래, 미생물 세포에서 미세한 입자 형태로 존재한다. 이러한 상태를 유지하면서, 수중에 현탁되어 있는 미세하게 분말화된 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 과산화수소에 의해 처리될 수 있다. 따라서, 상기 방법은 보다 용이하고 효율적으로 조작가능하게 된다.

본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에 있어서, 산화제로서 사용되는 과산화수소는, 설피닐기(-S-)를 산화시킬 수 있는 한 어떠한 형태이어도 된다. 제조프로세스의 제어의 관점에서, 과산화수소는, 안정한 과산화수소를 함유하는 용액(예를 들면, 과산화수소수) 등, 액체매체에 용해되어 있는 것을 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 안정한 방법으로 공업적으로 대량 생산가능한 JIS K-8230에 의거한 과산화수소용액이 권장될 만하다. 예를 들면, 미쯔비시 가스 화학(주)에서 제조된 과산화수소수(과산화수소 31% 함유)가, 바람직한 본 발명의 방법에서의 과산화수소수이다.

본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에 있어서, 과산화수소에 의한 산화처리조건은, 처리되는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 상태(예를 들면, 미생물 성분의 존재유무, 덩어리 형태 혹은 미립자 형태의 생성)에 따라 다르다. 그러나, 과산화수소에 의한 산화처리조건은, 이하의 범위내에서 가장 바람직하게 선택될 수 있다. 일반적으로, 미생물 성분의 잔류량이 적거나, 혹은 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체가 미립자 형태로 있을 경우, 바람직하지 않은 미생물 성분이 용이하게 산화· 용해될 수 있어, 미립자형태 자체의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는 보다 신속하게 처리될 수 있다. 따라서, 온화한 조건이 적용될 수 있다. JIS K-8230에 의거한 과산화수소수(과산화수소 31% 함유)를 이용한 때에, 희석조건(농도), 사용량, 처리온도, 처리시간 등은 하기 범위내에서 선택할 수 있다.

처리액중의 과산화수소의 농도는, 반응온도에 따라, 8%(약 4배 희석) 내지 31%(미희석액), 바람직하게는, 16%(약 2배 희석) 내지 31%(미희석액)의 범위이다. 반응량은, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 함유된 일반식(7)로 표시된 기의 비에 의존하나, 통상, 미희석된 과산화수소수(과산화수소 31% 함유)에 의거해서, 처리전의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체 1g을 기준으로 해서, 30㎖ 내지 500㎖의 범위, 바람직하게는, 100㎖ 내지 300㎖의 범위이다. 반응온도는 처리액중의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 농도에 의존하나, 통상, 30℃ 내지 100℃의 범위, 바람직하게는, 80℃ 내지 100℃의 범위이다. 반응시간은, 반응온도에 의존하나, 통상, 10 내지 180분, 바람직하게는, 30 내지 120분의 범위이다.

상기 범위의 조건에 있어서, 과산화수소에 의한 처리에 의하면, 미생물의 균체내에 축적되어 있는 일반식(7)로 표시되는 기를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 그의 중합체 분자중에 일반식(12) 및 (13)으로 표시되는 기를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체로 전환시키는 것이 가능하다. 이 경우, 과산화수소처리의 반응조건은, 반응속도 및 산화반응량을 조절해서 상기 기(7), (12) 및 (13)의 각각의 과잉비를 다른 것으로 제어하는 것이 가능하도록 적절하게 선택한다.

다음에, 메타클로로퍼벤조산(MCPBA)이 과산화물로서 사용되는 다른 방법에 대해 설명한다.

MCPBA의 사용에 의하면, 페닐설파닐기로서 존재하는 설파닐기(-S-)의 산화를 화학량론적으로 진행시킬 수 있으므로, 일반식(12), (13)으로 표시되는 기들간의 함량비를 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 반응조건이 온화하므로, 폴리하이드록시알카노에이트 주사슬골격의 분열, 활성부분의 가교반응 등의 바람직하지 않은 2차반응이 거의 일어나지 않는다. 따라서, 본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법에 있어서, 메타클로로벤조산(MCPBA)은, 목적으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 고선택도로 제조하기 위한 실질적으로 바람직한 과산화물의 하나이다.

설파닐기(-S-)의 설피닐기(-SO-)로의 선택적인 산화의 일반적인 반응조건으로서는, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체중의 설파닐기(-S-)를 함유하는 유닛 1몰에 대해서 약간 과잉량의 MCPBA(즉, 1.1 내지 1.4몰)를, 0 내지 30℃의 온도에서 클로로포름중에서 반응시킨다. 이들 반응조건의 범위내에서, 반응시간이 약 10시간으로 설정되면 이론적인 수준의 약 90%정도까지 산화가 진행된다. 또한, 반응시간이 약 20시간으로 설정되면 이론적인 수준의 거의 100%까지 산화를 진행시킬 수 있다.

설파닐기(-S-) 전체의 설포닐기(-SO₂-)로의 산화를 위해서, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체중의 설파닐기(-S-)를 함유하는 유닛 1몰에 대해서 약간 2몰이상의 MCPBA(즉, 2.1 내지 2.4몰)를 전술한 바와 동일한 조건(용매, 반응온도 및 반응시간)하에 반응시켜도 된다.

