Korrelationen zwischen der Struktur und der enzymatischen Hydrolyse von Polyestern

Der enzymatische Abbau von strukturell unterschiedlichen oligomeren Modellestern und von z.T. technisch relevanten Polyestern wurde untersucht. Die Ergebnisse der enzymatischen Laboruntersuchungen mittels Lipase von Pseudomonas spezies waren prinzipiell vergleichbar mit Abbauergebnissen, die in praxisnahen Testsystemen (in Erde bzw. Kompost) erzielt wurden. Zur Klärung der generellen enzymatischen Spaltbarkeit verschiedener Esterstrukturen wurden oligomere Modellester synthetisiert und die enzymatische Hydrolyse in Abhängigkeit von der chemischen Struktur untersucht. Im Gegensatz zu den oligomeren Modellestern, die alle enzymatisch hydrolysierbar waren, erwiesen sich die von aromatischen bzw. alicyclischen Dicarbonsäuren abgeleiteten Polyester als nicht bzw. nur sehr langsam spaltbar. Untersuchungen zur Korrelation zwischen der Struktur verschiedener aliphatischer Homopolyester bzw. aliphatisch-aromatischer Copolyester und deren enzymatischer Hydrolyse haben deutlich gezeigt, daß die Abbaugeschwindigkeit mit sinkender Polyesterschmelztemperatur steigt. Als entscheidend für dieses Phänomen erwiesen sich lediglich die Temperaturdifferenz zwischen der Polyesterschmelztemperatur und der Inkubationstemperatur. Mit sinkender Temperaturdifferenz steigen die Hydrolyseraten. Aliphatische Polyester mit Methylseitengruppen oder über trifunktionelle Isocyanate vernetzte Strukturen wurden deutlich langsamer enzymatisch hydrolysiert, als die analogen linearen Polyester.