脂肪酶催化合成淀粉_聚己内酯接枝共聚物_徐玲.pdf

第 25 卷第 7 期 高分子材料科学与工程 Vol. 25, No. 7 2009 年 7 月 POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Jul. 2009 脂肪酶催化合成淀粉/ 聚己内酯接枝共聚物 徐 玲, 杨 成, 段 彬, 蒋 超 ( 江南大学化学与材料工程学院, 江苏 无锡 214122) 摘要: 将非水相脂肪酶催化合成方法应用于淀粉 改性领域, 以猪 胰脂肪酶 为催化剂, 合成 了淀粉/ 聚己内 酯接枝 共聚物。 红外 光谱和核磁共振谱证明产物中确实已接枝上聚己内酯, 通过核 磁谱图分析 计算有 97% 以上 的聚己内 酯接枝 在 C2, C3 位的羟基上。详细研究了温度、初始 水活 度、pH 值、底 物摩 尔比 ( 己内 酯/ 淀 粉重 复单 元) 对 接枝 率的 影??, 发 现 50 e 、初始水活度为 0175、pH 值为 71 5、底物摩尔比大于 6 时接枝效果较好。 关键词: 淀粉; 脂肪酶; 开环聚合; 己内酯 中图分类号: T Q 316. 343 文献标识码: A 文章编号: 1000- 7555( 2009) 07- 0034- 04 淀粉接枝改性是目前可降解高分子材料领域研究 1. 2. 2 pH 记忆酶的制备[ 5] : 取适量酶浸泡在浓度为 的热点, 接枝单体由以往不可完全降解的烯类单体如 0. 2 mol/ L 不同 pH 值的磷酸缓冲溶液中, 搅匀, 冻干 丙烯酸酯类、丙烯酰胺、丙烯腈等, 转向可完全降解的 后备用。 脂肪族酯类, 产物如淀粉/ 聚己内酯接枝共聚物, 淀粉/ 1. 2. 3 反应初始水活度的控制[ 5] : 室温下将酶与底 聚乳酸接枝共聚物等。此类共聚物不仅可以单独作为 物放置在盛有不同盐饱和水溶液的密闭容器中, 气相 降解材料应用于生物医药领域, 还可作为淀粉与脂肪 平衡 48 h 以上, 以使酶和底物的水活度与饱和盐溶液 族聚酯共混体 系的增容剂等[ 1~ 3] 。现有 的研究基本 的水活度相同后, 备用。实验中用到的盐饱和水溶液 是利用钛酸四丁酯、辛酸亚锡等引发剂引发内酯单体 25 e 时水活度如 Tab. 1 所示。 开环聚合并接枝到淀粉基上, 所得产物易引入杂质、色 Tab. 1 Water activity values of selected salt hydrate 泽偏黄、位置选择性差。酶催化作为一种生物催化方 pairs at 25 e 法, 与传统的化学催化相比具有反应条件温和、位置选 S alt LiCl MgCl 2 NaBr NaCl KNO 3 [ 4] 择性好、纯度高、色泽浅等优点 , 本文首次以猪胰脂 aw 0. 11 0. 33 0. 57 0. 75 0. 94 肪酶为催化剂, 己内酯为接枝单体, 用生物催化法成功 合成了淀粉/ 聚己内酯接枝共聚物。 1. 2. 4