본 발명의 방법에 의해 제조되는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 그의 중합체분자내에 카르복실기를 지닌 유닛 또는 설피닐구조(-SO-) 및 설포닐구조(-SO₂-)를 지닌 유닛을 포함해도 된다. 이들 구조에 있어서, 유닛의 말단에서 분자내의 전자의 편재화는, 강하게 용이하게 되어, 그의 전기적 성질이 종래의 폴리하이드록시알카노에이트의 것과는 실질적으로 다르게 될 가능성이 있다. 이러한 전자의 편재화도, 용매에 대한 거동을 종래의 폴리하이드록시알카노에이트의 것과는 다르게 할 수 있다. 예를 들면, 디메틸포름아미드(DMF) 등의 극성 용매중에 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트를 용해시키는 것이 가능해진다. 또한, 열적 특성도 실질적으로 제어할 수 있다. 특히, 수소결합으로부터 유래된 유리전이온도의 증가는 현저하다. 따라서, 넓은 적용범위에 사용가능해진다.

상기 2가지 산화처리, 즉, 비닐기에 대한 산화처리 및 설파닐기에 대한 산화처리는, 모두 동일한 원료에 대해 행해도 된다.

이하, 실시예를 참조해서 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 여기서, 이들 실시예는, 본 발명의 바람직한 실시형태예의 하나를 예시하기 위해 제공한 것일 뿐이므로, 본 발명은, 이들 실시예의 형태로 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산으로서 제공된 5-(4-비닐페닐)-발레르산과, 일반식(17)로 표시되는 ω-치환 알칸산으로서 제공된 5-페닐-발레르산과, 펩티드류로서 제공된 폴리펩톤을 함유하는 배지를 다음과 같은 방법으로 조제하였다. 폴리펩톤(와코쥰야쿠사 제품) 5.0g 및 5-페닐-발레르산 0.9g을 M9배지 1000㎖에 용해시키고, 얻어진 용액을 진탕플라스크(용적 2000㎖)에 넣어 오토클레이브에 의해 멸균하였다. 가열멸균후, 해당 플라스크를 실온까지 냉각하였다. 또한, 해당 플라스크에 5-(4-비닐페닐)-발레르산 0.2g을 첨가하고, 충분히 교반하였다. 따라서, 배지를 조제하였다.

미리, 폴리펩톤 0.5%를 함유하는 M9배지에 슈도모나스 치코리이 YN2균주를 접종하고, 30℃, 8시간 진탕배양하였다. 따라서, 미생물 배양액을 조제하였다. 이 미생물 배양액 5㎖를, 기질, 즉 5-(4-비닐페닐)-발레르산 및 5-페닐-발레르산을 함유하는 상기 배지에 첨가한 후, 30℃에서 40시간 배양하였다. 배양후, 원심분리에 의해 미생물 균체를 회수하고, 메탄올로 세정한 후 동결건조하였다.

미생물 균체의 건조중량을 칭량후, 클로로포름을 가해서, 25℃에서 72시간 교반함으로써 미생물 균체내에 축적된 폴리머를 추출하였다. 추출된 폴리머가 용해되어 있는 클로로포름을 여과하고, 얻어진 클로로포름여과액을 증발기에서 농축한 후, 해당 폴리머를 아세톤에 재용해시키고 여과에 의해 불용성 분획을 제거하였다. 이어서, 여과액을 증발기에서 농축시킨 후, 냉메탄올로 침전고형화한 부분을 모아, 감압건조해서 목적으로 하는 폴리머를 회수하였다. 상기 회수공정에서 회수한 폴리머의 건조중량을 측정하였다.

얻어진 폴리머의 구조결정은, ¹H-NMR(FT-NMR: 브루커 DPX400; ¹H공명주파수: 400㎒; 측정핵종: ¹H; 사용된 용매: CDCl₃; 기준: 모세관봉입 TMS/CDCl₃; 측정온도: 실온)에 의해 행하였다. 그 ¹H-NMR스펙트럼을 도 1에 표시한다. 그 결과, 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(21)로 표시되는 3개의 유닛을 A:B:C=1:81:18(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

또, 폴리머의 평균분자량은, 겔투과크로마토그래피(상품명: 토소사 제품인 HLC-8220 GPC; 컬럼: 토소사 제품인 TSK-GEL Super HM-H; 용매: 클로로포름; 폴리머 표준: 스티렌)에 의해 측정하였다.

표 1에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
873	418	47.9	5.0	13.5	2.7

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

얻어진 폴리머의 유리전이온도(Tg)는 시차주사열량계(상품명: DSC, 퍼킨엘머사 제품)를 이용해서 측정하였다. 측정은, 가열속도 20℃/분에서 25℃에서 60℃까지의 온도의 상승, 냉각속도 20℃/분에서 60℃에서 -50℃까지의 온도의 강하 및 재차 가열속도 20℃/분에서 -50℃에서 200℃까지의 온도의 상승에 의해 행하였다. 그 결과, Tg는 대략 17℃ 내지 20℃의 온도에서 관찰되었다.

