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Modifizierung
von ErbsenproteinenDas Ziel des vorliegenden Projekts besteht
in der Entwicklung neuartiger, gezielt vernetzbarer polymerer Grundstoffe
auf Basis von Erbsenproteinen, die als Abprodukte bei der Erbsenstärkegewinnung
anfallen. Es soll damit eine einheimische, nachwachsende Rohstoffquelle
für Biopolymere erschlossen werden, deren polymerchemisch-technisches
Potential bisher noch nicht genutzt wird. Die Erbsenproteine stellen
auf Grund ihrer Struktur und insbesondere ihrer Gelbildungseigenschaften
eine pflanzliche Alternative zu der aus tierischen Abfällen gewonnenen
Gelatine dar, deren Anwendung in bestimmten Industriezweigen durch
die BSE-Problematik in jüngster Zeit in Frage gestellt wurde.
Die neuartigen, gezielt vernetzbaren, polymeren Grundstoffe sollen
Anwendung finden als Basiskomponenten von biologisch kompatiblen bzw.
biologisch abbaubaren Klebstoffen, Beschichtungen und Kapselmaterial.
Im Mittelpunkt des Entwicklungsvorhabens soll deshalb die Funktionalisierung
der Erbsenproteine durch Umsetzung der an den Polymergrundkörpern
befindlichen freien Amino-, Hydroxyl- bzw. Carboxylgruppen mit geeigneten
Modifizierungsreagenzien stehen, um gezielt vernetzbare polymere Grundstoffe
für biologisch kompatible bzw. biologisch abbaubare Reaktionsklebstoffe,
Beschichtungen und Kapseln zu erhalten. Für die geplanten Verwendungszwecke
der modifzierten Erbsenproteine ist die gezielte Vernetzbarkeit eine
essentielle Grundvoraussetzung, um hinreichend dauerhafte, lösungsmittelbeständige
Reaktionsklebstoffe, Beschichtungen und Kapseln herstellen zu können.
Vernetzungen zwischen Polymerketten können sowohl durch Bildung
intercatenarer kovalenter Bindungen als auch durch intercatenare elektrostatische
Wechselwirkungen/Komplexbildungen erreicht werden.
Anwendungsfelder der zu entwickelnden Produkte liegen einmal im Bereich
der Medizin (z. B. selbstklebende Wundabdeckungen zur Aufsaugung von
Wundsekret). Weiterhin können sie ähnlich wie Gelatine Anwendung
als Barriereklebstoff bzw. Barriereschichten im Verpackungsbereich,
insbesondere bei Lebensmittelverpackungen finden. Das bedeutet, daß
der Barriereklebstoff neben der Klebewirkung noch eine Sperrwirkung
gegenüber Gasen (Luftsauerstoff) aufweist. Bisher werden neben
Gelatinederivaten vor allem Aluminium-Laminate als Barriereschichten
eingesetzt, die auf Grund ihrer Struktur ein schwer zu lösendes
Recyclingproblem darstellen. Ein weitere Applikation stellen die Verkapselung
bzw. Mikroverkapselung von pharmazeutischen Wirkstoffen bzw. von Farbstoffen
für drucktechnische Anwendungen dar. Hierbei ist die Fähigkeit
der modifizierten Erbsenproteine zur Bildung von Symplexen bzw. ionotropen
Gelen die entscheidende Voraussetzung. Ein Vorteil für pharmazeutische
Anwendungen wäre die pflanzliche Herkunft der Erbsenproteine,
daß keine tier-bzw. humanpathogene Erreger im polymeren Ausgangsmaterial
enthalten sind. Bei der Verwendung von Gelatine bzw. Gelatinederivaten,
die aus Schlachtabfällen von Rindern gewonnen werden, ist eine
mögliche Übertragung von BSE bisher nicht sicher ausschließbar.
| Literatur |
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- Schmauder, H.-P., Frankenfeld, K., Mörbe,
J., Hornung, M., Schnabelrauch, M., Vogt, S.:
Einsatz natürlicher und modifizierter Proteine
in Kosmetik und Medizin. Tagungsband
- Internationales Symposium und Fachausstellung
"Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen",
Hrsg.: Gesellschaft für Messe- und Veranstaltungsmanagement
mbH Erfurt, 6 Seiten
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