假丝酵母脂肪酶催化合成高分子聚合物及其生物降解性能的研究的开题报告.docx

假丝酵母脂肪酶催化合成高分子聚合物及其生物降解性能的研究的开题报告

一、课题背景和研究意义

目前，传统的化学合成高分子聚合物往往会产生环境污染，在回收处理上存在诸多难题。因此，寻找一种新型的生物可降解高分子聚合物具有重要的实践意义。纤维素、淀粉等天然高分子材料虽然生物可降解，但是它们受限于结构稳定和力学性能的问题，不适用于制造高性能塑料等。

近年来，生物降解性聚酯得到了广泛的关注。其中，聚羟基脂肪酸酯（PHA）是一种在自然界中广泛存在的生物可降解高分子，具有较好的生物降解性和生物相容性。但是，PHA生产的成本较高，制造过程中也会产生环境污染，限制了其在工业上的广泛应用。

同时，真菌和酵母菌具有很高的催化效率，在高分子聚合反应中催化剂的作用具有重要的意义。假丝酵母可以利用一些简单的有机化合物作为碳源生长，同时产生脂肪酶等羟基酸脱水酶，为高分子聚合反应提供了巨大的潜力。

因此，本研究拟利用假丝酵母提取脂肪酶，催化合成高分子聚合物，并探究其生物降解性和生物相容性，在探索新型生物可降解高分子方面具有重要意义。

二、研究内容和技术路线

研究内容：

1、提取假丝酵母脂肪酶，并对其进行纯化处理；

2、采用假丝酵母脂肪酶催化反应，合成高分子聚合物；

3、采用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热等方法对合成产物进行表征；

4、研究合成高分子聚合物的生物降解性和生物相容性。

技术路线：

1、假丝酵母的培养和脂肪酶提取；

2、高分子聚合反应体系设计和合成方法优化；

3、合成高分子聚合物的表征和分析方法的确立；

4、生物降解性和生物相容性的测试及分析。

三、拟采用的实验方法及设备

1、假丝酵母提取脂肪酶的实验方法：液液萃取、酰胺树脂纯化、酸性硅胶净化等方法；

2、高分子聚合反应的实验方法：脂肪酸和羟基酸脱水酶的缓慢反应、真空干燥、红外光谱分析等方法；

3、合成产物的表征和分析方法：红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、原子力显微镜、高效液相色谱等方法；

4、生物降解性和生物相容性的测试方法：生物降解性测定、细胞毒性测试、体内组织相容性检测等方法。

四、预期结果

1、成功提取假丝酵母脂肪酶，并对其进行纯化处理；

2、利用假丝酵母脂肪酶催化合成高分子聚合物，并确定其化学结构和热学性能；

3、研究高分子聚合物的生物降解性和生物相容性，确定其在生物医用、环境治理等领域的实际应用价值。