(실시예 2)

일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산으로서 제공된 5-(4-비닐페닐)-발레르산과, 일반식(17)로 표시되는 ω-치환 알칸산으로서 제공된 5-페닐-발레르산과, 펩티드류로서 제공된 폴리펩톤을 함유하는 배지를 다음과 같은 방법으로 조제하였다. 폴리펩톤(와코쥰야쿠사 제품) 1.0g 및 5-페닐-발레르산 0.19g을 M9배지 200㎖에 용해시키고, 얻어진 용액을 진탕플라스크(용적 500㎖)에 넣어 오토클레이브에 의해 멸균하였다. 가열멸균후, 해당 플라스크를 실온까지 냉각하였다. 또한, 해당 플라스크에 5-(4-비닐페닐)-발레르산 0.20g을 첨가하고, 충분히 교반하였다. 따라서, 배지를 조제하였다.

미리, 폴리펩톤 0.5%를 함유하는 M9배지에 슈도모나스 치코리이 YN2균주를 접종하고, 30℃, 8시간 진탕배양하였다. 따라서, 미생물 배양액을 조제하였다. 이 미생물 배양액 1㎖를, 기질, 즉 5-(4-비닐페닐)-발레르산 및 5-페닐-발레르산을 함유하는 상기 배지에 첨가한 후, 30℃에서 40시간 배양하였다. 배양후, 원심분리에 의해 미생물 균체를 회수하고, 메탄올로 세정한 후 동결건조하였다.

얻어진 폴리머의 구조결정은, ¹H-NMR(FT-NMR: 브루커 DPX400; ¹H공명주파수: 400㎒; 측정핵종: ¹H; 사용된 용매: DMSO-d6; 기준: 모세관봉입 TMS/CDCl₃; 측정온도: 실온)에 의해 행하였다. 그 ¹H-NMR스펙트럼을 도 2에 표시한다. 그 결과, 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(22)로 표시되는 2개의 유닛을 A:B=33:67(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

또, 폴리머의 평균분자량은, 실시예 1에 기재한 겔투과크로마토그래피를 이용하는 방법에 의해 측정하였다.

표 2에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
940	249	26.5	3.2	10.1	3.2

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 3)

본 실시예에서는, 폴리머의 제조는, 실시예 1에서 사용된 YN2균주 대신에 미생물로서 P161균주를 사용한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 조건하에서 마찬가지 공정에 의해 행하였다.

회수된 폴리머의 구조결정은, 실시예 1과 마찬가지로 ¹H-NMR 측정에 의해 행하였다. 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(23)으로 표시되는 3개의 유닛을 A:B:C=2:78:20(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 3에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
708	288	40.7	3.6	8.2	2.3

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 4)

본 실시예에서는, 폴리머의 제조는, 실시예 1에서 사용된 YN2균주 대신에 미생물로서 H45균주를 사용한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 조건하에서 마찬가지 공정에 의해 행하였다.

회수된 폴리머의 구조결정은, 실시예 1과 마찬가지로 ¹H-NMR 측정에 의해 행하였다. 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(24)로 표시되는 3개의 유닛을 A:B:C=1:82:17(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 4에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
669	211	31.5	4.2	9.9	2.4

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 5)

본 실시예에서는, 폴리머의 제조는, 실시예 1에서 사용된 YN2균주 대신에 미생물로서 H45균주를 사용하고, 폴리펩톤 대신에 배지에 효모엑스(상품명: BACTO, 디프코사 제품) 5.0g을 첨가한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 조건하에서 마찬가지 공정에 의해 행하였다.

회수된 폴리머의 구조결정은, 실시예 1과 마찬가지로 ¹H-NMR측정에 의해 행하였다. 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(25)로 표시되는 2개의 유닛을 A:B=81:19(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 5에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
462	132	28.6	5.1	11.3	2.2

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 6)

본 실시예에서는, 폴리머의 제조는, 실시예 1에서의 폴리펩톤 대신에 배지에 D-글루코스 5.0g을 첨가한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 조건하에서 마찬가지 공정에 의해 행하였다.

회수된 폴리머의 구조결정은, 실시예 1과 마찬가지로 ¹H-NMR측정에 의해 행하였다. 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(26)으로 표시되는 3개의 유닛을 A:B:C=1:79:20(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 6에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
796	401	50.4	5.1	12.9	2.5

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 7)

본 실시예에서는, 폴리머의 제조는, 실시예 1에서 첨가한 폴리펩톤 대신에 배지에 유기산의 수가용성 염인 피루브산 나트륨 5.0g을 첨가한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 조건하에서 마찬가지 공정에 의해 행하였다.

회수된 폴리머의 구조결정은, 실시예 1과 마찬가지로 ¹H-NMR측정에 의해 행하였다. 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(27)로 표시되는 3개의 유닛을 A:B:C=2:79:19(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 7에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
822	412	50.1	4.9	13.0	2.7

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 8)

본 실시예에서는, 폴리머의 제조는, 실시예 1에서 첨가한 폴리펩톤 대신에 배지에 아미노산의 수가용성 염인 글루탐산 나트륨 5.0g을 첨가한 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 조건하에서 마찬가지 공정에 의해 행하였다.

회수된 폴리머의 구조결정은, 실시예 1과 마찬가지로 ¹H-NMR측정에 의해 행하였다. 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(28)로 표시되는 3개의 유닛을 A:B:C=1:83:16(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 8에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
776	389	50.1	5.0	12.2	2.4

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 9)

일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산으로서 제공된 5-(4-비닐페닐)-발레르산과, 일반식(17)로 표시되는 ω-치환 알칸산으로서 제공된 5-페닐-발레르산과, 펩티드류로서 제공된 폴리펩톤을 함유하는 배지를 다음과 같은 방법으로 조제하였다. 폴리펩톤(와코쥰야쿠사 제품) 5.0g, 5-(4-비닐페닐)-발레르산 0.21g 및 5-페녹시-발레르산 1.16g을 M9배지 1000㎖에 용해시키고, 얻어진 용액을 진탕플라스크(용적 2000㎖)에 넣어 오토클레이브에 의해 멸균하였다. 가열멸균후, 해당 플라스크를 실온까지 냉각하였다. 따라서, 배지를 조제하였다.

미리, 폴리펩톤 0.5%를 함유하는 M9배지에 슈도모나스 치코리이 YN2균주를 접종하고, 30℃, 8시간 진탕배양하였다. 따라서, 미생물 배양액을 조제하였다. 이 미생물 배양액 10㎖를, 기질, 즉 5-(4-비닐페닐)-발레르산 및 5-페녹시-발레르산을 함유하는 상기 배지에 첨가한 후, 30℃에서 40시간 배양하였다. 배양후, 원심분리에 의해 미생물 균체를 회수하고, 메탄올로 세정한 후 동결건조하였다.

미생물 균체의 건조중량을 칭량후, 클로로포름을 가해서, 35℃에서 17시간 교반함으로써 미생물 균체내에 축적된 폴리머를 추출하였다. 추출된 폴리머가 용해되어 있는 클로로포름을 여과하고, 얻어진 클로로포름여과액을 증발기에서 농축한 후, 해당 폴리머를 아세톤에 재용해시키고 여과에 의해 불용성 분획을 제거하였다. 이어서, 여과액을 증발기에서 농축시킨 후, 냉메탄올로 침전고형화한 부분을 모아, 감압건조해서 목적으로 하는 폴리머를 회수하였다. 상기 회수공정에서 회수한 폴리머의 건조중량을 측정하였다.

얻어진 폴리머의 구조결정은, ¹H-NMR(FT-NMR: 브루커 DPX400; ¹H공명주파수: 400㎒; 측정핵종: ¹H; 사용된 용매: CDCl₃; 기준: 모세관봉입 TMS/CDCl₃; 측정온도: 실온)에 의해 행하였다. 그 ¹H-NMR스펙트럼을 도 3에 표시한다. 그 결과, 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(29)로 표시되는 3개의 유닛을 D:E:F=8:69:23(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 9에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%
590	192	32.5

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

(실시예 10)

일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산으로서 제공된 5-(4-비닐페닐)-발레르산과, 일반식(17)로 표시되는 ω-치환 알칸산으로서 제공된 5-(페닐설파닐)-발레르산과, 펩티드류로서 제공된 폴리펩톤을 함유하는 배지를 다음과 같은 방법으로 조제하였다. 폴리펩톤(와코쥰야쿠사 제품) 5.0g, 5-(4-비닐페닐)-발레르산 0.21g 및 5-(페닐설파닐)-발레르산 1.28g을 M9배지 1000㎖에 용해시키고, 얻어진 용액을 진탕플라스크(용적 2000㎖)에 넣어 오토클레이브에 의해 멸균하였다. 가열멸균후, 해당 플라스크를 실온까지 냉각하여, 배지를 조제하였다.

미리, 폴리펩톤 0.5%를 함유하는 M9배지에 슈도모나스 치코리이 YN2균주를 접종하고, 30℃, 8시간 진탕배양하였다. 따라서, 미생물 배양액을 조제하였다. 이 미생물 배양액 10㎖를, 기질, 즉 5-(4-비닐페닐)-발레르산 및 5-(페닐설파닐)-발레르산을 함유하는 상기 배지에 첨가한 후, 30℃에서 38시간 배양하였다. 배양후, 원심분리에 의해 미생물 균체를 회수하고, 메탄올로 세정한 후 동결건조하였다.

얻어진 폴리머의 구조결정은, ¹H-NMR(FT-NMR: 브루커 DPX400; ¹H공명주파수: 400㎒; 측정핵종: ¹H; 사용된 용매: CDCl₃; 기준: 모세관봉입 TMS/CDCl₃; 측정온도: 실온)에 의해 행하였다. 그 ¹H-NMR스펙트럼을 도 4에 표시한다. 그 결과, 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(30)으로 표시되는 3개의 유닛을 G:H:I=10:70:20(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 10에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
917	369	40.2	4.8	12.3	2.5

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

얻어진 폴리머의 유리전이온도(Tg)는 시차주사열량계(상품명: 파이리스(Pyris) 1, 퍼킨엘머사 제품)를 이용해서 측정하였다. 측정은, 가열속도 20℃/분에서 -50℃에서 200℃까지의 온도의 상승, 냉각속도 20℃/분에서 200℃에서 -50℃까지의 온도의 강하 및 재차 가열속도 20℃/분에서 -50℃에서 200℃까지의 온도의 상승에 의해 행하였다. 그 결과, Tg는 대략 8℃의 온도에서 관찰되었다.

(실시예 11)

일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산으로서 제공된 5-(4-비닐페닐)-발레르산과, 일반식(18)로 표시되는 ω-치환 알칸산으로서 제공된 4-시클로헥실-부티르산과, 펩티드류로서 제공된 폴리펩톤을 함유하는 배지를 다음과 같은 방법으로 조제하였다. 폴리펩톤(와코쥰야쿠사 제품) 1.0g, 5-(4-비닐페닐)-발레르산 0.041g 및 4-시클로헥실-부티르산 0.204g을 M9배지 200㎖에 용해시키고, 얻어진 용액을 진탕플라스크(용적 500㎖)에 넣어 오토클레이브에 의해 멸균하였다. 가열멸균후, 해당 플라스크를 실온까지 냉각하여, 배지를 조제하였다.

기질, 즉 5-(4-비닐페닐)-발레르산 및 4-시클로헥실-부티르산을 함유하는 상기 배지에 슈도모나스 치코리이 YN2균주를 접종하고, 30℃, 41시간 배양하였다. 배양후, 원심분리에 의해 미생물 균체를 회수하고, 메탄올로 세정한 후 동결건조하였다.

미생물 균체의 건조중량을 칭량후, 클로로포름 20㎖를 가해서, 35℃에서 15시간 교반함으로써 미생물 균체내에 축적된 폴리머를 추출하였다. 추출된 폴리머가 용해되어 있는 클로로포름을 여과하고, 얻어진 클로로포름여과액을 증발기에서 농축하였다. 이어서, 여과액을 냉메탄올로 침전고형화한 부분을 모아, 감압건조해서 목적으로 하는 폴리머를 회수하였다. 상기 회수공정에서 회수한 폴리머의 건조중량을 측정하였다.

얻어진 폴리머의 구조결정은, ¹H-NMR(FT-NMR: 브루커 DPX400; ¹H공명주파수: 400㎒; 측정핵종: ¹H; 사용된 용매: CDCl₃; 기준: 모세관봉입 TMS/CDCl₃; 측정온도: 실온)에 의해 행하였다. 그 ¹H-NMR스펙트럼을 도 5에 표시한다. 그 결과, 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(31)로 표시되는 2개의 유닛을 J:K=37:63(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 11에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
724	159	22.0	5.4	12.3	2.3

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 12)

일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산으로서 제공된 5-(4-비닐페닐)-발레르산과, 일반식(17)로 표시되는 ω-치환 알칸산으로서 제공된 5-벤조일-발레르산과, 펩티드류로서 제공된 폴리펩톤을 함유하는 배지를 다음과 같은 방법으로 조제하였다. 폴리펩톤(와코쥰야쿠사 제품) 1.0g, 5-(4-비닐페닐)-발레르산 0.041g 및 5-벤조일-발레르산 0.247g을 M9배지 200㎖에 용해시키고, 얻어진 용액을 진탕플라스크(용적 500㎖)에 넣어 오토클레이브에 의해 멸균하였다. 가열멸균후, 해당 플라스크를 실온까지 냉각하여, 배지를 조제하였다.

기질, 즉 5-(4-비닐페닐)-발레르산 및 5-벤조일-발레르산을 함유하는 상기 배지에 슈도모나스 치코리이 YN2균주를 접종하고, 30℃, 41시간 배양하였다. 배양후, 원심분리에 의해 미생물 균체를 회수하고, 메탄올로 세정한 후 동결건조하였다.

얻어진 폴리머의 구조결정은, ¹H-NMR(FT-NMR: 브루커 DPX400; ¹H공명주파수: 400㎒; 측정핵종: ¹H; 사용된 용매: CDCl₃; 기준: 모세관봉입 TMS/CDCl₃; 측정온도: 실온)에 의해 행하였다. 그 ¹H-NMR스펙트럼을 도 6에 표시한다. 그 결과, 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(32)로 표시되는 3개의 유닛을 L:M:N=18:48:34(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 12에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
726	208	28.7	11.0	36.3	3.3

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

(실시예 13)

일반식(16)으로 표시되는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산으로서 제공된 5-(4-비닐페닐)-발레르산과, 일반식(17)로 표시되는 ω-치환 알칸산으로서 제공된 5-(2-티에닐)-발레르산과, 펩티드류로서 제공된 폴리펩톤을 함유하는 배지를 다음과 같은 방법으로 조제하였다. 폴리펩톤(와코쥰야쿠사 제품) 1.0g, 5-(4-비닐페닐)-발레르산 0.041g 및 5-(2-티에닐)-발레르산 0.221g을 M9배지 200㎖에 용해시키고, 얻어진 용액을 진탕플라스크(용적 500㎖)에 넣어 오토클레이브에 의해 멸균하였다. 가열멸균후, 해당 플라스크를 실온까지 냉각하여, 배지를 조제하였다.

기질, 즉, 5-(4-비닐페닐)-발레르산 및 5-(2-티에닐)-발레르산을 함유하는 상기 배지에 슈도모나스 치코리이 YN2균주를 접종하고, 30℃, 41시간 배양하였다. 배양후, 원심분리에 의해 미생물 균체를 회수하고, 메탄올로 세정한 후 동결건조하였다.

얻어진 폴리머의 구조결정은, ¹H-NMR(FT-NMR: 브루커 DPX400; ¹H공명주파수: 400㎒; 측정핵종: ¹H; 사용된 용매: CDCl₃; 기준: 모세관봉입 TMS/CDCl₃; 측정온도: 실온)에 의해 행하였다. 그 ¹H-NMR스펙트럼을 도 7에 표시한다. 그 결과, 회수된 폴리머는, 이하의 화학식(33)으로 표시되는 3개의 유닛을 O:P:Q=4:79:17(몰%)의 함량비로 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체인 것이 확인되었다.

표 13에 있어서, 상기 공정을 통해 얻어진 균체의 건조중량과, 회수된 폴리머의 건조중량과, 건조된 미생물 균체당의 회수된 폴리머의 중량비와, 얻어진 폴리머의 수평균분자량, 중량평균분자량분자량 및 분자량분포를 함께 요약하였다.

CDW(㎎/ℓ)	PDW(㎎/ℓ)	P/C%	Mn (× 10⁴)	Mw (× 10⁴)	Mw/Mn
898	485	54.0	7.4	19.2	2.6

CDW: 미생물 균체의 건조중량

PDW: 폴리머의 건조중량

P/C: 폴리머의 건조중량/미생물 균체의 건조중량

Mn: 수평균분자량

Mw: 중량평균분자량

Mw/Mn: 분자량분포

본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 곁사슬상에 비닐기와 방향고리를 지닌 유닛으로서 곁사슬의 말단에 4-비닐페닐기로 치환된 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과; 부가구조단위로서 곁사슬의 말단에 페닐기, 티오펜 또는 시클로헥실구조를 함유하는 기로 치환된 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛을 함유하는 신규의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체이다. 이들 2개의 구조단위(즉, 유닛)는, 주구조성분으로서 제공되므로, 일반적으로 얻어지는 공중합체는, 방향고리의 존재에 기인하는 유리전이온도가 높고 가공품의 특성이 만족스러우며, 또한, 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛의 비닐기의 존재에 기인하는 각종 반응성도 지닌다. 또한, 본 발명에 의한 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법은, 미생물을 이용해서, 원료로서 곁사슬의 말단에 페닐구조, 티오펜구조 또는 시클로헥실구조를 함유하는 기로 치환된 대응하는 ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛 및 ω-치환 알칸산 유닛을 이용해서 미생물생산 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체로서 상기 공중합체를 생산한다. 미생물생산 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 각각 비대칭중심으로서 제공되는 3'탄소원자를 지닌 구조단위를 함유하고 있으므로, 광학적으로 활성인 물질로서 제공될 수 있다. 구체적으로는, 미생물로부터 생산된 본 발명의 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에 있어서는, 각 구조단위의 3'탄소상의 절대 형태는, R이성체의 형태를 지닌다. 본 발명의 미생물 생산 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체는, 이러한 절대 형태에 기인한 생분해성이므로, 이러한 이점에 의해, 해당 신규의 물질은, 그의 생체적합성에 부가해서, 넓은 적용범위에 사용할 수 있다.

도 1은 실시예 1에 있어서 얻어진 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 ¹H-NMR스펙트럼을 표시한 도면

도 2는 실시예 2에 있어서 얻어진 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 ¹H-NMR스펙트럼을 표시한 도면

도 3은 실시예 9에 있어서 얻어진 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 ¹H-NMR스펙트럼을 표시한 도면

도 4는 실시예 10에 있어서 얻어진 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 ¹H-NMR스펙트럼을 표시한 도면

도 5는 실시예 11에 있어서 얻어진 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 ¹H-NMR스펙트럼을 표시한 도면

도 6은 실시예 12에 있어서 얻어진 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 ¹H-NMR스펙트럼을 표시한 도면

도 7은 실시예 13에 있어서 얻어진 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 ¹H-NMR스펙트럼을 표시한 도면

Claims

동일분자내에

하기 일반식(1):

(식중, n은 0 내지 7의 정수를 나타내고, 해당 n은 복수의 유닛이 존재할 경우 각 유닛에 대해 독립적임)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과;

하기 일반식(2):

(식중, m은 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁은 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내며, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛(상기 일반식(2)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 m 및 R₁은 독립적으로 각각 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각 정수와 치환기를 나타냄)을 함유하는 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체.
제 1항에 있어서, 상기 R₁은,

하기 일반식(4):

[식중, R₃은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, COOR₄(R₄는 수소원자, 나트륨원자 또는 칼륨원자를 나타냄), CF₃기, C₂F₅기 또는 C ₃F₇기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐기;

하기 일반식(5):

(식중, R₅는 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, SCH₃, CF₃기, C₂F₅기 또는 C₃F₇기를 나타냄)로 표시되는 무치환 혹은 치환 페녹시기;

하기 일반식(6):

(식중, R₆은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F₅ 기 또는 C₃F₇기를 나타냄)로 표시되는 무치환 혹은 치환 벤조일기;

하기 일반식(7):

[식중, R₇은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₈, SO₂R ₉(R₈은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₉는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설파닐기;

하기 일반식(8):

[식중, R₁₀은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₁, SO₂R ₁₂(R₁₁은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₂는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 (페닐메틸)-설파닐기;

하기 일반식(9):

로 표시되는 2-티에닐기;

하기 일반식(10):

으로 표시되는 2-티에닐설파닐기;

하기 일반식(11):

로 표시되는 2-티에닐카르보닐기;

하기 일반식(12):

[식중, R₁₃은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₄, SO₂R ₁₅(R₁₄는 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₅는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설피닐기;

하기 일반식(13):

[식중, R₁₆은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₇, SO₂R ₁₈(R₁₇은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₈은 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]으로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설포닐기; 및

하기 일반식(14):

로 표시되는 (페닐메틸)옥시기로 이루어진 군으로부터 선택된 기인 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체.
제 1항에 있어서, 일반식(1)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛은, 하기 일반식(15):

로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-발레르산 유닛인 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체.
제 1항에 있어서, 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 수평균분자량이 2,000 내지 1,000,000의 범위내인 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체.
동일분자내에,

하기 일반식(1):

(식중, n은 0 내지 7의 정수를 나타내고, 해당 n은 복수의 유닛이 존재할 경우 각 유닛에 대해 독립적임)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과;

하기 일반식(19):

(식중, s는 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁₉는 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛(상기 일반식(19)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 s 및 R₁₉는 독립적으로 각각의 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각의 정수와 치환기를 나타냄)을 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 제조하는 방법에 있어서,

(A) 하기 일반식(16):

(식중, p는 0 내지 7의 정수를 나타냄)으로 표시되는 적어도 1종의 ω-(4-비닐페닐)-알칸산과;

(B) 하기 일반식(17):

(식중, q는 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁₇은 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 ω-치환 알칸산 및 하기 일반식(18):

(식중, R₁₈은 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F₅ 기 또는 C₃F₇기를 나타내고, r은 0 내지 8의 정수를 나타냄)로 표시되는 ω-시클로헥실-알칸산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분을 함유하는 원료에 미생물을 작용시킴으로써 폴리하이드록시알카노에이트를 합성하도록, 상기 미생물이 해당 원료로부터 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 합성가능하게 하는 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 R₁₇ 및 R₁₉의 각각은,

하기 일반식(20):

(식중, R₂₀은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F₅기 또는 C₃F₇기를 나타냄)으로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐기;

하기 일반식(5):

(식중, R₅는 방향고리에 대한 치환기로, 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃ 기, C₂H₅기, C₃H₇기, SCH₃, CF₃기, C ₂F₅기 또는 C₃F₇기를 나타내며, 복수의 유닛이 존재할 경우, R₅는 각각의 유닛에 대해서 독립적인 치환기를 나타냄)로 표시되는 무치환 혹은 치환 페녹시기;

하기 일반식(6):

(식중, R₆은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, CH₃기, C₂H ₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F₅기 또는 C₃F₇기를 나타냄)로 표시되는 무치환 혹은 치환 벤조일기;

하기 일반식(7):

[식중, R₇은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₈, SO₂R ₉(R₈은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₉는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설파닐기;

하기 일반식(8):

[식중, R₁₀은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₁, SO₂R ₁₂(R₁₁은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₂는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 (페닐메틸)-설파닐기;

하기 일반식(9):

로 표시되는 2-티에닐기;

하기 일반식(10):

으로 표시되는 2-티에닐설파닐기;

하기 일반식(11):

로 표시되는 2-티에닐카르보닐기; 및

하기 일반식(14):

로 표시되는 (페닐메틸)옥시기로 이루어진 군으로부터 선택된 기인 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 미생물을 상기 원료를 함유하는 배지에서 배양해서, 해당 미생물이 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 합성할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 7항에 있어서, 상기 배지는, 펩티드류, 효모엑스, 유기산 및 그의 염류, 아미노산 및 그의 염류, 당류, 및 탄소수 4 내지 12의 직사슬형상 알칸산류 및 그의 염류로부터 선택된 적어도 1종을 또 함유하는 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 펩티드류로서 폴리펩톤이 제공되고;

상기 유기산 및 그의 염류는, 각각, 피루브산, 옥살아세트산, 시트르산, 이소시트르산, 케토글루타르산, 숙신산, 푸마르산, 말산, 락트산 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이상의 화합물이고;

상기 아미노산 및 그의 염류는, 각각, 글루탐산, 아스파라긴산 및 그의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이상의 화합물이고;

상기 당류는, 글리세르알데하이드, 에리트로즈, 아라비노스, 크실로스, 글루코스, 갈락토스, 만노스, 프럭토스, 글리세롤, 에리트리톨, 크실리톨, 글루콘산, 글루쿠론산, 갈락투론산, 말토스, 수크로스 및 락토스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 미생물의 균체로부터 해당 미생물에 의해 합성된 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 회수하는 공정을 또 구비한 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 5항에 있어서, 상기 미생물이 슈도모나스(Pseudomonas)속에 속하는 미생물인 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 미생물이,

슈도모나스 치코리이(Pseudomonas cichorii) YN2균주(FERM BP-7375);

슈도모나스 치코리이(Pseudomonas cichorii) H45균주(FERM BP-7374);

슈도모나스 젯세니이(Pseudomonas jessenii) P161균주(FERM BP-7376); 및

슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) P91(FERM BP-7373)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 균주인 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
동일분자중에,

하기 일반식(1):

(식중, n은 0 내지 7의 정수를 나타내고, 해당 n은 해당 일반식(1)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우 각 유닛에 대해 독립적임)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과;

하기 일반식(2):

(식중, m은 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁은 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛을 함유하며, 상기 일반식(2)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 m 및 R₁은 독립적으로 각각의 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각의 정수와 치환기를 나타내고,

상기 R₁은, 하기 일반식(4')로 표시되는 치환 페닐기, 하기 일반식(12)로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설피닐기 및 하기 일반식(13)으로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설포닐기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 기:

[식중, R₃'는 COOR₄(R₄는 수소원자, 나트륨원자 혹은 칼륨원자를 나타냄)를 나타냄];

[식중, R₁₃은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₄, SO₂R ₁₅(R₁₄는 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₅는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄];

[식중, R₁₆은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₁₇, SO₂R ₁₈(R₁₇은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₁₈은 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]

를 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 제조하는 방법에 있어서,

(a) 하기 일반식(1):

(식중, n은 0 내지 7의 정수를 나타내고, 해당 n은 각 유닛에 대해 독립적임)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛 2종이상과;

하기 일반식(19);

(식중, s는 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁₉는 페닐구조 및 티에닐구조로부터 선택된 고리구조를 갖춘 잔기를 지닌 기를 나타냄)로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛(상기 일반식(19)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 s 및 R₁₉는 독립적으로 각각의 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각의 정수와 치환기를 나타냄)을 동일분자내에 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체를 포함하는 원료에서, 해당 일반식(1)로 표시되는 기중 페닐기에 포함된 비닐기의 일부를 산화시켜, R₁로서 일반식(4')로 표시되는 기를 형성하는 공정; 및

(b) 하기 일반식(1):

(식중, n은 0 내지 7의 정수를 나타내고, 해당 n은 해당 일반식(1)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우 각 유닛에 대해 독립적임)로 표시되는 3-하이드록시-ω-(4-비닐페닐)-알칸산 유닛과;

하기 일반식(2):

{식중, m은 1 내지 8의 정수를 나타내고, R₁은 하기 일반식(7):

[식중, R₇은 수소원자, 할로겐원자, CN기, NO₂기, COOR₈, SO₂R ₉(R₈은 H, Na, K, CH₃ 또는 C₂H₅를 나타내고, R₉는 OH, ONa, OK, 할로겐원자, OCH₃ 또는 OC₂H₅를 나타냄), CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, (CH₃)₂-CH기 또는 (CH₃)₃-C기를 나타냄]로 표시되는 무치환 혹은 치환 페닐설파닐기를 나타냄}로 표시되는 3-하이드록시-ω-치환 알칸산 유닛 및 하기 일반식(3):

(식중, R₂는 시클로헥실기용의 치환기로, 수소원자, CN기, NO₂기, 할로겐원자, CH₃기, C₂H₅기, C₃H₇기, CF₃기, C₂F ₅기 또는 C₃F₇기를 나타내고, k는 0 내지 8의 정수를 나타냄)으로 표시되는 3-하이드록시-ω-시클로헥실-알칸산 유닛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 유닛(상기 일반식(2)로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 m 및 R₁은 독립적으로 각각의 정수와 기를 나타내고, 상기 일반식(3)으로 표시되는 복수의 유닛이 존재할 경우, 상기 k 및 R₂는 독립적으로 각각의 정수와 치환기를 나타냄)을 동일분자내에 함유하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체에서, 원료로서 제공되는 해당 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체중 일반식(7)로 표시되는 치환체의 -S-를 선택적으로 산화시켜 일반식(12)로 표시되는 기 또는 일반식(13)으로 표시되는 기로 변환시키는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 13항에 있어서, 상기 (a)공정 및 (b)공정의 각각에 있어서의 산화는, 과망간산염, 중크롬산염, 과요소산염, 과산화수소, 과탄산나트륨, 메타클로로퍼벤조산, 과개미산 및 과아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 산화제를 이용해서 독립적으로 행하는 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 14항에 있어서, 상기 (a)공정 및 (b)공정의 각각에 있어서의 산화는, 산성 조건하에서 과망간산염을 이용해서 행하는 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.
제 13항에 있어서, 상기 (a)공정 및 (b)공정의 각각에 있어서의 산화는, 오존을 이용해서 행하는 것을 특징으로 하는 폴리하이드록시알카노에이트 공중합체의 제조방법.